發布時間:2023-10-11 16:23:19
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的航空航天概論樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
關鍵詞:“工程材料學”;航空航天專業;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0124-03
“工程材料學”是航空主機類專業(包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業)的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時,但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任,對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐,對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。
一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響
材料學既是基礎科學,也是應用科學。材料科學與技術的發展,解決了很多工程領域的關鍵問題,有力地推進了相關科學和技術的進步,使得材料科學成為最活躍的科學領域,材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業。“工程材料學”以物理學、化學等理論為知識基礎,系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能,著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程,“工程材料學”具有較長的開設歷史,在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求,特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施,對工程類課程建設的需求更加迫切,有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎,已發展成為一個由多個分系統組成的大系統,需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計。現代航空技術一百多年的發展,使得人們可以在更大的范圍內探索天空,也使得飛行器的工作條件更加惡劣,工作環境更加嚴苛。現代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點,還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展,為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能,“一代材料,一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設計、制造和維護工作中,要全面認識材料的性質和特點,才能挖掘材料的潛能,充分利用材料的特性,滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發展形勢,僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員,要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢,分析材料領域的發展對航空航天領域的影響,同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求,明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中,要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求,對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現,很多要求是相互矛盾的,比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能,需要對飛機進行一體化設計,要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求,對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中,各部門工程師都需要和材料系統密切配合,才能實現信息和資源共享,降低全系統的風險,提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中,材料科學是發展最快速的學科之一,在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發展日新月異,促使“工程材料學”課程內容的不斷充實。
“工程材料學”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能,使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主,如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上,木材占47%,普通鋼占35%,布占18%。隨后,以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表,很多優質金屬材料被開發出來,使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能,也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地,這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后,復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構,而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位,向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件,減少零件、緊固件和模具的數量,降低成本,減少裝配,減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地,復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力,提高了發動機、蒙皮等結構的性能,有效解決了防熱問題。“工程材料學”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時,其他相關學科也取得了長足的發展,使得主機專業教學內容大幅度增加,“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。
二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求
“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課,是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶,在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力,提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中,該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求,但隨著航空航天事業的發展,專業分工越來越細,差異化特征也越來越明顯,因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求,結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業根據航空領域中的分工培養學生,畢業學生的工作要求有所不同,對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言,不同專業學生也會有所區別,應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。
飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造,主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作,要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響,因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識,了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識,主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高,要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此,材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點,采用先進制造技術,實現設計要求,并為飛行器維護提供便利。該專業要求學生理解飛行器各部件的選材要求,掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復雜,所用材料品種繁多,加工方法多樣,工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領域得到應用,其制造技術具有新穎性的特征,設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯,這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好,適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同,但課程基礎一致。
該課程名稱為“工程材料學”,即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程,把材料基本知識轉化為生產力。“工程材料學”是相關專業材料學科的基本課程,學生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎知識,學習材料研究、分析的基本方法,掌握材料結構與性能等基礎理論,研究主要材料的制備、加工成型等技術,為更好地學習專業課程創造條件,為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見,在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上,更要明確共性要求。“工程材料學”課程要培養學生材料方面的科學概念,提升材料方面的科學素質,扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件,是進一步發展的基礎。因此,“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適,即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分,既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要,又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求,促進了基礎理論和專業應用的融合滲透,較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要,增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設豐富的教學環境
作為一門學科基礎課程,“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案,結合卓越工程師教育培養的要求,注重與專業課程體系的融合,注重與工程實踐教育的結合,注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上,要對課程的教學大綱和內容進行修訂,與相關教學環節有效整合,拓展教學活動的空間,營造良好的學習環境和氛圍,加強與后續課程及實踐活動的聯系,解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題。
“工程材料學”在第四學期開設,是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中,“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程。“大學物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎,認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用,有助于學生更好地理解相關概念。“航空航天概論”以航空航天領域的發展為主線,介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫,從材料發展的角度再次審視航空航天的進步,結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理,會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中,有好多課程與“工程材料學”密切相關,如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等,如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹,可以使學生更好地綜合分析相關概念,加深理解。在主機類專業培養方案中,“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節,其教學內容與“工程材料學”密切相關。“工程訓練”教學內容以機械制造工藝和方法為主,包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數控加工、特種加工、塑性成型等,每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關。在以前的教學工作中,材料是加工對象,對材料的性能等的介紹很簡單,學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中,針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹,從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性,可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能,通過感性認識來體會材料變化的規律,把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果,還能讓學生把材料的知識學活,留下更深刻的影響,更好地發揮學生的潛力。
航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作,通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃,“工程材料學”先行開設。因此,在相關課程設計中,有目的地提出材料問題,引導學生在更廣的范圍里選材,在更加深入的層面上分析材料性能,可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性,幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力,克服課程知識的碎片化傾向。
四、結語
航空航天是現代科學技術的集大成者,該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分。“工程材料學”要按照現代大工程觀的要求組織教學,才能實現教學目標,提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展,極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容,按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中,應根據不同專業的培養要求,深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向,形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構,提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系,以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節,以“工程材料學”課程為中心,注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系,不斷加深對材料學的理解和掌握,培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。
參考文獻:
[1]朱張校,姚可夫.工程材料[M].北京:清華大學出版社,2011.
[2]周風云.工程材料及應用[M].武漢:華中科技大學出版社,2002.
[3]王少剛,鄭勇,汪濤.工程材料與成形技術基礎[M].國防科技出版社,2016.
[4]閆康平.工程材料[M].化學工業出版社,2008.
[5]于永泗,齊民.機械工程材料[M].大連理工大學出版社,2010.
Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao,ZHOU Ke-yin
(College of Material Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing,Jiangsu 210016,China)
參考文獻。
[1]王仁祥.電力新技術概論[M].北京:中國電力出版社,2009.
[2]戈東方.電力工程電氣設計手冊.第1冊,電氣一次部分[M].北京:中國電力出版社,1989.
[3]丁毓山、雷振山.中小型變電所使用設計手冊[M].北京:中國水利水電出版社,2000.
[4]姚志松、姚磊.中小型變壓器實用手冊[M].機械工業出版社,2008.
[5]祝淑萍.工業企業電力網際變電設備[M].北京:冶金工業出版社,200343-54.
[6]劉百昆.實用電工技術問卷[J].內蒙古:內蒙古人民出版社,1992.
[7]傅知蘭主編.電力系統電氣設備選擇與實用計算[M].北京:中國電力出版社,2004.
[8]李金伴、陸一心.電氣材料手冊[M].化學工業出版社,2005.
[9]清華大學高壓教研組.高壓斷路器[M].北京:水利電力出版社,1978.
[10]華東電氣.SF6金屬封閉組合電器[M].北京:華東電氣股份有限公,1997.
參考文獻:
[1]齊浩,李佳新.常用電動機維護與故障處理[J].科技創新與應用,2010,(10).
[2]張東凱,王文楷.三相異步電動機電機啟動常見故障[J].電力安全技術,2012,(1).
[3]彭良玉,徐長浩.三相異步電機使用與維修應用手冊[M].廣州:華南理工大學出版社,2011.
[4]怨磊,王國偉.交流異步電動機故障綜合診斷方法的研究[J].西安交通大學學報,2006,(1).
參考文獻:
【1】陳正義.單片機控制實習.北京:人民郵政出版社,2006
【2】何立民.單片機高級教程.北京:北京航空航天大學出版社,1990
【3】譚浩強.應用教程.北京:清華大學出版社,1989
新媒體背景下的服裝產業
“衣食住行”服裝行業是我國國民經濟的支柱產業,是我國在國際舞臺上競爭優勢顯著的行業,但是我國的服裝行業仍呈現出以“以生產為主,設計營銷滯后”的局面。中國國外服裝品牌入駐中國,并獲取了驚人的銷量,使我國服裝行業的壓力也越來越大,此外,隨著互聯網科技的不斷發展,新媒體的出現改變了人們的工作、生活和消費方式,服裝實體店鋪也承受了很大的沖擊,大量的服裝實體店、百貨店等,不堪一擊,紛紛倒閉,服裝市場呈現混亂局面,如何提高我國服裝產品的市場占有率,保全服裝實體店,傳承“逛街休閑”這一文化,將傳統的服裝行業與新媒體切實結合成為業內重要的研究課題。
電視、廣播、紙質媒體與互聯網并駕齊驅被成為四大媒體,在移動互聯網技術的支撐下出現了數字雜志、數字報紙、數字廣播、短信、手機APP、以及所有的交互式觸摸媒體,都被成為“第五媒體”,也叫新媒體。新媒體的概念重點突出一個“新”字,與傳統媒體形成對比(鄭夙夙,2011年)。景東和蘇寶華(2008年)的研究中將聯合國教科文組織對新媒體的定義總結為,新媒體就是移動互聯網媒體。將手機媒體冠以新媒體的稱號。國務院發展研究中心局長岳頌東的講話:“新媒體是采用當代最新的科技手段,將信息傳播給受眾的載體,從而對受眾產生預期效應的介質”。對新媒體的定義可謂是眾說紛紜,五花八門,本研究認為:新媒體是在互聯網的平臺基礎上,以移動互聯網終端,如手機、平板電腦等為載體的,同時具有信息量承載,以及信息傳播,并通過交互的手段與信息接收者形成交互的媒體。
現在,人們的生活中無時不刻的與新媒體發生接觸,并且形成了一種生活方式,以數字顯示器為終端的媒體已被劃分到“傳統媒體”的行列。消費者以新媒體為載體,隨時隨地都可以進行消費行為。在這樣的環境下,如果利用好新媒體的優勢和特征,將服裝行業與新媒體有機地結合在一起,成為我國服裝行業的挑戰。新媒體不受時間和地域的局限,可以為服裝商品的營銷方式帶來前所未有的傳播效果,并可以通過信息數據的收集,準確的分析出消費者的消費動向。高雅勛(2009)曾經在針對中國80后年輕消費者的服裝消費行動概況的研究中提到,年輕女性消費者是中國服裝人群中最大的群體,本研究針對年輕女性消費者的人口統計學概況、購買渠道和購買行動等內容進行研究,以遼寧省年輕女性消費者為中心,對我省服裝制造企業,服裝零售企業以及所有利用新媒體平臺的服裝企業的建立創新型產品開發和互動式營銷戰略提出建設性建議。
研究方法
1.研究問題
本研究選定具體研究問題如下:
第一:對遼寧省年輕女性消費者的人口統計學概況分析;第二:以遼寧省年輕女性消費者購買途徑為標準進行集團性分析;第三:闡述遼寧省年輕女性消費者各集團間購買行為的差異。
2.材料收集和分析方法
本研究對現居沈陽,20-25歲,沈陽航空航天大學、沈陽師范大學、遼寧大學、東北大學,設計藝術專業、外語專業和其他理工科專業的女性大學生進行調查研究。2016年3月、4月,通過網頁派發500份調查問卷,除37份無效問卷外,剩余463份為最終的分析資料。調查材料分析運用應用統計學軟件SPSS,信賴度檢測運用Cronbach’s分析、Alpha分析、頻度分析、varimax要因分析、群體分析、ANOVA分析、Duncan大眾比較檢測以及χ2檢測分析等方法。
3.調查內容
本研究所涉及到的調查問項全部引用先行研究(Tae Youn Kim、Yoon Jung Lee,2015; Chao Xu、Hyesun Park,2015),經過修改整理后應用于本次設問調查。本問卷調查內容包括服裝商品購買途徑、服裝商品購買行為中購買價格區間、購買情報、購買場所、購買頻率等內容和調查對象的人口統計學等基本內容。其中、購買途徑問項10個、購買行為問項5個、人口統計學問項5個,所有研究問題均使用5分Likert測定法。
研究結果
1.人口統計學分析結果
人口統計學的基礎分析結果表明,年齡在20至22歲的占21%,22至24歲占64%,24歲以上的占15%,;婚姻情況上,未婚人數占98%,已婚人數占2%;學歷方面,大學在讀占86%,研究生在讀占14%;專業方面,藝術類占36%,文科占27%,理科占37%;月消費金額方面1000元以下占8%,1000至1500元占15%,1500至2000元占33%,2000元以上占44%。通過以上數據可以看出,在讀女大學生的年齡以22至24歲所占比例最多,絕大多數處于未婚的狀態,本科在讀人數占絕大多數,各個專業的分布均勻,月消費金額在2000元以上的占第一位。
2.購買途徑分析結果
遼寧省女性消費者的購買途徑的數據采用varimax要因分析,固有值1.0以上的為可以采用的有意義問項。共10個問項經過varimax要因分析后產生2個要因見,分別是“多媒體店”和 “實體店”。
3.購買行為分析結果
與服裝消費行為相關的問項采用標準偏差、Student's t test,監測結果顯著的問項分析結果表明,遼寧省年輕女性服費者(以春夏季服裝產品為例)購買服裝產品的價格區間在“100元以下”、“100元-200元”、“200元-300元”;購買信息有“網絡廣告”,“影視劇中人物的服裝”和“周邊流行”;購買頻率為“一個月2次”、“一個月3次以上”。
研究結論
綜合上述的研究結果,現居遼寧省的年輕女性服裝產品消費者,按照其人口統計學標準、服裝產品購買途徑、服裝產品購買行為進行細分后對服裝的產品開發和確立創新型營銷戰略是有所幫助的。本研究結論闡述以下幾點市場策略。
首先、對服裝消費者來講,年輕的女性消費者的人口統計學概論直接影響到他們對服裝商品的購買情況,她們絕大多數處于未婚狀態,不受所學專業的限制,月消費水平普遍達較高,針對這一消費人群,服裝企業有針對性的開發“年輕化”和“高品質”的服裝產品,會滿足消費者消費心理。
其次,遼寧省年輕女性消費者購買服裝產品,即利用多媒體服裝銷售渠道,同時也會光顧服裝實體店鋪,針對這一現象,服裝企業可以制定線上線下區別性銷售的戰略,例如,將線上銷售的款式與線下實體店銷售的款式區別開,促進銷售額,維持實體店銷售文化,以及保護實體店,不會在消失在網絡時代。
最后,針對遼寧省的年輕女性消費者的服裝產品購買價格區間,開發性價比高的產品,并利用移動網絡媒體和贊助影視劇等平臺,進行產品宣傳,引導購買行為。
本論文由于研究條件有限,雖然盡可能選擇來自全國各個地的現居沈陽幾所大學校園的女大學生進行采樣調查,但仍具有局限性,希望本次調查結果能夠對遼寧省的服裝企業,以及全國的服裝企業、服裝研究機構的產品開發及營銷戰略的制定有所幫助。
(作者單位:沈陽航空航天大學 設計藝術學院)
1.南航金城學院旅游管理專業建設現狀
南航金城學院旅游專業成立于2011年,在做好各方面準備工作的基礎上,2012年開始招收第一屆學生,因此,整個專業建設處于剛剛起步階段。專業依托管理系的教學資源開展各方面的教學工作,目前已形成比較完善的教學體系。經過不斷努力,旅游專業建設逐漸走上正軌,并計劃逐漸擴大招生名額。目前,旅游專業建設現狀具體表現在以下三個方面:
在培養目標定位方面,以培養應用型專門人才為主,力求培養具備旅游管理和企業管理及經濟學、法學等方面的知識和能力,能在旅游行業及其他企事業單位、政府機關或科研教育機構從事經營管理及教學、科研工作的高級應用型專門人才。
在專業課程設置方面,按修讀類型分為必修課、實踐性教學環節與選修課三部分;按課程結構體系分為通識教育課、學科基礎課、專業課及實踐教學環節四部分。專業課程涉及到旅游學概論、旅游心理學、旅行社經營管理、導游業務、旅游景區管理、酒店管理、前廳與客房管理、餐飲管理等核心專業課程,基本符合市場化人才需求的發展要求。
在實踐教學方面,依托經管實驗室建設,學生有專用的實驗教學設備。在課程設置方面配有課程設計環節,如旅行社經營管理課程設計模擬軟件,酒店管理課程設計模擬軟件,便于學生全方位的了解現代旅行社及飯店的經營管理系統;在專業實習方面,學生可以在大三時到相關單位進行專業實習訓練。目前,已建立的專業實習基地主要集中于旅行社,后續將會逐漸拓展到酒店、景區等相關行業部門。
2.南航金城學院旅游管理專業發展瓶頸
雖然南航金城學院旅游專業建設已經取得了階段性的進步,但是由于各方面的因素,導致專業發展還存在一些不足。
2.1缺乏母體學校的依托關系
南航金城學院旅游專業是新成立的專業,沒有母體學校的專業依托關系。因此,在專業建設的各方面都需要根據自身的實際情況來開展,需要不斷的去摸索探討。同時,多年的實踐經驗也表明:獨立學院不能照搬母體學校的辦學模式和理念,也不能把母體學校的辦學定位作為自身辦學的依據,必須從自身擁有的教學資源、生源基礎和靈活管理機制的優越條件出發,直面社會現實,找準定位,突破發展瓶頸。
2.2旅游專業師資力量不足
旅游專業剛剛起步,因此師資力量相對欠缺,目前缺少相關專業帶頭人,在專業建設方面,難免凝聚力不強。同時,旅游專業實踐性、涉外性較強,教師除了必須擁有豐富的理論知識外,還需要掌握一定的實踐技能,和必要的外語技能。而目前大部分旅游專業教師都缺乏在企業工作的實踐經驗,一定程度上影響了實踐教學水平的提高。
2.3基礎設施設備特別是實踐教學設備有待完善
目前,旅游專業擁有的實踐教學設備還有限,雖然擁有自己的實驗室,相關的課程模擬實驗軟件,但是還有一些課程實踐教學設備還未到位,例如導游業務課程,缺乏導游模擬軟件或者是導游實習基地。校外實習基地方面,目前只限于旅行社方面,其他飯店、景區實習基地還有待拓展。
2.4教育教學體系的摸索階段
獨立學院的教育教學體系既不同于一類本科院校,又不同于大專職業院校,因此,獨立學院的教育教學體系要符合自身的發展特色,要立足于市場的現代化需求。目前,旅游專業培養目標重點放在了培養理論性人才和高層次管理人才的目標上,培養目標定的過高,結果會是學生畢業找工作時造成“理論知識不如一本、二本學生,實際動手能力不如專科學生”這種高不成、低不就的局面。因此,旅游專業的教學體系也在不斷摸索階段,需要進一步完善。
3.南航金城學院旅游管理專業發展之路
3.1充分依托學院特色,發展專業新方向
南航金城學院要充分發揮本校航空特色,將旅游專業與航空服務相結合,走特色化專業發展道路。旅行社、飯店、交通是旅游業的三大支柱,目前便利的交通條件促進了旅游業的進一步發展。隨著交通的發展,高鐵,航空服務人員逐漸緊缺,而旅游專業可以為其提供這方面的人才,旅游專業的學生在服務營銷、禮儀修養、公共關系等方面都經過系統的培訓,因此可以更好的開展相關服務工作。
3.2塑造“雙師型”教師,加強師資隊伍建設
作為新成立的專業,在專業建設方面,離不開專業帶頭人的領導作用。因此,要積極尋找領導者,加強師資隊伍建設。旅游教育作為應用型教育,不僅要求教師要有系統的旅游專業知識,而且還必須具有相關的閱歷和經驗。鑒于此,在師資建設上一要走出去。即每年有計劃地派教師外出進修,到全國知名的酒店、旅行社或景區學習先進的管理經驗。也可以鼓勵教師在不影響正常教學任務的前提下,到實踐基地或其他企業兼職,從而提高自身理論與實踐相結合的水平和實踐操作能力。二要引進來。即聘請一些實踐經驗豐富的企業管理人員或一線操作人員做兼職教師或實踐指導教師,從而彌補專任教師實踐能力不強的缺憾。努力塑造高素質的“雙師型”教師隊伍是旅游專業建設未來的發展出路之一。
3.3開拓實踐基地建設, 完善實踐教學環節
實踐基地是學生開闊視野、培養專業意識、提高創新能力和動手能力以及社會適應能力、熟練掌握專業技能的重要教學場所。基地建設既包括校內各種實訓室的建設,如模擬導游、模擬中西餐廳、模擬前廳、客房、形體訓練等實訓室;也包括校外實踐基地,通過和旅行社、賓館、餐飲企業及旅游景區簽訂協議,由這些單位為學生提供實習崗位,滿足學生頂崗實習機會。目前,南航金城學院旅游專業要不斷完善強化課堂實踐教學、校內模擬實訓、校外參觀調研、校外頂崗實習等一系列實踐教學環節。學校要為學生建立穩固的校外實訓基地,學生通過帶薪實習,在工作中強化專業技能,企業也緩解了旺季的人才急需,獲取了一定的經濟效益,從而通過校企合作、工學交替、頂崗實習實現三方共贏。
3.4完善人才培養模式構建,塑造高素質應用型人才
獨立學院旅游管理專業在人才培養上要突出自己的特色,根據自身背景、運行機制、培養層次、受教育對象等特點,以旅游市場需求為導向,培養具有較高的理論素養、較強實踐能力和應變能力,符合社會需要、綜合素質高、既有本科生的專業理論、又有高職生操作技能的應用就業型旅游管理高級專門人才。因此,應以旅游業的前沿動態作為教學課程設置的重點發展方向,在完善理論課程設置的基礎上,加強應用性課程的設置,加大實踐性強的專業課和選修課內容,以便使學生在掌握基本理論和技能的基礎上,有更多知識拓展課程的選擇。
總之,獨立學院在旅游專業建設中,要注重教學目標、課程設置、教學方法、考核方式、實習實訓環節的建設改革。面對旅游業的突飛猛進,社會的技術發展和人才需求的變化,獨立學院旅游專業的人才培養模式及專業建設研究將是一項長期的系統工程,也是一項沒有止境的教學研究課題,有待不斷地探索和實踐。
參考文獻:
[1]鄭敏、程國華.論獨立院校旅游管理專業教學體系研究[J].現代教育管理,2012(8)
[2]張楚珊、林文龐.基于獨立學院的旅游管理專業特色研究[J].中國電力教育,2012(7)
[3]馮麗.獨立學院旅游管理專業人才培養模式初探[J].文化經濟,2012
[4]王中利. 獨立學院旅游管理專業實踐教學改革研究[J].長春教育學院學報,2011(11)
[5]羅越富.論獨立學院旅游管理專業建設[J].中外企業家,2011(8)
關鍵詞:連桿機構;齒輪機構;仿生撲翼
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.01.095
1引言
早在地球上出現人類之前,各種生物已在大自然中生活了億萬年,他們通過自然選擇進化而具有的能力很多都值得人類去學習。仿生是高科技的代名詞,它是運用尖端科學技術產品來模仿生物的各種官能感覺和思維判斷功能,更加有效地為人服務。各國都在不遺余力地加大在仿生學方面的研究。
萊特兄弟于1903年造出世界上第一架飛機后,如今的固定翼飛行器在飛行速度和運載能力上都取得了很大的突破。然而這種固定翼飛行器在起飛和降落時均需要很長的滑行距離,人們還是希望能設計一種真正像自然界鳥兒那樣通過上下揮動翅膀飛行的飛行器,我們稱這類飛行器為撲翼飛行器。撲翼飛行器具有無需跑道可垂直起落,并且可以用很小的能量進行長距離飛行,具有較強的機動性等優點。撲翼飛行器已經廣泛的運用在了民用及國防等各個領域。
2研究概要
本研究通過模仿自然界的鳥上下揮動翅膀的動作,進行仿生撲翼飛行器的設計。仿生撲翼飛行器主要分為仿生撲翼機構和電機傳動機構兩部分。仿生撲翼機構基于四連桿機構中的曲柄搖桿機構,電機傳動機構基于齒輪機構,最終實現撲翼飛行器在空中飛行的功能。
(1)仿生撲翼飛行器:撲翼飛行是鳥類靠自身體力和特殊生理構造實現的一種較復雜的動力飛行。撲翼飛行器的結構仿生,是模仿鳥類的形態、結構和控制原理,從而設計制造出的功能更集中、效率更高并具有生物特征的機械。
(2)連桿機構:連桿機構是將各構件用轉動副或移動副連接而成的機構,是機械中應用非常普遍的機構。由于其運動副為面接觸,因此承載能力大,耐沖擊,并且便于加工制造。在四連桿機構中,其中一個連架桿為曲柄,可做整周轉動;另一連架桿為搖桿,只可在某一角度范圍韌復擺動。這樣就可以將曲柄的整周轉動轉換成搖桿的往復擺動,可用于模擬鳥類翅膀的揮動。
(3)齒輪機構:輪機構具有結構緊湊、工作可靠、傳動平穩、效率高、壽命長等優點。平面齒輪傳動機構的齒輪軸線相互平行,一個齒輪可以同時與多個齒輪嚙合,即可將一個齒輪的轉動傳遞給與之嚙合的多個齒輪。在撲翼飛行器中,兩個撲翼需要兩個電機進行驅動,但通過齒輪系傳動機構,可將一個電機的轉動傳遞給兩個撲翼,實現一個電機驅動兩個撲翼。
3撲翼機構設計
昆蟲和鳥類能夠在空中高效的飛行,主要依賴于它們上下揮動的翅膀。曲柄搖桿機構中的曲柄做整周轉動時,搖桿做往復運動,搖桿的運動方式和鳥類上下揮動翅膀的動作類似。因此,以曲柄搖桿機構為基礎,設計了如圖1所示的仿生撲翼飛行器撲翼機構。該撲翼機構分為左側撲翼機構和右側撲翼機構兩部分,這兩部分完全對稱。接下來以左側撲翼機構為例進行詳細說明。
圖1所示的左側撲翼機構由連桿AB、BC、DE、AD組成,在A、B、C、D處分別通過轉動副相連。其中AD為機架,即A處與D處轉動副與飛行器機身固連。在該四連桿機構中,AB的長度最短,BC的長度最長,AB與BC長度的和小于AD與DC長度的和,因此該四連桿機構為曲柄搖桿機構,連桿AB為曲柄,連桿DC為搖桿。即當連桿AB做整周轉動時,連桿DC做往復運動,即連桿DE做往復運動,這樣就模擬了鳥類上下揮動翅膀的運動。
接下來對機構自由度進行分析,以便于確定原動件數目,以及需要多少個電機進行驅動。同樣以左側撲翼機構為例進行詳細說明。左側撲翼機構中,活動構件數為3,運動副中低副的個數為4,高副的個數為0,因此該機構的自由度為:
F=3n-2Pl-Ph=3×3-2×4-0=1
因此機構的自由度為1。若要獲得搖桿DE的確定運動,只需將曲柄AB作為原動件,即通過一個電機驅動AB轉動,即可使得DE像鳥類揮動翅膀一樣上下運動。同理,右側撲翼機構也只需采用電機驅動A1B1轉動,即可使得D1E1像鳥類揮動翅膀一樣上下運動。
至此,在模擬鳥類上下揮動翅膀進行飛行的基礎上,完成了仿生撲翼飛行器撲翼機構的設計。
4傳動機構設計
設計了左側撲翼和右側撲翼兩部分后,需要分別對左側撲翼連桿AB與右側撲翼連桿A1B1進行驅動,而需要飛行器重量和體積盡可能小,因此需要一套傳動機構,使一個電機能夠同時驅動兩側的連桿。
設計如圖2所示的齒輪傳動機構。該機構由4個齒輪組成,齒輪1與電機相連進行驅動;齒輪1與齒輪3嚙合,即可將電機轉動傳遞到齒輪3處;齒輪1與齒輪2嚙合,齒輪2與齒輪4嚙合,即可將電機轉動傳遞到齒輪4處;這樣通過齒輪傳動機構即可將電機轉動同時傳遞給兩側的齒輪3和齒輪4。而添加齒輪2的作用為將齒輪3與齒輪4的轉動轉換為相反方向,進而使得與撲翼機構相連時使得兩側撲翼機構能夠同步的上下運動。只要在齒輪1處安裝一個電機,使得齒輪1作為原動件即可使得齒輪傳動機構具有確定的運動。即可通過一個電機使得兩側齒輪做相反方向運動。
5撲翼飛行器集成設計
基于上述撲翼機構與傳動機構的設計,現將二者進行集成,形成撲翼飛行器完整機構。下面進行詳細闡述。
如圖3所示,將連桿AB與齒輪3固連,使得二者一起運動,即齒輪3轉動時可帶動連桿AB轉動,經由桿件BC,最終可使得桿件DE上下擺動;同理,連桿A1B1與齒輪4固連,連桿D1E1與連桿DE一樣同時重復地上下擺動。
只要在齒輪1處安裝一個電機,使得齒輪1作為原動件即可使得齒輪傳動機構具有確定的運動,即將轉動傳遞到兩側的齒輪3、4處,并且兩個齒輪做相反方向轉動;帶動與之相連的桿件AB、A1B1轉動,最終使得桿件DE、D1E1上下擺動,實現撲翼的功能。
6總結
本文運用仿生學的知識,通過模仿鳥類上下揮動翅膀的動作,設計了一種仿生撲翼飛行器。該飛行器由撲翼機構和傳動機構兩部分組成,撲翼機構用于實現模仿鳥揮動翅膀的動作,傳動機構用于實現電機到撲翼機構運動的傳遞。基于四連桿機構中的曲柄搖桿機構和齒輪系機構進行撲翼機構的設計,形成完整的撲翼飛行器機構。所設計的仿生撲翼飛行器機構簡單、結構緊湊,能很好的模擬鳥類揮動翅膀的動作;但是本文對整個機構只進行了概念原理上的設計,未進行定量上的設計,各桿件以及齒輪的參數還未確定,后續還需進行此方面的研究。
參考文獻
[1]路甬祥.仿生學的科學意義與前沿:仿生學的意義與發展[J].科學中國人,2004,(4):2224.
[2]賈玉紅.航空航天概論[M].北京:北京航空航天大學出版社,2013.
[3]孫澤江,郝永平,李倫.仿生撲翼飛行器設計新進展[J].科技創新與應用,2016,(3):3232.
(衡水學院法政系,河北 衡水 053000)
【摘 要】實踐教學是《基本原理概論》課的重要教學手段,通過對實踐教學類型的分析,探求提高《基本原理概論》課實踐教學質量的對策。
關鍵詞 ;實踐;教學
1 《基本原理概論》課實踐教學的必要性
《基本原理概論》是高校思想政治理論課程體系的主干課程,本課程的目的是對學生進行系統的理論教育,幫助學生掌握的世界觀和方法論,樹立的人生觀和價值觀,學會用的世界觀和方法論觀察和分析問題,培養和提高學生運用理論分析和解決實際問題的能力。為學生確立建設有中國特色社會主義的理想信念,自覺地堅持黨的基本理論、基本路線和基本綱領打下扎實的理論基礎。實踐教學是《基本原理概論》課程的重要組成部分,也是提高該課教學效果的重要手段。
2 《基本原理概論》課實踐教學基本類型
《基本原理概論》課實踐教學根據實踐的場所不同,載體不同,環境不同可以分為課堂實踐教學、校園實踐教學、社會實踐教學和虛擬實踐教學四類。
2.1 《基本原理概論》課課堂實踐教學
《基本原理概論》課實踐教學是指以固定課堂為教學平臺、以教師為主導、以學生為主體、以課程資源為依托的教學模式。通過在課堂上模擬實踐情境,激發學生的想象力與創造力,引導學生積極參與,在活動中主動地思考和解決問題。[1]這種實踐形式主要有兩種,一種是課前實踐活動,如課前新聞播報,學生上臺講課,小品表演等,另一種是課中實踐活動,針對授課內容,對某一問題進行主題討論。課堂實踐教學可以充分調動學生的積極性,教學效果反饋快,教師可以根據學生掌握情況及時了解,并對學生存在問題給以解答。學生對這種教學形式的授課內容把握更準確,理解更深刻,能夠留下深刻的印象。
2.2 《基本原理概論》課校園實踐教學
《基本原理概論》課校園實踐教學是以校園環境為載體,在課外進行的教學實踐活動。這種實踐活動的形式多樣,主要包括:問卷調查,微電影制作,撰寫讀書筆記,訪談等。由于校園實踐比較復雜,因此一般采取分組的形式完成,對于不同類型的實踐項目,各成員都有明確的分工,以便更好的完成實踐活動。這種實踐活動題材較多,學生可選擇自己喜歡或擅長的方面,充分調動了學生的積極性。如音樂、舞蹈類學生傾向于視頻制作微電影拍攝。而文科學生更樂于選擇讀書筆記的撰寫。理科學生喜歡具有分析內容的問卷調查。只有因材施教充分發揮各學科學生的特長,才能更好的激發其實踐能力。
2.3 《基本原理概論》課社會實踐教學
《基本原理概論》課社會實踐教學,就是在教學目標的指導下,通過社會活動,提高學生認知能力的一種教學方式。這種教學形式與校園教學實踐相似,包括:問卷調查、視頻制作、訪談等。所不同的是校園教學實踐對象是學校的師生,而社會實踐的對象是廣大群眾。學生通過深入基層,自身體驗把課本上學到的理論應用到實際生活中去,可以鍛煉能力、提高覺悟、增長才干。
2.4 《基本原理概論》課虛擬實踐教學
《基本原理概論》虛擬實踐教學是高校思想政治教育工作者運用計算機網絡技術、虛擬現實技術等手段在計算機網絡空間有目的的創造社會實踐情景和條件,引導大學生進行探索、交流、自我教育的新型實踐教學形式。這種實踐教學主要包括:網絡論壇、網絡調查等。虛擬實踐教學由于其溝通便捷的特點,深受大學生喜愛。特別是在互聯網飛速發展的今天,學生通過網絡可以收集大量資料,進行自主學習。
3 提高《基本原理概論》實踐教學質量的對策
3.1 改變傳統觀念
傳統的教學觀念只注重理論教學,忽視了實踐教學的作用和地位。其實,實踐教學與理論教學既有區別又密切聯系在一起。一方面兩者相互區別,理論教學可以為學生打下良好的理論功底,訓練學生的思維能力。實踐教學可以提高學生實際解決問題的能力,培養學生的動手能力。另一方面兩者相互聯系,實踐教學建立在系統的理論教學基礎之上,在專業理論指導下開展,理論教學為實踐教學服務,目的是提高學生的實踐能力。因此,要綜合提高學生能力,應轉變傳統的教育觀念,在重視理論教學的基礎上,加強和完善實踐教學,提高學生的實際操作能力和解決問題的能力,使學生達到全面發展的教育目的。
3.2 拓展實踐教學形式
實行學生自主式實踐教學形式與學校定期實踐活動相結合的形式。學生自主式實踐教學通過勞動教育和社會服務兩種形式完成。學生自愿參加社會的各種公益活動,為他人奉獻自己的愛心。通過這種教學形式,學生可以自覺運用所學的知識,為社會做貢獻,培養熱愛勞動,熱愛人民的思想感情。學校定期實踐活動是通過參觀紅色文化資源,使學生了解今天的幸福生活是無數先烈用自己寶貴的生命換來的,培養大學生的愛國主義情懷,為祖國的偉大復興努力奮斗。
3.3 加強教師隊伍
實踐教學效果的好壞取決于教師隊伍。要解決實踐教學教師實踐教學水平和綜合素質不高的問題,就要大力提高教師質量,從提高教師實踐教學水平和綜合素質上著手,組建一支專職為主、專兼結合的實踐教學師資隊伍。一方面,提高教師的實踐能力,發展雙師型人才。這就要求教師既掌握全面的理論知識,又要有較強的崗位實踐經驗,逐步發展為教師工程師、教師技師等復合型人才。另一方,提高教師綜合素質。高校可以定期進行相關培訓,聘請知名高校的教授,對教師開設講座,提高年輕教師的實踐教學水平和理論水平。
3.4 完善保障機制
完整保障機制應采取多種形式。首先,加強經費投入,保障實踐基地的建設。實踐基地的發展需要較大的資金保障,因此要有科學合理的預算和規劃,保障實踐活動順利開展。其次,建立社會實踐考評機制。制定科學、規范的考核評價體系,健全由學生、實踐單位、指導教師、個人自評四位一體的考核形式,將考核結果計入大學素質拓展證書和學生檔案。將大學生社會實踐作為評估考核高校辦學質量水平的重要指標,納入高校黨的建設和教育教學評估體系,制定行之有效的考核辦法和激勵機制,定期評選表彰先進集體和個人。[2]
參考文獻
[1]劉暢.高校思想政治理論課實踐教學研究[D].武漢:華中師范大學,2012.
關鍵詞: 無線傳感; 互聯網; 智能化; 數字校園
中圖分類號:TP29 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2014)11-27-03
Design and application of wireless sensor in campus network
Zheng Lei, Wang Wenli
(Guangxi International Business Vocational College, Nanning, Guangxi 530007, China)
Abstract: The timing of the development of wireless sensor campus network and related industries has coming. Through the wireless sensing and mobile Internet technology, the sensors are embedded in classrooms, training rooms, dormitories, libraries and parking lots. They are connected together to form "wireless sensor networks". "Wireless sensor networks" and various application software platform are integrated by the monitoring center. The school teaching, student management, teaching building management and application systems are combined to improve the clarity and flexibility of information exchanging to achieve "wireless sensor" mode of intelligent digital campus.
Key words: wireless sensor network; Internet; intelligent; digital campus
0 引言
在學校信息化建設中,面臨著各種不同的問題,如網絡安全體系脆弱,信息共享和自動化程度都不夠完整[1]。如果將無線傳感、虛擬化及移動互聯網技術整合應用,以完善學校的各個管理系統,形成一個“無線傳感”模式的校園,都將提高教學、圖書管理、教學辦公樓管理等信息交互的明確性和靈活性,從而實現智能化管理的校園模式。
1 “無線傳感”技術體系
很早之前就出現了將傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控制器而構成傳感網絡[2]。隨著科學不斷發展,傳感網絡中的節點處理信息的方式變得多樣化,其準確性也大大提高。之后由于互聯網的普及和物聯網技術的興起,傳感網絡也滲透到互聯網中,并應用到社會各個領域。無線傳感網絡是一個全新的信息獲取平臺,能夠實時檢測和采集網絡分布區域內的各個檢測對象的信息,并將這些信息發送到網絡節點。無線傳感網絡可以看成是由數據獲取網絡、數據網絡和控制管理中心三部分組成的。無線傳感網絡中的每個節點都由傳感器、處理單元和通信模塊三部分組成,一個或者多個節點相互感應相連,構成一個類似局域網的網絡,通過協議,再將得到的數據進行處理后經無線電波傳輸給控制處理中心。
無線傳感技術目前已在移動設備中廣泛使用,如藍牙。在學校,無線傳感技術可以以校園網為支撐,通過信息傳感設備,按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡[3],其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互,采用智能計算技術對信息進行分析處理,從而提高對物質世界的感知能力,實現智能化的決策和控制[4]。物聯網將傳感技術和人工智能相結合,利用云計算模式識別等各種技術,從海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同領域、不同用戶的各種需求[5]。
無線傳感技術在應用中最關鍵的就是無線電波感應,我們把這層稱為感知層,感知層是無線傳感網絡的“感覺器官”,主要任務是對經過處理信息進行辨識與分類,是獲取信息的關鍵。感知層的功能和品質決定了無線傳感網絡獲取信息的速度和獲取的信息的質量。當感知層獲取相應的信息后,數據通過各類無線網絡進行傳輸,這層我們稱為傳輸層。傳輸層通過傳輸介質將信息準確定位傳輸,最常見的兩種傳輸介質是各種無線網絡和衛星傳輸,利用無線網絡可以實現短距離的傳輸,傳輸速度快而且準確性高。利用衛星傳輸,其信息傳輸范圍覆蓋非常大,但傳輸速度相對慢[6]。在無線傳感網絡的傳輸層,為了保證數據傳輸的完整性,采用 PSFQ(Pump Slowly,Fetch Quickly)重傳機制[7],如圖1所示。
[A\&][B\&] [1][2沒有到達B][重新請求2][重新發送2][3][4]
圖1 PSFQ重傳機制
圖1中,源節點A可以低速向網絡注入數據包,接收點B有足夠的時間檢測這些數據包是否丟失,在檢測到如圖1中的數據包2發生丟失時,立刻向A請求重傳,一直到接收到指定的數據包,這樣利用接收點的延遲機制,保證了數據傳輸的完整性。數據通過傳輸層傳輸,接收點可以利用PC或者云平臺對接收的數據要進行處理和存儲,這層我們稱之為平臺層。應用層是對數據的使用,就像互聯網的應用層一樣,應用有很多,在校園網中,可以應用于教室的管理、宿舍的管理和圖書館的管理等。這四層具體作用如圖2所示。無線傳感網絡中每個節點都具有這四層。
[樓宇管理][智能宿舍][環境監測][更多…][應用層][數據處理中心,如PC][分布式數據處理中心,如云平臺][各類無線網絡][衛星通信網][讀卡器][溫度感知][攝像頭][更多…] [平臺層][傳輸層][感知層]
圖2 無線傳感網絡的數據處理層
2 “無線傳感”模式校園整體結構
無線傳感校園建設的核心基礎之一就是數據融合平臺的建立。數據融合平臺的重要作用主要體現在:整合數據資源,統一信息管理。將校園內的各個應用網絡整合在一起,實施統一的管理與控制,綜合利用各種網絡接入手段,提供開放的標準接口,為無線傳感校園應用提供網絡通信保障。在無線傳感校園網中,使用者通過登錄界面,依照角色權限,登錄到綜合信息服務平臺,然后在綜合信息平臺選擇各類應用,也就是說綜合信息平臺式整合校園中各類應用系統,這種登錄方式是采用比較安全的以賬戶密碼和角色為安全策略的單點接入方式。
2.1 監控中心
為保證使用者使用數據的準確性,整個無線傳感網絡中需要有一個監控中心,監控中心最核心的部件就是傳感器,它負責數據的采集和處理,進行數據的應用管理,是整個系統的核心。它隨時對整個網絡進行監控和遠程數據訪問,對系統的運行和配置數據進行管理,包括配置參數,發送監控命令,收集各應用系統的狀態數據和其他配置數據的管理等。接收的數據隨著實際情況的變化而變化,保證了數據的實時性。同時,監控中心給使用者提供各綜合信息的主界面,相當于網站的主頁,使用者可以通過主界面進入各個應用系統。主界面模塊主要由監控管理、數據顯示和控制面板等組成。將數據以圖形化的方式形象直觀地展示出來,為用戶提供整個無線傳感校園網的實時監控。同時,使用者可根據自己的需求來配置和管理系統。
2.2 數據處理
數據處理主要負責系統的數據存儲和操作。將采集的實時數據存儲到數據庫,系統可以根據使用者需要隨時調用數據庫中存儲的數據,為使用者了解相應子應用系統的實時狀態提供支撐,比如對于教室管理子系統,可以隨時了解教室的使用情況。監控中心所有的信息數據都來至于數據庫,如圖3所示。
[接收和發送數據
][無線傳感校園網監控中心][數據處理中心(數據庫)] [校園網] [接收和發送數據]
圖3 數據處理模式
圖3中,信息的傳遞主要是靠對應接口,要保證數據的通信,其接口的配置和管理尤為重要。接口是軟件主系統對子系統的通道,通過與感知層的數據交互,可以實現使用者對底層硬件的控制。
3 子應用系統
3.1 樓宇管理
無線傳感樓宇管理系統通過統一的平臺對建筑物內的設備進行自動控制和管理,并對用戶提供信息和通信服務。另外對建筑物的所有設備、消防、保安設備等進行綜合監控和協調。將樓宇設備管理系統(如電源系統、多媒體教室設備、燈光系統、空調系統等)、辦公自動化系統(OA)和通信自動化系統整合聯接起來,形成一體化樓宇管理系統。通過各種軟件接口集成以上各子系統,通過高速網絡和開放的、標準的軟件接口進行各系統間的無縫集成,以達到信息共享及系統的聯動,并自動完成數據采集、存儲、分析等工作,達到對樓宇內所有機電設備進行監視和控制。樓宇管理系統包括監控和管理兩層主要功能,它通過主干網絡和監控中心聯接,將樓宇內的每個子系統集中在同一界面,通過這個界面可以十分方便的實現對樓宇內的各子系統實施監視、控制和管理,操作者可以得到所需的子系統信息,以及控制相關設備。
3.2 圖書館管理
圖書管理子系統對讀者、圖書、文獻、書庫書架的一體化標識,構架起計算機信息和館藏文獻、讀者服務之間的更為方便高效的管理與服務體系。監控中心完成對圖書館所有設備的監視與控制,主要包括自助“借/還”書、安全門禁及圖書盤點統計系統等。監控中心能及時發現異常設備,更新軟件界面圖標狀態,自動發出的報警信息。監控中心還能獲取異常設備詳細信息。
3.3 車位狀態感知
每個傳感器節點通過超聲波對車位信息進行檢測,檢測完后,通過微控制器進行處理,并將檢測后的信息通過總線發送到數據處理設備上,數據處理設備處理好數據后通過接口傳送到監控中心,然后再自動將數據寫入到數據庫中。應用終端可以通過訪問數據庫的數據,然后對車位狀態進行管理。
3.4 重點人物位置感知
感知目標信息的節點將感知信息廣播(無線)傳送到管理節點,再由管理節點融合感知信息,對目標位置進行判斷。由于無線傳感具有擴展性強、實時性和隱蔽性好等特點,所以非常適合對運動目標進行跟蹤定位。目標定位應用可以分為偵測、定位、報告三個階段。在偵測階段,每個傳感器節點隨機“啟動”以探測目標,并在目標出現后計算自身到目標的距離,同時向網絡廣播包括節點位置及與目標的距離等內容的信息。
3.5 校園環境感知
隨著人們對于環境問題的關注程度越來越高,需要采集的環境數據也越來越多,無線傳感器網絡在校園指定點安裝傳感器,感知這些指定點的溫度、濕度、空氣質量等相關信息,將這些信息返回監控中心,然后現在顯示在監控中心的主界面。該子系統主要由數據采集端和移動監控終端兩部分組成。在數據采集端,利用傳感器實現對環境的實時監測,把所采集到的數據通過無線傳輸模塊傳送到移動監控終端。在移動監控終端,接收數據,將處理后的環境參數數據進行顯示。
將上述所有子系統整合起來,無線傳感校園總體應用框架如圖4所示。
圖4 無線傳感校園網設計
4 結束語
本文對在校園網中應用無線傳感技術方案進行了詳細設計。從“無線傳感”技術體系出發,首先設計了整體結構,并對無線傳感網絡的數據傳輸處理進行設計,最后對監控中心的綜合應用平臺中樓宇管理子系統、圖書館管理子系統、車位狀態感知子系統、重點人物定位子系統和校園環境子系統進行了詳細的說明和設計,形成了一個完整的“無線傳感模式”的校園網。
無線傳感技術和產業的發展將引發新一輪信息技術革命和產業革命,是信息產業領域未來競爭的制高點和產業升級的核心驅動力[8]。由無線傳感技術引申出的物聯網概念是龐大和豐富的,物聯網的應用將更為廣泛。如果將物聯網、云計算服務和校園網的各軟件系統整合起來,這又將是新一輪的技術革命。
無線傳感網絡中,傳感器感知的數據是整個網絡的核心,建設統一身份認證平臺和綜合信息服務平臺,并建立安全高效、統一共享的數據中心是重中之重[9]。就目前而言,在校園網中實現“無線傳感模式”,還面臨著許多問題。
⑴ 網絡內通信問題。無線傳感器網絡內正常通信聯系中,信號可能被一些障礙物或其他電子信號干擾,如何安全有效進行通信是個有待研究的問題。
⑵ 成本問題。在一個無線傳感器網絡中,需要使用數量龐大的微型傳感器,這樣成本會制約其發展。
⑶ 高效的無線傳感器網絡結構。無線傳感器網絡的結構是組織無線傳感器的成網技術,有多種形態和方式,合理的無線傳感器網絡可以最大限度地利用資源。在其中還包括網絡安全協議問題和大規模傳感器網絡中的節點移動性管理問題等有待解決。
參考文獻:
[1] 王薪宇.CC430無線傳感網絡單片機原理與應用[M].北京航空航天
大學出版社,2011.
[2] 張西紅.無線傳感網技術及其軍事應用[M].國防工業出版社,2010.
[3] 王小強.ZigBee無線傳感器網絡設計與實現[M].化學工業出版社,
2012.
[4] 無線龍.現代無線傳感網概論[M].冶金工業出版社,2011.
[5] 賈靈.物聯網/無線傳感網原理與實踐[M].北京航空航天大學出版社,
2011.
[6] 孫利民.無線傳感器網絡[M].清華大學出版社,2005.
[7] 高守瑋.ZigBee技術實踐教程:基于CC2430/31的無線傳感器網絡
解決方案[M].北京航空航天大學出版社,2009.
[8] 崔遜學.無線傳感器網絡的領域應用與設計技術[M].國防工業出版
摘要:伴隨霧霾、水污染等環境問題愈演愈烈的情形,環境民事公益訴訟制度逐漸成為我國環境法學領域研究的新熱點課題,而構建環境公益訴訟制度的核心問題是確定主體。2012年通過的新《民事訴訟法》第55條將公益訴訟正式納入到訴訟程序中,并規定了原告主體為“法律規定的機關和有關社會團體”。2014年第四次剛審議通過的新《環境保護法》,將環境公益訴訟主體資格限定為“在設區的市一級民政部門登記的社會組織”。但是相比國外的立法支持和實踐,我國現行民事公益訴訟立法本身還有諸多問題。本文擬研究民事環境公益訴訟原告資格的基本理論為基礎,借鑒國外相關做法,分析我國在當前立法上存在的不足,最后提出完善我國環境公益訴訟原告資格的建議。
關鍵詞:公益訴訟;環境民事公益訴訟;原告資格1.環境民事公益訴訟原告資格概述
1.1環境民事公益訴訟的概念
在羅馬法時代就已經出現公益之訴和私益之訴,私益訴訟是以保護私人權利為目的,特定的人才能提起,而公益訴訟是以保護公共利益為目的。環境民事公益訴訟是指法定的組織和個人根據法律規定,為了保護社會公共環境權益,對違反環境法律、侵害公共環境權益者,向人民法院提起的訴訟。
1.2環境民事公益訴訟原告資格內涵界定
原告資格,是指某人所享有有將爭端訴諸司法程序的足夠利益,其主要是確定該爭端對人的影響是否充分,從而人能否成為本案訴訟的正當原告。①環境公益訴訟的原告資格是指某人在可訴的環境公益訴訟爭議中享有的將該爭議訴諸司法程序的足夠的利益。
2.我國民事環境公益訴訟原告資格的局限
2.1我國環境公益訴訟原告資格的立法現狀
《環境保護法》第6條只賦予了一切單位和個人的檢舉控告權,該規定并沒有明確賦予對污染和破壞環境的行為提訟的權利。而且在上述我國對原告資格的嚴格限制下,其也只是“紙面上的權利”,這個宣言式的控告權在實踐中并不能成為公益訴訟原告資格的法律依據。新《民事訴訟法》第55條由于沒有后續的立法對上述原告主體資格加以明確的規定,此條文很難解決各地解釋范圍的混亂狀態。“機關”通過哪些法律予以規定才算該法中所稱的“法定機關”?需要進一步的明確。而剛審議通過的新《環境保護法》規定“設區的市一級民政部門登記的社會組織”,筆者認為這只是一個初步的規定,解決了在哪一級別登記的社會組織有原告資格。但是具體在實踐中,某一地方登記的社會組織可不可以去另一行政地方的環境污染事件?賦予設區的市一級登記的所有社會組織原告資格會不會造成原告主體混亂,出現濫訴現象?這些有待實踐證明。
2.2我國環境公益訴訟原告資格的實踐現狀
環境公益訴訟實踐早已開始,針對環境公益訴訟原告的資格范圍不同地方也擬制了不同的地方性規范文件。如,貴陽市出臺的《貴陽市促進生態文明建設條例》,江蘇無錫2008年也有關規定指出,在提起環境民事公益訴訟程序中,檢察院享有不同與普通民事訴訟原告的訴訟地位,有權支持、督促,乃至提起環境公益訴訟。這樣不難看出,各地對原告資格的范圍有著不同的規定不益于實踐的統一。此外,以公民個人名義提起的環境公益訴訟并被法院正式受理的案件屈指可數,最終勝訴的幾乎為零。
3.完善我國環境民事公益訴訟原告資格的建議
3.1明確環境民事公益訴訟原告的訴訟實施權及其權源
環境資源具有公共屬性,一旦發生環境污染或者環境破壞的情況,公民的環境權益都將不可避免地遭受侵害、威脅。1972年聯合國通過《人類環境宣言》,確認環境權為一項基本人權,但是在我國,環境權在《憲法》中的規定并沒有將公民對環境享有的權利具體化,實體法的缺失使的實踐中提起環境公益訴訟很難操作。
因此,環境權作為公民的基本權利之一,還需要通過民法將環境權私權化、具體化,鑒于我國傳統民事權利體系的特點,環境權都很難全部納入財產權或者人身權,而應該將環境權作為一組權力束,將其在相應的法律中給予確認保護。
3.2進一步明確可以提訟的法定機關和社會組織的原告范圍
3.2.1國家機關
首先,檢察機關。它應不應該是“法律規定的機關”的范圍里,存在爭論。實踐中各地也存在不同的做法,因此,筆者認為應該出臺相應司法解釋明確檢察機關可以做為環境民事公益訴訟原告。鑒于我國目前環保組織的現狀,在維護環境權益方面可能還難堪重任,加上在目前司法實務中,由檢察機關對損害公共利益的案件提訟比較普遍,且具有很好的效率和很高的勝訴率。檢察機關具有專業化、訴訟能力、司法權威等優勢。
其次,環境保護和管理的行政機關。現行立法并沒有明確規定是否包括環保行政主管部門。筆者認為,類似的行政機關擁有強大的行政權力,有利于事故的及時處理。因此,原告主體資格應該得到強化。但必須繼續推進我國行政體制的改革,解決把彼此之間工作推諉和重疊的問題。
3.2.2社會組織
如果市一級等級的全部的社會組織都有提訟的資格,那么就很容易造成濫訴,訴訟主體過于廣泛。另一方面并不是所有的這類社會組織具備這樣的訴訟能力,公益訴訟結果會讓人堪憂,并弱化那些相應具備優勢的社會組織的原告角色。所以筆者認為應對可以發起環境公益訴訟的組織的范圍進行必要的過濾和限制,保障環境公益訴訟的質量和效益。也使得這些社會組織能集中的關注和解決環境公益訴訟。
3.3有條件賦予公民以環境民事公益訴訟原告資格
反對公民的原告資格是認為公民個人專業和技術限制,不能滿足公益訴訟的需要,也增加了濫訴的可能性。筆者認為賦予公民個人環境民事公益訴訟資格有其法理基礎和現實需要,但同時為了防止濫訴,可以借鑒美國的做法。如美國《清潔水法》規定了訴前60天通告期的前置程序,列出“重要違法行為”條目,公民只能對該些行為提訟。當然,前置程序以及可訴范圍的寬嚴程度的設計要結合我國的國情。先向環保行政機關或者環保組織反映,反應后,不采取措施時或采取措施不力時,公民再向人民法院提起。或者設立專門的審查機關對公民提起的環境民事公益訴訟案件進行分析和審查。
結論
綜上,完善我國環境公益訴訟中原告資格制度的根本出路在于明確賦予基礎權利,并在此基礎上發揮檢察機關、環保行政機關、社會組織和公民個人在環境民事公益訴訟中的各自優勢。(作者單位:北京航空航天大學)
參考文獻
[1]徐祥民、胡中華、梅宏等:《環境公益訴訟研究―以制度建設為中心》[M],中國法制出版社2009年版,第3頁.
[2]顏運秋:《公益訴訟法律制度研究》[M],法律出版社2008年版,第26-27頁.
[3]楊朝霞:《論環保機關提起環境民事公益訴訟的正當性―以環境權理論為基礎的證立》[J],載《法學評論》2011年第2期.
[4]謝偉:《德國環境團體訴訟制度的發展及其啟示》[J],載《法學評論》,2013年第2期,第110頁。
[5]王曦:《美國環境法概論》[M],武漢大學出版社,1992,第37-39頁.
[6]別濤主編:《環境公益訴訟》一書中,參見金文彪:《公益訴訟與我國傳統訴訟理念的沖突與平衡》,法律出版社,2007年5月第一版,第277、278頁。