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科技论文范文3000字_科技论文范文3000字初中
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工业机器人技术毕业论文范文
现如今,随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动,能减轻人们的工作负担。下面是由我整理的工业机器人技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助!
工业机器人技术论文范文篇一:《浅谈工业机器人在工业生产中的应用》
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。
关键词:工业机器人 应用 工业
1 引言
工业机器人最早应用于汽车制造工业,常用于焊接,喷漆,上、下料和搬运。工业机器人延伸和扩大了人的手、足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作;代替人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。工业机器人与数控加工中心、自动搬运小车以及自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统,实现生产自动化。
2 工业机器人的主要运用
(1)恶劣工作环境及危险工作军事领域及核工业领域有些作业是有害于人体健康并危及生命,或不安全因素很大而不宜由人去做的作业,用工业机器人去做最合适。例如核工厂设备的检验和维修机器人,核工业上沸腾水式反应堆燃料自动交换机。
(2)特殊作业场合和极限作业火山探险、深海探密和空间探索等领域对于人类来说是力所不能及的,只有机器人才能进行作业。如航天飞机上用来回收卫星的操作臂;用于海底采矿和打捞的遥控海洋作业机器人。
(3)自动化生产领域早期的工业机器人在生产上主要用于机床上、下料,点焊和喷漆。用得最多的制造工业包括电机制造、汽车制造、塑料成形、通用机械制造和金属加工等工业。随着柔性自动化的出现,机器人在自动化生产领域扮演了更重要的角色。下面主要针对工业机器人在自动化生产领域的应用进行简单介绍。
2.1 焊接机器人
点焊机器人工业机器人首先应用于汽车的点焊作业,点焊机器人广泛应用于焊接车体薄板件。装焊一台汽车车体一般大约需要完成3000~4000个焊点,其中60%是由点焊机器人来完成的。在有些大批量汽车生产线上,服役的点焊机器人数量甚至高达150多台。
点焊机器人主要性能要求:安装面积小,工件空间大;快速完成小节距的多点定位;定位精度高(土0 .25 mm ),以确保焊接质量;持重大(490~980N ) ,以便携带内装变压器的焊钳;示教简单,节省工时。
2.2 弧焊机器人
弧焊机器人应用于焊接金属连续结合的焊缝工艺,绝大多数可以完成自动送丝、熔化电极和气体保护下进行焊接工作。弧焊机器人应用范围很广,除汽车行业外,在通用机械、金属结构等许多行业中都有应用。弧焊机器人应是包括各种焊接附属装置在内的焊接系统,而不只是一台以规划的速度和姿态携带焊枪移动的单机。如图1所示为弧焊机器人的基本组成。适合机器人应用的弧焊 方法 主要有惰性握体保护焊、混合所体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊接。
1-机器人控制柜2-焊接电源3-气瓶4-气体流量计5-气路6-焊丝轮7-柔性导管8-弧焊机器人9-送丝机器人10-焊枪11-工件电缆12-焊接电缆13-控制电缆
图1 弧焊机器人系统的基本组成
弧焊机器人的主要性能要求:在弧焊作业中,要求焊枪跟踪工件的焊道运动,并不断填充金属形成焊道。因此,运动过程中速度的稳定性和轨迹是两项重要指标,一般情况下,焊接速度约取5~50 mm/s ,轨迹精度约为.2 ~0.5 ) mm;由于焊枪的姿态对焊缝质量也有一定影响,因此希望在跟踪焊道的同时,焊枪姿态的可调范围尽量大。此外,还有一些其他性能要求,这些要求包括:设定焊接条件(电流、电压、速度等)、抖动功能、坡口填充功能、焊接异常检测功能(断弧、工件熔化)及焊接传感器(起始焊点检测,焊道跟踪)的接口功能。
2.3 喷漆机器人
喷漆机器人广泛应用于汽车车体、家电产品和各种塑料制品的喷漆作业。喷漆机器人在使用环境和动作要求上有如下特点:
(1)工作环境空气中含有易爆的喷漆剂蒸气;
(2)沿轨迹高速运动,途经各点均为作业点;
(3)多数被喷漆部件都搭载在传送带上,边移动边喷漆。如图2所示为关节式喷漆机器人。
2.4 搬运机器人
随着计算机集成制造技术、物流技术、自动仓储技术的发展,搬运机器人在现代制造业中的应用也越来越广泛。机器人可用于零件的加工过程中,物料、工辅量具的装卸和储运,可用来将零件从一个输送装置送到另一个输送装置,或从一台机床上将加工完的零件取下再安装到另一台机床上去。
2.5 装配机器人
装配在现代工业生产中占有十分重要的地位。有关资料统计表明,装配劳动量占产品生产劳动量的50%~60%,在有些场合,这一比例甚至更高。例如,在电子器件厂的芯片装配、电路板的生产中,装配劳动量占产品生产劳动量的70 %~80%。因此,用机器人来实现自动化装配作业是十分重要的。
2.6 机器人柔性装配系统
机器人正式进入装配作业领域是在?机器人普及元年?的1980年前后,引人装配作业的机器人在早期主要用来代替装配线上手工作业的工序,随后很快出现了以机器人为主体的装配线。装配机器人的应用极大地推动了装配生产自动化的进展。装配机器人建立的柔性自动装配系统能自动装配中小型、中等复杂程度的产品,如电机、水泵齿轮箱等,特别适应于中小批量生产的装配,可实现自动装卸、传送、检测、装配、监控、判断、决策等机能。
机器人柔性装配系统通常以机器人为中心,并有诸多周边设备,如零件供给装置、工件输送装置、夹具、涂抹器等与之配合,此外还常备有可换手等。但是如果零件的种类过多,整个系统将过于庞大,效率降低,这是不可取的。在机器人柔性装配系统中,机器人的数量可根据产量选定,而零件供给装置等周边设备则视零件和作业的种类而定。因此,和装配线比较,产量越少,机器人柔性装配系统的投资越大。
3 结束语
工业机器人是以机械、电子、电子计算机和自动控制等学科领域的技术为基础,融合而成的一种系统技术;也可说是一门知识、技术密集的,多学科交叉的综合化的高新技术。随着这些相关学科技术的进步和发展,工业机器人技术也一定会到迅速发展和提高。
工业机器人技术论文范文篇二:《探讨工业机器人的发展趋势》
摘 要 随着社会经济发展,机器人开始被广泛应用于各行各业中,替工人进行一些复杂、繁重的体力劳动。目前,机器人是一种制造业与自动化设备中的典型代表,这将会是人造机器的?终极?版。它的应用已经涉及信息化、自动化、智能化、传感器与知识化等多个学科和领域,这是目前,是我国乃至世界高新技术成果的最佳集成,因此,它的发展是与许多学科的发展有着密切的联系。以现在的发展趋势来看,工业机器人的应用范围越来越广泛,同时在技术操作中,他也变得越来越标准化、规范化,提高工业机器人的安全性。另一方面,工业机器人发展越来越微型化、智能化,在人类生活中应用越来越广泛。
关键词 工业机器人 智能化 应用领域 安全性
随着社会复杂的需求,工业机器人在应用领域中越来越广泛。一方面,工业机器人被广泛应用于工业生产中,代替工人危险、复杂、单调的长时间的作业,例如在机械加工、压力铸造、塑料制品成形及金属制品业等各种工序上,同时还应用于原子能工业等高危险的部门,这已经在发达国家中应用比较广泛。另一方面,工业机器人在其他的领域应用也比较多,随着科学技术的飞速发展,提高了工业机器人的使用性能和安全性能,其应用的范围越来越广泛,应用的范围已经突破了工业,尤其在医疗业中应用比较好。
一、工业机器人的发展历程
第一代机器人,一般指工业上大量使用的可编程机器人及遥控操作机。可编程机器人可根据操作人员所编程序完成一些简单重复性作业。遥控操作机制每一步动作都要靠操作人员发出。1982年,美国通用汽车公司在装配线上为机器人装备了视觉系统,从而宣告了第二代机器人―感知机器人的问世。这代机器人,带有外部传感器,可进行离线编程。能在传感系统支持下,具有不同程度感知环境并自行修正程序的功能。第三代机器人为自治机器人,正在各国研制和发展。它不但具有感知功能,还具有一定决策和规划能力。能根据人的命令或按照所处环境自行做出决策规划动作即按任务编程。
我国机器人研究工作起步较晚,从?七五?开始国家投入资金,对工业机器及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发和研制。1986 年国家高技术研究发展计划开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。
我国工业机器人起步于70年代初期,经过30多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。
上世纪70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。
进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。?七五?期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。
从90年代初期起,中国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。
我国工业机器人经过?七五?攻关计划、?九五?攻关计划和863计划的支持已经取得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业。
我国未来工业机器人技术发展的重点有:第一,危险、恶劣环境作业机器人:主要有防暴、高压带电清扫、星球检测、油汽管道等机器人;第二,医用机器人:主要有脑外科手术辅助机器人,遥控操作辅助正骨等;第三,仿生机器人:主要有移动机器人,网络遥控操作机器人等。其发展趋势是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。
二、工业机器人的发展趋势
机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表,是人造机器的?终极?形式。它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域,是多种高新技术发展成果的综合集成,因此它的发展与众多学科发展密切相关。当今工业机器人的发展趋势主要有:一是工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),而单机价格不断下降。二是机械结构向模块化可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化;有关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人。三是工业机器人控制系统向基于 PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制柜日渐小巧,采用模块化结构,大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。四是机器人中的传感器作用日益重要,除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外,视觉、力觉、声觉、触觉等多传感器的融合技术在产品化系统中已有成熟应用。五是机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出?虚拟轴机床?以来这种新型装置已成为国际研究的 热点 之一,纷纷探索开拓其实际应用的领域。
总体趋势是,从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移,从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为 灵活应用机器人技术的、具有实际动作功能的智能化系统。机器人结构越来越灵巧,控制系统愈来愈小,其智能也越来越高,并正朝着一体化方向发展。
三、我国工业机器人发展面临的挑战与前景
我国工业底子薄,工业机器人发展一直处于一个初步发展阶段,虽然我国从上个世纪70年代开始研发工业机器人,但是技术力量不足与西方国家的技术封锁,对此,在发展过程中,存在着比较多的问题。细分起来,有如下几点:
首先,我国基础零部件制造能力差。虽然我国在相关零部件方面有了一定的基础,但是无论从质量、产品系列全面,还是批量化供给方面都与国外存在较大的差距。特别是在高性能交流伺服电机和精密减速器方面的差距尤其明显,因此造成关键零部件的进口,影响了我国机器人的价格竞争力。
第二,我国的机器人还没有形成自己的品牌。虽然已经拥有一批企业从事机器人的开发,但是都没有形成较大的规模,缺乏市场的品牌认知度,在机器人市场方面一直面临国外机器人品牌的打压。国外机器人作为成熟的产业采用整机降价,吸引国内企业购买,而在后续的维护备件费用很高的策略,逐步占领中国市场。
第三,认识不到位,在鼓励工业机器人产品方面的政策少。工业机器人的制造及应用水平,代表了一个国家的制造业水平,我们必须从国家高度认识发展中国工业机器人产业的重要性,这是我国从制造大国向制造强国转变的重要手段和途径。□
参考文献:
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工业机器人技术论文范文篇三:《试论工业机器人机电一体化》
1机电一体化技术的应用现状
1.1工业机器人。
工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动,对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说,工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段,第一代工业机器人智能化程度较低,只能通过预设的程序进行简单的重复动作,无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展,在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元,从而进行一些适应性的工作,这种机器人虽然智能化程度较低,但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天,第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升,其可以通过强大的传感原件收集信息数据,并根据实际情况作出类似于人脑的判断,因此可以在多种环境下进行独立作业,但成本较高,在一定程度上限制了实际应用。
1.2分布式控制系统。
分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的,是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥,由于其强大的功能和安全性,使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级,通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等,同时,随着测控技术的不断发展与创新,分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点,因此使系统的可靠性大幅提高。
2机电一体化技术的发展趋势
2.1人工智能化。
人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力,使其在生产过程中具备一定的推理判断、 逻辑思维 和自主决策的能力,可大幅提升工业生产过程的自动化程度,甚至实现真正的无人值守,对于降低人力成本,提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前,人工智能已经不只是停留在概念上,因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点,但在工业生产中,使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。
2.2网络化。
网络技术 的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件,因此,将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中,操作人员需要在车间内来回走动,对设备的状态进行掌握,并对机床的操作面板进行操作,通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议,并通过光纤等介质实现信息数据的传递,即可实现远程监视和操作,降低工人的劳动量,并且各种控制系统功能的实现,理论上来说都是建立在网络技术基础上的。
2.3环保化。
在人类社会发展的最近几十年里,虽然经济得到了迅猛的发展,人们生活水平得到了显著的提高,然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染,因此,在可持续发展战略提出的今天,发展任何技术都应当以对环境友好作为前提,否则就是没有前途的,故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中,通过对资源的高效利用,并在制造过程中做到达标排放甚至零排放,产品在使用过程中对生态环境不造成影响,即便报废后也可对其进行有效回收利用,这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式,符合可持续发展的要求。
2.4模块化。
由于机电一体化装置的制造商较多,为降低系统升级改造的成本,并为维修提供便利,模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造,可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换,即便出现故障,只需将损害的模块进行更换即可,工作效率极高,通用性的增强为企业节约了大量的成本。
2.5自带能源化。
机电一体化对电力的要求较高,如果没有充足的电能供应就会影响生产效率,甚至由于停电造成数据的丢失等,因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应,使系统运行更流畅。
3结语
综上所述,机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高,在当前工业生产中具有较大的技术优势,相信随着科技的发展,机电一体化技术水平也会不断提高,为工业生产做出更大贡献。
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初中生青少年科技论文_科技小论文初中生范文
科技论文对自然科学进行科学分析、综合的研究和阐述,它是内容无涉的神话式分析模式,下面是由我整理的初中科技论文800字,谢谢你的阅读。 初中科技论文800字篇一未来的我,是一位市长。一天有忙不完的事?
当当当?,闹钟6点半就响了。我换上衣服出去吃早饭。?主人请用餐。?机器保姆说道。我津津有味地吃起来。饭还没吃完,就该上班了。我又急急忙忙来到办公室。 市长请签个字。?秘书对我说。?可以!?陆陆续续,秘书拿来一份一份的文件、报告、计划走,我们去吃饭!?只听见外面工作人员说道。我一看钟,?呀!十二点五十了。快点去吃饭!?正当我刚要走出办公室时,一个电话打来了。?市长你好,请你一点半来参加我们体育馆的奠基剪彩活动!?市体育局的李善明说。?好的,好的,我一定赶到!?还没迈步,?叮!叮!叮!?又一个电话打来。?市长,请您参加我们这个公司开张典礼,二点三十分,您一定要来。?接二连三地打来许多电话。我都忙糊涂了,个个电话都回答一定去。天哪!这不就意味着下午又忙个不停了。刚想到这里时,已经一点二十了。我又坐上车飞速地往体育馆赶去!
刚一到,剪彩就开始了。?下面请市长和各位干部剪彩!?我又拖着疲惫的身子和空气填好的肚子。微笑着和大家问好。
这个活动刚参加完,又有一个大公司开张典礼。我又马不停蹄地赶往那个公司。刚一到,?下面有请市长为大家说几句。?我连水也没喝上一口就上台给市民讲了一大串。
终于到了晚上,我忙完手里的事时,那时我已经疲惫不堪,空着肚子坐在沙发上休息,因为还有半个小时才开饭。?叮!叮!叮!?电话响起,我有拿起了电话。我以为又是请我去干什么。?市长您好!我是您的市民。您为我们这个城市,操碎了心。您为我们做的事历历在目,您让我们致富,您让我们过上了幸福生活。我祝愿市长身体健康,幸福快乐!?我听完这些话后,好像全身充满了力量,一点也不疲倦了。
我想:我会努力把这城市打扮得更美!不会让市民们失望的!
初中科技论文800字篇二据有幸飞上太空的宇航员介绍,他们在天际遨游地球映入眼帘的是一个晶莹的球体,上面蓝色和白色纹痕相互交错,周围裹着一层水蓝色的?纱衣?。可谁知道,这颗?宝石?正面临着资源危机,石油资源所剩无几,水资源被污染,大气层稀薄,有的地方甚至出现臭氧层的空洞,被太阳的紫外线无情的毁坏,森林资源大幅度减少,但还是被人们滥砍乱伐,或许你们没听见,地球母亲在呻吟啊!罪魁祸首不是别人,而是人类,是人类毫无节制地开采和破坏地球资源。拿石油来讲,它仅仅只够我们用五十年!于是人们开始?保护?地球资源,往汽油里添加乙醇(酒精)已是杯水车薪,而且要用大量的与人类息息相关食物?玉米等农作物来制作乙醇,乙醇本身就会破坏自然?
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现在还发明了太阳能汽车。这种汽车不用烧汽油,而是靠车顶上的太阳能电池板吸收太阳光,并把太阳光转换为电能,储存下来,再由电能来带动汽车,没有发动机的噪音和尾气绝对环保。假如你坐在它的里面,只要打开卫星定位导航系统,输入你要去的目的地后,你只管听听音乐、欣赏路边风景,它会以最安全、最快捷的路线把你送到关于科技的作文800字(6篇)作文。
太阳能是环保的绿色能源是我见过的最好的能源了。我们一定要好好地开发和利用上帝赐予我们宝贵的太阳能,让它为人类作出更多的贡献!
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科技打造?智慧城市?
2013年新年伊始,号称?史上最严格?交通法规有关?闯黄灯,扣六分?的规定引发了社会各界的关注和讨论。在新交规不可更改的前提下,更新信号灯等交通设备似乎成为最直接的解决方式之一。其实,这些解决方法正是?智慧城市?概念和智能运输概念所将涉及的:道路不再那么拥挤、建筑物?零?排放、一卡在手,所有公共服务都能解决。
所谓?智慧城市?,就是借助新一代物联网、云计算、决策分析优化等信息技术,将人、商业、运输、通信、水和能源等城市运行的各个核心系统整合起来,从而更好地理解和控制城市运营,并优化有限资源使用情况的城市。
据世界银行测算,一个百万人口以上的城市进行智慧管理,将增加城市发展红利的2.5?3倍。在中央提出新型城镇化的背景下,智慧城市建设实际上是新型城镇化主题投资的新一轮延伸。1月10日,全国人大会内务司法委员会副主任委员辜胜阻在第三届中国智慧城市大会上指出,随着中国城镇化建设进入高速发展时期,城镇化成为发展新红利和增长新引擎,而智慧城市则被视为医治城镇疾病的良药。据国家信息中心信息化研究部统计,目前我国提出智慧城市建设的城市总数已达154个,预计投资规模超过1.5亿元。
智慧城市治?城市病?
智慧城市的概念在国内已提出多年,随着中央新型城镇化建设的提出,相关行业将迎来巨大的市场机遇。其中,?新型?体现在城市智能化、网络化,使城镇成为具有较高品质的宜居之所,具体涉及城市综合体、绿色建筑、智能公共基础设施、水处理和垃圾处理类的环保事业、管理信息技术等内容。科技部高新司副司长杨咸武指出,当前,我国一些城市发展中的?城市病?越来越突出,大力建设智慧城市将在解决这一问题的过程中扮演越来越重要的角色。?我们将不断推动关键技术突破,和业界一道推动智慧城市的发展升级。?
对于以往?不智慧?的困扰,智慧城市服务平台建设方代表郭为举例说:?我们公司有位员工原来不是北京户口,后来给解决了北京户口,但给小孩办理转户口时,因为信息沟通等问题,用了两年半。希望通过网络化环境,我们办事更容易,既节省时间,也节省能源。?
2012年12月,住建部正式发布了?关于开展国家智慧城市试点工作的通知?,同时印发了《国家智慧城市试点暂行管理办法》和《国家智慧城市(区、镇)试点指标体系》,其中后者包括保障体系与基础设施、智慧建设与宜居、智慧管理与服务、智慧产业与经济四个一级指标,涉及无线网络覆盖、城市公共基础数据库和信息安全,数字化城市管理建筑节能、垃圾分类与处理、供水排水燃气系统,创新投入、产业要素聚集、传统产业改造和高新技术产业等内容。
按照规划勾勒的画面,未来,人们上班前可通过智能交通系统选择最佳出行路线;生病时再不用跑到医院排队,可通过远程医疗系统享受?家庭医生?的诊疗,医疗机构可通过电子健康档案全程管理辖区内每个居民的健康状况;外出旅游时,有全景式、全天候、个性化的导航、导游、导购、导餐、导娱,提供各类智慧型旅游服务,在家中便可了解景区人流密度、环境指标、自然灾害信息预警?
随着国家试点工作启动,一场以?智慧城市?为焦点的产业盛宴已经开席。在浙江,宁波成为省内首个综合试点的城市,嘉兴的交通、医疗和电网则申报了省内的?智慧城市?单项试点项目。2012年,《嘉兴市?智慧城市?发展规划》明确了嘉兴将用5年建成一座数字化和智能化的?智慧城市?,智慧应用体系涉及政务、民生、交通、电网、健康、城管、文教、环保、物流、旅游十个领域。
作为?智慧城市?项目之一,目前,嘉兴市已在秀洲区规划建设一个近14.2平方公里的光伏高新技术产业园,分为研发基地、创业基地、屋顶光伏太阳能高技术服务基地、屋顶光伏太阳能装备制造基地、屋顶光伏太阳能应用服务基地五大功能区块。所有的建筑物屋顶都将装满太阳电池半导体材料,以便将太阳光辐射最大程度上转换为电能。
科技打造智慧城市
可高精度定位、测速、授时的最小北斗双系统卫星导航接收模块,可辅助医生实行骨科复位的机器人智能导航系统,可提供电子商务服务和精准营销的多功能客户管理平台?如今,智慧城市建设在政府投入的支撑下正在高速增长,智能交通、数字城市管理、城市安防、医疗信息化等成为重点突破领域,物联网、云计算、下一代互联网等新技术将得到广泛应用,城市智能水平将不断提高。
在第三届中国智慧城市大会上,中国工程院院士邬贺铨指出,智慧城市是使用智能计算技术使得城市的关键基础设施的组成和服务更智能、互联和有效,随着智慧城市的建设,社会将步入?大数据?时代。从已披露的数据看,?十二五?期间,320多个城市在建设智慧城市上的直接投资合计超过3000亿元。
作为中国最早实践?城乡一体化?战略的地区,上海早在1984年制定的全国第一个城市经济发展战略中就提出了?城乡通开?、?城乡一体?的概念。但三个五年计划后,上海市城乡一体化发展?十二五?规划指出,郊区城镇化还面临?人才、产业、市场等生产要素集聚缓慢?等问题。
郊区城市化,不是农村变城市面貌的过程,而是内在的产业结构问题,如何重构产业基础十分重要。?上海社科院经济研究员陈维说:?上海郊区怎么加速城市化,核心还是产业基础构建,但中心城区即使制造业萎缩还有金融等服务业的支撑,而郊区则找不到更合适的可补充的产业。?事实上,这也是上海整体产业转型的问题。近些年随着工业尤其是制造业的萎缩,上海郊区没有明显的进步动力。去年,上海市公布《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》,提出加快建设以数字化、网络化、智能化为主要特征的?智慧城市?,其具体目标是,到 2013年上海信息产业总规模达到1.28万亿元,信息服务业增加值占全市生产总值的比例将达到6.2%。在庞大的?智慧城市?计划背后,是上海市决策层对加快城乡一体化的考量,其关键词正是?产城融合?。根据《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》,信息基础设施建设将从中心城区向郊区转移,?第一步是把郊区城镇化地区全覆盖,下一步是郊区的其它地区。?
如何建得智慧
2012年9月28日,我国首个智慧城市产业技术创新联盟成立仪式在京举行,会上同时发布的《智慧城市技术白皮书(2012)》指出,尽管当前我国智慧城市建设已具备一定的基础,但仍然存在缺乏统一规划、技术标准、产业基础、法律规范和人才支持等诸多问题,面临着来自各方面的挑战。
中投顾问高级研究员薛胜文认为:?智慧城市?是现代社会发展的新产物,是物联网、云计算等新一代信息技术和形形色色的网络平台集成与现实社会相结合的代名词。?智慧城市?是城市发展模式转型升级的结果,构建了一个开放创新、绿色生态、文明科学的现代新城市发展模式。?
在智慧城市建设过程中,对企业来说,由于市场不清晰,落实仍需要过程。在近日举行的2012中国(上海)智慧城市高峰论坛上,智慧中国(控股)有限公司首席战略官曹国辉说:?平安城市推广了很多年,它的主要瓶颈在于我们过多地强调了城市的偏建设,而没有强调后期设备的运营、管理和服务。?
过去三年,关于智慧城市的发展模式,国内各大论坛及智库都进行了沸沸扬扬的讨论,只是目前并无真正的模式。从当前各地政府发布的智慧城市规划可以看出,无论从区域发展、产业前景还是获得上级部门的扶持和关注来看,他们更希望最大程度地体现特色。
由于智慧城市建设涉及领域众多,各地特色与经济发展水平各不相同,目前没有一套统一的管理体系。因此,住建部就有关智慧城市的标准研究工作进行研究,希望打破信息孤岛,实现智慧城市的数据共享与协同,未来还将依托城市一卡通为基础的互联互通,同时借助智慧城市建设的有利时机,规划新一代的智能小区的建设、服务及运营模式。
工业和信息化部副部长杨学山曾表示,智慧城市是工业化、城镇化、信息化在特定历史时刻交汇的产物。如今,互联网正在发生翻天覆地的变化,新兴技术更迭速度急剧加速,智慧城市将导致新模式、新技术、新应用的另一种?融合?与?交汇?。
这种融合交汇的结果不能以技术革命或者产业革命简单概括,并最终将作用于整个时代的腔调与社会运行秩序。技术推动时代进步,人文可以抑制时代的疯狂与冲动,这或许正是智慧城市的未来价值。
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动物科技论文怎么写(2)
科学技术论文篇二
科学、技术与人类未来
作者简介:薄涵文,女,沈阳师范大学马克思主义学院,科学技术哲学专业 2013届研究生。
摘要:随着科学技术的不断发展,给人类社会带来了许多的较为严重的环境问题。本文在探讨了科学技术在人与自然中的主要作用的基础,对科学技术进步给环境带来的正、面影响进行了进一步分析。进而制定出一个解决全球性环境问题的 方法 ――可持续发展。
关键词:科学技术;人类发展;可持续发展观
一、科学技术在人与自然的关系中的变化
科学技术在对人们认识自然和改造自然以及逐渐从受动关系走向能动关系的过程中起着重要作用。科学技术是由自然向社会、社会对自然的超越、改造和协调过程的中介和桥梁。纵观技术的发展历史,在三个不同的时间段里表现出不同的意识形态,起到不同的作用。
工业革命之前的技术是个性化技术,从技术仅仅只是对自然物进行简单变形,使人类可以通过简单的工具获得食物。到农业社会后,技术仍是单一的技术,并不是一支独立力量存在于人与自然的相互作用中。而工业革命之后的技术是社会化技术,经历了工业革命,技术的物化形式由手工工具转变为了机器工具。由于利用了电并发明了内燃机,动力工业被彻底改革。人类在获得了更多的空闲时间,不用在从事部分繁重的体力劳动,人类也逐渐起到了统治地位。到如今乃是全球化技术,经历五次技术革命,不仅开阔了我们的视野,同样也带来了丰富的物质、文化生活。
二、当代全球环境问题
在当今全球面临着许许多多的环境问题,如:全球气候变暖、臭氧层破坏、生物多样性锐减、土地荒漠化、酸雨污染等。此文中就 说说 全球气候变暖,全球气候变暖,指的是在一阶段时间内,地球的大气和海洋的温度的上升现象,是自然因素和人为因素同时造成的,但主要是指人为原因造成的温度上的升高。火山活动、太阳的活动和自然的变率等都造成了全球变暖。而人口剧增、大气环境污染、海洋生态环境恶化、土地遭到严重破坏等是造成全球变暖的主要原因。近100多年,全球平均温度经历了冷热交替的反复两次的趋势。最新的数据显示,2014年全球气温创下了历史上的新高。全球的平均为14.6摄氏度,比20世界的气温高出了0.69摄氏度。根据世界上许多的科学家的预测,未来五十多年人类会进入一个变暖的生活。由于人类的行为活动,21世界温室气体和硫化物气溶胶的浓度增加得很快,使未来100年全球、东亚地区和我国气温迅速上升,全球平均地表温度将上升1.4到5.8摄氏度。到2050年,我国平均气温将上升2.2摄氏度。全球人口不断增加,每个人的自身都会排出大量的二氧化碳这是造成?温室效应?的原因之一,这会影响地球表面的气温的不断变化,还有人们未意识到而生活中燃煤排放的烟尘和废气,汽车、火车、飞机等废气的排放造成的大气的破坏才是造成全球变暖的主要因素。随着技术的不断进步,人类面对如此恶劣的环境,不得不重视给我们带来的严重危害。无论是身体上的危害还是对国家的经济发展都是警醒。
三、可持续发展是全世界共同的发展战略
1、抛弃传统发展观,树立科学发展观
可持续发展最有影响的定义是,1987年,联合国世界环境与发展委员会的 报告 《我们共同的未来》中的定义:?既满足当代人的需要,而又不损害后来人满足他们需求的能力。?可持续发展,是从环境与自然的角度提出的有关人类长期的发展战略模式,应该建立在生态平衡发展、社会公平公正、人民自身发展决策的基础之上的。它强调的是环境与经济的协调发展,追求的是人与自然和谐,核心思想在于,经济的健康可持续发展中。它的目标是不仅满足人类的各种需求,务必使人尽其才,物尽其用,地尽其利,而且还要关注各种经济活动的生态合理性,保护生态资源不对后代人的生存和发展构成威胁。可持续发展是指导人类走进新的繁荣、新的文明的重要指南。
2、恢复对自然的敬畏,树立全球忧患意识
黑格尔说:?自然对人无论施展和动用怎样的力量?寒冷、凶猛的野兽、火、水,人总会找到对付这些力量的手段,利用自然界来对付自然界本身。?[黑格尔,哲学史讲演录(第四卷)[M]北京,商务印书馆,1978.4]专家们指出,地球正在被过度索取,我们必须规范人与自然之间关系、人与人之间关系。我们要有忧患意识,要懂得居安思危,也要有在面对生态危机和环境困境时的淡定。发展高新技术,同时,我们应该明白,对自然应该要精心的保护、合理的开发和永续的利用。发展生态技术,彻底改变一种观念,认为自然是一种可以任意盘剥和利用的对象,没有自然界作为人类社会发展的一种基础和生命支持系统的错误观念,使技术生态化。物欲贪婪和对抗思维是人心的两大毒瘤,而和谐包容与节俭惜物,才是可持续发展的途径之一。专家们强调,必须坚持节约资源、保护环境的基本政策,将生态文明建设理念融入到各项工作与实践中,从自身做起,从细微做起,给予子孙后代创造出一个天蓝、地绿、水净的地球家园。
3、实现可持续发展的基本途径
(1)将生态环境保护纳入总决策,转变旧模式
(2)改善社会环境观念,提高全民消费意识
(3)大力发展生态技术,实现循环经济发展
(4)加强有关环境保护的法律和政策
(5)建立可持续发展的新社会
结语
随着科技的发展,人类在运用科学技术来改善生活现状的同时,也同样给我们的生存的环境带来了严重的破坏。但人们确信的是,人们已经认识到环境和生态的破坏,可以凭借着人类的聪明才智去找到解决科学技术造成环境问题的方法。从本质上改善生存环境问题,我们在去践行?可持续发展?的战略发展道路上不断努力着。我们完全有理由相信,人类会合理利用科学技术来去创造一个更加美好的未来。(作者单位:沈阳师范大学马克思主义学院)
参考文献:
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[2] 黑格尔,哲学史讲演录(第四卷)[M]北京,商务印书馆,1978.4
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[6] 金丽,简论科学技术进步与环境问题,天津科技,2005.3
[7] 赵建军,追问技术悲观主义[M],沈阳,东北大学出版社,2001.4
[8] 樊芷云,环境保护概论[M],北京,中国纺织出版社,1997,7-8
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动物科技论文范文
浅议动物学野外实习中标本采集应注意的问题
摘 要:动物学野外实习是高等师范院校生物系动物学教学的一个重要内容。标本采集是动物学野外实习当中一个很重要的环节。本人带领学生野外实习多年,对在实习教学中标本采集应注意的几个问题进行了总结和归纳。
关键词:动物学野外实习标本采集
动物学野外实习是动物学教学的重要环节之一,是掌握动物学基本理论与方法,并将动物学理论与实践相结合的关键步骤。在动物学野外实习中,标本采集是实习内容的重要一环。通过标本采集,有利于学生对野生动物物种的识别和分类,能增强植物学、动物学和生态学等相关课程的教学效果。同时,标本的采集过程也可使学生养成耐心细致的良好习惯,增强生态保护意识,提高自身综合素质。
标本采集过程是一项繁琐而周密的行动[1],标本在采集过程中的每一个细节出现问题,都会影响对动物的识别和分类效果,从而大大降低野外实习的教学效果。下面,本人结合近几年带领学生进行动物学野外实习的体会,谈谈在动物学实习中标本采集应注意的几个问题。
1 样本采集要全面
动物种类繁多,在不同的环境当中,分布着不同的动物。也就是说,标本的采集要全面,不但要采集地表上爬行的、空中飞翔的,还要采集土壤中的、水体中的。在实际采集当中,学生容易注意大型的而忽略小型的、喜欢艳丽的而讨厌色暗的、重视成虫而忽视幼虫、注重飞行的而忘记藏匿的、注意陆生而忽略水生。同时,采集的样本身体也要完整,否则就没有保存的必要。例如,昆虫分目的依据是触角、口器、足、翅以及变态的类型,如果采集到的昆虫断了触角、折了口器、坏了翅膀、掉了足,分类依据没有了,采到的所谓标本就缺乏分类的依据,或者依据不全,也就失去了保存的价值。
2 准备好适合的采集工具
要想采集到全面和完整的标本,就要有相应的采集工具。比如说,要想采集水生动物就得有渔网和浮游生物网;要想采集草丛中的昆虫就得有扫网;要想采集到石块下面的蜈蚣、蝎子等,就得有镢头、镊子;要想抓到飞行的昆虫就得有昆虫网。对于特殊的动物需要用特殊的采集工具,比如说,鞘翅目昆虫一般有假死的习性,多数鞘翅目昆虫吃植物的叶子,例如吃树木的叶子,我们就可以利用带钩的伞,事先撑开,用钩倒挂在树枝上,用力震动树干,昆虫就会跌落在伞内,收集即可。对于有毒的动物,可以将采集到的有毒动物先放进毒瓶(可以是氰化钾,也可以是桃仁、乙醚等制成)毒杀或麻醉,然后进行处理、保存。
3 采集要耐心细致
采集前要制订好周密的采集计划,到达采集点后,为了能对当地动物进行充分观察和识别,应尽量不被动物发现。行动应该轻捷,说话声音要小,尽可能保持宁静状态,衣着应与环境色调接近。各采集小组及每个成员应分工协作,发现样本后不要马上动手采集,应先观察记录其生境、习性,然后进行拍照、填写采集记录卡,然后再进行采集。
4 采集要做好记录
动物学野外实习,同学们的热情都很高,一天能够采集到很多的动物标本,收获颇丰,但是,容易忽视对动物标本采集的记录。采集动物标本是需要及时记录的,需记录采集地点、采集时间、采集人姓名以及动物生存的周边环境状况,如温度、湿度、海拔高度和经、纬度等。否则,即使采集到的动物个体标本再完整,也没有多少保存的意义,因为,别人不知道这个标本采自何方,出现在什么时间等等。
5 采集标本要注意保护动物资源和生态环境
动物是可再生资源,采集时应合理保护资源。在动物学野外实习过程当中,不过量采集捕杀,只要能对物种识别就可以了,一般无需采集过多的标本。同时,对于一些特殊的动物不要采用传统的形式? 捕杀采集,可以采用新型的非损伤采集方法[2]:例如,对于脊椎动物,国家保护动物是不允许猎杀的,即使不是国家级的保护动物,如鸟类,也是不允许随意猎杀的,那就采用非损伤采集方法,即可以通过望远镜观察,也可以利用照相机记录它们的生活环境、生活姿态,利用录音机录下它们的鸣叫声,最好的方法是利用摄像机拍下它们的形态、姿态、鸣叫、求偶方式、孵卵方式、取食方式以及它们周边的生活环境。这种方式更有利于保护动物资源。
6 采集标本应更新观念
在动物学野外实习中,标本采集是重要的一项内容。但是,以往标本采集中存在的一个很大的问题是重视采集而忽视研究,重视实体采集而忽视影像及其他材料采集。这样导致的结果是,学生采集的标本看完后要不是被永久性地浸泡在标本缸中,要不就是干脆扔掉,造成了较大的浪费,对野生资源破坏也较大;同时,由于学生把注意力和精力主要放在了如何采集到标本上,对标本的观察和研究却往往被忽视。
因此,除了需要标本的采集及分类鉴定以外,还应当在教学中更强调学生在实习中对动物与环境的相互关系有更深入的了解,因而需要做的工作并不是更多的采集标本,而应该是更多和更全面地观察和研究标本。同时,一些现代化的设备和采集技术应该更多的去利用。例如照相机、摄像机采集获得的影像资料比传统的实物材料色彩更艳丽,也更直观和形象,同时也更利于进行后续的过媒体教学;另外,也可以在不伤害动物的基础上,采集动物的血液、毛发、DNA样本等,利用遗传学和分子生物学等技术手段,对动物样本进行分析研究。
7 采集时应注意个人安全
动物学野外实习所处的环境都是在野外。野外环境复杂,草丛中少不了会潜伏有有毒的蛇类、蜈蚣、蝎子等,树丛中少不了各种蜂类。在采集动物之前首先要穿好防护衣服,应该把裤管扎在袜筒里,扎好袖口,身上除了带上必备的实习工具外,最好带一根带叉的棍子,以便防蛇叮咬,还需带上蛇药等解毒药物。同时,采集时要时刻注意脚下,做好安全防范工作。
总的来说,标本的采集是动物学野外实习教学当中的一项重要内容,在实习活动中,只有认真安排,周密计划,正确对待,谨慎行动,耐心细致,才能出色的完成标本采集任务。
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摘要
随着新技术日新月异,科技创新越来越受到重视。如何抓住新一轮科技的战略机遇,充分发挥科技情报在科技创新中的支撑作用,更好地服务于科技创新是科技情报机构面临的重要课题。文章分析了科技情报和科技创新的关系,浅析科技情报工作对科技创新的作用,并在此基础上提出了科技情报服务科技创新发展的思路。
关键词
科技情报,科技创新
创新驱动发展,强调科技创新是提高社会生产里和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置,这标志着我国科技工作进入新的发展阶段。作为国家科技创新体系中重要组成部分的科技情报工作,在面对新形式、新任务发展的要求时,如何抓住机遇,利用自身优势更好地服务于科技创新,对科技情报工作提出了更高的要求。
1科技情报与科技创新的关系
科技情报是指通过公开渠道和合法手段获得的信息进行分析而得到的`知识,其功能是为战略决策和战术选择提供信息支撑服务,主要应用于科技管理、科学研究、技术创新和企业经营等社会发展各领域,是科学技术转换为现实生产力的重要环节,在国家科技进步与创新中起着基础性作用。
科技创新离不开科技情报。科技创新可以用三个解决来诠释其重大意义,科技创新是解决结构不合理和增长方式粗放等国民经济重大瓶颈难题的必然战略选择,是解决关键技术受制于人难题的战略安排,是解决提升国家竞争力难题的重大部署。创新是一种新探索,这就决定了它的不可预测性和风险性,而降低风险、减少损失的一个重要因素就是要获取及时、全面、准确的科技情报。
在当今这个信息过载而情报稀缺的时代,信息资源开发利用的程度、使信息变为有价值的情报的能力,已成为区域竞争力提高的决定性因素。科技情报工作在科技创新中的支撑和引导作用越来越凸显,谁占有情报资源,谁就掌握主动权,谁就能抢占科技竞争的制高点。充分发挥科技情报工作对科技创新的基础性作用,必将在更大程度上和更广范围内产生影响。
2科技情报工作对科技创新的作用
科技情报是科研活动过程中不可或缺的资源和财富,是进行科学预测、科学决策和科学活动的基础和前提。科技情报对科技创新的作用体现在以下几个方面。
(1)科技情报保障科技创新信息需求。一流的科学研究需要一流的科技信息支撑,科技创新与发展离不开高水平、高效率的信息服务。随着大数据时代的到来,人们获取信息的途径发生了根本性变化,但海量信息与信息的无序化令人无所适从。而科技情报工作正是通过对纷繁复杂的信息进行搜集、加工、整理为科学研究提供准确而全面的信息,因而它有效保障科技创新对信息资源的需求。
(2)科技情报指引科技创新方向。科技检索查新、科技评估等业务工作无一不为科技创新与发展指引方向。利用科技查新与检索,不但可以降低创新风险,防止低水平重复建设,减少人力、物力、财力的浪费和损失,而且通过查新能掌握竞争对手的核心技术研发动态、专利战略和市场行为动态,把握全球科技发展动态,预测未来科技发展方向,引导科研人员发现科技发展的热点领域和空白领域,引领科技创新。因而充分利用科技情报和占有科技情报,就能做到站在巨人的肩膀上发展,取得真正高质量的创新性科研成果。
(3)科技情报支撑科技创新战略决策。科技情报调研等基础工作是最能体现科技情报研究所的“研究”业务,这项业务主要应用情报学理论与方法揭示研究对象的发展规律与发展态势,预测研究对象的未来前景,从而为科技创新战略决策以及为领导者、管理者正确决策、科学决策提供依据和论证。同时科技情报工作者也担负着直接参与咨询决策和间接辅助决策的双重角色,既能为科技创新会诊把脉,指引创新方向,又能为加强宏观科技决策和管理建言献策,因而无论是对科技人员创造性的开展工作、启迪思维来说,还是对政府部门制定战略决策和企业创新发展决策来讲都离不开情报工作的支撑。
3科技情报服务科技创新的思路
“科技创新,情报先行”是创新体系赋予情报工作的特殊使命。实施创新驱动发展战略,迫切需要广大科技情报工作者紧紧抓住“自主创新”这个核心和关键,找准突破口,才能充分发挥科技情报工作支撑和服务科技创新驱动发展的作用。
(1)以实现科技资源共享为目的,强化协同创新能力。科技资源的开放共享已成为时代的主题,也是国家科技创新体系建设的重要任务。因此要按照“整合、共享、服务、创新”的要求,打破行业信息壁垒,全面整合现有科技创新服务平台、重点实验室和科研院所等的科技资源,打造科技资源共享的绿色通道,才能形成协同创新的整体合力。
(2)以科技条件平台建设为切入点,搭建创新服务桥梁。科技条件平台是国家创新体系重要组成部分,是服务于全社会科技进步与技术创新的基础支撑体系,也是科技情报服务工作开展的基础和实现工作目标的关键因素,意义重大。因此既要按照科学性、系统性、实用性、前瞻性相结合的原则完善科技条件平台建设,搭建协同创新服务桥梁,又要探索建立支撑行业、产业发展的特色平台和各平台有效对接的运行机制和管理体系,切实做好平台建设的统筹与协调工作,不断提高服务能力和水平,才能形成支撑科技创新发展的优势。
(3)以信息分析、数据处理应用为切入点,提升创新服务能力。大数据时代的到来,巨量信息成为信息化时代最为宝贵的资源,然而由于大数据的复杂性和多样性前所未有,致使传统情报研究方法和处理技术与之不相适应。因此要应用云技术等新一代信息技术,积极研究开发互联、智能的信息服务系统,加强数据和信息的集成,加快数字分析处理,使其更及时、更准确地服务于国家决策、企业创新乃至个人生活,从而不断提升科技创新服务能力。
4结语
实施创新驱动发展战略是国家在新形势下的重大战略抉择,从根本上赋予了科技创新在科学发展中的历史责任和重大使命。科技情报工作作为创新体系建设的重要组成部分,在支撑创新驱动发展战略中,必须找准定位,选准突破口,才能充分发挥其作用。
参考文献:
[1]胡景荣.科技情报的创新服务体系建设与思考.科技管理研究,2010(12).
[2]佟贺丰.创新驱动情报先行.学习时报,2013.
[3黄斌.从现代科技发展看科技创新与科技情报工作.江苏科技信息,2012,3
; 学术堂整理了一篇3000字的计算机论文范文,供大家参考:范文题目:关于新工程教育计算机专业离散数学实验教学研究
摘要: 立足新工科对计算机类专业应用实践能力培养的要求,分析了目前离散数学教学存在的关键问题,指明了开展离散数学实验教学的必要性。在此基础上,介绍了实验教学内容的设计思路和设计原则,给出了相应的实验项目,并阐述了实验教学的实施过程和教学效果。
关键词:新工科教育;离散数学;计算机专业;实验教学
引言
新工科教育是以新理念、新模式培养具有可持续竞争力的创新型卓越工程科技人才,既重视前沿知识和交叉知识体系的构建,又强调实践创新创业能力的培养。计算机类是新工科体系中的一个庞大专业类,按照新工科教育的要求,计算机类专业的学生应该有很好的逻辑推理能力和实践创新能力,具有较好的数学基础和数学知识的应用能力。作为计算机类专业的核心基础课,离散数学的教学目标在于培养学生逻辑思维、计算思维能力以及分析问题和解决问题的能力。但长期以来“定义-定理-证明”这种纯数学的教学模式,导致学生意识不到该课程的重要性,从而缺乏学习兴趣,严重影响学生实践能力的培养。因此,打破原有的教学模式,结合计算机学科的应用背景,通过开展实验教学来加深学生对于离散数学知识的深度理解是实现离散数学教学目标的重要手段。
1.实验项目设计
围绕巩固课堂教学知识,培养学生实践创新能力两个目标,遵循实用性和可行性原则,设计了基础性、应用性、研究性和创新性四个层次的实验项目。
(1) 基础性实验
针对离散数学的一些基本问题,如基本的定义、性质、计算方法等设计了7个基础性实验项目,如表1所示。这类实验要求学生利用所学基础知识,完成算法设计并编写程序。通过实验将抽象的离散数学知识与编程结合起来,能激发学生学习离散数学的积极性,提高教学效率,进而培养学生的编程实践能力。
(2) 应用性实验
应用性实验是围绕离散数学主要知识单元在计算机学科领域的应用来设计实验,如表2所示。设计这类实验时充分考虑了学生掌握知识的情况,按照相关知识点的应用方法给出了每个实验的步骤。学生甚至不需要完成全部实验步骤即可达到实验效果。例如,在“等价关系的应用”实验中,按照基于等价类测试用例的设计方法给出了实验步骤,对基础较差的学生只需做完第三步即可达到“巩固等价关系、等价类、划分等相关知识,了解等价关系在软件测试中的应用,培养数学知识的应用能力。”的实验目的。
(3) 研究性实验研究性实验和应用性实验一样
也是围绕离散数学主要知识单元在计算机科学领域中的应用来设计实验,不同之处在于,研究性实验的实验步骤中增加了一些需要学生进一步探讨的问题。这类实验项目一方面为了使学生进一步了解离散数学的重要性,另一方面为了加强学生的创新意识与创新思维,提高计算机专业学生的数学素质和能力。表 3 给出了研究性试验项目。
(4) 创新性实验
在实际教学中还设计了多个难度较高的创新性实验题目,例如,基于prolog语言的简单动物识别
系统、基于最短路径的公交线路查询系统、简单文本信息检索系统的实现等,完成该类实验需要花费较长的时间,用到更多的知识。通过这些实验不仅有利于培养学生分析问题、解决问题的能力和创新设计能力,也有利于培养学生独立思考、敢于创新的能力。
3.实验教学模式的构建
通过实验教学环节无疑可以激发学生对课程的兴趣,提高课程教学效率,培养学生的实践创新能力。但是,近年来,为了突出应用性人才培养,很多地方本科院校对离散数学等基础理论课的课时进行了压缩,加之地方本科院校学生基础较差,使得离散数学课时严重不足,不可能留出足够的实验教学时间。针对这种情况,采用多维度、多层次的教学模式进行离散数学实验教学。
(1) 将实验项目引入课堂教学
在离散数学的教学过程中,将能反映在计算机科学领域典型应用的实验项目引入到课堂教学中,引导学生应用所学知识分析问题、解决问题。例如在讲授主析取范式时,引入加法器、表决器的设计,并用multisim进行仿真演示,让学生理解数理逻辑在计算机硬件设计中的作用。又如讲谓词逻辑推理时,引入前一届学生用Prolog完成的“小型动物识别系统”作为演示实验。这些应用实例能够让学生体会数理逻辑在计算机科学领域的应用价值,不仅激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,也锻炼了学生的逻辑思维,培养了学生的系统设计能力。
(2) 改变课后作业形式,在课后作业中增加上机实验题目
由于课时有限,将实验内容以课后作业的形式布置下去,让学生在课余时间完成实验任务。例如讲完数理逻辑内容后,布置作业: 编写 C语言程序,实现如下功能: 给定两个命题变元 P、Q,给它们赋予一定的真值,并计算?P、P∧Q、P∨Q的真值。通过完成,使学生掌握命题联结词的定义和真值的确定方法,了解逻辑运算在计算机中的实现方法。又如,把“偏序关系的应用”实验作为“二元关系”这一章的课后作业,给定某专业开设的课程以及课程之间的先后关系,要求学生画出课程关系的哈斯图,安排该专业课程开设顺序,并编写程序实现拓扑排序算法。通过该实验学生不仅巩固了偏序关系、哈斯图等知识,而且了解到偏序关系在计算机程序设计算法中的应用和实现方法。
(3) 布置阅读材料
在教学中,通常选取典型应用和相关的背景知识作为课前或课后阅读材料,通过课堂提问抽查学生的阅读情况。这样,不仅使学生预习或复习了课程内容,同时也使他们对相关知识点在计算机学科领域的应用有了一定的了解。例如,在讲解等价关系后,将“基于等价类的软件测试用例设计方法”作为课后阅读材料; 在讲解图的基本概念之前,将“图在网络爬虫技术中的应用”作为课前阅读材料; 货郎担问题和中国邮路问题作为特殊图的课后阅读材料。通过这些阅读材料极大地调动学生学习的积极性,取得了非常好的教学效果。
(4) 设置开放性实验项目
在离散数学教学中,通常选择一两个创新性实验项目作为课外开放性实验,供学有余力的学生学习并完成,图1给出了学生完成的“基于最短路径公交查询系统”界面图。同时,又将学生完成的实验系统用于日后的课堂教学演示,取得了比较好的反响。
(5) 利用网络教学平台
为了拓展学生学习的空间和时间,建立了离散数学学习网站,学习网站主要包括资源下载、在线视频、在线测试、知识拓展和站内论坛五个部分模块,其中知识拓展模块包含背景知识、应用案例和实验教学三部分内容。通过学习网站,学生不仅可以了解离散数学各知识点的典型应用,还可以根据自己的兴趣选择并完成一些实验项目。在教学实践中,规定学生至少完成1-2个应用性实验项目并纳入期中或平时考试成绩中,从而激发学生的学习兴趣。
4.结束语
针对新工科教育对计算机类专业实践创新能力的要求,在离散数学教学实践中进行了多方位、多层次的实验教学,使学生了解到离散数学的重要
性,激发了学生的学习兴趣,提高了学生程序设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。教学团队将进一步挖掘离散数学的相关知识点在计算机学科领域的应用,完善离散数学实验教学体系,使学生实践能力和创新思维得以协同培养,适应未来工程需要。
参考文献:
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