信息与计算科学的前景范文

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信息与计算科学的前景

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[关键词]信息与计算科学;可持续发展;数学人才

中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0376-01

0 引言

我们正处于信息时代，信息时代为社会的发展不仅带来了极大的机遇，也带来了不小的挑战。信息与计算科学专业是面对信息时代的新专业，目的是培养满足社会改革和应对社会挑战的数学人才，使其不仅具有良好的基础知识、数学思维能力，还能够掌握信息科学和计算科学的技能，成为能够解决实际信息技术问题的高素质应用型人才。信息与计算科学专业的可持续发展对于促进社会和经济的可持续发展具有重要意义。

1 信息与计算科学专业现状

（一）信息与计算科学专业

信息与计算科学专业的设立是为了培养新型的人才，专业的主要课程是信息科学、计算科学，以及计算机应用，它属于数学学科的范围，同时也不局限于数学学科。它是1998年开始设立的专业，在传统数学专业的基础上，根据时展的需要，与信息科学和计算机科学等相结合[1]。在课程设计上，信息与计算科学专业的前提是培养学生的数学基础，提高学生的建模思维和数学思维。信息与计算科学专业是数学专业的一个理科分支，研究的内容以信息技术和计算机技术为基础，在此之上，学习科学与工程问题的高速计算，并研究解决的方法。它与其他相关专业不同，更加重视通过先进的计算方法、现代化技术，对工程或者数学问题进行计算。

（二）专业存在的问题

虽然近年来，信息与计算科学专业在我国有了较大的发展，但是仍然存在不少的问题。首先，信息与计算科学专业的就业方向并不明确。不少用人单位并不了解信息与计算科学专业，或者只有浅层的认识，不能准确把握该专业的内容和目的，因此出现了专业的就业情况不理想等问题。其次，信息与计算科学专业的特色不明显。部分高校并没有准确理解该专业，不同的高校有不同的人才培养方向，大部分高校的基础培养方向是计算数学和应用软件，专业的特色不明显，不利于专业的可持续发展[2]。最后，缺乏实践课程。学生在信息与计算科学专业中，学的主要是理论上的内容，涉及的实践不多，很难积累经验，提高自己的专业能力，影响学生未来的发展。

2 信息与计算科学专业的可持续发展路径

（一）可持续发展

可持续发展是科学发展观的基本要求之一，它从长远的发展角度来考虑，在发展中不仅要满足当代人的需求，同时也要不损害后代人发展的需求。信息与计算科学专业的可持续发展，主要表现在对人才的培养上，通过培养的人才，促进社会和经济的可持续发展。同时积极面对专业发展中遇到的各种挑战，实现专业自身的可持续发展。

（二）发展路径

1.明确培养目标

信息与计算科学专业的学生需要掌握两方面的能力，第一是熟练应用计算机的能力，第二是运用数学思维和数学方法，解决实际问题的能力。要设立明确的培养目标，注重培养学生的计算机能力和数学基础理论的能力，并且要给予同样的重视。除此之外，可以培养学生成为研究型的人才，促进该专业领域科学研究的进一步发展。

2.完善课程体系，重视实践课程

信息与计算科学专业是理论与实践相结合的专业。要提高学生的实践能力，需要重视实践课程。要建立专门的计算机课程，设立本专业的实验室，并增加实验课的课时。要布置相应的课程设计任务，锻炼和考查学生的学习能力。还要增加数学建模和计算机软件开发课程体系，提高学生的综合能力[3]。学生要有自觉学习的意识，要充分发挥自己的主观能动性。学校可以为学生安排实习机会，进行对口的实践活动，使学生能够发现问题，及时弥补学习，促进社会的可持续发展。

3.提高教师的专业素质

要重视师资力量建设，它是信息与计算科学专业可持续发展的保证。高素质水平的教师，对于人才的培养有重要的意义。要充分开发和利用信息与计算科学专业的教师资源，建立合理的教师队伍，提高教师的综合能力，鼓励教师参加学术交流，攻读更高的学位，实现专业的可持续发展。同时要积极引进高素质的教师人才，加强信息与计算科学专业相关专业教师的交流合作，建立学习型组织，保持教师的可持续发展。

3 结束语

总之，信息与计算科学专业虽然起步晚，但是发展迅速。要促进该专业的可持续发展，需要明确专业中存在的问题，明确专业目标，完善课程体系，提高教师的专业素质，培养出更多的优秀人才。

参考文献：

[1]雷磊.信息与计算科学专业建设的探索与实践[J]. 信息与电脑：理论版， 2014（12）：1-5.

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计算机科学技术的发展飞快，已经渐渐融入人们日常生活的点点滴滴中，快速发展中不免有些隐患，因此谨慎分析现状也是十分有必要的，对计算机科学的进一步发展也有着积极意义。如今，计算机科学技术作为一个生命力强、发展前景良好的科学技术，在个人、家庭、企业乃至国家各个层面区域的应用都很广泛，在开发成本、运行速度以及使用性能等方面都取得了不小的突破。同时，计算机科学的发展也带动了集成电路技术、网络技术、软件工程、材料科学等领域的快速发展，各个行业相辅相成，共同向前进步发展。在这个信息化的时代，计算机已经融入了千家万户的生活与工作中，在各个行业如工农业、文化教育行业、社会服务业等之中都发挥着不可代替的重要作用，对于社会来说已是不可缺少的一部分。其中最重要的则是计算机科学技术在社会生产方面的作用。随着全球信息化时代的进步，人与人之间、生活与工作之中，信息传递是格外重要的。而计算机科学技术则是通过互联网的作用改善信息传递的方式，加快其速度，从而促进了信息技术行业的发展。同时，人们对于信息的认识也与日剧增，从而对信息选择的要求也越来越高，精确性、有效性、及时性都是人们所追求的目标。由于计算机与网络的运行形势，使得人们的劳动方式与工作模式也得到了转变。秀才不出门，能知天下事。人们可以足不出户得完成工作与学习任务，节省了更多人力物力去完成其他的事情，对行动与思想方面也有一定的解放作用。这正是说明了科技乃人类社会第一生产力。另外，计算机科学技术带动了信息技术的发展，信息技术也推动着电子技术、生物技术以及新能源新技术的研发等领域的快速发展。

2计算机科学技术的发展前景

2.1生物计算机

早在1994年3月就有一位美国科学家提出了生物计算机这一设想。将DNA碱基序列当做信息的编码载体，利用当今的分子生物学技术，适当使用控制酶，改变DNA碱基序列并使信息有效反映出来，对数据进行运算。DNA计算机设想的出现有效拓宽了人类对计算机了解的视野，改变了计算机仅仅只是简单是物理性操作的性质，增加了操作方式。如今，英国生物信息研究院的研究人员做出的重大突破使得人们对信息储存的认识有了进一步的转变。科学家们将文学家莎士比亚的154首诗歌的音乐文件（mp3格式）以及相关的照片编制了DNA序列，使得储存密度大大增高，这一消息使得人们对生物计算机的构想进一步贴近现实。

2.2量子计算机

其特性即原子的同一时间点处于不同位置之间。在数据信息处理，数据储存两方面，量子位的能力较晶体管电子位来说都是存在很大进步的。

2.3光子计算机

光子计算机做出的重大突破即为可以利用光速来完成电子储存以及运算等工作，与传统的芯片计算机相比其运行速度大大增加。其实早在20世纪50年代后期就有科学家提出光子计算机这一设想，同时这一设想也在逐渐向现实发展前进着。1986年，戴维•米勒研制出小型的光开关，使得贝尔实验室的艾伦•黄研制的光处理器有了一定的基础，在1990年的1月，光计算机的工作正式开启。在元器件方面，光计算机有两种类型，即光电混合型与全光学型。贝尔实验室成功工作的光计算机采用的就是混合型元器件。然而相比全光学光子计算机，其运行速度还是有些逊色的。要想将全光学光子计算机成功的研发并制作出，必需研发出一种特殊的“晶体管”，这种晶体管能够用一条光来控制另一条光。然而现今存在的光学“晶体管”存在很大的问题，笨拙且较大的体积是无法适用在光子计算机里的。因此，对光子计算机的研发工作还需要很大的努力，还有很长的一段路要走。

3总结

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信息技术在现代化教育中的应用，主要包括在教学管理以及教学技术中的应用，我国的信息化在教育学中的应用发展较晚，现阶段已经发展成为辅助课程以及信息化管理的整合，我国的体育教学也已经与信息化技术相互融合，信息化技术在体育教学中占据的作用越来越重要。

2现代信息技术在体育教学中应用的发展历程

信息技术的发展历程，随着信息化技术的不断发展，信息技术对于体育中的应用越来与重要。现代体育的发展，信息化技术占据的作用也越来越重要。体育竞争也是信息化的竞争，而且信息化促进了体育教学的体育教学信息化管理以及体育教学的多样化。信息化技术与体育教学的发展日益紧密，并成为体育教学的主要趋势之一。

2．1萌芽阶段

信息化技术是从上世纪70年展起来的，信息化逐渐发展起来的初级阶段，包括前苏联在内的体育强国，将信息化技术应用与体育竞技中。而且我国体委在上世纪80年代开始，将图像化解析技术以及采集技术应用到体育训炼中，而且通过将图像采集以及图像解析技术，应用到体育教学活动中。同时，录像以及编辑系统应用到体育教育中，供体育系的学生观看与教学，促进学生的提高。

2．2发展阶段

从上世纪的90年代开始，一些体育专业的院校已经将多种功能于一体的多媒体技术应用与体育教学中，因为多媒体的交互性以及继承性，使多媒体教学具有广泛的发展前景。该阶段信息化技术在教育中的作用越来越重要，从1998年的网络技术普及开始，社会信息化的提法在我国逐渐出现。通过该阶段的发展，信息化技术在体育教学中开始普及。前奥组委主席萨马兰奇说过“互联网在信息传递和进行教育中有着特殊的作用”。对于信息化在体育中的应用前景进行了充分的说明。

2．3成熟阶段

从上世纪90年代开始，随着计算机的普及，计算机管理在体育教学中的作用逐渐显现。一些院校已经开始进行数据处理工作，对于学生的体育成绩以及学生的档案建立数据库，为体育教学的发展提供了方便。同时，体育软件CAI的应用，促进了体育教学的多样化，计算机处理系统以及多媒体的应用，促进了体育教学的发展。信息化技术的应用，对于体育教学中的管理、教学技术以及研究提供了极大的促进作用。信息化技术的发展，仿真技术以及虚拟现实系统的应用，使一些专业化的体育发展更加迅速。信息化技术的应用，使体育的专业教育更加便利，而且信息化技术在公共体育教学中的应用前景逐渐增强。

3信息化技术在体育教学中的意义

3．1信息化是体育教学改革的主要趋势

体育教学改革是当前的主要趋势，而以计算机技术为主的信息化的应用，是当前改革的突破点。采用信息化技术，能够使体育教学的内容、体育教学的形式以及体育教学的手段发生深刻的变化。未来教育中，信息化技术必将传统的教学方式，使传统的教学走向多媒体化以及现代化。信息技术是体育教学应用以及整合的必然结果，引起了体育教学形式及教学方法的变革。

3．2冲击传统体育教学

信息技术在体育教学中的应用，对于传统体育教学进行了冲击，因为信息化技术的多样化以及丰富的教学资源，导致体育教学的模式发生了深刻的转变。

3．3提升师生整体素质

体育教学信息化技术及未来发展的趋势，也是体育教育的必然之路。通过信息化技术在体育教学中的应用，促进师生的整体素质的有效提升。提升体育专业师生的信息素养，使他们能够符合时代的需要，掌握必要的信息技术，能够满足未来社会的需求。

4信息化技术在体育教学中应用的建议

4．1体育教学资源的信息化

现在学校之间的信息交流工作存在隔膜，形成垄断，但是在信息化趋势下，学校之间的隔膜以及垄断应该被打破，实现信息共享，与国际接轨。在信息化技术的构建中，应该实现地域性的突破，学校信息资源的共享，从而创造学校体育教学的新局面。

4．2将信息化技术应用于群众体育以及学校体育中

既要重视竞技体育，又必须将竞技体育先进的信息技术整合经验向群众体育和学校体育传递，使学校体育教学真正为全民健身服务，为提高全国人民的体质服务，实现学校体育与竞技体育、群众体育的有机融合。

4．3大力发展信息产业，密切关注学科的综合性

大力发展信息产业，营造良好的社会信息化大环境，努力开发体育信息产业和经济，促使学校体育教学向“重在育人”的方向发展，充分发挥体育的功能。学校体育教学与信息技术、生物技术、医学、物理学、化学乃至数学的联系日益紧密，学校体育教学应加强与其他学科教学的合作与交流，使信息技术与学校体育教学的整合不断向纵深方向发展，使学校体育教学走在学校体育教学改革和体育科研的前列，从而带动整个体育科学技术的发展。

5结语

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信息法律预测即通过对复杂的信息法律活动进行调查研究，运用相应的预测理论与方法对信息法律进行分析，对现行信息法律立法、执法和法律监督等可能产生的各种情况和未来发展趋势提出有根据的、比较符合客观规律的预见，从而得出对信息法律实践活动具有指导意义的各种法律方案的过程。信息法律预测与信息法律活动表现出一种互动关系，如图1所示。

附图

图1　信息法律预测与信息法活动互动作用

加强信息法预测在我国有重大意义。

首先，科学的信息法律预测为决策者提供了信息法制建设的科学依据。它为决策者提供信息法发展的动态过程、未来状况的依据，法律预测通过对过去和现在信息法状态的分析与研究，预测出信息法发展动态，从而做出信息法决策。

其次，科学的信息法律预测还通过各种不同的方案为信息法决策服务。不但预测信息法制发展的各种可能情况，而且根据各种可能出现的情况提出不同的决策原则或具体方案。有了各种不同的方案，才能进行比较和择优。

再次，科学的信息法律预测能为信息法决策者在某种局部失误时提供有力的应变措施。通过信息法律预测，可对制定法制决策过程中可能出现的各种情况作充分的分析与研究，并相应地制定潜在问题分析、技术评估、可行性研究、应变对策等方案和及时报警措施。

总之，加强信息法律预测，不仅保证了信息立法决策的民主化、科学化和最优化，加强了信息司法与执法监督法律的适用性；而且可以保证信息法律法规在一定时期内能够适应信息关系的发展变化，不断完善我国信息法律体系。

2　信息法律预测的主要方法和技术

2.1　比拟分析预测法

通过横向的比较即与国外相应的信息法律制度比较，找出适应我国国情的信息法律发展道路。国外特别是信息技术发达的欧美国家，对信息重要性的认识更为深刻，信息法律实践时间久远，且已形成较为成熟的信息法律体系。分析国外现行信息法律的规律，在此基础上进行信息法律预测，指导我国的信息法律实践，有助于我们很好地把握发展方向，避免走弯路。应该特别注意，借鉴国外成熟的法律制度并不仅仅局限于具体条文的研究，更要注重对其体系的构建和法律的规律性研究。

2.2　趋势分析预测法

也称引申预测法。通过不同时期或同一时期的不同阶段我国在信息领域法律实践的纵向比较分析，找出其发展的一般规律，最主要的是分析其形成原因，并结合我国信息化发展的实际情况进行法律预测。

2.3　因素分析法

是指确定影响信息法律的基本因素并对其进行分析研究，从这些基本因素的发展变化中分析预测的一种方法。影响信息法律的因素很多，应找准关键因素和核心因素，根据关键因素的发展变化做出预测，避免“一把抓”。

2.4　信息法律模型预测法

是利用计算机建立的法律模型对信息法律的发展前景进行预测的方法。计算机能够根据输入的信息和一定的程序，进行综合、判断，寻找出某种现象的规律性，从而结合大量的有关因素，用计算机语言进行人工模拟，根据实际需要，建立各种有效的模型，进行信息法律预测。但目前它的应用受到一定的限制，如计算机还不能对一些模糊的法律现象进行分析，对根据预测目标编制的程序还不成熟等。随着计算机在信息法律领域的广泛应用和法律预测技术的日益发展，模型预测法会有极大的发展前景。

此外，在信息法律预测中还应注意：

(1)由于信息法律预测是法律领域内的预测，要求尽可能严密。预测过程中，必须进行各种调查活动，使用一些特殊的调查方法如德尔菲法等。

(2)建立动态的信息法律情报网络系统。信息法律预测的对象为法律信息。法律信息的获取不能仅仅依靠在某些法律预测开展前夕集中进行，这不符合该项预测的科学性。为了能在任何时候都能提供信息法律预测所需要的法律信息，必须建立动态的信息法律情报网络系统（见图2）。

(3)上述各种预测方法在使用过程中，并不是孤立的，而是相互联系的。多种方法同时使用，可以更加客观地从不同角度对法律的发展趋势进行预测。

3　我国信息法的法律预测

3.1　信息法律环境的预测

信息法发展依赖于一定的发展环境。影响我国信息法发展的因素有许多，可以从技术因素、经济因素、法律因素等几方面预测。

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不断的发展，以及它的应用不仅给人们的生产生活带来了经济效益还大大的赋予了人们生活

的多样性和便捷性。本文讨论了计算机技术在当今社会人们生产生活的各领域的广泛应用，

并对计算机技术的前景做了科学适当的展望。

关键词：计算机技术，应用，前景展望

中图分类号：G623.58文献标识码：A

1、前言

现在我们的生活无时无刻不被计算机技术影响着。信息产业得益于计算机技术的不断快

速发展,已经成为当今世界的一大支柱产业。计算机技术作为一种现代化的管理手段,已经广

泛应用于各个领域。本文分别举例说明计算机技术在交通领域，科技研究领域，电子商务领

域的应用。通过对这三个领域的阐述，对计算机技术的前景做了一个科学适当的预测。

2、计算机技术的应用现状

2.1在交通领域的应用

随着现代化交通管理水平的不断提高,自动化控制手段的日趋完善,计算机作为必不可

少的管理工具,已经越来越广泛地应用于交通管理的各项日常工作

（1）车辆的调度

信息传递与计算机技术的结合为生产车辆的调度管理提供了重要的手段。现在的计算机

通讯技术在车辆运输调度的管理中十分重要。计算机通讯设备已转向为小型化、智能化，数

字化，在信息的收集，储存，处理，传递等综合服务方面有很大的进步。

（2）现在的大中城市中的交警配备的流动电子眼，就是计算机技术在交通领域的又一

应用。这种交警巡逻车具有各种的拍摄功能，采用巡逻的方式，协助交警监测交通情况。抓

拍各种交通违法行为，并将其违法信息传入全国交通违法信息网。除此之外，这种电子警察

还可以监测机动车辆的情况。如果机动车辆有违法行为，就会影响到该车年检、车辆过户交

易。计算机技术在交通领域的应用除了协助交警监测交通的实时情况外，还可以维护交通畅

通，最常见的是红绿灯。这种信号灯的出现，有效的缓解了交通压力，使各个路口的交通秩

序井然的进行监测交通。

（3）自驾车导航

计算机技术在交通领域的典型应用当属自驾车的导航系统。使用导航系统后，自驾车可

以自动检测道路的边界，车子与目的地的距离，并可以提醒自驾者路面交通情况，是否堵车，

从而决定如何选择交通线路，大大的节省了自驾者在交通上花费的时间。除了可以指导自驾

者在规定的车道上行驶，还可以测量出与前面车辆的距离，保证在安全的距离中行驶，减少

追尾等交通事故的发生。另外，导航系统也可以提醒自驾者保持车速，以免超速违反交通规

则。

2.2在教育领域的应用

计算机技术在教育领域的应用最主要的是多媒体教学，学校网站以及设计中的辅助制

图。

（1）多媒体教学

多媒体教学引入到学校日常的教学活动中，大大提高了教学效率，教员讲授面扩大，传

授的信息量也不断增加。多媒体教学相比与传统的板书教学，在相同的时间里，信息量交换

增大，授课内容丰富多样，更具有趣味性直观性。随着多媒体课件制作的日渐成熟，计算机

辅助教育有了很大的发展。事物都具有两面性，多媒体教学的缺点是，学生的思考空间减少，

特别是理工科学习的数学，力学等需要大量的练习和实践。由于引入多媒体，学生课上思考

练习的时间少了。

（2）校内网

校内网是查询学生入学信息，学籍状态，考试成绩，学校的教学活动和规章制

度、文件政策的主要工具。这是计算机技术在教育领域的又一常见应用。很多校内网和网络

课堂提供了丰富全面多样的教学资源，特别是学校的虚拟图书馆，将大量的图书资料传送到

网络上，教师和学生可以很方便的检索、查询和使用。校园卡也属于校内的一部分，运用计

算机技术将一张IC卡连接校园网，可作为学生证，借书证，上机卡，就餐卡等。

（3）辅助制图

建筑结构设计中最常用的两个设计软件是CAD和PKPM，这两个软件分别是辅助制图和

图形处理，工程数据分析的。CAD作为辅助制图的软件，广泛应用在建筑、机械制造、服装

设计、航天测绘等制图方面。辅助制图软件的运用使得人和计算机发挥了各自的特长，提高

了制图效率，缩短了设计绘图的周期。

2.3在商务领域的应用

（1）在银行的应用

银行各种理财手段得益于计算机技术。人们在银行开户储蓄进行各种理财活动都可以通

过计算机技术实现。网上银行的开通更大的方便了人们的生活。网上支付、网上转账、网上

理财等日常有关银行方面的活动。网上银行除提供传统的银行业务外，还国际市场外汇

行情，国际金融信息和证券信息等。

（2）在电子商务的应用

在网络的环境下，利用计算机技术在全国各地广泛的商业贸易活动中，双方未谋面而完

成网上购物、商户之间的网上交易和在线支付等交易活动。随着技术、经济的不断发展，人

们通过运用信息技术和商务规则，系统的使用计算机，高效率低成本的的进行商业交易活动。

电子商务这种新型的商业运营模式使人们的出行，购物，娱乐都在高质量低成本的进行。另

外，政府采购在财政的监督下，按照合法的形式在电子商务运营模式中完成。

3、计算机技术发展前景

3.1计算机运行速度

计算机运行速度的快慢与芯片之间信号传输的速度直接有关。传统的硅氧化物芯片在信

号传递过程中，不仅会吸收部分信号信息，还因为电路电耗能大，产热较多。这些能耗产热

量在现有的技术上不能及时散去，从而影响计算机的运行速度。芯片冷却技术的发展为计算

机运行速度的提高将有很大贡献。在电脑电路里放置液体微管，在电脑高速运转过程中产生

的大量热量将被这些冷却液体吸收，从而降低电脑电路温度，提高电脑运行速度。

3.2新型计算机的出现

（1）生物计算机采用生物芯片，在这种芯片中，信息以波的形式传播，运算速度比当

今最新一代计算机快10万倍，能量消耗仅相当于普通计算机的十分之一，并且拥有巨大的存

储能力。生物芯片是利用蛋白质分子构成的，这些蛋白质由生物生产技术组成。利用蛋白质

组成芯片可以自我组合生成新的微型电路，达到循环利用的要求。此外，生物计算机还能模

仿人脑的思考机制，当芯片发生故障时，芯片可以发挥生物本身的调节机能自动修复芯片。

（2）大规模和超大规模集成电路的发展，为高运行速度、低能耗、低价格的新型计算

机的出现提供可能。利用物理学的基本原理，研究新型的计算机。利用光作为信息传递的媒

介研究出的光学计算机有很大的发展前景。根据物理学的基本原理，光子与电子相比，具有

电子所不具备的频率及偏振特征，光子的运动速度永远等于光速，这些独特的特点使光子计

算机大大提高了传载信息的能力。光子计算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。

在光子计算机中，不同波长的光代表不同的数据，这远胜于电子计算机中通过电子“0”、

“1”状态变化进行的二进制运算，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理。

此外，光信号传输根本不需要导线，即使在光线交会时也不会互相干扰、互相影响。光学计

算机的智能水平也将远远超过电子计算机的智能水平，是人们梦寐以求的理想计算机。

4、结语

当今社会是信息的时代，计算机技术在各个领域的广泛应用，不断深入发展，并取得了

丰硕的成果，产生了巨大的经济效益和社会效益。但伴随着计算机被广泛应用也有许多问题

亟需解决，例如信息安全问题，网络安全问题等等。这些课题的研究仍需我们不断接受挑战，

不断创新，加快信息安全的立法工作，切实运用好计算机技术的正面影响而摒弃其负面影响，

使之更好更快更安全的为人们的生产生活服务，促进社会经济发展。

参考文献

[1]修景田.计算机在交通运输统计管理工作中的应用[J].现代经济信息.2010,4

[2]冬春;关于计算机发展的分期问题[J];运城学院学报;1987年04期

[3]顾桂英;计算机技术的创新过程研究[D];东北大学;2008年

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人工神经网络是近年来迅猛发展的前沿课题，它对突破现有科学技术的瓶颈起到重大的作用。本文剖析了人工神经网络的特征、模型结构以及未来的发展趋势。

【关键词】人工神经网络神经元矩阵

1 人工神经网络概述

人工神经网络（ANN）是一种用计算机网络系统模拟生物神经网络的智能神经系统，它是在现代神经生物学研究成果的基础上发展起来的，模拟人脑信息处理机制的一种网络系统，它不但具有处理数值数据的计算能力，而且还具有处理知识的学习、联想和记忆能力。

人工神经网络模拟了大脑神经元的组织方式，反映了人脑的一些基本功能，为研究人工智能开辟了新的途径。它具有以下基本特征：

1.1 并行分布性

因为人工神经网络中的神经元排列并不是杂乱无章的，往往是以一种有规律的序列排列，这种结构非常适合并行计算。同时如果将每一个神经元看作是一个基本的处理单元，则整个系统可以是一个分布式处理系统，使得计算快速。

1.2 可学习性和自适应性

一个相对很小的人工神经网络可存储大量的专家知识，并能根据学习算法，或利用指导系统模拟现实环境（称为有教师学习），或对输入进行自适应学习（称为无教师学习），可以处理不确定或不知道的事情，不断主动学习，不断完善知识的存储。

（3）鲁棒性和容错性

由于采用大量的神经元及其相互连接，具有联想映射与联想记忆能力，容错性保证网络将不完整的、畸变的输入样本恢复成完整的原型，鲁棒性使得网络中的神经元或突触遭到破坏时网络仍然具有学习和记忆能力，不会对整体系统带来严重的影响。

1.3 泛化能力

人工神经网络是大规模的非线性系统，提供了系统协同和自组织的潜力，它能充分逼近任意复杂的非线性关系。如果输入发生较小变化，则输出能够保持相当小的差距。

1.4 信息综合能力

任何知识规则都可以通过对范例的学习存储于同一个神经网络的各连接权值中，能同时处理定量和定性的信息，适用于处理复杂非线性和不确定对象。

2 人工神经网络模型

神经网络是在对人脑思维方式研究的基础上，将其抽象模拟反映人脑基本功能的一种并行处理连接网络。神经元是神经网络的基本处理单元。

在神经网络的发展过程中，从不同角度对神经网络进行了不同层次的描述和模拟，提出了各种各样的神经网络模型，其中最具有代表性的神经网络模型有：感知器、线性神经网络、BP网络、自组织网络、径向基函数网络、反馈神经网络等等。

3 神经元矩阵

神经元矩阵是神经网络模型的一种新构想，是专门为神经网络打造的一个矩阵，它符合神经元的一切特征。

神经元矩阵采用矩阵形式，它可为n维向量组成。引入向量触头和信使粒的概念，向量触头可生长，即长度可变，方向可变，信使粒可“游荡”在矩阵中，建立各种联系。如图1即是神经元矩阵模型

（1）容器可产生一种无形的约束力，使系统得以形成，容器不是全封闭的，从而保证系统与外界的沟通和交互；各向量间可用相互作用的力来联系，而各个信使粒则受控于容器、中空向量以及其它的信使粒。各神经元之间自主交互，神经元矩阵是一种多层次的管理，即一层管理一层。系统具有明显的层级制和分块制，每层每块均独立且协同工作，即每层每块均含组织和自组织因素。

（2）向量触头是中空的，信使粒可以通过向量或存储于向量中，所以又称为中空向量。向量存储了信使粒后，可以吸引更多的信使粒在附近，或使邻近向量转向、伸长，进而形成相对稳定的信息通路。

（3）当两条或更多的信息通路汇集时，可能伴随着通路的增强、合并，以及信使粒的聚集、交换，这是神经元矩阵运算的一种主要形式。通路的形成过程，也就是是神经元矩阵分块、分层、形成联接的过程，也为矩阵系统宏观管理、层级控制的实现奠定了基础。

神经元矩阵亦是一种具有生物网络特征的数学模型，综合了数学上矩阵和向量等重要概念，是一种立体的矩阵结构。尤其是将矩阵的分块特性和向量的指向特征结合起来，更好的体现了神经网络的整体性和单元独立性，系统的组织和自组织特征也更为凸显。信使粒以“点”的数学概念，增强了系统的信息特征，尤其是增强了矩阵的存储和运算功能。

4 人工神经网络的发展趋势

人工神经网络是边缘叉科学，它涉及计算机、人工智能、自动化、生理学等多个学科领域，研究它的发展具有非常重要意义。针对神经网络的社会需求以及存在的问题，今后神经网络的研究趋势主要侧重以下几个方面。

4.1 增强对智能和机器关系问题的认识

人脑是一个结构异常复杂的信息系统，我们所知道的唯一智能系统，随着信息论、控制论、计算机科学、生命科学的发展，人们越来越惊异于大脑的奇妙。对人脑智能化实现的研究，是神经网络研究今后的需要增强的地发展方向。

4.2 发展神经计算和进化计算的理论及应用

利用神经科学理论的研究成果，用数理方法探索智能水平更高的人工神经网络模型，深入研究网络的算法和性能，使离散符号计算、神经计算和进化计算相互促进，开发新的网络数理理论。

4.3 扩大神经元芯片和神经网络结构的作用

神经网络结构体现了结构和算法的统一，是硬件和软件的混合体，神经元矩阵即是如此。人工神经网络既可以用传统计算机来模拟，也可以用集成电路芯片组成神经计算机，甚至还可以生物芯片方式实现，因此研制电子神经网络计算机潜力巨大。如何让传统的计算机、人工智能技术和神经网络计算机相融合也是前沿课题，具有十分诱人的前景。

4.4 促进信息科学和生命科学的相互融合

信息科学与生命科学的相互交叉、相互促进、相互渗透是现代科学的一个显著特点。神经网络与各种智能处理方法有机结合具有很大的发展前景，如与专家系统、模糊逻辑、遗传算法、小波分析等相结合，取长补短，可以获得更好的应用效果。

参考文献

[1]钟珞.饶文碧.邹承明著.人工神经网络及其融合应用技术.科学出版社.

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专业名称频繁变更

因为数学专业是一个古老的传统专业,但凡综合院校就一定会有这个专业。一开始许多学校直接叫数学系,随着科学技术的不断进步,觉着叫数学系跟不上时代了,于是改名为数学与应用数学系,最近几年又更名信息与计算科学系。

名称变更不过是换汤不换药,剔了肉还是那几根骨头。如果说改名叫数学与应用数学,还情有可原,因为数学的确在许多领域得到了广泛的应用。例如在生物科学、计算机技术、经济学等领域,都直接或间接地应用了数学知识。

在日常生活中,也随处可见数学的影子。例如让许多人沉迷的彩票就涉及了数学中的排列组合。然而后来更名为信息与计算科学,却是很不得人心。

上世纪末的时候,由于基础的数学知识已经得到了充分的应用,所以数学系毕业生的就业前景十分不被看好。部分学校为了招揽生员,就把数学与应用数学更名为信息与计算科学,实际上就是披上了信息的外衣。当然,为了掩人耳目,数学专业也增加了部分计算机的内容。

数学无用论

究其本质,数学系应该说有着深厚的底蕴和广阔的发展空间,但为什么数学系被蒙上那么多的阴影,而令其不能朝着正常的轨道前进呢?到底数学有什么用呢?中学乃至大学里所学的那些数学知识究竟有什么用呢?

如果做一个调查,看看人们对这些问题是怎么看的,大部分人一定会简单地认为数学就是用来算账的。这也就是为什么数学一直被人误解的缘故。然而在实际生活中,究竟多少地方会用到数学,谁都不敢给个准确的答案。看似什么地方都用到了数学,偏偏可用到的都是些皮毛,甚至连从来不知数学为何物的人都明白怎样去处理,那些满腹经纶的数学专业大学生自然就显得一无是处了。

绝非危言耸听,现在社会上普遍存在着一种“数学无用论”的观点,即认为数学在实际生活中是用不到的,学数学的人是不会被重用的。这就导致了数学专业成为一个越来越冷门的专业,使得数学专业的发展面临着严峻的考验。

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【关键词】信息技术;产生;学习动力

Information technology teaching students how to get the motivation of learning

【Abstract】Computer, the representative of the product of modern science and technology, is rapidly infiltrated into every aspect of people''s lives. Today''s primary and middle school students in twenty-first Century is the builders and successors of the motherland, should receive from the information technology education, make them understand information technology and its impact on human culture, with the use of information technology to solve the actual problem consciousness and ability. How to make students master the computer based information technology, how to use information technology to improve the students'' scientific and cultural quality, improving the quality of teaching in schools, has become an issue of common concern.

【Key Words】Information technology; produce; learning motivation

计算机，这一代表现代科技的产物，正迅速渗入到人们生活的方方面面。当今的中小学生是2 1世纪祖国的建设者和接班人，应该从小接受信息技术教育，使他们了解信息技术及其对人类文化产生的巨大影响，具有运用信息技术解决实际问题的意识与能力。如何让学生掌握以计算机为基础的信息技术，如何利用信息技术提高学生的科学文化素质，提高学校的教学质量，已成为人们普遍关注的问题。

早在80年代，计算机就已开始进入中小学课堂，经过二、三十年的努力，尤其现如今几乎每—所中小学都配置了微机室，并开设了计算机课程。在实际的教学过程中我们发现，如果采用传统的教学方法，老师教学生学，按照从易到难，从简单到复杂的顺序循序渐进地进行教学，学生容易感到枯燥乏味，失去学学习的兴趣，也就失去了学习的动力。大家知道，信息技术教学相对于传统学科来说还是门新兴学科，而且这门课程知识更新很快。在很多方面，它的体系尚未完善，对其教育规律的研究也较为薄弱。本人多年来从事信息技术课教学，现对如何提高学生对学习本学科的动力作了一些尝试性的探索。下面我从以下几个方面来谈谈我的体会和做法：

1 要培养学生的自信心

在学生学习和操作计算机之前，必须先破除学生在学习心理上的阻力—神秘感。尤其是大多数学生家里都没有计算机，接触计算机较少，对计算机感到很神秘，使得学生对计算机虽有好奇心却缺少学好计算机的信心。要破除学生对计算机的神秘感，首先，必须让学生了解计算机的过去、现在和将来以及计算机的基本功能和作用。学生只要对计算机有了一定的了解，做到心中有数，就有了学好计算机的信心。其次，要让学生成功完成三个到四个操作任务，给学生一个能够驾驭计算机的感觉，增强学好计算机的信心。这些操作任务需简单且容易上手，比如更改Windows桌面的色彩和图标、设置屏幕保护程序和鼠标属性等，这些都是学生非常感兴趣的问题，而且操作时学生只需用鼠标轻轻点击就能完成。当学生看到自己能够轻而易举地给计算机改头换面，或者看到屏幕保护程序那形象、直观、和谐的声音与图像融洽的画面时，不但激发了学生的学习热情，而且也增强了学习计算机的信心，也就有了学习计算机的动力。”

2 注重培养学生的信息能力和信息意识

培养学生的信息意识，就是要求学生具有使用计算机与其它信息技术解决自己学习、生活中的一些简单问题的意识。在讲利用网络查找信息的教学中，我首先通过学生身边熟知的例子，让学生知道什么是信息。如：听老师讲的，书本上看到的，从同学哪儿获得的，都属于接受了信息；报纸、杂志、手机短信、新闻、广告等这些都是一般的信息。这些都是基于学生已有的概念，可使学生初步了解信息的含义。为了使学生进一步理解什么是信息，可列举一些具体的例子。如：过马路要看看红绿灯信息，外出游玩要了解天气信息，上下课要听铃声的信息等等。接下来再学习在网上浏览、查阅信息。学生学会了怎样在网上浏览、查阅信息后，再让学生利用网上的各种各样的图片、表格等经过处理，完成一份图文并茂、精致华丽的电子贺卡送给老师、送给父母或同学，或者制作课程表、值日表等来管理班级等。这样，不但可以促进学生对“信息”的领悟，更为重要的是学生渐渐产生了信息意识。学生在学习过程中也有了自己的能力和意识，学习计算机的动力也就提高了。相信只要学生有了学习的动力，就一定能把信息技术这门学科学好。

【摘要】计算机，这一代表现代科技的产物，正迅速渗入到人们生活的方方面面。当今的中小学生是2 1世纪祖国的建设者和接班人，应该从小接受信息技术教育，使他们了解信息技术及其对人类文化产生的巨大影响，具有运用信息技术解决实际问题的意识与能力。如何让学生掌握以计算机为基础的信息技术，如何利用信息技术提高学生的科学文化素质，提高学校的教学质量，已成为人们普遍关注的问题。

【关键词】信息技术;产生;学习动力

Information technology teaching students how to get the motivation of learning

【Key Words】Information technology; produce; learning motivation

1 要培养学生的自信心

2 注重培养学生的信息能力和信息意识

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3 注重教学内容的趣味性

信息技术课是一门知识性和技能性相结合的基础性学科，教学效果的好坏与学生的学习兴趣有直接关系。兴趣是学生探索、创造的力量源泉，是学生最好的老师，学生只有对计算机产生了浓厚的兴趣，才能主动探索计算机知识，掌握操作本领，提高计算机的使用水平。因此，在计算机教学中，要使学生有学习的动力，就需从学生感兴趣的教学内容着手，这样才能使学生爱动、爱学，从而达到教学的目的。

人的思维发展是一个从简单到复杂、从低级到高级的过程，学生的兴趣爱好是多方面的，由于他们对事物的认识总是由具体到抽象，由表层到本质，在教学活动中，只凭空洞的说教统统引不起他们的兴趣。只有大胆实施兴趣教学，寓教于乐，激发学生的学习兴趣，才能达到较为理想的效果。因此，教学内容既要适合学生的思维特点，又要注意形象性和趣味性。课程中许多知识是必须掌握的，但又是十分单调、枯燥、难懂的。如：专用名词术语“路径”、“文件名”、 “菜单”、“计算机病毒”等。如果教师用语言平铺直叙地讲解是很难激起学生学习的兴趣的，也是很难让学生理解的。但是，如果老师在上课时巧用生活实例进行形象的比喻，就能突破难点，帮助学生轻松理解。例如：讲“菜单”就可打比方：我们要在餐馆吃饭，首先要拿餐馆所备用的的“菜单”点菜，你点什么服务员就上什么，而计算机里的“菜单”也是一样，你想干什么你就告诉它，让它来执行你的命令。如果你想运用“Word”程序，你就应该打开“开始菜单”，点击“Word”程序，从而“Word”就打开了；如果你的文件要保存就应该打开“文件”菜单点击“保存”，你所编辑的文件就保存了。经过老师这样一讲解，使学生很快就理解了菜单的含义。学习计算机的兴趣也自然地被激发出来。再如，当讲“photoshop”软件中的“前景色”与“背景色”时，可联系到“画图”软件中的“前景色”与“背景色”。我就用电影院的舞台布置比作背景色，用舞台上活动的人或演员比作前景色，这样一来就很容易理解了。之后再通过 “photoshop”软件的学习，学会它的基本知识和使用方法，用它处理各式各样的图象，使学生产生好奇和兴趣，激发学生进一步学习的愿望。这样学习学生有发展的后劲，能终生受益，学习的动力也就源源不断。

4 珍视学生的每一次成功

大家都知道计算机这个学科实践性特强，不动手是学不会的。当学生自己动手完成了一个小创作，或根据老师的意图完成了力所能及的要求，老师一定要给予肯定和鼓励，这样能让学生产生积极的心理效应，也就有了学习的动力。适当的赞美言辞是滋润自信心的雨露。比如说：“你这节课的表现非常好，你的作品非常有创意，老师真高兴。”这会使学生在学习的过程中充满自信心。如，学生向你提出某种意见，你倾听后说：“你的建议值得我接受，并且使我欣慰。” 学生从你的反应中体验到自己具有判断力，更加充满了自信，与此同时也就自然而然的产生了学习的动力。

5 要运用科学的教学方法

在中小学的计算机教学过程中，要保持学生学习的动力，还要运用科学的教学方法来激发学生的学习热情。—般可采取的教学方法有 “实例操作”法和“任务驱动”等，坚持“以用为主，培养能力”的原则，使学生在应用计算机完成操作任务的过程中不仅掌握了计算机的基础知识和基本技能，而且亲身体验了分析问题、解决问题的过程，体会到了探索、发现、创造与成功的喜悦，学生独立完成任务的能力也得到了锻炼，同时也产生了学习的动力。其别值得一提的是“任务驱动模式”教学方法，所谓任务驱动教学模式，是教师把这节课要完成的教学内容设计成—个或多个具体的任务，让学生通过完成—个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标。采用任务驱动教学模式进行教学，教师的教和学生的学都是围绕如何完成一个具体的任务进行的，教师教学思路清晰，学生学习目的明确，更容易使学生掌握学习内容。比如在计算机教学中有一节内容是讲在Word中插入艺术字和剪贴画，按任务驱动的教学模式，不是孤立地介绍各部分的作用和操作方法，而是结合前面学过的文本框和自选图形将所有内容设计为制作—张贺卡这一具体的任务，教师通过讲解如何制作这张贺卡让学生掌握教学内容。教学时，重点难点突出，而且授课顺序就是制作贺卡的过程，符合学生的认知规律。这样，整个教学过程条理清楚、层次分明、顺理成章、轻松自然。在教学中，如果总是教师讲学生听，学生容易疲劳，也容易养成上课就等着老师教的依赖心理。因此，我在每—节课都给学生下达—个具体任务，而且在执行任务时，按学生人数进行分组，每组人数不要太多（控制 6—8名），每一组选一名学的较好的同学当组长。当本组同学遇到问题时，由小组长充当小老师进行辅导。当有些问题较难时，教师要鼓励全组成员一起研究解决。如果处理得当，教师要及时表扬，使学生充分体会到成功带来的喜悦。这样一来，一方面学生在思想上就有—种必须完成任务的紧迫感，另一方面能够极大地激发小组成员的动手能力。在学生自己去操作、尝试，去创造的过程中，学生就会体会到自己探索的成功感，从而充分激发起学习的兴趣、产生学习的动力和主动参与意识。

以上我从五个方面就我在信息技术教学中，如何让学生产生学习的动力谈一些粗浅的体会及做法。信息技术课作为一门新兴的学科，在很多方面还需要我们不断地探索。

3 注重教学内容的趣味性

4 珍视学生的每一次成功

5 要运用科学的教学方法

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3 注重教学内容的趣味性

4 珍视学生的每一次成功

5 要运用科学的教学方法

3 注重教学内容的趣味性

4 珍视学生的每一次成功

5 要运用科学的教学方法

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关键词：工程技术；化学反应；应用技术

中图分类号：G633.8 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）04-0025-01

化学工程技术是一门主要研究化工生产过程中研究和开发以及过程装置的设计、制造和管理的综合性技术。化学工程技术在化学生产中的应用已涉及到各行各业，化学工程技术的发展对于强化化工生产过程，提高产品质量，降低原料和能量消耗，对于企业的技术改造以及新技术的开发起着重要作用。

1.新型反应技术的研究

1.1 超临界化学反应技术。超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时，此时状态处于液体和气体之间，具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用，而且还在医药工业等领域应用很广泛，已经显示出巨大的魅力，极具发展前景。近年来，化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域，但是都处于初级发展阶段，很不成熟。

1.2 绿色化学反应技术。绿色化学是指对环境不会造成污染的，有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采取化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程，因此很彻底，这主要包含原子经济性和高选择性的反应，生产出对环境有利的材料，并且回收废物循环利用的一门科学技术。

1.3 新的分离技术。从广义上看，分离强化首先是对设备的强化，随后对生产工艺进行强化，整体来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果，这样不仅有利于实现可持续发展，同时也是化工分离技术的重要技术与主要趋势之一。然而，古老的化工分离技术原理：利用沸点的不同，将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术，具有广阔的发展前景，但是这些在应用中同样也存在着很多问题，此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少，没有在理论上充分说明和指导，对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术和科学的不断进步和发展，分离技术也随之得到改善，取得了长足的进步，逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上，例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面，这些都是信息技术发生功效的主要分离技术，再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离，因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进对于分离过程的深入产生了重要的作用，而且还能提高工作效率。

2.传热过程中一些新的研究进展和方向

2.1 微细尺度传热学研究进展。微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律，现在传热学中已经自成一个分支，发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立，但是由于尺度的微细，原来的假设的影响因素也会相对的发生变化，这就导致了流动和传入规律发生着变化。目前，微米、纳米科学已经取得长足的进步，受到人们的广泛关注，诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。

2.2 强化传热过程的研究进展。这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手，提高传热的效率，并想办法改进设备使其持续对外放热，这种改进包含发明新的传热材料和改进生产工艺，将过去的设计进行优化等方法。

2.3 传热理论研究进展。近年来，传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用，但至今仍未能很好的实现，主要问题是如何获得实现滴状冷凝，并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质，将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用，而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来，人们都在对液体发生核态沸腾的主要原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的，这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止，加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响，这一问题是最需要得到解决的，也是研究的重点所在，对沸腾传热进行计算大都采取机理模型，这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低，而且需要大量的实验做基础，所以目前应用的范围较窄，目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式，因此我们有另辟蹊径，从新的角度来探究和研究问题，从基本理论出发，提出新的理论与计算方法或研究出新的模型，将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量，这将成为今后研究的重中之重。

3.促进化学工程技术发展的对策

3.1 着眼全局提高化学工程技术水平。化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象，要进一步促进化学工程技术的进步，就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用，做好整体的规划，协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域，使各个学科领域相互促进，最后实现共同发展。

3.2 提高化学工程机械设备研究水平。机械设备是提高一项技术必须具备的，先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言，目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后，应该加强研究力度，向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备，在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。

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关键词：塔式起重机；安全评估系统；发展方向

注：贵州省科技（黔科合GY字[2011]3008）资助项目。常州市科技专项（CM20122002）资助项目。

前言

随着建筑业的发展，塔式起重机的应用日益广泛，在建设施工工地现场应用的塔式起重机中，有一部分超龄设备未做安全评估，仍在使用。根据《建筑起重机械安全评估技术规程》JGJT189-2009要求，这类设备的使用必须经过相关有资质的检测机构的安全评估，达到合格后才可投入到正常的使用。因此，塔机的安全评估工作日渐增多，在此项工作中，采用科学的评估手段，不仅保证评估的科学性，还可以提高工作效率。本文将通过对塔机安全评估软件工作原理，分析其评估方法和依据，并对应用前景进行分析预测。

1.塔机安全评估系统概述

塔机安全评估系统的设计依据来源于《建筑起重机械安全评估技术规程》JGJT189-2009，根据规范要求，设计了环境管理子系统、塔机安全评估工作子系统以及自重应力计算子系统三部分。其中环境管理子系统主要是对人员信息、口令和报告审批流程进行管理；塔机安全评估工作子系统主要是按评估流程对塔机进行评估，并给出合格或不合格的结论，同时自动编制评估报告；自重应力计算子系统主要是对各类塔机的自重应力进行计算。

塔式起重机在进行安全评估时，应力应变的检测是一个重要项目。由于塔式起重机自身的结构和受力特点，自重应力是不可忽视的。考虑到制造单位对“产品设计计算书”的保密性，本软件采用计算机自带的有限元分析软件，根据提前输入的塔机信息，可以建立塔机有限元模型，并根据工况要求，自动计算塔机由于自重引起的应力，方便评估人员根据计算结果和应力监测结果进行对比分析。

2.塔机安全评估系统评估流程介绍

塔机安全评估系统首先对塔机的基本信息、资料情况进行审核，然后对重要结构件变形、锈蚀磨损情况进行检测，对结构件关键部位进行无损探伤检测，并对电气系统、安全保护装置进行检测，最后对整机进行载荷试验，并根据检测结果得出是否合格的结论，编制评估报告。

3.塔机安全评估系统评估依据

塔机安全评估系统的按照JGJT189-2009《建筑起重机械安全评估技术规程》要求，对各项评估项目设定是否符合要求的合格条件，逐项判定，然后给出最终是否合格的结论。

3.1.资料审核

塔机资料评估主要是审核塔机的制造许可证、合格证、使用说明书、使用记录、维护保养记录等资料，了解塔机的工作年限、工作级别、技术参数、日常使用维护、吊载载荷等情况，计算塔机的工作循环次数，得到其使用等级和载荷状况，根据使用等级和载荷状态判定塔机是否合格，是否可降级使用。

3.2.结构件检测

重要结构件的检测，主要是对基础节、标准节、塔帽、拉杆、起重臂、平衡臂的锈蚀和变形情况进行检测，一般采用目测、塞尺、卡尺、超声波测厚仪等方法，关键部位锈蚀量不得超过3%，主弦杆直线度不得超过1‰，斜杆直线度不得超过1/750，界面对角线偏差不得超过1.5‰。

3.3.焊缝检测

结构件和连接件的焊缝检测，采用目测和无损探伤相结合的方法。对重要结构件和连接件的焊缝检测出存在裂纹情况，设备做不合格处理。

3.4.安全装置检测

塔机的电气保护、安全限制器、制动器等检测，采用模拟实验，检验各项安全保护装置是否有效。存在无效情况做不合格处理。

3.5.整机载荷试验

对塔机整机进行空载和额定载荷实验，实验过程中检测各机构运行是否正常，操作情况是否灵活可靠，并检测关键零部件在实验过程中是否存在损坏情况。存在相关问题时，做不合格处理。

4.塔机安全评估系统的应用前景

随着企业的科学管理与维护保养制度完善，达到使用期限仍具备使用价值的塔机数量逐步增多，本着环保节能降耗、充分利用资源的原则，对于已到年限的塔机经过安全评估，延长一定使用年限，具有实际的意义。截止2012年全国在役塔式起重机保有量已超过30万台，进入评估期的塔机保有量大致为3万台，年均增长量约为20%，因此按照评估市场的估计，年均可以达到6亿元。

在此项工作中，塔机评估软件为检测人员的检测及设备维护管理人员的自检工作提供了工具，使检测评估工作具备科学性和专业性，同时为企业和社会创造价值。

5.结语

塔机安全评估系统目前具备了初步的自动化编制报告的功能，但是没有全过程监测塔机历史数据的功能。当前对设备使用工作循环的计算，是根据了解设备的使用情况进行计算，尚无完整的塔机工作循环记录数据引用，因此，结合塔机工作状态记录设备，利用其记录的完整数据，对塔机的安全评估工作，将更具科学性。

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信息与计算科学的前景范文

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