模具开发范文

导语：如何才能写好一篇模具开发，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

一、模具专业实训课程的设计

模具产品从设计到生产是一个十分复杂的过程，它包括模具产品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等方面，需要产品设计师、模具设计师、模具加工工人协同完成。笔者所在学校是中职技校，学生来源主要是初中生和少数高中生，培养的学生就是生产第一线的工人，就业岗位定位在模具制造熟练操作工或模具加工工艺师（极少数）。因此，笔者觉得笔者所在学校应推行专业针对性和实用性强的模块式教学方法（见图1）。

1. 模块一：模具拆装测绘

作为直接生产操作工人，看懂读懂机械工程图是关键。因此，组织学生拆开各种模具教具实物进行测绘练习，让学生把所有零件图和装配图在纸上草绘，再用电脑软件绘图。此法有以下优点：

（1）能结合以前所学模具基础理论知识进一步熟悉模具典型结构，为模具装配实训做准备。

（2）制图知识得以学以致用，并强化AutoCAD电脑绘图。

（3）把原来逐件制作纯消耗材料实训变为逐渐引导学生把图纸绘制出来的零消耗实训，

团队合作精神的培养。

（4）为CAXA实训做准备。

2. 模块二：实训教学结合理论知识学习CAXA（或Pro/E、UG）

实训时，可分组发放产品图纸，学生根据模具制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，用模具设计软件选择相应的设计步骤、参数、计算公式以及标准模架等，最后给出全套模架结构设计图。要求学生利用软件对此模具进行开模、合模、制品推出的全过程仿真练习，了解了模具制造全过程，从中找出设计的不合理处，为下一步加工实训做准备。

3. 模块三：普通机械，数控编程加工

对模具来说，一般标准零件是可以直接订购的，如标准模架、导柱、导套、顶针等，但模具的凸凹模（或型腔）是要进行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要经过粗加工半精加工精加工的这一过程。模具一般是单件产品，因此加工一般是普通机械加工去除余量，再经数控机床编程进行半精或精加工。所以，这就要求学生能编写模具零件加工工艺规程，并能熟练地使用普通机床（如车、铣、刨、磨等）加工出合格的模具零件，且在下道工序能用手工方式和CAM方式编写数控加工程序，操作数控机床（加工中心、数铣、线切割、电火花等）加工出合格模具零件。

4. 模块四：模具装配、修配、调整模块

模具装配、调整不可能直接进行，此模块就要求学生具备钳工的一般技能。钳工一般内容包括：划线、工量具的使用、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等，而这些基本技能的学习不能像学普通钳工那样照搬应用，要结合模具结构进行研究、总结，发现冲压模具的凸凹模、塑料模具里的镶件是钳工技能训练中的旁证，可将四方体、六方体、圆弧锉配、十字配作、角度配作、钻孔、攻丝、套丝与装配等综合在一起制作一本可行性的实训校本教材，既可减少实训材料的消耗，又可提高学生的动手能力，同时可检验学生模具课程学习完成的情况。

在此模块中，装配最难点应属配钻、攻丝。因为孔的形位精度、尺寸精度关系到装配的位置。教学中，我们要学生自己设计所需孔深，把在理论课学到的螺纹底孔直径计算公式运用到实训操作中，在废料上按钻通孔、钻小孔、钻斜孔、扩孔、锪孔、铰孔、逐步过度到钻盲孔、钻多工件。尽管图纸上不一定要求螺丝清根，但实际的工况是要清根的。这样学生知道了在盲孔攻丝中为了满足图纸规定要求，必须准备好空间让出丝攻到足够深度。这就要把孔钻深点，但若钻的太深超过切口就会钻到下一个零件上去，则会造成偏心问题。因此，应设计些简单的配合组装图，让学生进行加工并装配，为下一步装配模具做准备。

等掌握一定的技能技巧后，可把前面机加工合格的模具零件进行装配、调整、试模实训，试模合格后把此模具进行点评、展示，会让学生有成就感。这样，专业针对性明显增强，学生对专业学习目的更为明确，学习的积极性大大提高。经过该实训，学生能够将既往所学的相关专业知识进一步巩固，达到融会贯通的目的。

以上模块可打乱顺序进行，以解决机床、电脑设备少，学生多的矛盾。有针对性的让学生分批分模块进行实训，同时在实训中以工厂的标准和要求对学生进行管理，使学生在掌握技术的同时，也通过了岗前培训。毕业时能独立操作，尽量做到“零距离”上岗。

二、实际案例

图2手柄

工件名称：手柄（见图2）

生产批量：中批量

材料：Q235-A钢

材料厚度：1.2mm

经过模具设计软件的学习之后，发放模具成品图纸给学生，让学生分组（5～10人/组）用Pro/E等模具设计软件在专业教师的指导下，根据图纸的技术要求等进行模具设计计算（见图2）并转化为二维的装配图（见图3），零件图。此阶段是建立在模块一、二的基础上才可进行。

图3二维装配图

经专业指导教师检查合格后，可根据零件图和装配图编制工艺并进行加工，加工的方法很多，可以是机加工，数控特种加工，也可选用钳工加工。工作量大的可选用机加工，如模架，可用加工中心数控编程或用MasterCAM软件进行编程方法进行加工（机加工模块实训）；精度高的可用特种加工，如落料凸模，直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工（特种加工模块实训）；而简单的，可采用模具钳工技能，如导料板、卸料板可先锉削、磨削后再钻孔（模具钳工技能实训）。

最后等所有的零件都加工好以后，就可以进行装配、调整、试模。根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，其中要注意孔的配钻并调整间隙、试冲、返修（模具钳工技能实训）。

三、结束语

由于每个学校的设备、条件、资源等不一，教学方式的不同，普通固定的教材不适于每个学校。因此，针对“实用、够用”原则及模块式教学，应开发相应的校本教材，如已开发的《钳工技能实训》和待开发的《模具测绘实训》以及《机加工、数控实训》。这样针对性的进行模块式教学，会使教学目的明确，技能的掌握更简明快速，学生的适应会更好更快。模具专业实训课程的开发，是一个过程很长很远的研究方向，模具实训老师的专业进取也得不断更新和提高，才能适应新技术的改革和创新。

（作者单位：广西石化高级技工学校）

篇2

借助强大的计算机绘图软件的功能，开发适合企业规范的铝型材挤压模具CAD系统是当前的热门发展方向，如甘春雷等基于Activex技术,运用vBA对复杂铝型材挤压分流模CAD的关键技术进行了研究,提出了最短工作带位置的自动寻找方法和工作带长度的CAD计算公式,通过从型材图形获得的信息,系统自动完成模具的分流孔、分流桥、模芯结构、焊合室、工作带和强度校核等优化设计。南昌大学的研究者通过对CAD/CAM软件和CAE软件的集成,构筑了型材挤压CAD/CAE/CAM平台,并基于该平台进行了空心型材分流组合模的CAD建模,CAD/CAE信息传递和CAE建模,为进一步分析型材挤压过程和优化参数打下了基础。王孟君运用Activex技术,以vBA作为语言开发工具对AutoCAD进行了二次开发,研制出质心和最大外接圆直径查找的新方法,解决了以往挤压模CAD系统中质心和最大外接圆直径难以在计算机上实现自动查找的问题。也有学者采用UG自带的UG/OpenGRIP二次开发软件包，根据铝型材挤压模设计顺序，编写了铝型材建模程序，同时采用UG自身的MenuScript脚本文件开发了铝型材挤压模建模的菜单界面，将该二次开发模块加载到UG功能模块下，随UG自动启动。同时也可以创建铝型材挤压模具标准件库，利用该二次开发的模块在UG建模功能模块下进行调用，这样大大缩短了设计周期，降低了模具生成成本。具有很强的使用价值。随着铝型材产品多样化，应用广泛性，铝型材挤压模具CAD系统的二次开发正在向三维复杂的结构发展。

2铝型材挤压模具优化的主要现状

2.1有限体积法

所谓有限体积法是从限差分法进而一步一步的发展形成的，是在对欧拉描述当中，对空间做的网格划分，并且覆盖在计算区域当中的，它可以把物理量进行对应的存储，再通过质量和动量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通过在单元体上把体积与时间进行积分，做到离散形式，再通过这种形式组成一个代数方程，进而得到一个物理量的分布。这种方法在对其计算时，已经在流体力学中应用的比较宽广了，在应用时我们也注意到了，它已经占到了重要位置。在现阶段，在各个生产环境当中都已经开始应用这种方法了，并且建立了一个有效的模拟系统，这也是我们在进行求解时的一个重要因素，结果就得出了一个的分步的信息继承与传递数据。在实际当看出，应用这种方法可以模拟出薄壁类铝型材的挤压成形，也表明，该方法是模拟挤压成形最为有效的一种方式了。在有限体积法的原理下，可以建立一个金属塑性的弹塑性有限元列式的有限体积控制法。而提出这种方法的数据传递，则可以建立一个了复合系统，并且对其数值模拟，在这个过程当中也就说明了，金属在成形时是具有非常强烈的塑，所以更有理论价值。

2.2有限元法

有限元法可以大量的应用在模拟铝型材的挤压过程当中，它的工艺参数、模具结构等一些参数都会对产品质量产生直接的影响。在数值模拟的生产过程当中，在很大程度上都是应用了刚塑性模型的，从而模拟出非稳态等温的生产过程，在这个过程当中我们主要考虑的作用包括几个方面：必须要应用具有大变形的弹塑性材料，也可以对角铝型材料进行模拟数值。如果我们是利用二维模型对其进行模拟它的流动速度，此时，在生产时我们可以通过利用它的模型结构，对它的摩擦系统进行进一步的研究分析。如果在挤压时，它的数值模拟是截面型材，而我们应用的模拟模具就必须是等价的，因此，在实际应用当中，这也是相对有效的方法之一。近年来铝型材挤压模拟过程常用的软件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以进行挤压过程金属流动模拟，得到挤压模具应力，速度场应力场分析，温度场分析以及模具应力变形分析。充分发挥了有限体积法和有限元法各自的优势，成功地分析材料流动和模具受力情况，为模具设计及结构优化提供了有效的参考。

3发展趋势

在实际应用当中我们可以看出，有限元法可以更好的进行铝型材挤压模拟，它的主要优势是可以更好的适应几何形状，并且对材料的性质进行精确的定义，可以确定边界条件与变量状态，可以有效的解决更为复杂的一些难题。通常有限元法应用拉格朗日的坐标，它的网格节点一旦出现一定的程度的移动，就会出现很大程度的变形，促使网格发生变形，出现交叉问题，导致精准度失灵，这时就必须对网格重新划分、模拟。在网格进行重划时也会存在一些偏差，这主要是因为在传递数据时会造成一定的误差，所以进行计算时它的精度就是有所降低。此外，因为网格重划的速度是非常快的，这就会造成有限元边界节点对模拟会产生很大程度的影响，也就是说，它的几何形状在和边界节点进行脱离时会出现一定程度的敏感性，如果应用步长较小，仍然会促使挤压件的形状存在很大的偏差。所以，在当前情况下，对有限元数值模拟也仅限于比较简单的形状。但是，在未来的发展过程当中，对于研究有限元法更为突出的一个重点就是要在有限元网格的三维技术领域，其次也就是要解决怎样才可以更好的避免网格重划的问题。而应用有限体积法的最大优势就是具有欧拉网格在静止不动的状态下，它的节点是不会任意流动的，不需重划。这种方法的另一个优点是所具有的物理环境，在一定范围之内可以控制离散方程，即它在各个方面都具有守恒性，同时确保了它的计算精度。由于这种方法在流体流动以及传热时计算数值已经发展的非常成熟了，所以把它应用在金属成形的模拟数值，是具有一定前景的。

4结论

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关键词：教学资源；网络教学；多媒体教学；模具设计与制造

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2012）16-050-01

传统的网络教学平台，课件缺乏计算机等其他各项新技术的应用，课件更新不方便；学生不能进行自我练习和测试；传统网络教学课件间缺乏统一格式，共享性较差，很难为教师教学设计提供方便；传统的网络教学在大学、高职高专、普高和义务教育学校应用较多。建设一套适合技师学院模具专业的教学资源管理系统变得十分重要和迫切。

一、模具专业教学资源管理系统需求分析

学生在模具专业教学资源管理系统中实现在线学习、资源下载和自我测试；教师在系统中实现资源上传，可以利用系统进行网络教学，并且能利用系统中的素材进行备课；社会学员能在系统中实现在线学习。系统管理员能够对资源信息、用户信息、系统日志等信息进行管理与维护，并能够进行对应的权限管理。

二、模具专业教学资源管理系统设计原则

通过对国内外同类课题的调研，结合学校的实际情况，系统的设计与开发，需要遵循以下几个原则：教学资源集中管理和分级管理相结合，所有模具专业骨干课程网站的形成为网站集群，可以视作多门骨干课程网站的集群。要实现模具专业资源集中管理和课程资源分级管理相结合。具体表现为一个模具专业主站，十八门骨干课程网站为子网站，以后根据需要可以随时扩充。十八个子网站的课程资源可以统一展示在主站上，实现信息共享，方便使用者的信息获取，也可以分课程获取资源。

三、开放性和扩展性

本次项目所建设的教学资源库，虽然主要是以内容展示为主，但也属于学校数字化校园的网络教学部分。从长远来看，本网站可以看作学校其他专业网络教学的一个前期基础平台。作为基础平台，应当具有很好的开放性和扩展性，能够很好的融入整个学校的数字化校园建设，能够方便的进行教学管理的扩展，能够方便地实现数据交换。

四、确定数据标准、预留数据接口

随着信息化建设的深入发展，数据交换和信息共享是设计的关键技术，如果没有良好的超前规划和设计，以后重新改造的成本和损失会非常大，所以我们计划在建设本系统的同时，为下一步的网络教学系统的升级开发，确定数据标准、预留数据接口，实现事半功倍的效果。

五、模具专业教学资源管理系统设计

1、系统模块设计 该系统主要是针对模具专业教师和学生的教学而开发的教学资源管理系统。专业信息管理模块主要包括专业介绍、资讯中心、资源中心、视频专区、特色资源、自我测试、教材中心、常用链接和互动交流等九大模块，互动交流为了隐藏放到课程模块的教学指南中。在专业介绍中，又分专业介绍、就业方向和骨干课程三个二级模块。在资讯中心中，又分校内和校外资讯二个二级模块。在资源中心中，对于骨干课程又分出八个二级模块：课程介绍、教学标准、教学指南、网络学习、特色资源、典型案例、教学视频和教学资料。在视频专区中，有教学视频一个二级模块，对应骨干课程又有十八个三级模块。在特色资源中，又分素材资源、学生作品和创新作品三个二级模块，对应骨干课程又有十八个三级模块。在自我测试中，有骨干课程的十八个二级模块，对应又有单元测试、学期测试和测试答案三个三级模块。

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【关键词】模具；CAD；CAE；CAM

1.引言

塑料模具的设计、制造和工艺分析是模具技术的全面体现，在实际生产中，不论产品是简单还是复杂，模具的设计、制造和工艺分析都是紧密联结、密不可分的。过去的几年来，随着计算机技术的发展，模具的设计（CAD）和制造（CAM）结合得比较紧密。但模具在注塑机上注塑参数的调整还是主要采用传统的试错法，依靠操作人员的经验进行试模，整个生产周期比较长。本文将把CAE技术添加到CAD和CAM技术中，使得注塑工艺参数的调整更加准确、快捷。

2.CAD/CAE/CAM技术在塑料模具生产中的实践

产品如图1所示，零件的边缘有4个螺丝孔，底部有3个带凸台的孔；零件四周不允许有披峰，不允许有顶白、气孔等缺陷；塑件要求表面光洁无毛刺、无缩痕；采用ABS料，大批量生产。

2.1 CAD模具设计

首先分析塑件的工艺性，在CAD软件中检查零件厚度是否均匀，拔模斜度是否合理。工艺性分析结束后再进行分模设计，包括型腔布置、设置收缩率、创建工件、做分型面、分割、抽取，获得模具核心元件——公、母模仁。接着完成模板、浇注系统、冷却系统、顶出装置等的设计。若零件有侧凹结构，还需设计出斜导柱或侧滑块等结构，产品图如图1。

本例中零件厚度3-5mm，拔模角度合理，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合采用注塑工艺成形。零件最大外形200X140mm，采用一模两腔对称分布。本例采用S形分流道，矩形侧浇口。设计完成后的公、母模仁及制件如图2所示，模具爆炸图如图3所示。

2.2 CAE工艺分析

将设计好的工艺方案，例如型腔布置、浇注系统尺寸等导入CAE软件中，并设置材料性质和填充、保压、冷却、顶出等工艺参数，经CAE软件计算，可获得填充模拟结果。根据结果可作工艺参数的调整，甚至是模具结构的改变，直至获得较好的成形结果。

本例中经过多次参数调整，最终采用以下参数：成形温度230°C，模具温度40°C，充模时间4.9s，保压压力36MPa，保压15s，采用4段冷却水管室温水冷，由于塑料件的空腔深度达到50mm，因此在型腔内安排5个隔板加强冷却，获得较好的成形结果。图4所示是该零件的成形分析结果。

2.3 CAM编程加工

将CAD设计好，并通过CAE工艺分析的模具元件通过CAM软件，确定加工工艺路线，并设置刀具、切削用量等工艺参数，获得加工模拟结果。对加工困难的部位提出对CAD设计的修改意见，从而获得整个设计的优化方案。本例中公模仁的CAM加工模拟如图5所示。

3.结论

实践证明，通过CAE软件获得的模拟结果对实际生产有很大的参考价值，通过CAD/CAE/CAM综合设计分析获得的方案是较为合理的，对提高生产效率、缩短产品生产周期有很大的作用。

模具CAD/CAE/CAM技术发展迅速，企业对这类模具技术人才的需求非常迫切，这就要求我们尽快展开课程改革，开设CAD/CAE/CAM一体化的课程，促进学生更好、更全面、更系统地掌握塑料模具的相关知识和技能，成功与企业用人要求对接。

参考文献

[1]余小鲁.CAD/CAE/CAM技术在《塑料工艺与模具设计》课程教学中的应用研究与实践[J].科技信息，2010，1：8-9.

[2]张强.浅论CAE技术下塑料产品与模具设计[J].机械研究与应用，2010，5：126-128.

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关键词：创新教学；模具设计与制造；课程改革

中图分类号：G710 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）20-0077-02

重视培养学生的创新意识，开发学生的创新潜能，不仅关系到教学的质量，而且关系到21世纪人才的培养。高职教育将创新教学的探索作为主线，要求我们在每门课程中不断探索创新教学之路。要在课程中体现创新意识，需要在课程中实现以下基本要求：创设合理有效的教学案例；采用多样化的教学方法和教学手段；教学主体的参与意识必须得到充分体现；重视知识的发生和发展过程；以任务驱动作为教学的主线，强调学生的自我学习意识。模具设计类课程是模具的专业核心课程，也是一门实践环节强的综合性实用课程，要提高学生的创新意识，应以职业能力训练为中心，突出能力目标，将知识的理论与实践一体化，充分激发学生的学习兴趣，做到对学生创新意识与职业能力的共同培养。本文通过对传统的教学体系和模式的改革与探索，以岗位实用技术分析和项目任务驱动教学为基础，培养学生的创新意识和职业能力。

一、教学设计

课程的设计与企业紧密结合，以岗位需求为导向，职业技能鉴定为依据，以实际工作过程构建教学内容，充分考虑学生的拓展潜力，创造最佳的基于工作过程的学习环境，充分调动学生的学习积极性。

1.教学案例的选取。在课程案例的选取上，做到以下几点：案例能涵盖教学任务中的相关知识点；案例必须来源于实践，又能适合教学的要求；案例能体现创新性，有利于学生的创新意识和创新思维的培养。

2.创新教学方法与手段的改革。我国学生创新能力培养滞后，其主要厡因是教学方法的落后，不能调动学生的学习和思维的积极性。学者从近年来大规模教学评估和教学工作实际中，感受到我国教学方法落后直接影响了创新人才的培养。因此，教学方法与手段的改革成为创新教学的关键。课程体系开发基于项目式，实施“双证制”教学，开展工学结合实践，使学生能够较快地适应生产实际的要求，突出对学生创新意识及综合职业能力的培养，培养学生的塑料成型和模具设计创新的能力，缩短了教育培训和就业的距离。在教学方法与手段上进行改革，多样的教学方法体现以生为本的服务意识：（1）任务驱动教学方法。在教学中有明确的工作流程指导，每个环节都有明确的任务，使得学生很快进入主题，提供学习的应用性和效率，根据任务，学生充分发挥自主创新能力。（2）项目导向的教学方法。本课程完全实施项目学习，本课程的项目来源于完整工作流程网络中的重要环节，如安全、模具设计、加工工艺设计等；学生通过完成项目来获取知识，在知识获取的过程中锻炼自己的自我学习能力，培养创新意识。（3）以学生为中心的自主学习方法。通过分组的工学交替学习，学生在企业中可以体会真实的工作环境，承受工作压力，促进其自主解决问题的能力，培养其良好的学习方法。（4）动态教学现场讲解。在教学过程中，教师的授课有些在工作现场，根据工作中遇到的问题进行讲解，对于普遍性的问题，会采用现场临时集中讨论等方法。通过这种教学方法，可以做到教学的高速响应，但对教师的综合能力要求很高。（5）多媒体、网络技术教学法。充分运用多媒体技术、三维立体化教学手段，全方位提高学生对本课程的学习兴趣及应用能力，吸引学生积极参与。在教学过程中广泛采用现场教学、AVI视颇录像、助学课件、教学实物、产品和三维模具动画等有效手段进行教学；但考虑视频教学效果，一般总课时的1/2采用多媒体教学；教师在课堂上穿插演示模具的加工过程、模具的拆装和安装演示等视频教学。

3.教学评价。课程的教学评价方式主要包括过程评价、项目评价和创新性评价。过程评价注重平时采分，主要考核学生在情境实施过程中的平时表现，包括课堂表现、实践能力、安全意识、职业素养和创新意识等。项目评价由教师参照一定的标准，对学生完成的项目报告单和实物进行评价。考核标准参照模具制造中级工和数控中级工的相应条款，由教师在课程之前给出，考虑方案的创新性、合理性。创新性评价由教师根据学生在项目设计过程中专门的一项创新性表现评价，评价学生在设计过程中的创新意识。

三、教学实施案例

教学案例是实施创新教学不可或缺的重要环节和培养创新能力的重要途径。教学实施案例以课程的其中一个任务——缸盖两板式注射模具设计为例，进行介绍。

1.案例来源。在企业案例基础上改进成为教学适合的案例。此案例能很好地发掘学生的创新意识。

2.具体任务。（1）根据图所示的南瓜型艺术缸，设计一个盖子与之相配套，形成一个完整的产品，要求形状协调、美观、实用，利用工业产品造型设计基础、3D软件的应用技能，进行南瓜艺术缸盖的产品结构创新设计。（2）设计模具。设计一副缸盖两板式注射模具，利于塑料注射成型，浇注系统设计合理、便于型芯型腔加工，生产效率高、制造成本低等方面，创新设计注射模具结构。任务的设计很好地体现了创新意识的培养，首先是任务本身的创新性，根据缸体设计缸盖，学生可以充分发挥想象，启发创新意识，培养创新能力；其次，模具设计本身具有很强的创新性，同一个产品，每一个设计者设计的模具都不会相同，教师只需要做好引导工作，激发学生的创新热情。

3.案例教学设计。整体实施方案：

单次课实施方案：（1）任务引入。学生分组，发放工作任务单、分组任务安排表（组内每个学生根据特长不同都必须有自己的任务），讲解任务，10分钟。（2）学生设计。每位学生必须根据任务要求设计一个缸盖（根据难度一般45分钟能完成，完不成的可以完成部分，其余部分定好思路），45分钟。期间教师到各组巡视，回答学生设计时的问题。（3）组内讨论互评。组长组织小组讨论，分工艺合理性、模具工艺性、美观创新性3个方面对组内成员的作品进行评价，填写缸盖结构设计评价表，根据评价结果重新确定设计方案，25分钟。（4）教师评价。教师对各组方案一般只对明显存在不合理的地方提出整改意见，其他方面主要尊重学生意见，并对方案做出评价，主要考虑方案的创新性、合理性。10分钟。（5）课后学生完成重新设计的方案，供下次课使用。教学设计中充分考虑创新能力培养，首先在教学中不采用填鸭式的讲解，而是给定任务，以学生为主体，处处采用启发式教学，训练学生的创新思维；其次教学中学生对比不同的设计方案，对各种设计方案提出评价，培养了学生的分析力与洞察力；最后考核内容注重创新能力考核，考核时将创新能力考核放在第一位，不设立标准答案。

通过几年的实践探索，课程改革取得了丰硕成果和良好成效。课程的实施效果良好，得到了学生的充分肯定，学生对课程的兴趣大增，自学学习能力增强，提高了学生的创新意识。同行听课及教学督导听课后的反馈评价良好。课程的可实施性较强，课程的教学体现了学生创新意识的培养。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科技出版社，2007.

[2]徐国庆.实践导向职业教育课程研究[M].上海教育出版社，2005.

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美读法

对文言文，尤其是其中的名句，不妨在“读”上下工夫，读得新，读得美，读得有调，读得有情，读出名句的意蕴。

对于一些情感丰富的名句，要求学生化身为作品的主人公，在美读中真实地再现作者的情感，物我两忘，如，朗读《念奴娇・赤壁怀古》，朗读者犹如身在赤壁，心融入其中，聆听大江东去的奔腾，感受惊涛拍岸的气势，“大江东去，浪淘尽，千古风流人物”首句高起，读得激情澎湃，充满壮志豪情。到“乱石穿空，惊涛拍岸，卷起千堆雪”重读“穿”“拍”“卷”，尽可能用声音读出赤壁的壮美。最后的“故国神游，多情应笑我，早生华发”用自嘲的语气，“人生如梦，一樽还酹江月”读得绵长，读出梦的意味，读出淡淡的无奈。如果学生能够忘记自己，真正体会出作者的感情变化，读来是感人肺腑的。

对于一些政治色彩较浓厚的名句，最好让学生能学习古人，摇头晃脑地读，用文言腔调读，体味语言的波澜起伏和实虚词之间的节奏变化、语调变换，读出轻重缓急、抑扬顿挫、高低起伏。在美读过程中，在与古人邂逅交流中，触摸他们的思想，体悟他们的品质，启迪自己的智慧，陶冶自己的情操。

摘录法

中学阶段接触到的文言名句不少，如果平时有意识地摘录下来，不管是对学习文言文，还是对提高学生作文水平，都有非常积极的意义。

如，荀子的“锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂”，说的是学习需要坚持不懈；孟子的“富贵不能，贫贱不能移，威武不能屈”说的是在任何情况下都要意志坚定……这些都可以作为名言，摘录下来。

这些具有深刻的思想底蕴的名句，教师可以引导学生对某些句子进行点评或写读后感，或者是用其他名句来对此进行补充，如，学习《五人墓碑记》，为了使学生更好理解“亦以明死生之大，匹夫之有重于社稷也”这句话背后的思想，教师可以补充顾炎武的“保天下者，匹夫之贱，与有责焉耳矣”以及梁启超据此修改而成的“天下兴亡，匹夫有责”这两个句子，让文言名句的内涵深入学生心灵。

对摘录下来的名句，要求学生经常翻阅记忆，鼓励学生在作文中恰当引用。这些名言名句，定会使文章增色不少。

比析法

比较分析法是语文教学的重要方法之一，学习文言名句时，为了让学生更好地理解诗句含义，理解诗文主旨，感受作者心境，不妨试一试这种方法。

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开源已成为大数据技术创新的主要模式

大数据源于开源，并基于开源不断演进发展，自身就已具备了开源基因。经过若干年的发展，开源软件和开源工具已经覆盖了大数据产业发展的各个环节，基于开源软件，企业可以快速构建大数据应用平台，提供丰富的大数据开发和应用工具。当前，从小型初创企业到行业科技巨头，各种规模的企业都在使用开源软件和工具做大数据处理和基于数据的预测分析。由此可见，开源不仅驱动着大数据技术的创新演进，也推动着大数据产业的不断进步，对繁荣大数据应用生态起到了不可忽视的作用。

严格来说，大数据并不是一个产业或市场，而是一类问题，或者一种思维。从这些思维和问题中获得价值，需要完整的信息基础设施，并配套以相关的技术和工具，这些共同构成大数据应用的生态。因此，把大数据当作产业来看待，其生态体系的外延是非常广阔的。

狭义来看，按照应用流程，大数据生态链包括数据采集、数据存储、数据应用和数据可视化等环节；从广义来看，大数据生态链贯穿数据的整个生命周期，包括各种基础设施和软件系统，从数据的产生到采集、传输、分享到存储，再到分析挖掘，直至最终的呈现与应用。从技术的应用范围和重要性可以看出，数据的存储、数据处理、价值挖掘和数据可视化等是大数据产业环节中的重点领域。

开源技术创新引领大数据基础平台演进

对于云计算发展而言，开源基础平台如OpenStack、CloudStack的发展是推动云计算技术创新和行业应用的关键。与之类似，大数据的发展与开源软件的不断创新密切相关，在大数据处理平台这个基础性并处于核心地位的环节，开源技术的创新成为了引领其不断演进的主要动力。

Hadoop是推动大数据应用的基础平台，是基于GFS和Mapreduce的开源实现。尽管在Hadoop之前也有一些类似的分布式存储和计算平台，但真正能实现工业级应用、大幅降低应用门槛、带动各行业大规模部署的无疑当属Hadoop。受益于MapReduce框架的易用性和容错性，以及对先进存储系统和计算系统的集成，Hadoop成为大数据处理平台的主要基石。

在大数据产业发展的初期，Hadoop可满足90%以上的离线存储和离线计算需求，它成为各大公司早期大数据平台的首选。可以说，没有Hadoop就没有今天的大数据产业发展。自Hadoop起，大数据平台几经升级及更替，发展出两主线、多支线的演进态势，但不管是主线亦或是支线，开源都是大数据平台技术创新的主要模式，开源软件始终是大数据基础平台的重要属性。

主线一是Hadoop生态，主要组成包括Hadoop、Pig、HBase、ZooKeeper、Hive、Yarn和Impala，主要组件提出于2008年之前，Yarn和Impala分别提出于2011年和2012年。Pig是一种开源编程语言，可加载数据、表达转换数据和存储最终结果，其内置操作可处理半结构化数据；HBase是一个分布式的、面向列的开源数据库，在Hadoop之上提供了类似于Bigtable的能力，是一个适合于非结构化数据存储的数据库；ZooKeeper是一个分布式的开源分布式应用程序协调服务，可提供配置维护、名字服务、分布式同步、组服务等功能；Hive是一个基于Hadoop的数据仓库工具，可以将结构化的数据文件映射为数据库表，并提供简单的SQL查询功能；Yarn是一个全新的MapReduce框架，可为从根本上解决传统MapReduce框架的性能瓶颈，对促进Hadoop框架应用发展发挥重要作用；Impala可以直接为Hadoop数据提供快速，交互式的SQL查询。

主线二是Spark生态，包括Spark、Shark、SparkStreaming、Bagel、GraphX、SparkSQL等，Spark提出于2009年，主要生态组成提出于2011年至2014年。

Spark是开源类Hadoop框架，可将中间输出结果保存在内存中，因此计算速度较Hadoop有几倍到几十倍的提升，在成熟之后得到了迅速普及；Shark可通过Hive的HQL解析将其翻译成Spark上的RDD操作，具有运算速度快、兼容性强等特点；Spark Streaming、Bagel、GraphX、Spark SQL等开源软件均以Spark为基础，从实时计算框架、图计算模型、图模型API、数据查询等方面对原有平台进行了优化或补充。

除Hadoop、Spark之外，还涌现出了一批支线平台，绝大多数是开源的，主要代表有Hypertable、Cassandra、Dryad、S4、Kalka、Haloop和Storm。其中，Storm完全摆脱了MapReduce架构，重新设计了一个适用于流式计算的架构，以数据流为驱动触发计算，计算时效性高，适应有向无环图计算拓扑的设计，计算方式较为灵活，在业界得到了一定的部署应用。

科技企业是大数据开源软件发展的主要力量

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论文摘要：休闲时代是小康社会发展的一种主要社会形态。入境旅游和国内旅游的迅猛发展为生态旅游资源的开发带来了机遇和挑战，生态旅游资源的“鱼型”剧场开发模式为旅游景区在休闲时代中不断地吸引游客提供了新的借鉴模式。

前言

旅游本身是一种体验，但休闲时代的体验对旅游提出了新要求，即旅游应突破原始的表面层次的被动式的体验，而达到一种被动式的经历与主动感悟相结合的真正意义上的体验，这就需要诱导人们进入体验的过程，以使人们在这个体验的过程中有所感悟和收获。

中国旅游资源的开发重点也在逐步移向海滨海岛、山岳景观、森林公园、自然保护区乃至生态环境更加脆弱的敏感区，休闲旅游作为一种时尚正在迅速发展_l J。然而，人们对生态旅游概念及内涵的理解并不准确，利用与保护措施在政府、企业及旅游者三个层面上明显脱节，也缺乏相应的科学基础研究和可操作的具体规程。

一、休闲旅游资源“鱼型”剧场开发模式的构建

“鱼型”剧场开发模式是在一系列新思想、新观念的支持下，从观光旅游向休闲旅游的转化，从条块分割的个体经营向全面发展的和谐社会转化，从关注眼前经济利益向可持续发展转化的新型休闲旅游景区建设新模式。以往的开发模式可看成是在自然区域进行的以观赏自然为目的的旅游，它关注的是自然景观的开发和游客的观光休闲，其旅游效益较为单一；而“鱼型”开发模式一方面强调开发活动中对景区生态文化的挖掘展示以及旅游活动中对生态文化与体验的获取；另一方面要强调旅游活动对景区生态环境的保护和对社区发展的关爱。“鱼型”开发模式要求人们将旅游产业与资源环境、企业经营者与广大游客、旅游社区和政府管理结合起来，目标指向整个生态旅游系统的高效和谐及可持续发展。

通过东道主在生态旅游资源场景下的表演、东道主在掮客的作用下与客人的互动以及客人的参与等一个个具有空间约束性的旅游情境串联组合在一起并伴随着时间流而发生的心理调适和激变过程，而达到旅游者高质量的旅游休闲、生态旅游资源的保护和开发以及系统、高效环境的良性循环。

我们可以用以下公式说明休闲旅游过程：“旅游=演出”；“游客=观众”；“旅游线路=编剧”；“旅游目的地=剧场”；“旅游服务=使游客获得美好而难忘的经历与体验”。休闲旅游是客人与主人角色互动的产物。

从东道主(包括经营者、当地政府、居民等)的前期准备和筹划及掮客的牵针引线到客人(旅游者)愉悦的生态旅游体验感知，在休闲旅游资源开发中具有特别重要的地位于其中，东道主在旅游资源开发包括了三个方面的内容：适宜的景观开发和游览规划；最佳的生态旅游资源文化与生态的剧场展示和对游客的关爱服务和对社区发展的贡献。传统的旅游开发中，或过度人工雕凿与城市化，破坏了自然景观的原貌；或缺乏必要的生态文化展示，严重影响到游客的文化认知和生态体验，直接影响到生态旅游的展示。

从客人角度，即旅游者的角度来讲，是指客人支付一定的金钱、时间和精力所获得的满足其旅游欲望的经历和体验。旅游者通过对旅游产品的购买与消费，获得心理上和精神上的满足。旅游者眼中的旅游体验，不单单是其在旅游过程中所购买的一个饭店的床位，一个飞机或火车的座位，或是一个旅游景点的参观游览，一次接送和陪同服务等等，而是旅游者对所有这些方面的总体感受，是一次经历和休闲。

同时，旅游者在休闲旅游体验来说也包括三个方面的内容：旅游资源的感知与体验；对旅游资源环境的保护与责任；对社区文化的认同和对发展的贡献。以往的旅游活动，由于忽视了生态文化的认知和生态体验的获取，致使旅游需求满足程度不足，旅游者感受和体验效益下降；由于忽视对生态旅游资源环境的保护和责任破坏生态旅游资源和生态环境，影响到旅游业的可持续发展。

因此，休闲旅游标志着传统旅游正在逐步摆脱传统的观光模式，向着深层的生态文化与休闲为主体的方向发展。休闲旅游是一种创造难忘经历的活动，在旅游活动过程中，旅游者已不满足静态的观赏，而是希望通过视觉、味觉、嗅觉和听觉等全方位的参与，充分认识和理解生态旅游区的文化内涵和特色，获得丰富的生态知识、亲身经历和精神享受。

二、漓江·古东景区“鱼形”剧场开发模式实证研究

(一)漓江·古东景区在“鱼型”剧场开发模式上的实现

漓江·古东景区内旅游资源丰富，从旅游观赏途径的实现、旅游交往途径的实现、旅游模仿途径和旅游中的游戏四个方面来对景区内的旅游资源开发和管理进行分类归纳分析，从不同层次分析景区内的休闲旅游资源在“鱼型”剧场开发模式中的应用。

1．旅游观赏途径的实现。古东景区位于漓江以东，属于亚热带季风湿润气候。景区面积8 220．83亩，森林覆盖率为95％；山溪碧流，蜿蜒曲折；溪中乱石堆积，谷内飞瀑高悬；山坡陡险，石多土少；生境湿润，森林别致。

瀑布源头距景区4km，其中涌泉大水窿岩溶泉为源头，水流像趵突泉一样出露翻涌。反映岩石形成于浅海及海陆交互的环境。漓江古东景区是广西首家绿色环保教育基地。景区内通过各种微缩实景及图文资料以独特的视角向游客展示了人与环境的关系，使人们在穿越广场时不经意间受到了环保教育，一些国内外的环保专业人士也给予景区很高的评价。

2．旅游交往途径的实现。“古东”之称，实为壮语地名的遗存，是古壮字“格楗”的汉语注音，意为“丛林深处”。壮族先民留下了丰富的文化遗存，游客也可以领略到壮族历史的悠久和文化的灿烂。

古东森林属北亚热带丛林，亚热带常绿阔叶混交林。林中80％以上为枫香树，是目前已发现的全国最大的红枫纯林，每至深秋，枫叶灿若红霞，成为桂林及南方观赏红叶的好去处。

3．旅游模仿途径的实现。位于环保广场内雕塑群以其形态各异的造型，向旅游者说明环保与人类的关系；大门照壁上变形的蛙图案(俗称“蛙孕”)，寓意壮族祈求人丁繁衍，六畜兴旺．向旅游者展示了古老壮族文化的图腾；3亿年的观音神像，完全符合佛家弟子的信仰，顶礼膜拜是顺理成章。

4．旅游中游戏途径的实现。漓江·古东景区在不同的游览路段开设了专项的游戏来调动旅游者的积极参与性，其中有：刘三姐歌圩；走瀑戏浪(古东景区的瀑布是可以攀爬的瀑布，可以触摸的瀑布，一改传统的你指我看方式)；森林剧场化(利用自然景观和自然材料结合日常生活设计多个参与性小品，使游客在林木穿梭中开怀畅颜，享受森林浴的美妙与乐趣)、红枫节、拓展活动等。

(二)漓江·古东景区在“鱼形”剧场模型开发中的运用

利用剧场理论来分析这个舞台出现的各个角色。整场戏剧的导演、监制和编剧——景区各个部门员工扮演的主人角色，在休闲旅游开发方面充分体现了休闲理念。漓江·古东景区是一个完整的生态系统，在陆地资源景观类，景区一方面合理的开发生态旅游资源，充分地利用现有生态旅游资源来展示大自然的美与崇高；另一方面以期在最大限度保护生态旅游资源的前提下刺激旅游者的游览兴致，充分的利用每一块土地来展示大自然的秀美和环境保护知识。在水域资源景观类，通过与水的接触、水与文化的融合来集中游客的注意力，使其全神贯注地融入自然，享受自然，暂时忘却日常生活的喧嚣而挑战个人的极限。

整场演出的线索(旅游线路的设计)是从景区人口少数民族建筑、图腾、小吃和手工艺品的展示，到一进景区在青山秀水间与三姐的对歌；从嬉戏在飞流直下的瀑布到颇具游戏性质的拓展运动；从在百米之上的吊桥欣赏红枫树林到下山途中一步一看的桂林方言；从六人一架的马车返回到一人一匹的南方马试骑，都体现了景区在设计旅游线路时的良苦用心。每一个环节环环相扣是整场戏剧迭起的主要原因之一。

景区的可持续绿色管理为休闲生态旅游的开展铺平了道路，也为剧情的推动奠定了基础。

随着戏剧帷幕的徐徐拉开，演员和观众——旅游者闪亮登场。在这里旅游者扮演的角色既有演员的参与部分也有观众的欣赏部分。无论旅游者在这里是要寻求审美体验、遁世性旅游体验、认知性旅游体验而或极端旅游体验，都有其展示的舞台和其独特的视角。无论旅游者在这里是要欣赏大自然的幽美或崇高，或与朋友沟通感情或结交不同的朋友，而或寻求生命的刺激参与到大自然的游戏当中，都有其不同的实现方式。在这里与单纯的游山玩水和以观赏自然景观为目的旅游不同，在表演中让旅游者们通过自己的感受和体验去寻找保护生态、保护地球的答案；并通过旅游者亲身参与，使参与者了解自然的纯洁和秀美，亲历文化，引发反思，产生共鸣，从而使休闲旅游超越单纯观光旅游的形式与结果。

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关键词：数据库应用；软件开发；计算机教育

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0106-02

现今社会已经进入高等教育大众化的阶段，按照高等教育人才培养目标的定位，高等教育人才的培养一般情况下可分为培养以学术性为主的研究型人才、培养以开发性为主的应用型人才和培养以技能性为主的实用型人才。[1]而杭州师范大学钱江学院（以下简称“本院”）作为地方性本科院校正是致力于培养以开发性为主的应用型人才。

随着我国计算机和信息化步伐的加快，对数据库应用开发人才的迫切需求，使得数据库应用开发系列课程在培养应用型人才系列课程中占据举足轻重的地位。但信息与计算科学专业的学生普遍抱怨，目前所学的计算机开发类课程与社会实际开发技术脱节严重，学无所用，不懂软件开发方法与技术，不会进行完整系统开发。究其原因，并非每门课程的内在问题，而是在教学过程中，每门课程只关心本课程的核心知识，缺少课程间的衔接，课程间知识的综合应用教学，缺少对学生综合知识的应用能力及软件开发技术的教学和培养。

本院在数据库系列课程中设置了“数据库原理与技术”、“基础”、“软件工程”、“数据库应用开发”等相关课程。但每门课程之间的连贯性不强，不能使学生在学习过程中一气呵成，相互关联，导致教学效果较差。因此，如何使学生在学习该系列课程时融会贯通，需要对相关知识点进行强化或去舍，将各课程的知识点串联起来，综合加以建设，培养学生的综合应用能力，强化数据库应用开发技能，十分必要和紧迫。

一、教学的现状

本院的数据库系列课程主要包括“数据库原理与技术”、“软件工程”、“基础”、“数据库应用开发”等四门课程。“数据库原理与技术”课程安排在第四学期，包括数据库基本原理和数据库的设计与应用两部分。“软件工程”课程安排在第五学期，主要介绍软件的基本概念和软件工程的目标。“基础”课程安排在第五学期，讲授利用Visual 集成开发环境进行基于的 Web应用程序设计的基本知识。“数据库应用开发”课程安排在第六学期，主要讲授一个数据库应用系统的构建过程和构建方法。但目前这四门课程之间存在下面几方面的问题：第一，四门课程授课内容缺乏内在联系，相互独立，部分授课内容有重复现象，导致教学效果不甚理想。第二，教学手段和教学方法比较单一，没有激发学生的积极性和主动性。第三，实践上机环节缺乏综合性实验，相互之间协调性差，没有形成一个完整的体系结构。第四，某些教学内容过于陈旧，覆盖面窄，实用性差。

二、教学改革的措施

1.改革目标

综上所述，在上述几门课程学习结束后，并没有达到从理论学习到实践应用的转换，使得学生在数据库应用系统的设计中束手无策，培养学生独立解决实际问题的应用型人才目标难以实现。因此，如何科学设立上述课程的教学内容，实验环节，教学目标，增强课程之间的相互关联性，将几门课程放到一个大的课程体系结构中去综合考量。通过加强数据库基础知识教学、程序访问数据库方法训练、综合数据库应用开发技能培养，建立“知识+方法+技能”的“三位一体的数据库应用开发能力培养模式”，从整体上提高教学质量，培养学生的数据库应用开发能力，成为目前本专业的改革的目标。

2.改革措施

（1）优化课程的教学内容，增强课程之间的内部联系，摒弃原有的广、大、全的教学理念，形成一个针对数据库应用开发的一体多翼的完备的体系结构。

针对“数据库原理与技术”，增强对数据库系统的设计方法和关系数据库标准语言SQL内容的关注度，压缩数据库的安全性、并发控制、关系数据库理论等原理性的内容，使学生能够熟练掌握数据库的设计理论和实现方法并使用T-SQL语言完成数据操作。在第七学期中开设该课程的后续课程Oracle数据库，详细介绍Oracle数据库的基础知识和使用方法，弥补课程教学中的空白。

而针对“软件工程”课程，通过引入基于项目的面向对象设计方法的理论，从面向对象的角度来分析和解决问题，并注重软件测试的方法，强化数据库应用系统的体系结构和功能模块设计以及后期测试的方法，主要讲授面向对象的方法，项目的概要设计、详细设计等内容，使学生能够在学习了本门课程的基础上从软件系统构架的角度上依托项目小组互助合作完成数据库系统的前期设计，侧重于设计方法的学习。

在“基础”课程中，依据既定的授课目标，抛弃原有的什么内容都讲一点注重覆盖范围大而全的教材，转而选择简而精的以Web数据库应用开发为核心的教材。在教学过程中整合现有教学内容，去掉了文件操作、类的构造函数和析构函数、XML语言等相关内容，转而着重讲授web窗体、服务器控件、编程技术，并使学生通过本课程的学习掌握基本的web数据库编程的技能，为数据库应用开发服务。上述三门课程成为体系结构的多翼，为了数据库应用开发这个主体而服务。

（2）丰富教学方法，引入项目导学，案例教学等多种教学方法，激发学生的学习兴趣。项目导学法萌芽于欧洲的劳动教育思想，它的思想主旨是不以教师掌握的现有知识传授给学生作为学习的最终目标，[2]而是在教师的协助和指导下，从激发学生的兴趣入手，通过兴趣引领学生自动自觉寻找解决问题的思路和方法从而得到最终结果。

教学改革将项目导学和模块化教学相结合引入课堂教学实践中。在数据库应用开发课程中实施该方法的过程中可以采用下面几个步骤：先将学生自由组合形成小组，选择各自感兴趣的项目作为出发点；其次是协助学生重新搭建总体解决方案，这是教学设计的中心任务；再次是细化全局性解决方案，这个过程中需要学生在教师的指导下通过查阅资料，分析和总结，突破原有的一门课程的知识体系，将几门课程的知识点进行融会贯通的过程。同时，在实现的阶段，可以继续深化前期尚未完全解决的问题，这将成为引领学生继续探索的动力源泉。

针对数据库系列课程，可以采用案例教学法与体验教学法相结合的方法组织教学。例如在数据库应用开发课程教学中可以先通过一个大家都非常熟悉的数据库应用系统来引入，这样可以从直观上增强学生学习数据库原理的兴趣。然后，使学生站在使用者的角度来体验使用该系统，并分析该系统功能模块和系统构架以及系统的设计方法。以此使学生掌握系统需求分析、数据库概念结构的设计、数据库逻辑结构的设计、数据库物理结构的设计，达到以点带面，从而学会自主设计的思路和方法。

（3）强化实践环节，构建多层次、一体化、开放型的梯度递进实验体系。实践环节是计算机类应用开发课程中非常重要的组成部分，该环节可以丰富和深化现有的理论教学，培养学生的动手操作能力。在实践教学中，本教改就是要构建以基本课程实验、设计型综合实验、学年论文、毕业论文为主体的多层次、一体化、自主设计实验的开放化梯度递进实践体系。该实践体系如图1所示，培养学生自己发现问题、分析问题、寻求解决问题的思路和方法，充分调动了学生的主动性和创造性。

首先在上述各门课程中，建立基本课程实验，尽量使用当前最为流行的软件开发平台SQL Server 2008，Visual Studio 2010，Power Designer。这类的课程实验主要是以验证型实验和章节型设计实验为主，此类实验是针对教学过程中的数据库基本原理，几种软件建模工具，动态网页编程来设计的，要求学生能够通过本实验来验证教学过程中学到的基本原理和基本技术。

在第二层实验体系中主要是综合型设计实验，需要学生利用所学过的原理和方法独立解决综合性实际问题。在本层实验体系中，引入开放性实验，要求学生自己设计实验目的和实验要求，独立完成实验。以此检验学生能否在课程学习结束后，将相互之间存在联系的知识点结合起来，融会贯通。

第三层体系设计为学年论文环节。在学年论文环节要求将学生分成几组依据项目化的方法来完成各自的任务，并在每组中选出一位项目组长，由他领导分工合作。论文的选题主要来自于学生自主命题和某些实践合作单位的命题，论文完成后还要进行设计理念陈述，依据提交的论文和陈述给出学生成绩。每个设计小组必须独立完成需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计，并依据数据库的逻辑情况完成数据库的实施。本层体系目的是培养学生团队意识，提高学生综合利用专业知识解决实际问题的能力，提高学生的工程素养和工程实践能力。

第四层体系为毕业论文。依托上述几个层次的实践能力的培养，学生在毕业论文中能够主动将理论与实践相结合，提高学生工程素质和岗位适应能力。

三、结论

通过召开师生座谈会和针对学生的调查意见反馈，笔者发现在针对三位一体的数据库应用开发模式的培养教学过程中，采用上述改革措施后，可有效地提高学生的数据库开发能力，并从根本上提高教学质量，受到学生的广泛欢迎。其效果主要体现在以下几个方面。

第一，知识的学习形成了一个体系结构。在本课题的系列课程中，每门课程在教学过程中都能够站在全局的角度上面开展课程教学，教学过程中逐渐对于后续课程起到一个渗透的作用，使得学生在学习过程中能够在一个知识体系中学习，使得教学效果成倍增长。

第二，理论与实践之间互相促进，共同发展。通过理论教学内容和实验教学体系的建立，使得实验成为理论学习的载体。学生在实验操作过程中，将课堂上的理论知识运用其中，而实践中遇到的问题又需要理论知识的辅助解决。理论与实践之间环环相扣，相辅相成，极大地激发了学生学习的主动性和发现问题、解决问题的自主探索精神。

第三，学生的综合实践动手能力有了很大的提高。学生在实验教学体系中通过独立思考和分析研究，完成一个数据库应用系统的分析、设计和开发工作，从而提高学生分析、解决实际问题的能力以及数据库应用系统的开发能力。

参考文献：

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关键词：能量管理系统；模型数据；检查纠错

中图分类号：TP399 文献标识码：A

引言

目前在能量管理系统中，模型数据量爆炸式增长，数据正确与否越发重要，直接关系到各种电力应用软件的运行结果。模型数据维护不到位，不仅会影响新的高级应用软件的开发，也会导致已经投运的应用软件运行不正常，实用化程度低，甚至出现错误的计算结果，导致调度员做出错误的决策，严重的会造成误调度、误操作，直接影响到电网的安全稳定运行。

模型纠错是个繁重而细致的工作，目前EMS系统自身的模型纠错功能薄弱，纠错能力差，而单纯依靠自动化人员进行人工纠错难以适应模型不断增长的需要。随着智能调度的发展，模型数据作为各种高级应用功能的基础，对其正确性提出了更高的要求。

目前专门针对EMS模型纠错进行研究的文章和开发的系统尚未见。本文研究和开发了一套EMS模型数据纠错系统。该系统通过标准的数据接口从EMS系统获取完整的模型信息，对模型数据中的设备名称、设备类型、设备关联关系、网络拓扑关系、图形拓扑、公式定义等多方面对模型数据进行检查和纠错，避免由于模型维护和实时数据不正确造成的调度、监控人员误判断和误操作。同时完整正确的电网模型可以为后续高级功能的开发打下良好的基础。保证调度自动化系统安全稳定运行，为调度自动化系统功能的扩展打下良好的基础，适应智能电网发展的要求。

1 系统总体结构和功能

1.1 总体结构

EMS模型数据纠错系统在设计的过程中采用模块化结构设计，主要由数据接口、数据纠错、人机界面展现三个主模块组成。其中数据纠错模块又包括设备名称纠错、设备类型纠错、设备关联关系纠错、网络拓扑连接关系纠错、图形连接关系纠错、公式定义纠错等模块组成。如图1所示。

1.2 系统功能

（1）数据接口

数据接口遵循IEC61970标准，支持EMS提供的数据访问接口、xml格式模型文件导入等多种方式，从EMS系统中获取电网模型信息。包括厂站、母线、变压器、线路、负荷、容抗器、断路器、刀闸、接地刀闸、公式等数据。

（2）设备名称纠错

本功能主要根据电网拓扑连接关系检查断路器、刀闸、线路、接地刀闸、主变等名称是否正确。根据电网设备命名规范，线路名称中应包含所属厂站名称。断路器双重编号应包含所连的线路、主变、负荷、容抗器等设备名称。刀闸名称中应包含所连的断路器名称。断路器间隔的接地刀闸名称中应包含所在间隔的断路器名称。母线间隔的接地刀闸名称应符合当地命名规范。

（3）设备类型纠错

本功能主要根据电网拓扑关系检查断路器类型、变压器类型、容抗器类型是否正确。根据EMS模型规范，断路器类型包括普通开关、母联开关＼旁路开关、变压器分支开关、小车开关等。变压器类型包括主变、所用变等。容抗器类型包括串联、并联和分裂等。如果数据库中维护的设备类型和系统判断的设备类型不一致，则说明设备类型维护错误。

（4）设备关联关系纠错

本功能主要检查线路-线段-交流线段端点之间的对应关系以及变压器和绕组之间对应关系，尤其是T接线配置检查。

根据EMS模型定义规则，线路-线段-交流线段端点数目应该是的倍数关系。双绕组变压器的变压器-绕组数目是1：2的倍数关系，三绕组变压器的变压器：绕组数目是1：3的倍数关系。

设备关联关系的正确性直接影响到电网拓扑的正确性，直接影响智能操作票、状态估计、潮流分析、avc等高级应用的正确性。

（5）网络拓扑纠错

该功能主要检查系统中是否有未做节点入库的设备、是否有孤立的电气岛。分析每个设备所连接的设备，分析每个节点所连接的设备。

（6）图形拓扑纠错

本功能根据用户定义的标准间隔接线方式和网络拓扑分析，检查系统中用户绘制的间隔接线是否正确。系统提供标准接线定义功能。不同电压等级、不同间隔类型可以定义多个标准接线方式，如果用户绘制的间隔接线无法匹配任何标准接线方式，则提示用户该间隔接线错误或可疑。用户也可以取消标准间隔定义。

（7）公式定义纠错

公式是EMS系统中重要的工具之一，用来实现各种数据量的自动组合和计算。一个公式由计算结果和计算分量组成。而计算结果又可以成为其他公式的计算分量。在公式数量非常多的情况下，容易出现公式嵌套的情况，使公式计算陷入死循环。

公式定义纠错提供公式嵌套检查功能，提示用户哪些公式存在嵌套。

此外公式定义纠错既可以查看一个公式由哪些计算分量组成，也可以查看一个计算分量被哪些公式引用。

（8）人机界面

本功能将模型纠错的结果通过人机界面展现给用户。系统可以按错误类型进行分类展现，也可以按厂站进行展现。并可以提示模型错误的原因，便于用户进行模型纠错。

2 关键技术和算法

2.1 设备名称纠错算法

在电力系统中，电力设备的命名一般遵循一定的规范。但由于设备数目众多，设备名称的维护和纠错是个复杂而繁重的工作。本文根据设备拓扑连接关系和设备命名规范自动实现对断路器、刀闸、线路、接地刀闸、主变等名称的纠错。

以图2为例，在该间隔中，开关编号为101，根据命名规范，其所连刀闸的名称中应该包含”101”，从开关101两端出发进行搜索，得到其母线侧刀闸和负荷侧刀闸。从图中可以看出，母线侧刀闸名称中包含”101”，负荷侧刀闸名称中不包含”101”，因此负荷侧刀闸名称错误。

2.2 设备类型纠错算法

（1）断路器类型纠错算法。如果断路器两端直接连接母线，则断路器类型应该为旁路/母联开关；如果两个断路器一端直接连接，且连接变压器，另外一端均连接母线，则这两个断路器类型应该为变压器分支开关；如果10kV断路器两端没有刀闸，则断路器类型可能是小车开关。

（2）变压器类型纠错算法。如果变压器有三个绕组，则变压器类型应该是三圈变；如果变压器有两个绕组，且绕组均有节点号，则变压器类型应该为双圈变；如果变压器有两个绕组，只有一个绕组有节点号，则变压器类型应该为所用变。

（3）容抗器类型纠错算法。如果容抗器三个节点号均大于0，则容抗器类型应该为分裂电抗；如果容抗器只有两个节点号大于0，则容抗器类型应该为串联容抗器；如果容抗器只有一个节点号大于0，则容抗器类型应该为并联容抗器。

2.3 图形拓扑纠错算法

一个变电站的接线图可以由多个间隔组成，而一个间隔又主要由若干个开关、刀闸、接地刀闸、线路端点、变压器绕组、负荷等组成。因此检查变电站的接线图绘制的是否正确，主要是检查每个间隔的接线是否正确。本文采用基于广度优先搜索的图形拓扑算法，从线端、绕组、负荷等端点对间隔进行搜索，以母线和变压器为搜索边界，记录下搜索路径上的断路器、刀闸和接地刀闸。将正确间隔搜索到的设备列表定义为标准间隔。将待纠错间隔搜索到的设备列表和标准间隔的设备列表进行比较，如果两个设备列表里的设备数目一致，并且设备类型一致，则说明其他间隔的图形绘制正确。下面以图3为例介绍介绍。

图3分别表示了正确接线方式和两种可能的错误接线方式。在图3b中开关和刀闸一端空挂，在图3c中线路直接连接到母线上。

以图3a为例，从交流线路端点开始搜索，搜索路径上的设备类型依搜索顺序分别是：刀闸、刀闸、接地刀闸、断路器、刀闸、接地刀闸。

图3b的搜索路径上的设备类型是：刀闸、刀闸、接地刀闸、接地刀闸。

图3c的搜索路径上的设备类型是：无

用户将图3a间隔定义为标准间隔，将图3b和图3c搜索路径上的设备列表和图3a搜索路径上的设备列表通过比较，可以判断图3b和图3c接线方式错误。

3 应用情况

本系统采用c++语言开发后台纠错服务进程，采用qt开发跨平台人机交互界面。针对某地级电网模型进行了测试。系统可以正确的检查出目前EMS模型中存在的错误，大大方便用户的纠错，取得良好的效果。如图4所示。

结语

本文研究并开发了一套EMS模型数据纠错系统，实现对EMS电网模型数据的全方位检查和纠错，便于自动化人员快速定位错误和修正错误。正确的模型数据为调度自动化系统功能的扩展打下良好的基础，适应智能电网发展的要求，具有很好的应用前景。