模具開發范文

導語：如何才能寫好一篇模具開發，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、模具專業實訓課程的設計

模具產品從設計到生產是一個十分復雜的過程，它包括模具產品設計、模具結構設計、模具加工制造和塑件生產等方面，需要產品設計師、模具設計師、模具加工工人協同完成。筆者所在學校是中職技校，學生來源主要是初中生和少數高中生，培養的學生就是生產第一線的工人，就業崗位定位在模具制造熟練操作工或模具加工工藝師（極少數）。因此，筆者覺得筆者所在學校應推行專業針對性和實用性強的模塊式教學方法（見圖1）。

1. 模塊一：模具拆裝測繪

作為直接生產操作工人，看懂讀懂機械工程圖是關鍵。因此，組織學生拆開各種模具教具實物進行測繪練習，讓學生把所有零件圖和裝配圖在紙上草繪，再用電腦軟件繪圖。此法有以下優點：

（1）能結合以前所學模具基礎理論知識進一步熟悉模具典型結構，為模具裝配實訓做準備。

（2）制圖知識得以學以致用，并強化AutoCAD電腦繪圖。

（3）把原來逐件制作純消耗材料實訓變為逐漸引導學生把圖紙繪制出來的零消耗實訓，

團隊合作精神的培養。

（4）為CAXA實訓做準備。

2. 模塊二：實訓教學結合理論知識學習CAXA（或Pro/E、UG）

實訓時，可分組發放產品圖紙，學生根據模具制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產批量，用模具設計軟件選擇相應的設計步驟、參數、計算公式以及標準模架等，最后給出全套模架結構設計圖。要求學生利用軟件對此模具進行開模、合模、制品推出的全過程仿真練習，了解了模具制造全過程，從中找出設計的不合理處，為下一步加工實訓做準備。

3. 模塊三：普通機械，數控編程加工

對模具來說，一般標準零件是可以直接訂購的，如標準模架、導柱、導套、頂針等，但模具的凸凹模（或型腔）是要進行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要經過粗加工半精加工精加工的這一過程。模具一般是單件產品，因此加工一般是普通機械加工去除余量，再經數控機床編程進行半精或精加工。所以，這就要求學生能編寫模具零件加工工藝規程，并能熟練地使用普通機床（如車、銑、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方式編寫數控加工程序，操作數控機床（加工中心、數銑、線切割、電火花等）加工出合格模具零件。

4. 模塊四：模具裝配、修配、調整模塊

模具裝配、調整不可能直接進行，此模塊就要求學生具備鉗工的一般技能。鉗工一般內容包括：劃線、工量具的使用、鏨削、鋸割、銼削、鉆孔、攻螺紋、套螺紋等，而這些基本技能的學習不能像學普通鉗工那樣照搬應用，要結合模具結構進行研究、總結，發現沖壓模具的凸凹模、塑料模具里的鑲件是鉗工技能訓練中的旁證，可將四方體、六方體、圓弧銼配、十字配作、角度配作、鉆孔、攻絲、套絲與裝配等綜合在一起制作一本可行性的實訓校本教材，既可減少實訓材料的消耗，又可提高學生的動手能力，同時可檢驗學生模具課程學習完成的情況。

在此模塊中，裝配最難點應屬配鉆、攻絲。因為孔的形位精度、尺寸精度關系到裝配的位置。教學中，我們要學生自己設計所需孔深，把在理論課學到的螺紋底孔直徑計算公式運用到實訓操作中，在廢料上按鉆通孔、鉆小孔、鉆斜孔、擴孔、锪孔、鉸孔、逐步過度到鉆盲孔、鉆多工件。盡管圖紙上不一定要求螺絲清根，但實際的工況是要清根的。這樣學生知道了在盲孔攻絲中為了滿足圖紙規定要求，必須準備好空間讓出絲攻到足夠深度。這就要把孔鉆深點，但若鉆的太深超過切口就會鉆到下一個零件上去，則會造成偏心問題。因此，應設計些簡單的配合組裝圖，讓學生進行加工并裝配，為下一步裝配模具做準備。

等掌握一定的技能技巧后，可把前面機加工合格的模具零件進行裝配、調整、試模實訓，試模合格后把此模具進行點評、展示，會讓學生有成就感。這樣，專業針對性明顯增強，學生對專業學習目的更為明確，學習的積極性大大提高。經過該實訓，學生能夠將既往所學的相關專業知識進一步鞏固，達到融會貫通的目的。

以上模塊可打亂順序進行，以解決機床、電腦設備少，學生多的矛盾。有針對性的讓學生分批分模塊進行實訓，同時在實訓中以工廠的標準和要求對學生進行管理，使學生在掌握技術的同時，也通過了崗前培訓。畢業時能獨立操作，盡量做到“零距離”上崗。

二、實際案例

圖2手柄

工件名稱：手柄（見圖2）

生產批量：中批量

材料：Q235-A鋼

材料厚度：1.2mm

經過模具設計軟件的學習之后，發放模具成品圖紙給學生，讓學生分組（5～10人/組）用Pro/E等模具設計軟件在專業教師的指導下，根據圖紙的技術要求等進行模具設計計算（見圖2）并轉化為二維的裝配圖（見圖3），零件圖。此階段是建立在模塊一、二的基礎上才可進行。

圖3二維裝配圖

經專業指導教師檢查合格后，可根據零件圖和裝配圖編制工藝并進行加工，加工的方法很多，可以是機加工，數控特種加工，也可選用鉗工加工。工作量大的可選用機加工，如模架，可用加工中心數控編程或用MasterCAM軟件進行編程方法進行加工（機加工模塊實訓）；精度高的可用特種加工，如落料凸模，直通式，采用線切割加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工（特種加工模塊實訓）；而簡單的，可采用模具鉗工技能，如導料板、卸料板可先銼削、磨削后再鉆孔（模具鉗工技能實訓）。

最后等所有的零件都加工好以后，就可以進行裝配、調整、試模。根據級進模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，其中要注意孔的配鉆并調整間隙、試沖、返修（模具鉗工技能實訓）。

三、結束語

由于每個學校的設備、條件、資源等不一，教學方式的不同，普通固定的教材不適于每個學校。因此，針對“實用、夠用”原則及模塊式教學，應開發相應的校本教材，如已開發的《鉗工技能實訓》和待開發的《模具測繪實訓》以及《機加工、數控實訓》。這樣針對性的進行模塊式教學，會使教學目的明確，技能的掌握更簡明快速，學生的適應會更好更快。模具專業實訓課程的開發，是一個過程很長很遠的研究方向，模具實訓老師的專業進取也得不斷更新和提高，才能適應新技術的改革和創新。

（作者單位：廣西石化高級技工學校）

篇2

借助強大的計算機繪圖軟件的功能，開發適合企業規范的鋁型材擠壓模具CAD系統是當前的熱門發展方向，如甘春雷等基于Activex技術,運用vBA對復雜鋁型材擠壓分流模CAD的關鍵技術進行了研究,提出了最短工作帶位置的自動尋找方法和工作帶長度的CAD計算公式,通過從型材圖形獲得的信息,系統自動完成模具的分流孔、分流橋、模芯結構、焊合室、工作帶和強度校核等優化設計。南昌大學的研究者通過對CAD/CAM軟件和CAE軟件的集成,構筑了型材擠壓CAD/CAE/CAM平臺,并基于該平臺進行了空心型材分流組合模的CAD建模,CAD/CAE信息傳遞和CAE建模,為進一步分析型材擠壓過程和優化參數打下了基礎。王孟君運用Activex技術,以vBA作為語言開發工具對AutoCAD進行了二次開發,研制出質心和最大外接圓直徑查找的新方法,解決了以往擠壓模CAD系統中質心和最大外接圓直徑難以在計算機上實現自動查找的問題。也有學者采用UG自帶的UG/OpenGRIP二次開發軟件包，根據鋁型材擠壓模設計順序，編寫了鋁型材建模程序，同時采用UG自身的MenuScript腳本文件開發了鋁型材擠壓模建模的菜單界面，將該二次開發模塊加載到UG功能模塊下，隨UG自動啟動。同時也可以創建鋁型材擠壓模具標準件庫，利用該二次開發的模塊在UG建模功能模塊下進行調用，這樣大大縮短了設計周期，降低了模具生成成本。具有很強的使用價值。隨著鋁型材產品多樣化，應用廣泛性，鋁型材擠壓模具CAD系統的二次開發正在向三維復雜的結構發展。

2鋁型材擠壓模具優化的主要現狀

2.1有限體積法

所謂有限體積法是從限差分法進而一步一步的發展形成的，是在對歐拉描述當中，對空間做的網格劃分，并且覆蓋在計算區域當中的，它可以把物理量進行對應的存儲，再通過質量和動量以及能量的守恒一一列出微分方程，再通過在單元體上把體積與時間進行積分，做到離散形式，再通過這種形式組成一個代數方程，進而得到一個物理量的分布。這種方法在對其計算時，已經在流體力學中應用的比較寬廣了，在應用時我們也注意到了，它已經占到了重要位置。在現階段，在各個生產環境當中都已經開始應用這種方法了，并且建立了一個有效的模擬系統，這也是我們在進行求解時的一個重要因素，結果就得出了一個的分步的信息繼承與傳遞數據。在實際當看出，應用這種方法可以模擬出薄壁類鋁型材的擠壓成形，也表明，該方法是模擬擠壓成形最為有效的一種方式了。在有限體積法的原理下，可以建立一個金屬塑性的彈塑性有限元列式的有限體積控制法。而提出這種方法的數據傳遞，則可以建立一個了復合系統，并且對其數值模擬，在這個過程當中也就說明了，金屬在成形時是具有非常強烈的塑，所以更有理論價值。

2.2有限元法

有限元法可以大量的應用在模擬鋁型材的擠壓過程當中，它的工藝參數、模具結構等一些參數都會對產品質量產生直接的影響。在數值模擬的生產過程當中，在很大程度上都是應用了剛塑性模型的，從而模擬出非穩態等溫的生產過程，在這個過程當中我們主要考慮的作用包括幾個方面：必須要應用具有大變形的彈塑性材料，也可以對角鋁型材料進行模擬數值。如果我們是利用二維模型對其進行模擬它的流動速度，此時，在生產時我們可以通過利用它的模型結構，對它的摩擦系統進行進一步的研究分析。如果在擠壓時，它的數值模擬是截面型材，而我們應用的模擬模具就必須是等價的，因此，在實際應用當中，這也是相對有效的方法之一。近年來鋁型材擠壓模擬過程常用的軟件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等，可以進行擠壓過程金屬流動模擬，得到擠壓模具應力，速度場應力場分析，溫度場分析以及模具應力變形分析。充分發揮了有限體積法和有限元法各自的優勢，成功地分析材料流動和模具受力情況，為模具設計及結構優化提供了有效的參考。

3發展趨勢

在實際應用當中我們可以看出，有限元法可以更好的進行鋁型材擠壓模擬，它的主要優勢是可以更好的適應幾何形狀，并且對材料的性質進行精確的定義，可以確定邊界條件與變量狀態，可以有效的解決更為復雜的一些難題。通常有限元法應用拉格朗日的坐標，它的網格節點一旦出現一定的程度的移動，就會出現很大程度的變形，促使網格發生變形，出現交叉問題，導致精準度失靈，這時就必須對網格重新劃分、模擬。在網格進行重劃時也會存在一些偏差，這主要是因為在傳遞數據時會造成一定的誤差，所以進行計算時它的精度就是有所降低。此外，因為網格重劃的速度是非常快的，這就會造成有限元邊界節點對模擬會產生很大程度的影響，也就是說，它的幾何形狀在和邊界節點進行脫離時會出現一定程度的敏感性，如果應用步長較小，仍然會促使擠壓件的形狀存在很大的偏差。所以，在當前情況下，對有限元數值模擬也僅限于比較簡單的形狀。但是，在未來的發展過程當中，對于研究有限元法更為突出的一個重點就是要在有限元網格的三維技術領域，其次也就是要解決怎樣才可以更好的避免網格重劃的問題。而應用有限體積法的最大優勢就是具有歐拉網格在靜止不動的狀態下，它的節點是不會任意流動的，不需重劃。這種方法的另一個優點是所具有的物理環境，在一定范圍之內可以控制離散方程，即它在各個方面都具有守恒性，同時確保了它的計算精度。由于這種方法在流體流動以及傳熱時計算數值已經發展的非常成熟了，所以把它應用在金屬成形的模擬數值，是具有一定前景的。

4結論

篇3

關鍵詞：教學資源；網絡教學；多媒體教學；模具設計與制造

中圖分類號：G710 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）16-050-01

傳統的網絡教學平臺，課件缺乏計算機等其他各項新技術的應用，課件更新不方便；學生不能進行自我練習和測試；傳統網絡教學課件間缺乏統一格式，共享性較差，很難為教師教學設計提供方便；傳統的網絡教學在大學、高職高專、普高和義務教育學校應用較多。建設一套適合技師學院模具專業的教學資源管理系統變得十分重要和迫切。

一、模具專業教學資源管理系統需求分析

學生在模具專業教學資源管理系統中實現在線學習、資源下載和自我測試；教師在系統中實現資源上傳，可以利用系統進行網絡教學，并且能利用系統中的素材進行備課；社會學員能在系統中實現在線學習。系統管理員能夠對資源信息、用戶信息、系統日志等信息進行管理與維護，并能夠進行對應的權限管理。

二、模具專業教學資源管理系統設計原則

通過對國內外同類課題的調研，結合學校的實際情況，系統的設計與開發，需要遵循以下幾個原則：教學資源集中管理和分級管理相結合，所有模具專業骨干課程網站的形成為網站集群，可以視作多門骨干課程網站的集群。要實現模具專業資源集中管理和課程資源分級管理相結合。具體表現為一個模具專業主站，十八門骨干課程網站為子網站，以后根據需要可以隨時擴充。十八個子網站的課程資源可以統一展示在主站上，實現信息共享，方便使用者的信息獲取，也可以分課程獲取資源。

三、開放性和擴展性

本次項目所建設的教學資源庫，雖然主要是以內容展示為主，但也屬于學校數字化校園的網絡教學部分。從長遠來看，本網站可以看作學校其他專業網絡教學的一個前期基礎平臺。作為基礎平臺，應當具有很好的開放性和擴展性，能夠很好的融入整個學校的數字化校園建設，能夠方便的進行教學管理的擴展，能夠方便地實現數據交換。

四、確定數據標準、預留數據接口

隨著信息化建設的深入發展，數據交換和信息共享是設計的關鍵技術，如果沒有良好的超前規劃和設計，以后重新改造的成本和損失會非常大，所以我們計劃在建設本系統的同時，為下一步的網絡教學系統的升級開發，確定數據標準、預留數據接口，實現事半功倍的效果。

五、模具專業教學資源管理系統設計

1、系統模塊設計 該系統主要是針對模具專業教師和學生的教學而開發的教學資源管理系統。專業信息管理模塊主要包括專業介紹、資訊中心、資源中心、視頻專區、特色資源、自我測試、教材中心、常用鏈接和互動交流等九大模塊，互動交流為了隱藏放到課程模塊的教學指南中。在專業介紹中，又分專業介紹、就業方向和骨干課程三個二級模塊。在資訊中心中，又分校內和校外資訊二個二級模塊。在資源中心中，對于骨干課程又分出八個二級模塊：課程介紹、教學標準、教學指南、網絡學習、特色資源、典型案例、教學視頻和教學資料。在視頻專區中，有教學視頻一個二級模塊，對應骨干課程又有十八個三級模塊。在特色資源中，又分素材資源、學生作品和創新作品三個二級模塊，對應骨干課程又有十八個三級模塊。在自我測試中，有骨干課程的十八個二級模塊，對應又有單元測試、學期測試和測試答案三個三級模塊。

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【關鍵詞】模具；CAD；CAE；CAM

1.引言

塑料模具的設計、制造和工藝分析是模具技術的全面體現，在實際生產中，不論產品是簡單還是復雜，模具的設計、制造和工藝分析都是緊密聯結、密不可分的。過去的幾年來，隨著計算機技術的發展，模具的設計（CAD）和制造（CAM）結合得比較緊密。但模具在注塑機上注塑參數的調整還是主要采用傳統的試錯法，依靠操作人員的經驗進行試模，整個生產周期比較長。本文將把CAE技術添加到CAD和CAM技術中，使得注塑工藝參數的調整更加準確、快捷。

2.CAD/CAE/CAM技術在塑料模具生產中的實踐

產品如圖1所示，零件的邊緣有4個螺絲孔，底部有3個帶凸臺的孔；零件四周不允許有披峰，不允許有頂白、氣孔等缺陷；塑件要求表面光潔無毛刺、無縮痕；采用ABS料，大批量生產。

2.1 CAD模具設計

首先分析塑件的工藝性，在CAD軟件中檢查零件厚度是否均勻，拔模斜度是否合理。工藝性分析結束后再進行分模設計，包括型腔布置、設置收縮率、創建工件、做分型面、分割、抽取，獲得模具核心元件——公、母模仁。接著完成模板、澆注系統、冷卻系統、頂出裝置等的設計。若零件有側凹結構，還需設計出斜導柱或側滑塊等結構，產品圖如圖1。

本例中零件厚度3-5mm，拔模角度合理，塑件材料為熱塑性塑料，流動性較好，適合采用注塑工藝成形。零件最大外形200X140mm，采用一模兩腔對稱分布。本例采用S形分流道，矩形側澆口。設計完成后的公、母模仁及制件如圖2所示，模具爆炸圖如圖3所示。

2.2 CAE工藝分析

將設計好的工藝方案，例如型腔布置、澆注系統尺寸等導入CAE軟件中，并設置材料性質和填充、保壓、冷卻、頂出等工藝參數，經CAE軟件計算，可獲得填充模擬結果。根據結果可作工藝參數的調整，甚至是模具結構的改變，直至獲得較好的成形結果。

本例中經過多次參數調整，最終采用以下參數：成形溫度230°C，模具溫度40°C，充模時間4.9s，保壓壓力36MPa，保壓15s，采用4段冷卻水管室溫水冷，由于塑料件的空腔深度達到50mm，因此在型腔內安排5個隔板加強冷卻，獲得較好的成形結果。圖4所示是該零件的成形分析結果。

2.3 CAM編程加工

將CAD設計好，并通過CAE工藝分析的模具元件通過CAM軟件，確定加工工藝路線，并設置刀具、切削用量等工藝參數，獲得加工模擬結果。對加工困難的部位提出對CAD設計的修改意見，從而獲得整個設計的優化方案。本例中公模仁的CAM加工模擬如圖5所示。

3.結論

實踐證明，通過CAE軟件獲得的模擬結果對實際生產有很大的參考價值，通過CAD/CAE/CAM綜合設計分析獲得的方案是較為合理的，對提高生產效率、縮短產品生產周期有很大的作用。

模具CAD/CAE/CAM技術發展迅速，企業對這類模具技術人才的需求非常迫切，這就要求我們盡快展開課程改革，開設CAD/CAE/CAM一體化的課程，促進學生更好、更全面、更系統地掌握塑料模具的相關知識和技能，成功與企業用人要求對接。

參考文獻

[1]余小魯.CAD/CAE/CAM技術在《塑料工藝與模具設計》課程教學中的應用研究與實踐[J].科技信息，2010，1：8-9.

[2]張強.淺論CAE技術下塑料產品與模具設計[J].機械研究與應用，2010，5：126-128.

篇5

關鍵詞：創新教學；模具設計與制造；課程改革

中圖分類號：G710 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）20-0077-02

重視培養學生的創新意識，開發學生的創新潛能，不僅關系到教學的質量，而且關系到21世紀人才的培養。高職教育將創新教學的探索作為主線，要求我們在每門課程中不斷探索創新教學之路。要在課程中體現創新意識，需要在課程中實現以下基本要求：創設合理有效的教學案例；采用多樣化的教學方法和教學手段；教學主體的參與意識必須得到充分體現；重視知識的發生和發展過程；以任務驅動作為教學的主線，強調學生的自我學習意識。模具設計類課程是模具的專業核心課程，也是一門實踐環節強的綜合性實用課程，要提高學生的創新意識，應以職業能力訓練為中心，突出能力目標，將知識的理論與實踐一體化，充分激發學生的學習興趣，做到對學生創新意識與職業能力的共同培養。本文通過對傳統的教學體系和模式的改革與探索，以崗位實用技術分析和項目任務驅動教學為基礎，培養學生的創新意識和職業能力。

一、教學設計

課程的設計與企業緊密結合，以崗位需求為導向，職業技能鑒定為依據，以實際工作過程構建教學內容，充分考慮學生的拓展潛力，創造最佳的基于工作過程的學習環境，充分調動學生的學習積極性。

1.教學案例的選取。在課程案例的選取上，做到以下幾點：案例能涵蓋教學任務中的相關知識點；案例必須來源于實踐，又能適合教學的要求；案例能體現創新性，有利于學生的創新意識和創新思維的培養。

2.創新教學方法與手段的改革。我國學生創新能力培養滯后，其主要厡因是教學方法的落后，不能調動學生的學習和思維的積極性。學者從近年來大規模教學評估和教學工作實際中，感受到我國教學方法落后直接影響了創新人才的培養。因此，教學方法與手段的改革成為創新教學的關鍵。課程體系開發基于項目式，實施“雙證制”教學，開展工學結合實踐，使學生能夠較快地適應生產實際的要求，突出對學生創新意識及綜合職業能力的培養，培養學生的塑料成型和模具設計創新的能力，縮短了教育培訓和就業的距離。在教學方法與手段上進行改革，多樣的教學方法體現以生為本的服務意識：（1）任務驅動教學方法。在教學中有明確的工作流程指導，每個環節都有明確的任務，使得學生很快進入主題，提供學習的應用性和效率，根據任務，學生充分發揮自主創新能力。（2）項目導向的教學方法。本課程完全實施項目學習，本課程的項目來源于完整工作流程網絡中的重要環節，如安全、模具設計、加工工藝設計等；學生通過完成項目來獲取知識，在知識獲取的過程中鍛煉自己的自我學習能力，培養創新意識。（3）以學生為中心的自主學習方法。通過分組的工學交替學習，學生在企業中可以體會真實的工作環境，承受工作壓力，促進其自主解決問題的能力，培養其良好的學習方法。（4）動態教學現場講解。在教學過程中，教師的授課有些在工作現場，根據工作中遇到的問題進行講解，對于普遍性的問題，會采用現場臨時集中討論等方法。通過這種教學方法，可以做到教學的高速響應，但對教師的綜合能力要求很高。（5）多媒體、網絡技術教學法。充分運用多媒體技術、三維立體化教學手段，全方位提高學生對本課程的學習興趣及應用能力，吸引學生積極參與。在教學過程中廣泛采用現場教學、AVI視頗錄像、助學課件、教學實物、產品和三維模具動畫等有效手段進行教學；但考慮視頻教學效果，一般總課時的1/2采用多媒體教學；教師在課堂上穿插演示模具的加工過程、模具的拆裝和安裝演示等視頻教學。

3.教學評價。課程的教學評價方式主要包括過程評價、項目評價和創新性評價。過程評價注重平時采分，主要考核學生在情境實施過程中的平時表現，包括課堂表現、實踐能力、安全意識、職業素養和創新意識等。項目評價由教師參照一定的標準，對學生完成的項目報告單和實物進行評價。考核標準參照模具制造中級工和數控中級工的相應條款，由教師在課程之前給出，考慮方案的創新性、合理性。創新性評價由教師根據學生在項目設計過程中專門的一項創新性表現評價，評價學生在設計過程中的創新意識。

三、教學實施案例

教學案例是實施創新教學不可或缺的重要環節和培養創新能力的重要途徑。教學實施案例以課程的其中一個任務——缸蓋兩板式注射模具設計為例，進行介紹。

1.案例來源。在企業案例基礎上改進成為教學適合的案例。此案例能很好地發掘學生的創新意識。

2.具體任務。（1）根據圖所示的南瓜型藝術缸，設計一個蓋子與之相配套，形成一個完整的產品，要求形狀協調、美觀、實用，利用工業產品造型設計基礎、3D軟件的應用技能，進行南瓜藝術缸蓋的產品結構創新設計。（2）設計模具。設計一副缸蓋兩板式注射模具，利于塑料注射成型，澆注系統設計合理、便于型芯型腔加工，生產效率高、制造成本低等方面，創新設計注射模具結構。任務的設計很好地體現了創新意識的培養，首先是任務本身的創新性，根據缸體設計缸蓋，學生可以充分發揮想象，啟發創新意識，培養創新能力；其次，模具設計本身具有很強的創新性，同一個產品，每一個設計者設計的模具都不會相同，教師只需要做好引導工作，激發學生的創新熱情。

3.案例教學設計。整體實施方案：

單次課實施方案：（1）任務引入。學生分組，發放工作任務單、分組任務安排表（組內每個學生根據特長不同都必須有自己的任務），講解任務，10分鐘。（2）學生設計。每位學生必須根據任務要求設計一個缸蓋（根據難度一般45分鐘能完成，完不成的可以完成部分，其余部分定好思路），45分鐘。期間教師到各組巡視，回答學生設計時的問題。（3）組內討論互評。組長組織小組討論，分工藝合理性、模具工藝性、美觀創新性3個方面對組內成員的作品進行評價，填寫缸蓋結構設計評價表，根據評價結果重新確定設計方案，25分鐘。（4）教師評價。教師對各組方案一般只對明顯存在不合理的地方提出整改意見，其他方面主要尊重學生意見，并對方案做出評價，主要考慮方案的創新性、合理性。10分鐘。（5）課后學生完成重新設計的方案，供下次課使用。教學設計中充分考慮創新能力培養，首先在教學中不采用填鴨式的講解，而是給定任務，以學生為主體，處處采用啟發式教學，訓練學生的創新思維；其次教學中學生對比不同的設計方案，對各種設計方案提出評價，培養了學生的分析力與洞察力；最后考核內容注重創新能力考核，考核時將創新能力考核放在第一位，不設立標準答案。

通過幾年的實踐探索，課程改革取得了豐碩成果和良好成效。課程的實施效果良好，得到了學生的充分肯定，學生對課程的興趣大增，自學學習能力增強，提高了學生的創新意識。同行聽課及教學督導聽課后的反饋評價良好。課程的可實施性較強，課程的教學體現了學生創新意識的培養。

參考文獻：

[1]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：教育科技出版社，2007.

[2]徐國慶.實踐導向職業教育課程研究[M].上海教育出版社，2005.

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關鍵詞：管理 智能

    肇電力工業局直轄鼎湖、高要、四會、廣寧四個縣區局,同時局本部按生產職能設置多個管理所,地點分散,信息傳遞不便,難于管理。為此,肇慶電力工業局決定建立全局辦公自動化系統,通過該系統將局本部與下屬單位緊密聯系在一起,使得分散在各單位各部門的各種信息能夠相互交換。經過一年多的努力,我局的廣域網已基本形成,軟件開發也已取得階段性成果。

    1 軟件開發平臺的選擇

    lotus notes是一個基于各部門協同工作的工作平臺,有強大的通信和信息管理功能,保密性強,有良好的擴充能力,且通過了美國c2級安全認證,因此我們選擇lotus notes作為開發平臺。

    2 管理層次結構

    2.1 系統層次結構

    層次結構是一個物理模型,它體現實際機構設置。肇慶電力工業局辦公系統是一個整體,其中局本部和各縣局分別是一個管理子系統,整個層次結構共分4級,即肇慶電力工業局辦公自動化系統、子系統、工作部門、工作人員。

    2.2 管理層次

    管理層次、機構設置是一個單位工作的基礎。一般管理層次是指上下級管理層次,不同級別的科室向上級負責并管理下級。在實際工作中一些科室的任務突破了行政隸屬的關系,它會成為某種信息的樞紐,從某些方面對其它平級科室進行管理,如局辦公室,在全局日常工作中它是一個工作信息的樞紐,對全局日常工作起協調作用。

    工作部門負責具體工作,是辦公系統的基礎信息點。一個工作部門由工作組成工作人員組成,任何一個工作人員或工作組的請示、匯報都必須通過工作部門領導上報局領導或其它工作部門,上級的指示、各種文件也要通過工作部門傳達到工作人員。

    職能部門也是一個工作部門,只不過在某項職能上有特殊地位。職能部門的另一個特征是它有信息轉貯的功能,職能部門負責收集與自己職能有關的各種文件、請示、報告、報表,并上報局領導及有關部門,同時將文件、上級領導的指標等轉發給有關單位。每個職能部門都有檔案庫,用來存儲有關資料。

    整個系統管理層次分四級,局領導是管理工作的最高層,局領導通過職能部門管理工作部門,工作部門將具體任務下達給工作組或工作人員。

    3 數據形式

    辦公自動化系統中流動力和存儲的數據主要是文檔數據和圖形數據。文檔數據以microsoft word、excel等外部格式存儲,與其它系統接口數據采用純文本方式。圖形文件(如上級發文)采用掃描壓縮方式存儲。

    參與流通的數據有發下幾種形式:

    a)傳閱型。傳遞給有關人員閱讀并提出意見,然后返回發文單位,存檔。主要指有文號的正式文件、綜合信息報表。

    b)閱辦型。有關人員閱讀后交給經辦人,經辦人需把辦理結果返回發文單位存檔。主要指有文號的正式文件并有催辦要求。

    c)公告型。同時給有關人員如通知、公告、參考資料等,可有答復也可沒有。

    d)請示、審批。發文人要達到某種目的需要各級領導批準。發文人可以指定一個或多個審批人,審批人可另行指定下一個審批人。審批完成后返回發文人存檔。

    e)私人信件。所有人員與人員之間的郵件,可回復也可不回復。

    f)共享信息。使有權限的人在公用檔案庫、資料庫及internet上查詢有關資料。

    4 工作界面及功能模塊

    系統設置兩組模塊(見圖1)。工作模塊是以個人常規工作為主要目的的模塊,系統中每個人都有一組工作模塊用以處理個人的工作;職能模塊是職能部門處理職能工作的模塊。

    4.1 主要工作模塊

 

;   4.1.1 請示、審批

    所有需要向上級請示或匯報的文檔由這個模塊撰寫和發出。文件來源可以是由word、excel撰寫的,也可以是從其它郵件上轉來的。請示表格有以下內容:

    a)審請發文。填寫發文稿紙,指明會辦單位,撰寫文件內容,然后發給辦公室。審請發文被批準或不批準時應有回復給審請人。

    b)請示。填寫請示承辦登記表和請示內容,確定審批人員,可以一個也可以多個或由審批人確定下一個審批人。請示被批準或否決后,審批結果應轉發給申請人,并存檔、實施。各種需要轉發的請示先在待辦事宜里出現,由請示、審批模塊處理,批復后轉給申請人員。如果要請示的人不在,則系統會提示你是否還要發出請示,可以發出后等審批人回來處理或改變審批人。如果審批流程中有第二審批人,當第一審批人在審批時間內未批復時則自動轉到第二審批人。系統中所有審批流程都有這個功能。圖2是審批流程圖。

    4.1.2 統計、報表

    所有需要向上級上報的統計結果和綜合信息報表由這個模塊撰寫和發出。文件來源可以是由其他數據庫提取,也可以用word、bxcel編寫,或從其它郵件上轉來。報表上報給有關部門后,各部門應有回復。

    所有發出的文件及回復都能在個人資料庫中存檔。如果報表文件是一般工作人員起草的,必須給工作部門領導修改后再上報。

    4.1.3 資料查詢

    可以用這個模塊查詢局檔案室的文件。正式公文只能查閱目錄,選定文件后需向職能部門提出借閱申請,批準后方可查看內容。參考資料可隨時查看、復制。

    4.2 主要職能模塊

    4.2.1 收文

    收文是指外部來文。文件收到后由收文管理模塊進行登記和將文件用掃描儀錄入計算機,并確定傳閱流程和傳閱人員,需要辦理的還要確定承辦人員。文件傳閱后和承辦人辦理后,連同傳閱意見和辦理結果返回收文模塊,由收文模塊轉去歸檔模塊歸檔。文件發出后可在收文模塊中看到文件流通的情況。收文流程見圖3。

    4.2.2 發文

    發文是指局內一個文件由起草到發出的過程。起草文件的是一個工作部門,起草文件先發到職能部門,職能部門在待辦事宜中看到這個發文要求后,轉給職能部門領導核稿并決定會辦單位。會辦單位意見返回后,再轉至職能部門領導綜合,綜合定稿后轉給局長簽發。局長簽發后由機要室登記、編文號、存檔并發文。文件發給各工作部門后由各部門存檔。發文流程見圖4。

    4.2.3 歸檔

    文件歸檔的主要工作是將需要歸檔的文件分類、設置保密等級并存入檔案室。檔案室是一個模擬檔案管理的數據庫,用于存放文件、參考資料等供查詢信息。任何人都可查詢檔案室,但除參考資料外都只能看到目錄,要查看文件需要請示借閱,批準后方可查看。

    5 安全性

    5.1 權限

    辦公系統有嚴格的權限規定,權限分人員權限和文件權限。人員權限由層次化結構決定,不同層次下的人員要進行通信必須通過上一層結構的身份驗證和周轉。文件權限分數據庫權限和文件權限。數據庫有一個存取控制表,建立時即可確定存取人員。一個文檔的存取權限分作者、讀者和編輯者。在一份請示報告中撰寫人是作者,審批人是編輯者,而其他人為讀者。辦公系統中的所有數據庫、文檔都有嚴格的存取權限限制。

    5.2 時效性

    可以為文檔規定流通時間和存在時間,如一項審批要求在限定時間內答復,如不答復則系統會自動發催辦通知。文件在失效后自行刪除,如召開會議通知在會議召開后自行刪除。

    5.3 保密性

    系統對所有以個人身份發出的信息,包括電子簽名等都進行驗證。一個文檔沒有給某個讀者權限時,他是無法閱讀的。

    6 結束語

   

該系統目前已正式投入運行。結合肇慶電力工業局的實際情況,軟件設計方面基本做到了實用性與通用性的良好結合,開發了與其它系統的接口界面,使肇慶電力工業局的信息管理水平在辦公自動化系統(oa)這個信息傳輸樞紐的推動下上了一個新的臺階。

    參考文獻

    1 davis m,olson h.management information system:conceptual foundation,structure,and development.[s.l.]:mcgraw-hill book company,1989

篇7

論文對數據庫及其面向對象技術進行了分析，指出了設計面向對象程序下一般數據庫開發的總體方式，能夠為信息管理系統的學習與開發者提供良好的借鑒。

【關鍵詞】數據庫 面向對象 管理系統 數據庫開發

1 引言

管理信息系統本質上是通過數據庫進行統一的信息管理，可以稱作是數據庫管理系統（DBMS）。它處于用戶與操作系統之間，是數據庫系統的關鍵組成部分。對數據進行很多種方式的操作。如定義數據庫、數據庫維護與查詢等。DBMS實現用戶與數據庫的正確連接。較流行的數據庫管理系統有ORACLE、SQL Server、VFP等。

2 面向對象數據庫系統

當前的數據庫系統無一不是通過面向對象的編程進行耦合的，其自身也是對象之間數據的關系表達與存儲。為了理清整個概念，給出對象和類的內涵：

（1）對象與類。 計算機程序中的對象是具有三個特有性質的實體：狀態、行為和標識。 實物和抽象的事物都可被視為對象。對象可以存儲初始操作的結果信息，此信息可用來日后對象的操作。所有這些信息的集合就稱為對象的狀態。只有對該對象進行了操作，它的狀態才會改變。

對象只可以進行它所支持的操作。在面向對象的程序中，需要包含要求對象執行一定操作的語句。一定要有一種機制能夠拒絕錯誤的請求。僅靠瞬間的狀態和允許的操作集合并不能完全描述一個對象。有可能存在兩個或更多的對象擁有相同的狀態和支持相同的操作。但是，對象本身確是不同的。每一個對象都有自己的標識。

類是用于描述相關對象的集合。對象是類的實例。很多數面向對象的編程語言將類似的對象聚合到同一個類中。相同類的對象擁有支持相同操作的集合，并且有可能具備一個共同狀態的集合。類的定義包括：允許某類對象所執行的操作；對象的可能狀態。

（2）面向對象數據庫。 數據庫技術和應用系統經歷了從層次數據庫、網狀數據庫到關系數據庫以及面向對象數據庫的發展。面向對象的數據庫設計吸收了語義數據模型和知識表示模型的概念，借鑒了面向對象程序設計和抽象數據類的思想。現實世界中的所有實體均可被模擬成對象。在數據庫中有很多對象，且每個對象都擁有屬性與方法。

3 面向對象數據庫系統設計

（1）UML建模。1997年OMG組織了統一的建模語言（Unified Modeling Language ，UML），提出了標準統一的建模符號。UML標準建模語言與程序設計語言無關。UML的符號集不是一種方法學，僅僅是一種語言，很容易適應業務運作的方式。UML給出了多種類型的建模描述圖，使得開發中的應用程序變得很容易理解。如圖1為某電氣數據庫管理系統設計中用的順序圖。

（2）數據庫設計范式。 范式來自英文Normal form，簡稱NF。設計一個好的關系，必須使關系滿足一定的約束條件。這些約束條件已經形成了規范，分為幾個不同的等級，要求越來越嚴格。滿足基本約束條件的關系成為第一范式關系。在此基礎上又滿足某種條件，達到第二范式標準，則屬于第二范式的關系，共有五種范式。較低范式的關系，通過無損分解可形成較高級別范式關系的集合。實際的關系數據庫一般滿足第三范式就可以了。

第一范式（1NF） 設R是一個關系模式，R屬于第一范式當且僅當R中每一個屬性A的值域只包含原子項，即不可分割的數據項。（2） 第二范式（2NF） 設R是一個關系模式，R屬于第二范式當且僅當R是1NF，且每個非主屬性都完全函數依賴于主碼。（3） 第三范式（3NF） 設R是一個關系模式，R屬于第三范式當且僅當R是2NF，且每個非主屬性都非傳遞函數依賴于主碼。

（3）實體E-R 聯系表達。對象之間的聯系反映為實體（型）內部的聯系和實體（型）之間的聯系。實體內部的聯系通常是指組成實體的各屬性之間的聯系。實體之間的聯系指不同實體集之間的聯系。 兩個實體集之間的聯系可以分為以下3類：一對一聯系（簡記為1：1）；一對多聯系（簡記為1：n）；多對多聯系（簡記為m：n）。概念模型中最常用的方法為實體―聯系方法，簡稱E-R方法。此方法從現實世界中直接抽象出實體與實體的聯系。然后用E-R圖表示出數據模型。在E-R圖中，用方框表示實體；用菱形表示聯系，并且用邊將其與有關的實體連接起來，并在邊上標明聯系的類型；用橢圓表示屬性，用邊將其與相應的實體連接起來。這種方法接近于人的思維方式，但E-R方法只能說明實體間的語義聯系，不能說明數據結構。需要將E-R圖轉換成計算機可以接受的數據模型。

（4）Erwin E-R關系轉化。 Erwin是一款數據建模工具，可連接多種數據庫系統。Erwin可將E-R模型轉化到數據庫，生成多種數據庫結構，在數據庫里以二維表的形式表現出來。Erwin可建立數據庫的概念模型和物理模型，形象描述實體、聯系和屬性構成的數據。

Erwin中標識實體的屬性被稱為鍵。鍵屬性也是實體的一個屬性，它可形成對實體的唯一標識。主鍵放在鍵區域，非鍵屬性則被放在數據區。線上方為鍵區域，下方則為數據區。泛化或繼承層次被稱為子類，這些實體共享公共特性。實體主鍵遷移給子實體作為非鍵屬性，即子實體必須依附父實體而存在，但不由父實體決定。使用Erwin可以很清晰地表示實體間的引用完整性，而且它獨立于任何關系數據庫。Erwin可檢測出各種屬性和外鍵的重復，支持一定的NF理論。Erwin支持自動將一個邏輯模型轉變為一個特定DBMS的數據庫模式。

4 總結

開發系統是一個大的工程，本文給出了其設計的主要內涵。遵循這些所有步驟未必都是必要的（如Erwin使用），然而面對越是大型面象對象數據庫系統開發，越是需要分工合作，就越是需要采用一種流水線式的匹配和流程，才能保證開發的進度以及質量。

參考文獻

[1]黃梯云.李一軍.管理信息系統（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2009：131-162.

[2]焦華.數據庫技術及應用[M].北京：地質出版社，2006：79-98.

篇8

【關鍵詞】 魔芋；葡甘露聚糖；藥理作用；代謝綜合癥

魔芋為多年生宿莖草本植物，其別名為“蒟蒻”。魔芋粉是從魔芋塊莖中提取出來的魔芋葡甘聚糖（KGM），是目前發現的最優良的可溶性膳食纖維之一［1］。我國將魔芋作為“救荒”食品和中藥治病已有2000多年的歷史。《本草綱目》中說“魔芋主治痛腫風毒……搗碎，以灰汁煮成餅，五味調食……治消渴”。KGM無毒副作用，它是食品工業廣泛應用的食品原料和配料，不但具有可食性，還具有減肥、降血脂、降血壓、降血糖、通便、抗癌等藥理作用。

減肥：KGM有強大的吸水膨脹力和黏韌度，膨脹系數為80-100，食用后即給人以飽腹感，在人體內幾乎不能產生能量，使減肥者用不著忍饑挨餓即可減輕體重，在充分滿足人們飲食的同時不會增肥，還可減慢食物從胃到小腸的速度，延緩營養物質的消化吸收，控制體重，達到減肥目的。

調血脂：魔芋膳能有效抑制回腸粘膜對膽汁酸的主動轉運，吸附膽酸，使膽汁酸的腸肝循環被部分阻斷，增加類固醇的排出量，最終降低體脂。食物中加入魔芋有明顯的降低高血脂的作用，并使脂肪肝逆轉。ChenL.等對高血脂組小鼠每天喂高脂溶液，結果低聚糖組小鼠血清中TG較高脂組降低29%，TC降低32%，HDL－C升高35%，與高脂組比較P

降血糖：糖尿病患者食用魔芋，空腹血糖和餐后2h血糖均顯著下降，服用KGM一般在30min可降低血糖7.3%，降低血清胰島素13%。因分子量大，黏性高，能延緩葡萄糖的吸收，有效地降低餐后血糖，從而減輕胰島的負擔，改善癥狀、控制病情、預防并發癥，促使糖尿病人處于良性循環。KGM無明顯刺激分泌胰島素的作用，降低血液循環中的游離脂肪酸水平，提高胰島素敏感性［3］。

降血壓：魔芋具有減肥、降血脂、降血糖作用，且有擴張毛細血管作用，自然就有降低血壓的作用，是防治現代富貴病的理想食品［3］。

潤腸通便：因魔芋膳食纖維的縛水力很強，吸水可膨脹80-100倍，且易被腸道細菌酵解，促進腸蠕動，從而加快糞便的排出速度；其代謝產物還能改變腸內容物的滲透壓，增加糞便水分，改變糞便性狀，所以具有良好的潤腸通便作用。

防癌抗癌：KGM吸水膨脹后形成一種熱不可逆性凝膠，魔芋凝膠進入人體腸道后就形成孔徑大小不等的半透膜附著于腸壁，能阻礙包括致癌物質在內的有害物質的侵襲，起到防癌抗癌保護層的作用。其活菌具有明顯的免疫增強作用，而死菌有明顯的抗腫瘤活性［3］。

抗衰老及對微量元素吸收的影響：KGM可延緩腦神經膠質細胞、心肌細胞和大中動脈內膜細胞的老化，調節脂代謝；改善細胞表面電荷，降低血液黏滯性，清除體內自由基［4］。KGM對大鼠Ca，Fe，Zn和Cu的糞排出量及血清、股骨含量無影響。食KGM大鼠的血清鈣、磷含量、股骨質量和骨鈣磷含量及骨形態計量參數均無顯著變化，對鈣、磷代謝及股骨未見不良影響。魔芋可致糞鉛排出量增加；血鉛、肝鉛、腦鉛和股骨鉛含量降低。

代謝綜合征(MS)具有一定的遺傳性，也和患者所處的環境有一定關系。患者多有血脂異常、高血壓、糖尿病、肥胖等表現。現今MS發病率逐年增高，在中國患病率已高達14%-18%，在糖尿病中高達60%-80%。治療上宜應用降壓、降糖、降脂、減肥、防止或減輕胰島素抵抗等多靶點作用的中藥，發揮中醫藥優勢［5］。

KGM有明顯的抗癌、通便、降血糖、降血壓、降血脂、減肥等功效，故對癌癥、冠心病、糖尿病、高血壓、高血脂、肥胖等疾病有輔助治療的功效。筆者曾經償試用KGM與中藥復方共同治療MS，取得了較好的效果。如果能夠充分利用中藥有效部位KGM在減肥、降血脂、降血壓、降血糖方面的顯著特性，再結合其他降脂、降壓、降糖、減輕胰島素抵抗等多靶點作用的中藥如黃芪、葛根、三七、黃精、地黃等組成一個復方，按照國家藥品食品監督管理局中藥新藥的開發申報要求，通過科學的實驗與臨床研究驗證，開發出一個中藥新藥，不僅為MS患者帶來福音，而且對肥胖癥、血脂代謝紊亂、冠心病、高血壓病、糖尿病、便秘、癌癥患者也有作用，應用前景十分廣闊。

參考文獻

［1］ 劉佩瑛.魔芋學.中國.北京：農業出版社，2004：1－30.

［2］ Chen L，Yang YY，Yan SZ.The effects of Konjac oligosaccharides on decreasing blood lipid［J］.Chin J Biochem Pharm，2002，23(4)：181－182.

［3］ 黃明發，張盛林.魔芋膳食纖維保健作用研究進展.中國食物與營養，2010，11(5)：75-77.

篇9

關鍵詞：數據庫應用；軟件開發；計算機教育

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0106-02

現今社會已經進入高等教育大眾化的階段，按照高等教育人才培養目標的定位，高等教育人才的培養一般情況下可分為培養以學術性為主的研究型人才、培養以開發性為主的應用型人才和培養以技能性為主的實用型人才。[1]而杭州師范大學錢江學院（以下簡稱“本院”）作為地方性本科院校正是致力于培養以開發性為主的應用型人才。

隨著我國計算機和信息化步伐的加快，對數據庫應用開發人才的迫切需求，使得數據庫應用開發系列課程在培養應用型人才系列課程中占據舉足輕重的地位。但信息與計算科學專業的學生普遍抱怨，目前所學的計算機開發類課程與社會實際開發技術脫節嚴重，學無所用，不懂軟件開發方法與技術，不會進行完整系統開發。究其原因，并非每門課程的內在問題，而是在教學過程中，每門課程只關心本課程的核心知識，缺少課程間的銜接，課程間知識的綜合應用教學，缺少對學生綜合知識的應用能力及軟件開發技術的教學和培養。

本院在數據庫系列課程中設置了“數據庫原理與技術”、“基礎”、“軟件工程”、“數據庫應用開發”等相關課程。但每門課程之間的連貫性不強，不能使學生在學習過程中一氣呵成，相互關聯，導致教學效果較差。因此，如何使學生在學習該系列課程時融會貫通，需要對相關知識點進行強化或去舍，將各課程的知識點串聯起來，綜合加以建設，培養學生的綜合應用能力，強化數據庫應用開發技能，十分必要和緊迫。

一、教學的現狀

本院的數據庫系列課程主要包括“數據庫原理與技術”、“軟件工程”、“基礎”、“數據庫應用開發”等四門課程。“數據庫原理與技術”課程安排在第四學期，包括數據庫基本原理和數據庫的設計與應用兩部分。“軟件工程”課程安排在第五學期，主要介紹軟件的基本概念和軟件工程的目標。“基礎”課程安排在第五學期，講授利用Visual 集成開發環境進行基于的 Web應用程序設計的基本知識。“數據庫應用開發”課程安排在第六學期，主要講授一個數據庫應用系統的構建過程和構建方法。但目前這四門課程之間存在下面幾方面的問題：第一，四門課程授課內容缺乏內在聯系，相互獨立，部分授課內容有重復現象，導致教學效果不甚理想。第二，教學手段和教學方法比較單一，沒有激發學生的積極性和主動性。第三，實踐上機環節缺乏綜合性實驗，相互之間協調性差，沒有形成一個完整的體系結構。第四，某些教學內容過于陳舊，覆蓋面窄，實用性差。

二、教學改革的措施

1.改革目標

綜上所述，在上述幾門課程學習結束后，并沒有達到從理論學習到實踐應用的轉換，使得學生在數據庫應用系統的設計中束手無策，培養學生獨立解決實際問題的應用型人才目標難以實現。因此，如何科學設立上述課程的教學內容，實驗環節，教學目標，增強課程之間的相互關聯性，將幾門課程放到一個大的課程體系結構中去綜合考量。通過加強數據庫基礎知識教學、程序訪問數據庫方法訓練、綜合數據庫應用開發技能培養，建立“知識+方法+技能”的“三位一體的數據庫應用開發能力培養模式”，從整體上提高教學質量，培養學生的數據庫應用開發能力，成為目前本專業的改革的目標。

2.改革措施

（1）優化課程的教學內容，增強課程之間的內部聯系，摒棄原有的廣、大、全的教學理念，形成一個針對數據庫應用開發的一體多翼的完備的體系結構。

針對“數據庫原理與技術”，增強對數據庫系統的設計方法和關系數據庫標準語言SQL內容的關注度，壓縮數據庫的安全性、并發控制、關系數據庫理論等原理性的內容，使學生能夠熟練掌握數據庫的設計理論和實現方法并使用T-SQL語言完成數據操作。在第七學期中開設該課程的后續課程Oracle數據庫，詳細介紹Oracle數據庫的基礎知識和使用方法，彌補課程教學中的空白。

而針對“軟件工程”課程，通過引入基于項目的面向對象設計方法的理論，從面向對象的角度來分析和解決問題，并注重軟件測試的方法，強化數據庫應用系統的體系結構和功能模塊設計以及后期測試的方法，主要講授面向對象的方法，項目的概要設計、詳細設計等內容，使學生能夠在學習了本門課程的基礎上從軟件系統構架的角度上依托項目小組互助合作完成數據庫系統的前期設計，側重于設計方法的學習。

在“基礎”課程中，依據既定的授課目標，拋棄原有的什么內容都講一點注重覆蓋范圍大而全的教材，轉而選擇簡而精的以Web數據庫應用開發為核心的教材。在教學過程中整合現有教學內容，去掉了文件操作、類的構造函數和析構函數、XML語言等相關內容，轉而著重講授web窗體、服務器控件、編程技術，并使學生通過本課程的學習掌握基本的web數據庫編程的技能，為數據庫應用開發服務。上述三門課程成為體系結構的多翼，為了數據庫應用開發這個主體而服務。

（2）豐富教學方法，引入項目導學，案例教學等多種教學方法，激發學生的學習興趣。項目導學法萌芽于歐洲的勞動教育思想，它的思想主旨是不以教師掌握的現有知識傳授給學生作為學習的最終目標，[2]而是在教師的協助和指導下，從激發學生的興趣入手，通過興趣引領學生自動自覺尋找解決問題的思路和方法從而得到最終結果。

教學改革將項目導學和模塊化教學相結合引入課堂教學實踐中。在數據庫應用開發課程中實施該方法的過程中可以采用下面幾個步驟：先將學生自由組合形成小組，選擇各自感興趣的項目作為出發點；其次是協助學生重新搭建總體解決方案，這是教學設計的中心任務；再次是細化全局性解決方案，這個過程中需要學生在教師的指導下通過查閱資料，分析和總結，突破原有的一門課程的知識體系，將幾門課程的知識點進行融會貫通的過程。同時，在實現的階段，可以繼續深化前期尚未完全解決的問題，這將成為引領學生繼續探索的動力源泉。

針對數據庫系列課程，可以采用案例教學法與體驗教學法相結合的方法組織教學。例如在數據庫應用開發課程教學中可以先通過一個大家都非常熟悉的數據庫應用系統來引入，這樣可以從直觀上增強學生學習數據庫原理的興趣。然后，使學生站在使用者的角度來體驗使用該系統，并分析該系統功能模塊和系統構架以及系統的設計方法。以此使學生掌握系統需求分析、數據庫概念結構的設計、數據庫邏輯結構的設計、數據庫物理結構的設計，達到以點帶面，從而學會自主設計的思路和方法。

（3）強化實踐環節，構建多層次、一體化、開放型的梯度遞進實驗體系。實踐環節是計算機類應用開發課程中非常重要的組成部分，該環節可以豐富和深化現有的理論教學，培養學生的動手操作能力。在實踐教學中，本教改就是要構建以基本課程實驗、設計型綜合實驗、學年論文、畢業論文為主體的多層次、一體化、自主設計實驗的開放化梯度遞進實踐體系。該實踐體系如圖1所示，培養學生自己發現問題、分析問題、尋求解決問題的思路和方法，充分調動了學生的主動性和創造性。

首先在上述各門課程中，建立基本課程實驗，盡量使用當前最為流行的軟件開發平臺SQL Server 2008，Visual Studio 2010，Power Designer。這類的課程實驗主要是以驗證型實驗和章節型設計實驗為主，此類實驗是針對教學過程中的數據庫基本原理，幾種軟件建模工具，動態網頁編程來設計的，要求學生能夠通過本實驗來驗證教學過程中學到的基本原理和基本技術。

在第二層實驗體系中主要是綜合型設計實驗，需要學生利用所學過的原理和方法獨立解決綜合性實際問題。在本層實驗體系中，引入開放性實驗，要求學生自己設計實驗目的和實驗要求，獨立完成實驗。以此檢驗學生能否在課程學習結束后，將相互之間存在聯系的知識點結合起來，融會貫通。

第三層體系設計為學年論文環節。在學年論文環節要求將學生分成幾組依據項目化的方法來完成各自的任務，并在每組中選出一位項目組長，由他領導分工合作。論文的選題主要來自于學生自主命題和某些實踐合作單位的命題，論文完成后還要進行設計理念陳述，依據提交的論文和陳述給出學生成績。每個設計小組必須獨立完成需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計，并依據數據庫的邏輯情況完成數據庫的實施。本層體系目的是培養學生團隊意識，提高學生綜合利用專業知識解決實際問題的能力，提高學生的工程素養和工程實踐能力。

第四層體系為畢業論文。依托上述幾個層次的實踐能力的培養，學生在畢業論文中能夠主動將理論與實踐相結合，提高學生工程素質和崗位適應能力。

三、結論

通過召開師生座談會和針對學生的調查意見反饋，筆者發現在針對三位一體的數據庫應用開發模式的培養教學過程中，采用上述改革措施后，可有效地提高學生的數據庫開發能力，并從根本上提高教學質量，受到學生的廣泛歡迎。其效果主要體現在以下幾個方面。

第一，知識的學習形成了一個體系結構。在本課題的系列課程中，每門課程在教學過程中都能夠站在全局的角度上面開展課程教學，教學過程中逐漸對于后續課程起到一個滲透的作用，使得學生在學習過程中能夠在一個知識體系中學習，使得教學效果成倍增長。

第二，理論與實踐之間互相促進，共同發展。通過理論教學內容和實驗教學體系的建立，使得實驗成為理論學習的載體。學生在實驗操作過程中，將課堂上的理論知識運用其中，而實踐中遇到的問題又需要理論知識的輔助解決。理論與實踐之間環環相扣，相輔相成，極大地激發了學生學習的主動性和發現問題、解決問題的自主探索精神。

第三，學生的綜合實踐動手能力有了很大的提高。學生在實驗教學體系中通過獨立思考和分析研究，完成一個數據庫應用系統的分析、設計和開發工作，從而提高學生分析、解決實際問題的能力以及數據庫應用系統的開發能力。

參考文獻：

篇10

關鍵詞：能量管理系統；模型數據；檢查糾錯

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A

引言

目前在能量管理系統中，模型數據量爆炸式增長，數據正確與否越發重要，直接關系到各種電力應用軟件的運行結果。模型數據維護不到位，不僅會影響新的高級應用軟件的開發，也會導致已經投運的應用軟件運行不正常，實用化程度低，甚至出現錯誤的計算結果，導致調度員做出錯誤的決策，嚴重的會造成誤調度、誤操作，直接影響到電網的安全穩定運行。

模型糾錯是個繁重而細致的工作，目前EMS系統自身的模型糾錯功能薄弱，糾錯能力差，而單純依靠自動化人員進行人工糾錯難以適應模型不斷增長的需要。隨著智能調度的發展，模型數據作為各種高級應用功能的基礎，對其正確性提出了更高的要求。

目前專門針對EMS模型糾錯進行研究的文章和開發的系統尚未見。本文研究和開發了一套EMS模型數據糾錯系統。該系統通過標準的數據接口從EMS系統獲取完整的模型信息，對模型數據中的設備名稱、設備類型、設備關聯關系、網絡拓撲關系、圖形拓撲、公式定義等多方面對模型數據進行檢查和糾錯，避免由于模型維護和實時數據不正確造成的調度、監控人員誤判斷和誤操作。同時完整正確的電網模型可以為后續高級功能的開發打下良好的基礎。保證調度自動化系統安全穩定運行，為調度自動化系統功能的擴展打下良好的基礎，適應智能電網發展的要求。

1 系統總體結構和功能

1.1 總體結構

EMS模型數據糾錯系統在設計的過程中采用模塊化結構設計，主要由數據接口、數據糾錯、人機界面展現三個主模塊組成。其中數據糾錯模塊又包括設備名稱糾錯、設備類型糾錯、設備關聯關系糾錯、網絡拓撲連接關系糾錯、圖形連接關系糾錯、公式定義糾錯等模塊組成。如圖1所示。

1.2 系統功能

（1）數據接口

數據接口遵循IEC61970標準，支持EMS提供的數據訪問接口、xml格式模型文件導入等多種方式，從EMS系統中獲取電網模型信息。包括廠站、母線、變壓器、線路、負荷、容抗器、斷路器、刀閘、接地刀閘、公式等數據。

（2）設備名稱糾錯

本功能主要根據電網拓撲連接關系檢查斷路器、刀閘、線路、接地刀閘、主變等名稱是否正確。根據電網設備命名規范，線路名稱中應包含所屬廠站名稱。斷路器雙重編號應包含所連的線路、主變、負荷、容抗器等設備名稱。刀閘名稱中應包含所連的斷路器名稱。斷路器間隔的接地刀閘名稱中應包含所在間隔的斷路器名稱。母線間隔的接地刀閘名稱應符合當地命名規范。

（3）設備類型糾錯

本功能主要根據電網拓撲關系檢查斷路器類型、變壓器類型、容抗器類型是否正確。根據EMS模型規范，斷路器類型包括普通開關、母聯開關＼旁路開關、變壓器分支開關、小車開關等。變壓器類型包括主變、所用變等。容抗器類型包括串聯、并聯和分裂等。如果數據庫中維護的設備類型和系統判斷的設備類型不一致，則說明設備類型維護錯誤。

（4）設備關聯關系糾錯

本功能主要檢查線路-線段-交流線段端點之間的對應關系以及變壓器和繞組之間對應關系，尤其是T接線配置檢查。

根據EMS模型定義規則，線路-線段-交流線段端點數目應該是的倍數關系。雙繞組變壓器的變壓器-繞組數目是1：2的倍數關系，三繞組變壓器的變壓器：繞組數目是1：3的倍數關系。

設備關聯關系的正確性直接影響到電網拓撲的正確性，直接影響智能操作票、狀態估計、潮流分析、avc等高級應用的正確性。

（5）網絡拓撲糾錯

該功能主要檢查系統中是否有未做節點入庫的設備、是否有孤立的電氣島。分析每個設備所連接的設備，分析每個節點所連接的設備。

（6）圖形拓撲糾錯

本功能根據用戶定義的標準間隔接線方式和網絡拓撲分析，檢查系統中用戶繪制的間隔接線是否正確。系統提供標準接線定義功能。不同電壓等級、不同間隔類型可以定義多個標準接線方式，如果用戶繪制的間隔接線無法匹配任何標準接線方式，則提示用戶該間隔接線錯誤或可疑。用戶也可以取消標準間隔定義。

（7）公式定義糾錯

公式是EMS系統中重要的工具之一，用來實現各種數據量的自動組合和計算。一個公式由計算結果和計算分量組成。而計算結果又可以成為其他公式的計算分量。在公式數量非常多的情況下，容易出現公式嵌套的情況，使公式計算陷入死循環。

公式定義糾錯提供公式嵌套檢查功能，提示用戶哪些公式存在嵌套。

此外公式定義糾錯既可以查看一個公式由哪些計算分量組成，也可以查看一個計算分量被哪些公式引用。

（8）人機界面

本功能將模型糾錯的結果通過人機界面展現給用戶。系統可以按錯誤類型進行分類展現，也可以按廠站進行展現。并可以提示模型錯誤的原因，便于用戶進行模型糾錯。

2 關鍵技術和算法

2.1 設備名稱糾錯算法

在電力系統中，電力設備的命名一般遵循一定的規范。但由于設備數目眾多，設備名稱的維護和糾錯是個復雜而繁重的工作。本文根據設備拓撲連接關系和設備命名規范自動實現對斷路器、刀閘、線路、接地刀閘、主變等名稱的糾錯。

以圖2為例，在該間隔中，開關編號為101，根據命名規范，其所連刀閘的名稱中應該包含”101”，從開關101兩端出發進行搜索，得到其母線側刀閘和負荷側刀閘。從圖中可以看出，母線側刀閘名稱中包含”101”，負荷側刀閘名稱中不包含”101”，因此負荷側刀閘名稱錯誤。

2.2 設備類型糾錯算法

（1）斷路器類型糾錯算法。如果斷路器兩端直接連接母線，則斷路器類型應該為旁路/母聯開關；如果兩個斷路器一端直接連接，且連接變壓器，另外一端均連接母線，則這兩個斷路器類型應該為變壓器分支開關；如果10kV斷路器兩端沒有刀閘，則斷路器類型可能是小車開關。

（2）變壓器類型糾錯算法。如果變壓器有三個繞組，則變壓器類型應該是三圈變；如果變壓器有兩個繞組，且繞組均有節點號，則變壓器類型應該為雙圈變；如果變壓器有兩個繞組，只有一個繞組有節點號，則變壓器類型應該為所用變。

（3）容抗器類型糾錯算法。如果容抗器三個節點號均大于0，則容抗器類型應該為分裂電抗；如果容抗器只有兩個節點號大于0，則容抗器類型應該為串聯容抗器；如果容抗器只有一個節點號大于0，則容抗器類型應該為并聯容抗器。

2.3 圖形拓撲糾錯算法

一個變電站的接線圖可以由多個間隔組成，而一個間隔又主要由若干個開關、刀閘、接地刀閘、線路端點、變壓器繞組、負荷等組成。因此檢查變電站的接線圖繪制的是否正確，主要是檢查每個間隔的接線是否正確。本文采用基于廣度優先搜索的圖形拓撲算法，從線端、繞組、負荷等端點對間隔進行搜索，以母線和變壓器為搜索邊界，記錄下搜索路徑上的斷路器、刀閘和接地刀閘。將正確間隔搜索到的設備列表定義為標準間隔。將待糾錯間隔搜索到的設備列表和標準間隔的設備列表進行比較，如果兩個設備列表里的設備數目一致，并且設備類型一致，則說明其他間隔的圖形繪制正確。下面以圖3為例介紹介紹。

圖3分別表示了正確接線方式和兩種可能的錯誤接線方式。在圖3b中開關和刀閘一端空掛，在圖3c中線路直接連接到母線上。

以圖3a為例，從交流線路端點開始搜索，搜索路徑上的設備類型依搜索順序分別是：刀閘、刀閘、接地刀閘、斷路器、刀閘、接地刀閘。

圖3b的搜索路徑上的設備類型是：刀閘、刀閘、接地刀閘、接地刀閘。

圖3c的搜索路徑上的設備類型是：無

用戶將圖3a間隔定義為標準間隔，將圖3b和圖3c搜索路徑上的設備列表和圖3a搜索路徑上的設備列表通過比較，可以判斷圖3b和圖3c接線方式錯誤。

3 應用情況

本系統采用c++語言開發后臺糾錯服務進程，采用qt開發跨平臺人機交互界面。針對某地級電網模型進行了測試。系統可以正確的檢查出目前EMS模型中存在的錯誤，大大方便用戶的糾錯，取得良好的效果。如圖4所示。

結語

本文研究并開發了一套EMS模型數據糾錯系統，實現對EMS電網模型數據的全方位檢查和糾錯，便于自動化人員快速定位錯誤和修正錯誤。正確的模型數據為調度自動化系統功能的擴展打下良好的基礎，適應智能電網發展的要求，具有很好的應用前景。