体系结构范文

2023-11-16

体系结构范文第1篇

远程实验教学系统是可供教师和学生进行网上实验辅助学习的一个软件平台, 其功能包括网络实验课程管理、实验资源管理、实验项目管理、实验报告和实验数据管理等, 系统建设坚持一体化的设计思想, 采用典型的三层Browse—Server体系结构风格, 以提高开发效率, 增强系统的可维护性和扩展性。

1 基于UML的体系结构建模

软件体系结构是根植于软件工程发展起来的一门新兴学科, 目前已经成为软件工程研究和实践的主要领域, 对于软件项目的开发而言, 具有清晰的软件体系结构是首要的[1]。统一建模语言 (Unified Modeling Language, 简称UML) 结合了Booch、OMT和OOSE的概念, 是一种用于对软件密集型系统的制品进行可视化、详述、构造和文档化的图形语言, 不仅融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术, 而且为软件系统的设计与开发提供了丰富的、功能强大的模型, 可以对整个系统模型进行全面、清晰的描述[2]。

本系统的建模分为三个步骤:首先是建立需求模型;其次根据需求建立系统的静态模型, 以构造系统的结构;最后是动态建模, 描述系统的行为。前两个步骤所建立的模型是静态的, 主要用到UML的用例图、类图、对象图、构件图和配置图, 第三个步骤动态建模, 主要包括状态图、活动图、顺序图和协作图。

1.1 需求模型

远程实验教学系统是一个多用户的管理信息系统, 其用户角色包括学生、教师和系统管理员。学生用户的需求主要有浏览实验课程资源、查看实验项目要求、提交实验报告和实验原始数据;教师用户的需求主要有课程管理、实验项目管理、查看学生实验原始数据、批改学生实验报告;管理员则在后台对系统进行管理。需求模型的建立主要使用UML用例图。用例图能较详细和确切地描述用户的功能需求, 使系统责任更为明确, 是其他UML视图的核心和基础, 其他视图的构造和发展依赖于用例图中所描述的内容, 系统的最终目标就是提供用例视图中描述的功能[3]。我们首先建立的是系统顶层需求模型, 如图1为前台模块的用例图。在顶层需求模型建立后, 还需要再对各需求模块进一步细化, 构建更加精确的子模块需求模型。

1.2 结构模型

静态建模主要的工作是构造系统的结构描述系统的细节。结构模型的建立主要使用UML类图、对象图、构件图和配置图。类图用于描述类与类之间的关系, 它不仅显示了信息结构, 同时还描述了系统的行为, 是对系统静态结构的描述;对象图表示在某一时刻这些类的实例之间的具体关系;构件图显示系统构件之间的关系;配置图则描述系统硬件的物理拓扑结构以及在此结构上执行的系统。图2是实验项目管理子模块的结构模型类图。

1.3 动态模型

动态模型是对结构或框架模型的补充, 是研究系统的“大颗粒”的行为性质[4]。我们使用UML的交互图以及状态图和活动图来描述远程教学管理系统的动态模型。交互图描述构件间消息传递的连接关系及其空间分布, 揭示构件之间的交互过程, 用于描述一个用例, 它有两种类型:顺序图和协作图。状态图表现了一个对象 (或模型元素) 的生存史, 显示触发状态转移的事件和因状态改变而导致的动作, 对于比较重要的对象需建立其状态图。活动图主要表示系统的业务工作流和并发处理过程, 对于一些比较重要的流程需要建立其活动图。图3是实验课程信息修改子模块的协作图。

2 结语

本文阐述了使用统一建模语言UML对远程实验教学系统进行体系结构建模的过程。由建模过程可以看出UML在体系结构建模方面存在很好的优势, 它对开发前端 (从需求分析到概要设计) 提供了强大的支持。但是, UML本身并不是ADL, 所以不能精确地描述系统体系结构。因此, 下一步我们将采用UML与ADL结合来进行系统的详细设计。

摘要:对于软件项目的开发, 其体系结构是否清晰已经成为系统能否成功的一个关键因素。本文分析了目前高校实验教学的网络化需求, 阐述了高校远程实验教学系统的建设思路, 采用统一建模语言UML对该系统体系结构建模。

关键词:远程教学系统,体系结构,UML

参考文献

[1] 张友生.软件体系结构 (第2版) [M].北京:清华大学出版社, 2006.

[2] 马重明, 胡湘云.基于UML的软件体系结构建模方法研究[J].计算技术与自动化, 2005, 24 (2) :94~96.

[3] 戎玫, 张广泉, 刘艳.基于软件体系结构和UML的图书管理系统设计与实现[J].计算机科学, 2005, 32 (6) :224~227.

体系结构范文第2篇

从60年代中期开始, 在计算机体系发展的早期, 硬件的使用变的广泛, 软件则只为具体的对象服务, 都认为软件只是一个小的程序而已, 编写都也要求不高, 程序编写较容易, 没有形成系统化的程序方法, 开发工作也没有专门的管理, 对于软件开发过程的管理和发展起到了限制的作用。

直到70年代, 计算机的技术产生了很大的进步, 主要体现在硬件和软件的配合上, 能够实现实时的收集信息及分析和数据储存, 配合上有了一个新的方向, 这使进程控制可以用毫秒来计算, 加上网络存储技术的快速发展产了数据库系统。这一时期的代表即是软件使用变的广泛, 但是在开发的过程和方法上和60年代形成的个体化开发, 随着计算机应用的不断发展, 软件的应用数量在与日剧增。此阶段最大的问题是程序的个体化的维护成本是相当大的, 资源耗费令人吃惊, “软件危机”开始出现。

在之后10年的发展中, 出现如分布式系统在应用上极大地增加计算机系统的复杂性和操作性, 数字通信技术以及“实时”访问数据等方面现实时需求的增加, 都对计算机系统开发者提出了全新的挑战和要求。在这一时期, 系统的开发和应用主要集中在生产和学术等方面, 个人和社会的广泛应用还是很少的。

到新世纪, 计算机和网络技术有了新的突破, 计算机系统已经不只是单台计算机程序的数据应用, 面是结合计算机硬件和软件的综合应用。由复杂的操作系统控制, 同时结合实时应用的软件, 此趋势已经成为设计和开发的主流。计算机体系从相对集中的主机环境发展到分布式的环境。全球信息网络可以为人们交流和资源共享提供了条件。软件产业在世界经济中发展中占有举足轻重的地位。随着科技水平和网络技术的前进, 计算机领域新技术新手段也不断地涌现出来。面向对象的开发手段可以在多个领域取代传统的软件开发。如人工智能软件可以进入了PC和社会实际应用, 这样就能解决了生产和生活中的大量实际问题。

社会科技在不断的发展过程中, 计算机系统也会不断的创新, 陆续出现了新的计算机的结构和新网络技术, 指向计算机系统未来发展方向, 如混合体系结构的发展, 使用一万多个AMD双核Opteron外, 几百块加速卡为系统提升了百分二十几的性能, 仅增加了不到百分之一的功耗。如IBM完成的HPC技术中, 总共采用了一万多个、多种不同架构的处理器。面向从领域和多核微处理器的混合体系结构已成为发展的趋势。

集群的超级计算机体系结构也是未来的一个重要的发展方向, 特别集群系统, 把商用芯片和内联技术结合在一起。其发展速度很快, 成为目前计算机体系结构化的一个重点和主流发展方向。在全世界范围内的大公司的系统多采用集群系统。这种系统它能够被广泛使用的主要原因在于其成本相对前期的系统比较低, 系统的公开性和操作性比较强, 该系统可以采用价格比较低的服务器为运算节点, 如果是小规模的系统在一般条件下可以直接用以太网进行内联, 对性能要求较高的或者规模大的系统则可采用如InfiniBand等网络作为内联方式, 再加上现今主流的免费的、公开的、通用性强的操作系统如:Linux和并行编程接口, 使超级计算机的成本大大降低, 高价时代已经过去。

结合在新虚拟计算技术在计算机应用和集群应用中的快速发展, 如在基于计算机应用等级的虚拟计算技术可以提高部件利用率, 同时也可以支持应用自动隔离计算机故障、系统重构的高可靠应用环境, 以及Linux集群管理这种简单统一的模式。在计算机系统不断发展的未来几年将会有更深一步的发展。

综上所述内容, 发展超级计算机是计算机体系发展的一个主流方向。计算机体系也正在由一个主要在小领域使用向全社会广泛应用的发展转变过程, 在以前只是一个科研的工具和实验产品, 到新时期社会应用和生产应用的转变, 将会有着更加大的空间。同时高性能的计算机体系结构的发展一直面临着很大的挑战, 虽其有巨大的计算潜力与性能但是始终没有被完全的应用起来。进一步在成本和效率等关键性问题上研究和开发, 提高实际利用效率和社会实际应用将成为下一阶段的主要研究方向。

摘要:计算机体系和相关结构是实现硬件及组件连接和选择的一门学科, 在社会和科技不断发展的过程中, 为了使计算机的性能最大化和关联的效率性达到最理想的状态, 以实现多功能、高运行性能、低成本消耗等为目的而开展研究的科学艺术。目前计算机体系在硬件和软件等多方面存在较多层次的局限性。本文从分析计算机的体系结构进而研究其应用技术现状以及发展趋势。

关键词:体系结构,硬件,软件,超级计算机

参考文献

[1] 黄韬, 刘江, 霍如, etal.未来网络体系架构研究综述[J].通信学报, 2014, 35 (8) :184-197.

[2] 谢高岗, 张玉军, 李振宇, 等.未来互联网体系结构研究综述[J].计算机学报, 2012, 35 (6) :1109-1119.

[3] 郑毅, 华一强, 何晓峰.SDN的特征、发展现状及趋势[J].电信科学, 2013, 29 (9) :102-107.

[4] 左青云, 陈鸣, 赵广松, 等.基于OpenFlow的SDN技术研究[J].软件学报, 2013 (5) :1078-1097.

体系结构范文第3篇

核电子学的任务是使学生系统掌握核电子学的基本原理和方法, 深入了解常用核电子学测量系统及有关电路的基本原理和性能, 以便合理和有效地选择、组合和使用核电子仪器, 学会运用电子学方法对核辐射探测器信息作分析、处理, 提高实验研究工作的能力, 为将来从事核技术研发打下坚实的基础。

目前, 随着核探测器、电子学、信息等技术的飞速发展及其在核技术应用中的渗透, 核电子学领域中新技术、新成果不断涌现, 这就要求我们培养的学生能够适应时代的发展, 成为高质量的跨世纪核技术专业人才, 因此核电子学的教学也必须与时俱进, 将核电子学发展的最新内容融入到教学实践中去, 实现教学内容的现代化。

1 核电子学的知识体系结构

核电子学系统中, 通常先将核探测器输出的模拟信号进行放大和处理, 然后通过模数变换将有用的模拟量转换为数字量, 再输入到计算机或数据获取和处理系统中进行处理, 上述各部分构成核电子学测量系统。由于核信号的固有特点, 即持续时间短、频率高、信号弱和随机性, 对整个测量系统和各部件都有一系列的特殊要求, 即测量精度高, 响应时间快, 稳定性和可靠性高等, 核电子学的教学内容主要涉及上述核信号的采集与处理过程。下面简要介绍本课程的部分主要内容。

首先阐述是核电子学的研究的内容及范畴、探测器的性能指标和输出信号的特点、信号与噪声分析的主要方法、核电子学中的噪声的种类和产生的原因及定量表示方法等。然后阐述前置放大器的作用及分类、各类前放电路的原理、主要特性和应用范围等。而滤波成形主要阐述滤波成形电路的作用、理论分析、实际的滤波成形电路及其特性、弹道亏损及堆积畸变产生的原因及对能谱测量的影响等。幅度分析则主要阐述甄别器的结构和工作原理、触发翻转过程及特性、单道的工作原理及电路分析等。而时间分析主要阐述时检电路的作用及指标的意义、定时电路的原理和特点、符合电路的主要技术指标及实际电路、反符合电路的逻辑功能和实际电路分析、延迟符合和快慢符合的原理与性能等。

2 教学现状分析

过去二十多年以来, 由于受到多方面因素的影响, 核科学与技术学科在国内的发展受到很大影响, 处于萎缩或消失状态, 许多原有的工业基础也逐渐消亡。但随着近年来国民经济的飞速发展, 核能等相关应用领域对技术和人才的大量需求, 使该学科发展倍受关注。核电子学这门课程作为该学科的一门重要的基础课程, 同样受到严重影响, 教材多年未更新, 教材内容陈旧, 理论性较强, 教学内容理论联系实际远远不够, 应用性知识较少, 不利于学生的培养。因此, 教学内容亟待更新。

3 课程内容充实

随着探测器、微处理器、信息处理等技术的快速发展, 核电子学发展相当迅速, 其应用范围也越来越广, 各类核电子学设备不断换代, 这些新知识、新设备在教材中没有体现出来, 核电子学仪器功能越来越强, 现行教材中的的内容已经不能满足未来核技术专业的要求, 因此在教学过程中要与时俱进, 跟踪反映一些国内外新技术、新设备的动态, 适时穿插一些最新的研究技术与动态, 如新型探测器、嵌入式智能核电子设备设计与开发原理, 电路仿真软件Multisim、Matlab中的Simulink工具包在核电子学电路设计中的应用等等。这些新技术的介绍将会极大激发学生的学习兴趣, 也为将来的研究工作奠定坚实的基础。

4 注重理论与实际相结合

如果在教学中仅仅讲授核电子学的基本概念和基本理论是比较抽象的, 会影响学生学习的兴趣, 达不到应有的教学效果。在教学中应适时穿插相关的核电子学史, 以帮助学生理解知识产生、发展的过程, 可以大大激发学生学习的兴趣, 对提高学生的科学素质能起到潜移默化的作用。在核电子学的教学中, 还应适时穿插一些相关的应用和实例, 以加深同学们对基本理论和知识的理解和掌握, 提高运用知识的能力。如通过介绍核电站及反应堆用核仪器、医用核仪器、辐射防护核仪器、资源开发类核仪器、工业用核仪器的种类及应用等来提高学生的学习兴趣。

实践活动可以加深学生对核电子学的感性认识。第一, 建立完备的核电子学本科实验体系, 通过实验帮助学生加深对理论知识的理解, 掌握常用核电子仪器的工作原理和使用方法、单元电路的测量方法、整机性能指标的基本测量方法、正确分析实验结果和数据等, 为核物理的测量工作中正确选择仪器奠定一定的基础;第二, 建立核电子学创新实验基地, 结合嵌入式系统进行智能化核仪器创新项目的开发, 以适应时代的需求。

5 设置问题情景, 启发思维

设置问题情景, 就是教师在课堂讲授中, 适时提出一些有一定难度的问题, 使学生不能单纯利用已有的知识和习惯的方法去解决, 这样不仅用“提问式”引起学生的注意, 使学生集中精力听课, 而且还激发了学生思维的积极性和求知的需要, 调动了学生学习的主动性, 从而达到开发学生的智力, 培养学生的能力的目的。

比如说, 在讲解前置放大器原理之前, 设置问题:探测器获取的信息如何处理?前置放大器可以采用哪些类型?分别可以用于哪些场合?

值得注意的是, 在设计问题时要注意问题的难易程度, 问题的设置要与学生的现实生活和现有的学习能力相适应, 问题太难或过于简单也都会使学生失去学习的兴趣。因此, 在备课时就要把每个问题精心设计好。

摘要:核电子学的教学内容主要包括核探测器输出信号的特点, 核电子学信号与噪声分析基础, 前置放大器, 滤波成形, 脉冲幅度分析, 时间分析等。在核电子学教学过程中, 应注意充实课程内容、引入新知识、理论联系实际、设置问题情景、启发思维。

关键词:核电子学,创新性教学,实践

参考文献

[1] 王芝英.核电子学与核仪器[M].原子能出版社, 1989.

体系结构范文第4篇

摘 要 学分制改革旨在提供一系列更为灵活的教学管理制度和教学运行方案,以满足多样化人才培养的需要。通过对广东省53所高职院校调研,发现学分制有效实施仍面临教学理念变革滞后、教学资源匮乏、学生选课缺乏支撑、教学管理制度不健全等现实问题。高职院校可以从革新职业教育思想、构建开放性课程体系、完善教学运行模式以及构建高职学分制的理论体系等方面予以应对,并从建立学分制教学管理制度体系、运行支持体系和教学质量监控体系等方面保障学分制改革有效实施。

关键词 高职院校;学分制改革;课程体系;教学管理

当前,学分制改革已经成为高职院校教育教学改革的重要内容。随着“现代学徒制”“高本一体化”“中高职衔接”等高职教育模式的创新与实施以及“学历证书+若干职业技能等级证书”制度的落地,学分制的理念价值和功能价值更加凸显,但高职院校实施和推进学分制改革仍面临诸多约束和问题,进行系统性的学分制改革研究,是当前高职院校推进教育教学改革的有益探索。

一、高职院校推进学分制改革的现实意义

(一)学分制改革是推进职业教育改革的路径选择

《国家职业教育改革实施方案》(国发[2019]4号)为职业教育高质量发展提供了行动方案,其提出的建立“学历证书+若干职业技能等级证书”制度、推进职业教育国家“学分银行”建设以及实现学习成果的认定、积累和转换等举措,为复合型技术技能人才培养提供了基本框架。学分制蕴含了学习自由的教育理念、构建了学分互通转换系统、实施基于丰富课程资源的选课制等教学管理制度。学分制改革的基本目标是创新人才培养模式和教学管理模式,优化教学资源配置,满足学生多元化、个性化的发展需要,不断提高人才培养质量,适应高等教育大众化、终身教育普及化、人才培养个性化和复合型优质人才供给的职业教育改革要求,从育人理念和目标上回应《国家职业教育改革实施方案》对高素质技术技能人才培养的要求,是推进职业教育改革的路径选择。

(二)职业教育理念更新迫切需要学分制改革

当前社会发展已进入信息革命和产业智能化转型升级阶段,在2020年1月世界经济论坛发布的《未来学校:为第四次工业革命定义新的教育模式》报告中,描述了教育4.0的全球框架下学习生态系统发生的根本变化,表现为:“个性化和自定进度的学习,可及性和包容性学习,基于问题和协作的学习,终身学习和学生自驱动的学习”[1]。这意味着高等职业教育的高质量发展不但要革新教学内容、改革教学模式和管理模式,还需要从学生的个性发展与全面成长角度更新教育觀念,树立“以学生为中心”的教育价值观,将立德树人贯穿到人才培养全过程;树立以复合型为要求的人才培养质量观,宽口径厚基础供应多类型高质量课程;树立尊重个性发展的多元人才观,制订差异化、多规格人才培养方案;树立以学生为主体的学习自由观,提供开放性的学习空间,释放学生潜能。

(三)学分制改革是提高人才培养质量的有效途径

学分制的基本内涵及实施方式体现了尊重教学规律,满足学生个性化发展的特点,学分制改革的过程就是促进教学质量不断提升及满足学生发展需求的过程。一方面,学分制以选课制为基础,学分制改革必然要求高职院校重构课程体系,提供充足而多样化的课程资源,高质量的课程建设本身即为教学质量的基础保障,而学生作为拥有一定程度课程选择权的主体,对课程质量、授课方式等会不断提高要求,这有利于催生教学名师和“金课”,进而促进课堂教学质量的提高;另一方面,学分制承认学生个体差异,注重因材施教,采用柔性教学计划,学生可以依据自己的兴趣爱好选择适合的学习内容和学习方式,有利于将个人禀赋与课程学习相结合,促进学生个性发展,切实提升人才培养的针对性,促进学生成长成才。

二、高职院校学分制改革面临的主要问题

(一)教育思想和教学理念更新滞后

高职教育以就业为导向的职业性教学决定了其突出强调学生专业化发展,以适应就业岗位对人才技术技能的要求,显而易见的是高职教育忽略了学生的个性化成长需要和全面发展的要求,以教师为中心,以教学为主导观念,以及基于此形成的统一化的教学计划、教学要求、授课方式限制了学生创造能力的发挥和个性的发展,体制和观念的惯性,以及革新教育所面临的一系列改革障碍,使得以学生为中心,倡导个性成长和全面发展的教育思想和教育观念更新滞后。

(二)高质量课程和优质师资等教学资源不足

学分制的基础是选课制,没有数量足、质量高的课程资源可供选修,学分制便失去了实现其功能的基础。对广东省53所高职院校教学管理部门负责人的问卷调查数据显示,60.38%的院校认为高职院校学分制改革最大的瓶颈是课程、师资等教学资源不足,难以有效运行学分制。在已实施学分制改革的22所高职院校中认为其遇到的最难解决的问题是“课程、师资资源不足”(占比超过56%),这一选项远高于对外部政策、内部制度等现实难题的选择。可见,虽然信息化教学资源在高职院校的普及性已经非常高,且国家、省级专业教学资源库的持续建设极大丰富了学习资源,但与职业院校各专业相匹配的教育资源数量不足和质量不高,仍是高职院校学分制改革面临的客观限制因素。当前教育部认定的两批国家精品在线开放课程共计1291门,其中高职院校课程133门,仅占10.3%。可见,与本科院校相比,高职院校优质课程资源极其匮乏,学生自主选择课程的空间有限。高职院校优质课程资源不足,其背后原因很大程度上是高职师资优质课程开发水平较本科院校仍有较大差距。

(三)学生自主选课支持体系尚不完善

学分制的核心思想是学习自由,自主选择课程和学习内容体现了以生为本、个性化发展的教育理念。但现实中高职学生基础相对薄弱,自主学习能力不足,常出现“选专业缺乏理性思考,选课程避难就易”的现象,客观上很难处理好学习自由与合理构建知识结构的矛盾。中山职业技术学院进行的一项有1353名学生参与的学分制改革调查中,关于学分制改革最关切的问题,65.41%的学生选择了“学分制选课自由导致大多数学生盲目选课,可能导致学生重量不重质,降低人才培养质量”这一选项。这说明学生自身也意识到学分制下自由选择课程可能存在盲目性,且较为关心在此管理制度下的学习质量问题。针对这一问题的有效解决方案是引入导师制等配套支持体系,但现实中高职院校较少有效实施导师制以实现对学生课程选择和学业的指导,专业课程设置层面也较少呈现能够引导学生科学选课的“课程地图”,高职院校学生自主选课支持体系尚待完善。

(四)与学分制相适应的教学管理制度建设不健全

学分制改革是在传统学年制的刚性教学计划和统一人才培养方案等教学制度执行惯性的情境下实施的,学分制下的选课制打破了班级、年级、专业的界限,改变了固定的学习进度,用个性化培养替代了统一规格培养,其指导思想、运行规则、管理办法与学年制教学管理制度完全不同,而“我国大多数高职院校沿用了传统的以学科为中心的课程体系”[2],并在此基础上构建了以就业为导向的教育模式,教学管理的运行以及教学活动的实施并未在适应学分制的教学管理制度规范下开展。调查显示,52.83%的高职院校认为,高职院校学分制改革最应加强的工作是“导师制、学分互认等学分制运行的教学制度建设”;同时,41.51%的高职院校认为“学分互认和替换制度”最迫切。这说明,高职院校学分制教学管理制度建设尚不能满足实施学分制的基本要求。此外,在高职教育政策和体制方面,如学校办学自主权、专业自由选择、学生毕业就业制度、学校之间以及学校学习与社会学习之间的学分互认转换机制、学分制收费政策等教育体制改革的滞后性,使得学分制改革缺乏外部保障和支撑,高职学分制改革的推进障碍重重。

三、高职院校学分制改革的具体对策

(一)树立以生为本的教育理念,革新职业教育思想

1.尊重学生个性发展,树立多元人才观

实施学分制的本质是赋予学生选择权,目的在于尊重学生的个性发展。哈佛大学前校长艾略特认为,“学校根据选择自由可以进一步培养和训练学生的责任感,他们步入社会以后将这种责任感发展成为对社会的责任感,这才是高等教育的真正目的所在”[3]。选择意味着多样化的人才规格,恰恰满足了新时代背景下各行各业对多类型技术技能人才的需求,这必然要求高职院校树立多元化的人才观。

2.尊重学生学习自由,树立学生主体观

“以学生为中心”的教育理念,强调了“完整的人”的教育培养目标,主张自主学习和全人投入、个人参与的学习方式。学分制通过自主选择机制的设计,实现了学生学习的自由,凸显了学生的学习主体地位,这要求学校改变单向的知识灌输,强调教与学互动,重视学生的创新和实践,并将知识结构的专门化转变为多样化,从而使学生自我发展,全面成长。

3.以复合型为要求,树立人才培养质量观

教育部等四部门印发的《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》(教职成[2019]6号)明确提出了职业教育“复合型技术技能人才”培养的总体要求。复合型技术技能人才培养要求职业院校要在教学内容上融合新技术、新工艺等知识,并提供宽口径的课程模组,在教学组织和管理上提供更为灵活有效的运行保障,为实施学分制改革打破专业层面的局限,进而全面提高人才培养质量。

(二)扩容课程资源,建设高职院校学分制课程体系

调查结果显示,56.6%的高职院校认为学分制改革在专业层面首先要进行学分制课程体系构建。课程体系是关于所有课程的组织,是教学内容和教学进程的总和。选课制是学分制的基础,开放的课程体系则是施行学分制的保障。

1.构建课程体系的基础是丰富的课程资源

在线网络课程作为课程资源的有效补充方式已被普遍接受。培生教育集团2019年发布的《全球学习者调查报告》显示,76%的人认为大学生更需要在线学习课程,目前世界各地的学习者都倾向于运用“自助式学习”理念来掌控自己的教育,在正规教育的基础上增加自学、短课程和在线学习。高职院校需要充分利用规模巨大的线上资源,制订线上课程修读管理办法,广泛遴选和使用适用于本校学生的在线课程充实本校课程资源,同时把加强教师团队课程开发能力和开发意愿作为重点工作长期开展。

2.构建高职院校学分制课程体系

依照泰勒的课程设计理论,课程体系包含确立培养目标、选择实现培养目标的知识、组织这些知识以便达成目标以及确定目标被达成四方面内容。罗成龙从高职院校学分制实施的实践出发,以专业群为基础,探索构建了“公共课程(组)+专业群(大类)平台课程(组)+专业课程(组)+专业方向(专门化方向)课程(组)+任意选修课程(组)”[4]多元动态学分制课程体系,这是学分制课程体系构建的一种典型方案,该方案从课程结构的角度探索了学分制课程体系的构建。从功能实现角度看,高职院校学分制课程体系的构建仍需在整体上进行设计并充分考虑课程体系的开放程度。课程体系的开放程度主要取决于两个系数:一是纵向脉络之间彼此的开放度,即专业间的互动性;二是平行课程的数量和质量。课程体系的开放度越高,管理难度就越大,学分管理的必要性就显得尤为突出。为此,学分制的外化特征,首先是选课机制,其次是开放的课程体系,然后才是“学分管理”。

(三)围绕新时代高职院校育人目标,完善学分制下高职院校教学运行模式

1.构建“多类型、分层次、个性化”的学分制专业人才培养方案

高职院校是以职业岗位群所需要的应用型知识为主体构建各专业知识结构。在学分制实践中,多数高职院校的培养方案设计为公共基础课、专业基础课、专业核心课三層框架结构,并在每一层设置了选修和必修,规定相应的学分任务。但这种方案忽略了课程之间的逻辑关系和知识之间的固有联系,虽然学分制强调学生个性化发展,但知识结构必须是合理的、有序的,是由本专业必需的基础知识和基本理论、专业知识和专业技能所构成的一个知识体系。“从国外大学的学分制改革情况看,学生可以跨专业、年级、学校甚至跨越地区自由选课,但唯独不能超越课程之间的逻辑顺序。”[5]实施学分制改革,需要在打造大容量课程体系的基础上,设计可供自由选择的“菜单式”的“课程群组”体系,在保证专业知识结构的合理性和系统性的同时,提供学生个性化学习的选择空间,处理好学习自由与合理构建知识结构的矛盾。

2.完善学分制教学运行规范

学分制最核心的内容是“选修”,选修行为的主体是学生,客体是开放的课程体系。在这种选修关系中,由于是多个体的自主选择,即使在一定的限定中,如学分要求、分配方案、学分限制等,仍然会产生多样的结果,如各异的学业进程(学制)以及多样的选课结果,选修结果对教学活动的组织与管理提出了挑战。面对多样的结果,学分制摒弃了传统的行政班教学的组织形式,以课程为媒介通过教学班组织教学。学分制改革需要借助学分元素实施教学管理,以制度和规章的方式明确学分的计算范围、方法及结构、弹性毕业年限及学分要求、专业选择的时间与方法;模块化课程设置及选课办法、课程的免修重修及学分替换办法、学习进程和学习节奏、学习的质量管理等教学管理流程及行为规范,以应对学分制下选择因素的加入带来的教学管理的复杂性。

(四)进一步厘清学分制的内涵,构建高职院校学分制理论体系

我国学分制的探索与实践始于本科院校。近年来,济南大学的蔡先金教授等围绕学分制的教育理论基础、学分制结构、运作管理等进行了全面探讨;湖南农业大学的周清明教授基于学分制改革实践提出了弹性学分制的理论基础和实施路径,学分制在本科层面已有了较为系统的理论探索和实践。韩永霞在梳理1989-2016年我国职业教育学分制研究文献的基础上,认为“职业教育尚未形成学分制系统的理论研究”[6]。学分制所倡导的学习自由与职业教育专业化培养之间的矛盾更为突出,同时高职院校学生普遍缺乏学习主动性的现实状态,又使得学分制实施质量受到极大挑战。首先是学生缺乏自我规划,选课的随机性更大,大大降低了选课制内涵中的育人功能;其次是教师总体上缺乏打造高质量课程资源的积累和经验,极大限制了课程选择的空间。高职院校学分制改革仍需在此基础上进行探索,如导师制的作用需要更加突出,而课程资源的供给渠道需要进一步拓展等。此外,深化产教融合、校企合作的办学模式,拓展了学生学习形式和内容,充分发挥企业参与作用,成为高职学分制改革的重要一环。基于高职院校学生特点和学习特征,在深化产教融合、校企合作的模式下,探索高职学分制改革的理论基础、运行模式、制度体系、质量保障等,从而构建高职院校学分制的理论体系,是当前高职学分制改革的迫切需要。

四、高职院校学分制改革的保障措施

(一)建立学分制教学管理制度体系

学分制改革不仅是教学管理模式改革、学校人才培养方式改革,也是学校教育教学的全方位改革。学分制以开放的课程体系为基础,选修制是“学分制”的核心,包含保障选修制落地的学分管理、学分替换、弹性学制、导师制等教学管理制度,同时涉及招生方案改革、师资队伍建设、学生管理方案改革、教学约束激励机制改革、信息化管理系统设计等配套制度,各种衍生的规章制度、管理办法,都是实施学分制的配套方案。当前,学分制已与选课制、导师制、学分互通互换制、学籍管理制度等有机融合在一起,高职院校学分制改革的递进过程,也是上述教学管理制度逐渐适应高职教学环境和特点,不断优化的过程。除此之外,学分制下,对课程建设、教材管理、考试管理、实践教学等有关教学管理运行的流程以及听课制度、教学检查、质量评估、质量跟踪等教学过程管理制度提出了高灵活性和高柔性化的要求,建立和完善学分制教学管理制度体系不但要让制度覆盖教育教学各个环节,还需要实现制度之间的有机联系、相互匹配。高职院校学分制改革尤其需要加强学分制教学管理制度建设,处理好实践教学、顶岗实习、第二课堂等教学必需环节的学分设置和相应的认定办法,设计好实训(实验)室开放与资源共享等教学资源管理办法,以保证学分制有效运行。

(二)建立学分制教学运行支持体系

首先,全面更新学校教学管理手段和运行模式,建设适应学分制的教务管理系统。学分制教学运行的首要问题是自主选课机制的有效运行,为实现学校科学排课、学生有序选课,必须依赖网络平台将大量的教学信息及时处理并进行综合汇总,最终形成学生个性化的“课程地图”。这其中需要整合学籍管理、课程管理、考务管理、学分替换等多项教学常规业务,以及实现学生学分达标进度的可视化,实现高效运行。其次,建立与学分制相适应的柔性化的学生管理机制。学分制教学打破了传统的行政班的界限,教学运行以教学班形式进行,使学生管理工作变得更加复杂。例如,传统的依据班级排名评定奖学金的方法,在“同班不同频”的学习进度状态下完全失效。这要求学生工作的管理制度和管理措施都要进行柔性化再设计,要更加注重学生的个性特征和差异。再次,健全与学分制相适应的后勤保障服务机制。学分制改革是学校运行模式的全方位改革,诸如餐食管理、宿舍管理、实验室开放等涉及后勤服务领域的问题也需要进行统筹考虑,在效率保障方面信息化支持仍必不可少。

(三)建立学分制教学质量监控体系

一是强化导师制,探索双导师制。学分制下灵活多元的培养方案和学生自主选课可能导致所选课程体系的不完整性,多数高校通过构建多维结构的课程体系,采用群组化选课的方法尽可能避免选课制带来的学生知识结构不完整和不系统的问题,而实际上由于高职学生对知识体系认知的模糊性,客观存在学习碎片化的现象,增加了教学质量监控的难度。基于此,高职院校学分制改革在质量保障层面首先要强化导师制,探索企业人员和学校教师共同指导学生学业的“双导师制”,在学生课程选择、课程学习乃至专业发展方面给予全面指导。二是建立健全学业评價的绩点制。学生修得学分并不能反映出其学习的质量,通过采用绩点制,来衡量学生学习的质量,同时将成绩与奖励和荣誉挂钩,可以强化学习竞争,优化学风,提升教学质量。三是提高课程开发质量。学分制需要数量充足的高质量课程,教师开发课程的质量直接影响教学质量。要提高教师教学积极性和课程建设动力,不但要通过学分制的“优胜劣汰”调节功能,还需要设计有效的激励机制和教师能力提升机制,保障教学水平的持续提升。

参 考 文 献

[1]王永固,许家奇,丁继红.教育4.0全球框架:未来学校教育与模式转变——世界经济论坛《未来学校:为第四次工业革命定义新的教育模式》之报告解读[J].远程教育杂志,2020(3):3-14.

[2]钦爽.我国高职院校课程体系中存在的问题及对策[J].中国校外教育,2012(6):149.

[3]薛成龙,邬大光.论学分制的本质与功能——兼论学分制与教学资源配置的相关性[J].北京大学教育评论,2007(3):138-156+192.

[4]罗成龙.以专业群为基础构建高职学分制课程体系[J].深圳职业技术学院学报,2011(2):59-64.

[5]周清明.中国高校学分制研究——弹性学分制的理论与实践[M].北京:人民出版社,2008(4):98.

[6]韓永霞,韩玉.关于职业教育学分制的研究及其思考[J].当代职业教育,2017(3):34-38.

Key words  higher vocational colleges; credit system reform; curriculum system; teaching management

Author  Hu Shunyi, lecturer of Zhongshan Polytechnic (Zhongshan 528404); Li Weibo, associate professor of Zhongshan Polytechnic; Guo Huan, Zhongshan Polytechnic

体系结构范文第5篇

专业:土木工程 姓名:张骁 学号:3020913094

指导教师:吴姗姗,查支详

前 言

毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本组毕业设计题目为《宁波市某厂房设计》。在毕业设计设前期,我温习了《房屋建筑学》、《结构力学》、《钢结构设计》等知识,并借阅了《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《轻型钢结构设计手册》等规范。在毕业设计中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计,本组在校成员齐心协力、分工合作,发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,在此表示衷心的感谢。

毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时,进一步了解了Word,Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD,天正,PKPM,STS,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。

轻型门式刚架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。

二零零六年六月十五日

内容摘要

本设计主要进行了结构方案中横向框架

2、

3、

7、8轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力,。 是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。

关键词: 框架

结构设计

抗震设计

Abstract

The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis

2、

3、

7、8. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. Keywords : frames, structural design,

anti-seismic design

毕业设计进度计划安排:

第三周 组成设计组,查阅资料,搜集规范。 第四周 熟悉AutoCAD,天正软件。

第五周 绘制建筑平、立、剖面及建筑详图。 第六周 确定建筑方案,构思结构布置。

到七周 结构方案布置,熟悉结构分析计算软件PKPM。 第八周 选择梁柱截面,荷载分析和组合。 第九周 内力和变形计算。

第十周 构件设计,构件验算,基础设计。 第十一周 中期报告与检查。

第十二周 熟悉有限元软件ANSYS(选做)

第十三到十六周 编制完成设计计算书,绘制施工详图,毕业设计文档整理,为答辩做准备。

第一部分:工程概况…………………………………………………………1 建筑地点、建筑功能、建筑类型、建筑介绍、门窗使用、地质条件 ……………………1

柱网与层高 ………………………………………………………………………1 框架结构承重方案的选择 ………………………………………………………2 框架结构的计算简图 ……………………………………………………………2 梁、柱截面尺寸的初步确定 ……………………………………………………3

第二部分:框架侧移刚度的计算…………………………………………5 横梁、纵梁、柱线刚度的计算 …………………………………………………5 各层横向侧移刚度计算 …………………………………………………………6 各层纵向侧移刚度计算…………………………………………………………12

第三部分:重力荷载代表值的计算 ……………………………………13

资料准备…………………………………………………………………………13 重力荷载代表值的计算…………………………………………………………14

第四部分:横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算……23

横向自振周期的计算……………………………………………………………23 水平地震作用及楼层地震剪力的计算…………………………………………24 多遇水平地震作用下的位移验算………………………………………………27 水平地震作用下框架内力计算…………………………………………………28

第五部分:竖向荷载作用下框架结构的内力计算…………………32

计算单元的选择确定……………………………………………………………32 荷载计算…………………………………………………………………………33 内力计算…………………………………………………………………………40 梁端剪力和柱轴力的计算………………………………………………………45 横向框架内力组合………………………………………………………………46 框架柱的内力组合………………………………………………………………54 柱端弯矩设计值的调整…………………………………………………………57 柱端剪力组合和设计值的调整…………………………………………………60

第六部分:截面设计…………………………………………………………62

框架梁……………………………………………………………………………62 框架柱……………………………………………………………………………68 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算……………………………………………78

第七部分:楼板设计…………………………………………………………82

楼板类型及设计方法的选择……………………………………………………82 设计参数…………………………………………………………………………82 弯矩计算…………………………………………………………………………83 截面设计…………………………………………………………………………87

第八部分:楼梯设计…………………………………………………………91 设计参数…………………………………………………………………………91 楼梯板计算………………………………………………………………………91 平台板计算………………………………………………………………………93 平台梁计算………………………………………………………………………94

第九部分:框架变形验算…………………………………………………96

梁的极限抗弯承载力计算………………………………………………………96 柱的极限抗弯承载力计算………………………………………………………97 确定柱端截面有效承载力Mc……………………………………………………98 各柱的受剪承载力Vyij的计算 …………………………………………………99 楼层受剪承载力Vyi的计算……………………………………………………100 罕遇地震下弹性楼层剪力Ve的计算 …………………………………………101 楼层屈服承载力系数ξ

yi

的计算………………………………………………101

层间弹塑性位移验算 …………………………………………………………103

第十部分: 科技资料翻译………………………………………………104

科技资料原文 …………………………………………………………………104 原文翻译 ………………………………………………………………………113

第十一部分:设计心得……………………………………………………120 参考资料 …………………………………………………123

第一部分:工程概况

建筑地点:宁波市

建筑功能:某集团拟建设一单层轻型钢结构厂房,拟做检

测产品用。

建筑类型:单层轻型门式钢结构。

建筑介绍:建筑总面积约3000平方米,跨度为2×15m,

设置3吨单轨吊车,柱网间距6.0米,建筑平、立、剖面图详见建施图。屋面板采用彩色压型钢板(双波型W-600,岩棉填充),外墙板采用彩色压型钢板夹聚苯乙烯保温板,外墙底部采用陶粒混凝土空心砌块,内墙采用轻质隔墙。

门窗使用:

地质条件:经地质勘察部门确定,此建筑抗震设防烈度为6度,

场地为2类,地面粗糙度B。

柱网与层高:本厂房为单层厂房,采用柱距为6m,跨度为2

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