新一代信息技術范文

時間:2023-04-01 10:54:37

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篇1

安全生產信息化發展趨勢

依托國家電子政務外網,國家安監總局和各地安全監管機構建設了互聯網互通的廣域網絡,初步建成了面向安全監管檢查及行政執法、調度統計、礦山應急救援等業務系統,應用視頻監控等手段實時監控重點危險源,全國安全生產應急平臺體系框架初步形成,北京等省級安全生產應急平臺已建成并投入使用,安全生產政策法規、事故調查等面向社會公眾的公共服務通過信息技術得到提升。

安全監測監控、通信聯絡、人員定位、應急避險等作為國家煤礦安監局要求的“安全六大系統”內容,在國有重點煤礦基本全面開展建設,在非煤礦山也得到重點應用,車輛定位、危險源監控、產品流向等在危險化學品行業應用普遍,設備狀態監控、環境視頻監控在信息化建設領先企業中已經取得了良好的效果。在管理信息化方面,大多數企業將安全巡檢和事故上報作為重點,通過在辦公平臺或網站設置安全管理專欄方式通報管理信息,并向安監部門應急平臺上報信息,神華等先進企業在重大危險源定義、監管、應急方案、救援指揮方面已基本實現信息化。

目前,中國安全生產信息化建設還存在信息化與安全生產尚未完全融合,信息化推動安全生產創新力度不夠,信息技術應用不能滿足安全生產管理需求,安全生產信息交換共享不足,應用系統缺乏聯動影響實際功效發揮等問題,隨著信息技術的進步和安全生產工作要求的日益提高,安全生產信息化必須為創新監管檢查方式、深度滲透生產經營活動、提高應急聯動水平方面提供更有利的支撐。

安全生產信息化逐漸從事故報告系統向以風險管理為核心,監測、監控、預警、救援一體集成,動態、實時、全過程的安全管理系統方向演變,安全生產信息化建設 融入企業員工日常安全管理工作和企業經營管理流程中,全面、動態地獲取經營活動中需要進行安全管理的業務活動信息,包括生產過程中人的行為、物的狀態、生產環境等因素的全員、全過程、全方位受控,安全管理從安全時間的時候處理向危險源識別、風險辨識、風險評估分析、風險預警、風險控制的閉環全過程控制及動態管理。功能的延伸體現了安全管理與生產管理緊密結合,以實現安全管理持續改進,將安全生產的長效管理體系落到實處。

安全生產的智能化,知識化、跨部門應用重點體現在應急救援平臺建設中,應急救援體系的核心目標是科學預防和避免重特大事故的擴大和再發生,將事故對人、財產、環境的損失降低到最小,建立智能化的應急救援體系是提高安全管理能力的最終保障。

共享應急救援平臺的智能化有助于企業應用信息技術不斷提升掌握事故現場情況真實性的能力,實時分析事故危害后果及可能發展趨勢,從而啟動相應的應急救援方案,按照原最高效地通報政府與專業應急救援部門,及時集中搶險力量投入現場搶救與搶險。共享應急救援平臺還可實現重大危險源信息綜合展現與應急演練等,持續優化應急預案,進一步提升安全生產應急管理的能力。

安全生產管理對象點多面廣,企業、政府、專業機構的信息共享和業務協同需要應用系統的互聯互通、數據資源的規范統一。

建立以數據標準為核心,全面涵蓋技術、管理、應用規范的安全生產信息化標準體系,梳理安全生產信息資源,尤其是對物聯網等信息化數據、業務、技術和管理標準,規范信息資源的采集、處理、共享,提高信息資源的開發利用能力,從而滿足多對象、多層次、高效率的業務協同。

隨著計算機技術、網絡技術和信息化技術的發展,安全管理系統將向著數字化、集成化的方向發展,傳統單純依靠人員檢查記錄反饋的手工方式已經不能滿足企業安全管理的需求。

無線技術、精確定位技術、數字數據服務、電子數據交換、識別技術必將更多地應用到企業的安全管理中,以物聯網、云計算、移動互聯網、衛星遙感等為代表的新一代信息技術應用將極大地提升安全監察監管動態閉環控制的效率和智能化的水平。

安全生產信息化架構

基于新一代信息技術的安全生產信息化架構由下而上可分為四層,分別為:基礎設施層、數據處理層、平臺架構層、應用層。

應用層是為用戶提供具體安全生產事物處理、運行在平臺架構層上的應用系統集合。根據與用戶相應的縱向關系,應用層可分為應用表示層、應用服務層和應用管理層。

應用表示層是用戶的響應通道。安全生產的應用用戶來自社會公眾、企業安全生產管理人員、政府監管機構工作人員,社會公眾需要獲取的服務側重信息服務、應用服務、應用管理。應用表示層通過企業門戶、在線服務、應用管理實現對應用需求的協調分工。

應用服務層是應用層的核心,為用戶提供盡可能豐富的、創新的生產安全功能。不論是政府監管人員,還是企業安全生產管理人員,應用功能可以根據用戶層級不同和應用重點不同,為領導提供決策服務的決策支持類應用、為安全管理職能部門提供專業化服務的安全管理類應用,以及為生產運營、社會管理、安全與生產完全融合的監測操作類應用。

決策支持類功能通過對監測信息的深度應用,提供安全分析、評價、預警以及應急指揮功能;安全管理類功能體現了對安全生產的全過程管理,建立以預控為核心,安全計劃、檢查反饋、測試仿真、預案制定四環節的閉環管理,持續優化資源配置,切斷安全事故的因果鏈,使內部人、才、物制度達到安全和諧統一;監測監控類功能體現對細粒度物理安全生產要素的掌握,強化對人員、設備、環境三個物理安全要素從結構化的基礎信息、狀態數據到非結構化的視頻等數據的管理。

新一代信息技術通過云計算、移動互聯網等提高應用服務便捷性。應用層應用云計算以SaaS的形式提供面向特定對象的整體解決方案,通過移動互聯網和云終端更好地優化用戶的交互渠道,升級用戶體驗。

平臺架構層是一個以軟件資源管理為中心的、開放的、聚合各種能力和資源的云服務環境,能夠更好地滿足企業安全生產信息化在可伸縮性、可用性和安全性等方面的需求。平臺架構層的主要模式是通過將各種核心應用整合成一個面向服務的平臺,從而為的安全管理創新提供一個應用快速實現的基礎,使以往復雜的各級系統搭建、維護和更新可以按需即用、隨需應變的方式獲得,使系統的彈性化構建成為可能。

數據處理層通過不同的處理模塊對采集到的數據分別進行接收、存儲、分析和處理,數據處理層的基礎是物理計算資源和存儲資源。

通過虛擬化技術隊數據中心的服務器、存儲等設備進行抽象,整合成虛擬的資源池,實現資源管理優化和負載均衡,用戶能夠通過調用資源管理層虛擬化平臺提供的接口管理虛擬的硬件資源。資源服務交付層提供的服務與資源管理層提供的功能相對應,是用戶獲得處理資源層服務的接口。

基礎設施層的主要功能是提供數據采集、數據傳輸以及終端行為控制。通過一些有線和無線的監測傳感設備,通過傳感網絡或因特網進行采集數據的傳輸,并依據反饋的指令進行操作。

網絡傳輸層是連接智能設備和控制系統的橋梁,可分為有線通信和無線通信兩大類。有線通信技術可分為相對短距離的現場總線和中長距離的廣域網絡,安監部門已經建立了電子政務外網,企業安全生產應用的主要為工業環網,對于集團型企業,安全管理層級的應用基于企業廣域內網,同時對于煤礦等特殊行業的企業,還需要接收安檢總局等政府機構的監管,因此,跨網運行是對安全管理和操作的特殊要求。

數據采集層的核心作用是全面感知的執行,使物體具備能夠被識別的智能,在物聯網技術快速發展的今天,RFID等在數據層面的可靠采集已經逐步取代條碼識別等其他傳感方式,對重大危險源或環境監測通常采取視頻或者衛星監控方式進行。終端控制器是物聯網技術區別于傳統的設別識別技術的最大亮點,通過終端控制器,物體可以支持開放的通信協議,并能執行不同的任務,從而使物體具備更加精細化的多級操作智能。

安全生產中的典型應用

新一代信息技術在環境監測、設備監控、分析預警等應用領域前景廣闊。采用物聯網技術對環境信息和關鍵生產設備進行狀態監測、自動控制,同時采用云計算技術進行模型分析與故障診斷,采用衛星遙感技術提升環境監測的廣度和深度,結合移動互聯技術來提高網絡傳輸的安全、可靠性。

應用物聯網技術提升設備的狀態監測與運行控制水平。在設備關鍵部分加裝傳感器,并選取合適傳感器網絡組網技術進行組網并傳輸數據,實時監測設備的溫度、電機、振動、軸溫等重要參數,使得設備的狀態能實時傳送到調度室。

傳統的設備自動控制僅能實現單機的常規控制,依靠人員定點值守,通過調度電話等方式獲取指令進行手工操作,應用物聯網技術,改造傳統的手動操作設備為自動化、智能化、根據遠程的指令,對設備進行更加復雜、更加精細化的自動控制和維護,使設備更加智能,達到無人值守、智能控制的要求。

應用云計算技術提升設備管理水平。首先是提高設備狀態分析和運維水平,通過建立設備運行狀態模型開展以只是處理為核心的故障分析,開展專家系統、神經網絡和模糊分析等理論、方法和應用技術的研究和應用,優化設備的系統配合,實現在線的進行數據處理和分析判斷,根據預設模型發出報警和自保護操作指令,專家系統的分析結果將指導設備運維人員進行操作。

其次,分析結果可以有效地避免設備管理服務器單點故障,保證了系統的連續運行。再次是可以將數據封裝成服務,供其他應用系統可以調用,實現設備安全狀態數據與生產、運維部門的共享。

衛星遙感在地質環境監測中應用廣泛。根據地質災害預警的要求,構建監測“點”以監測點為基本單位構建“線”,基于衛星遙感靜態連續地表變形監測、區域降水監測等組建“面”,以檢測區域現場深部位移和地表變形等參數的拾取為基礎,覆蓋災害區域的地上、地下,構建設計變形參量、相關因素、誘因因素的立體監測系統。

篇2

石油石化行業信息化現狀

石油石化企業自動化控制系統建設起步較早,近年來通過開展信息化與自動化集成,逐步實現了生產現場生產數據自動采集、遠程傳輸和生產運行監控,創新生產作業方式,壓縮管理層級,優化員工布局,提高勞動生產率。例如,中石油集團公司勘探與生產技術數據管理系統能夠提供勘探開發一體化數據服務與應用 ;油氣水井生產數據管理系統能夠實現井、站、庫一體化生產數據管理 ;勘探與生產調度指揮系統能夠有效支持遠程監控和指揮調度。

石油石化企業規模龐大,點多、線長、面廣。為了增強集團企業的管控能力,三大石油石化企業均開展ERP系統的建設和推廣,并將其作為企業一項重要的戰略性基礎工作和管理提升的重要手段。ERP系統將財務管理與采購、生產、銷售、庫存、設備等業務綜合集成,促進了以業務流程為導向的跨部門協同工作和信息共享。中石油集團ERP系統作為核心的經營管理系統,采用統一的軟件平臺,按各專業領域集中部署,形成既具有業務特點,又緊密集成的適度集中式技術架構。每個專業領域的ERP系統使用統一的業務流程,集中在一套服務器上運行。該集團公司統一的公共數據編碼平臺保證了各專業領域之間ERP系統的集成和共享。中石化集團以ERP系統為基礎的一體化數據倉庫系統為總部快速掌握企業經營情況、及時進行綜合分析提供了手段,ERP系統已經成為總部加強管控的有力工具??梢钥闯?,ERP系統的應用已由資源計劃、經營管理逐漸向經營分析、決策支持縱深方向延伸。

石油石化企業在推進信息化軟、硬件建設過程中,也在不斷加強保障體系建設,包括信息安全體系、IT管理與服務體系以及信息化人才隊伍建設。

石油石化行業信息化發展趨勢

“十二五”期間,石油石化企業將繼續推進系統深化應用,加強應用系統集成,尤其是以ERP為核心的系統集成,實現經營管控與專業業務管理之間的協同運作?;谄髽I信息集成,為領導綜合決策、經營分析、生產信息綜合展現、應急指揮等提供支持。

物聯網技術在石油石化行業有廣泛的應用空間,主要可以應用于石油石化行業物流、產品及資產跟蹤管理、石油鉆井監控、抽油井及海上采油平臺監控、油田儀表無線抄表、石油管道輸送監測及應急管理等方面。例如,以石油集輸領域為例,利用物聯網和全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)以及CMDA/GPRS通信技術,建立石油行業鉆井、輸油管、油罐車信息監控平臺,對石油行業野外鉆探、油罐運輸、輸油管線實時監控,各監控儀表狀態參數無線采集,從而實現對資源的集中、高效、統一管理。通過物聯網技術的應用,實現對設備數據的自動采集和進一步綜合利用,為提供精細化管理水平提供支持。

與物聯網一樣,云計算技術應用也是石油石化企業“十二五”期間重點關注的領域。從業務內容來看,在石油石化企業的勘探開發過程中,需要大量的數據信息存儲和高性能計算應用 ;從業務模式來看,作為集團型巨型企業,ERP系統的大量應用同樣需要極強的數據存儲和分析能力。這兩者都對服務器資源的利用和信息化部門的運維能力提出了更高的要求。云計算技術,特別是IaaS技術,可以應用于石油石化企業自身的IT開發環境,為開發人員提供快速可部署、可遷移、可恢復的開發系統。而充分利用服務器的資源也是云計算技術的主要功能之一。通過應用動態負載均衡,實現虛擬化分區間動態地調配資源,將多個應用特性互補的應用放在一起,既可以減少系統數量,也可以在單個時間段使某個應用充分利用系統的大部分資源。同時,出于降低總體擁有成本的考慮,采用云計算技術對服務器進行整合也是石油石化類企業使用其的主要目的之一。此外,通過虛擬化平臺,還可以提高管理效率,實現資源的快速部署,有效監控IT設備的運行狀況,實現IT管理的自動化,避免人為的失誤,保證IT服務質量。

隨著信息化應用的不斷深入,石油石化企業對信息系統的安全性、穩定性和可靠性的要求也越來越高,信息系統運行嚴重故障或癱瘓將給企業經濟發展帶來難以估量的損失。

“綠色IT”是以環保為核心設計、制造、布置和處置IT產品以及其他有關方面,其表現在信息化建設的各個方面。對于基礎設施需求的不斷增加,導致企業每年在電力上的花費甚至會超過當年在硬件設備上的投資額。面對如此嚴峻的形勢,打造綠色數據中心刻不容緩。

石油石化企業已經在設備采購過程中將綠色環保指標寫進了標書。相比之下,以前考慮更多的是機器的配置、價格、單程運行的性能以及售后服務質量,而現在則加大了其他指標的執行力度,比如節能降耗方面的要求。石油石化企業的綠色IT將表現在機房建設、機房布局、服務器、終端設備等多個方面,例如,強調選用高效、低能耗的服務器,強調機柜的擺放、風道的規劃、使用擋板進行冷熱通道的區分,制定人流、物流制度規范以及進行應用劃分等。不僅在硬件方面,石油石化企業在信息化建設過程中對業務系統的有效整合,也是綠色IT的重要體現。這種整合直接帶來的硬件投入的減少和運維成本的降低,也提升了企業的信息反饋和制定決策的效率。

基于新一代信息技術的

石油石化行業信息化架構

基于新一代信息技術的石油石化行業信息化總體架構可以分為四橫兩縱,四橫自上而下分別是展示層、應用層、信息集成層、基礎設施層,兩縱分別是IT管控體系和信息安全體系。

展示層采集專業應用系統信息,實現生產、分析、決策指揮信息一體化展示,提供生產指揮決策數據服務平臺,擴大信息應用范圍。生產調控、應急指揮等信息不僅可以在指揮大廳看到,領導和工作人員在辦公室或者戶外也可以實時掌握生產情況。通過界面集成企業各業務環節的相關生產信息,實現能源輸送物流鏈的上下游一體化展現,為生產運行決策服務。

石油石化企業信息化應用層覆蓋了企業決策支持、經營管控、協同辦公與綜合管理以及各板塊專業的應用。應用層的目標是面向企業各業務應用領域,全面實現整個企業的信息高效傳遞和智能響應,從而使企業的日常運行和管理效率大幅提高,形成智慧型、科技型、知識型石油石化企業。

經營管控應用主要是企業人、財、物、設備資產、工程項目、生產管理、銷售管理、供應鏈管理、客戶資源管理等企業經營管控業務信息化應用功能。協同辦公與綜合管理應用主要是以協同辦公平臺為依托,提供公文管理、工作安排、行政管理、審計監察、黨群管理、知識管理以及郵件等綜合辦公應用功能。

各板塊專業應用包括勘探開發與管理板塊、煉油化工與銷售板塊、服務與支持板塊等,為專業業務管理提供應用支持。

基礎應用是對上述應用的一個支撐,包括SCADA提供生產調度管理支持,GIS提供與地理位置信息相關的業務信息綜合展示,GPS對于油氣運輸過程中的定位提供支持。

在應用層建設過程中,高級計量體系、移動作業等新興技術手段對石油石化企業信息化應用層的深入起到了推動作用。高級計量體系是一種基于智能表計,能夠提供實時雙向通信的智能信息化基礎設施。AMI已逐漸發展為包含支撐表計數據生命周期各階段(獲取、傳輸、清洗、處理、存儲、遞送與展現)管理的相關技術。高級計量體系向石油石化企業的業務應用提供充足、可靠的數據支持,滿足石油石化企業為推進收入保護、需求響應等業務的縱深發展所提出的數據支撐需求 ;此外,高級計量體系也融合了對負荷終端的負控功能,支持石油石化企業實現對管網負荷的遠程控制和管理。

移動作業將掌上電腦與自動識別技術、全球衛星定位系統等多種技術手段相結合,完成移動中的設備定位和數據采集。近年來,開始逐步采用紅外技術、無線通信或有線通信等手段將后臺企業信息到掌上電腦,與現場工作人員分享企業經驗。在石油石化行業業務應用方面,移動作業技術可以實現管網巡檢作業標準化,提升風險事件預警與及時干預能力,提高巡檢工作效率 ;對于高風險作業環境,移動作業技術更是能為現場工作人員提供順暢的溝通渠道,降低作業風險。在信息保障方面,移動終端的接入要求后臺信息服務環境具有可靠的信息安全保障能力,避免非授權終端的入侵,以及通信數據的竊取和篡改。

集成平臺建設共分為1個體系、1套規范與3個層次的集成應用,分別為 :統一編碼體系、集成標準規范和界面集成、數據集成、業務集成。

信息集成層的核心在于業務協同,是以云計算、SOA架構、Web?2.0和社會化協作的思想融合企業協作資源,轉接人、信息與流程,為用戶提供更智能、更方便的業務協作服務。業務協同是在SOA架構的基礎上,搭建整套的協作環境,并將這些資源和服務共享給用戶。業務協同支持地域分散的一個群體借助于云計算及網絡技術,共同協調與協作來完成一項工作任務,幫助企業迅速提高工作效率,使員工辦公變得簡單、高效、易于管理,進而降低企業管理成本,提升創新能力,提高運營效益。

業務協同平臺充分地利用了SOA的設計理念,用面向服務的思想來對系統進行建模,使系統的各功能模塊能夠以服務的形式進行劃分。在功能實現方面采用云計算、SOA、BPM、Web?2.0技術,這使得平臺的實現更加方便、快捷,并且平臺的開發符合SOA的軟件架構模式,從而使平臺的軟件架構具有SOA的松散耦合及可重用的特性。各使用者在平臺中尋找需要的資源并進行使用,通過相互協同完成一次服務過程。各個服務提供者需要將自己的系統集成到業務協同平臺中,供服務使用者使用。此時,各個合作方有可能進行信息系統的集成,在SOA的支持下,實現平臺中各個系統的高效集成運行。

基于新一代信息技術的石油石化行業信息化體系的基礎設施層是采集、傳輸、存儲和展示數據的基礎環境,其規劃的合理性和建設的安全性直接關系到平臺的可用性、可靠性和延展性。基礎設施層主要包括IT基礎設施、軟件系統、通信信息網絡和終端數據采集設施等部分。

隨著第二代互聯網、第三代無線通信技術的發展,現代通信技術在短程、中程、遠程各傳輸距離均獲得了突破,對石油石化行業發展影響深遠。豐富的網絡地址資源促進了基于IP的SCADA和高級表計體系的廣泛應用,為設備狀態檢修創造了數據條件 ;智能耗油設備的網絡接入及其本地通信能力能幫助石油石化公司與用戶建立起全新的客戶關系,推動營銷的應用創新 ;高速的可融合的通信基礎設施可以促進三網融合乃至多網融合,石油石化企業的集團化、產業化由此具備了深入介入傳媒行業的技術條件。

云計算通過網絡以按需、易擴展的方式向用戶交付所需的資源,包括基礎設施、應用平臺、軟件功能等服務。云計算呈現深化發展趨勢,從虛擬化、網格計算等向軟件服務化(SaaS)、平臺服務化(PaaS)、基礎設施服務化(IaaS)等方向發展。用戶通過服務方式訪問整合的基礎設施、應用平臺和軟件功能,從而降低信息資產總擁有成本、簡化IT環境、增加信息平臺的整體可用性、提高信息化運營效率,對信息平臺的集約化建設和保障有著廣闊的應用價值。對于跨地域多組織實體的大型石油石化企業,云計算為海量數據處理、數據中心的集中化管理、人力資源集約化配置創造了技術條件。

物聯網通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、激光掃描器等傳感器材,使物品間相互通信。其無線的、面向物品普遍適用的、隨需連接的特性促使其行業應用蓬勃發展,大家熟知的包括不停車繳費、包裹定位與跟蹤、農產品溯源等。在石油石化行業業務應用中,大型石油設備資產內部結構復雜,應用物聯網技術可以近距離感知大型設備資產內部二次設備、附屬設備的位置,獲得基本臺賬信息,進而指導檢修與替換策略,大幅度提升運維檢修的工作績效。應用還可推廣到通信管路、綜合布線、基礎設施等信息化維護領域。物聯網對石油石化行業的影響遠不止此,物聯網技術支持智能表計、石油天然氣管網節點的傳感器、控制器等以約定的協議連為一體,為管理智能化創造物質基礎。

IT管控體系主要圍繞信息化組織職能、流程制度、管理工具等進行建設,為信息化建設提供保障。新一代信息技術的發展,對石油石化行業的IT管控體系建設提出了更高的要求。隨著云計算應用的越來越廣,云計算強調集中化的優勢以及應用平臺資源的分層耦合管理,在實現“云化”改造以后,企業商業模式的創新和組織的重新設計需要做出調整,這種風險難以采用定量方式給予評估。

篇3

目前,建筑工程行業信息化應用建設主要集中在建筑ERP、項目管理信息系統、辦公自動化系統等領域,取得了初步成效,但由于在關鍵技術的應用研究上投入不夠,導致整個行業缺少成熟的解決方案,很多工程項目仍沿用傳統的管理模式進行管理,信息化成為面子工程,只為應付特級資質考評。

而且,與發達國家相比,我國的建筑工程行業缺少統一的信息化標準規范,不同系統和部門之間的數據信息共享存在困難,許多基礎工作需要在各建筑管理環節重復進行,部分數據資源仍以紙制版的形式存放在資料庫中或以電子文件格式存放在部門PC中,信息未完全納入信息系統管理,數據資源相對分散,集中度和完整度較低。

現狀與發展趨勢

大型建筑企業數據中心建設發展較快,通過數據大集中,已經實現了業務的集中管理,能夠在全國范圍內提供同等水平的業務服務,提高了客戶的滿意度。同時,很多企業都意識到了網絡在提高企業市場競爭力方面的重要作用,陸續建立起功能強大的企業廣域網,但少數單位在一定程度上存在著重應用、輕安全的現象,導致企業缺乏先進、安全的設備和安全技術,信息安全管理滯后,防病毒軟件和防火墻仍然是網絡安全的主要手段。

IT服務管理體系建設逐漸開始受到重視,很多大型建筑工程企業都積極關注并且初步嘗試應用國際上先進的IT服務管理理念,提升自身的IT服務管理能力。

■企業全面數字化的趨勢加強,信息利用科學化的趨勢加強 伴隨著信息技術的高速發展,建筑施工過程的信息化程度也得了進一步提升和發展。在國內建筑施工行業中,全面數字化及網絡化已經逐步滲入建設施工的資源配置、財政管理、人員利用、日常安排等各個方面。很多大中型建筑工程企業在由規模優勢向技術優勢、管理優勢轉變的轉型過程中,更充分地利用企業自身雄厚的資金實力,通過大力發展信息化加強企業技術與管理水平。部分優秀建設施工企業在堅實硬件環境的基礎上,更注重數字信息的全面性,以及企業經營與工程施工現狀的透視性。

在對信息的利用方面,建筑工程企業正以量化預測、決策為標志,向信息利用科學化的趨勢發展。建筑施工行業普遍的工程信息可分為生產計劃、材料供應、預算等方面。目前大部分建筑施工企業都在整合信息資源以供綜合利用,并基于計算機軟件技術,引入科學統計分析方法對基礎信息進行深

上述信息技術的創新應用與部分企業的成功案例標志著建筑工程行業正由孤立信息、分散管理向全面數字化、集中量化管理的趨勢發展。

■建筑施工產業鏈條的協同電子商務化呈現普及趨勢 電子商務的普及為建筑施工企業提供了有利的機遇。這主要表現在借助于互聯網,建筑施工能夠得到更便捷的信息數據支撐,而且對于建筑項目的管理來說,網絡同樣提供了信息處理和存儲的有效途徑。此外,在信息交換方面,借助于內外部網絡則實現了對建筑施工信息數據的無障礙交換和共享,并且通過網絡數據庫的建立,為便捷地檢索相關信息提供了可能性。隨著網絡化的發展和現代生產經營模式的轉變,電子商務也成為建筑施工的重要發展趨勢。

網絡及電子商務的操作性強、可復制和存檔的便捷性也在建設施工企業的企業重組、企業合作中凸顯出來。傳統的建設施工企業的管理模式很注重“人”的主觀地位,人才的流失可能導致整個建設施工企業無法正常運行。而網絡及電子商務的運用,加強了信息資源的整合力度,即使沒有當事人的參與,整個信息系統由于自身完善的存檔工作可以保證企業高效的運轉速度,也能在短時間內綜合有效的信息,保障施工的順利進行,從而也降低了人的主觀重要性。與此同時,企業采購電子商務化的實現,節約了建設施工企業出門洽談業務的經費,節約了企業成本。

■在新技術背景下,“云計算”、“綠色IT”、“移動互聯網”等理念引領基礎設施建設 隨著新技術的快速發展,企業IT設施架構,用戶信息化應用模式都發生了巨大的變化,建筑工程行業信息化建設也在迅速引入這些新技術理念。“云計算”、“綠色IT”理念在數據中心建設方面的應用,尤其在對現有硬件資源的充分利用和改造工作中,將得到進一步重視。針對建筑工程行業分布廣泛的特點,“移動互聯網”將會成為更適合的信息化應用模式,從而得到進一步的廣泛應用。

■集團型企業將充分重視“信息化規劃”,信息化由分散性、應急性建設向規劃性、有序性建設的趨勢發展 建筑工程企業多為特大型、大型企業集團,在信息化建設之初應先做好集團信息化規劃。通過聘請專業的信息化規劃咨詢公司,調研集團現狀與發展環境的分析,深刻理解集團的發展戰略,并通過關鍵業務流程梳理、業務與管理體系分析,全面了解集團的業務與管理特點,從集團戰略決策、集團管控、業務協同等不同維度分析存在的問題與挑戰,總結信息化應用需求,從而為制定適合的集團信息化戰略,構建先進的集團信息化架構與實施藍圖奠定基礎。

基于新一代信息技術的

建筑工程行業信息化架構

基于新一代信息技術的建筑工程行業信息化架構總體上可以分為四層,分別是管理決策層、應用層、信息集成層和基礎設施層。

管理決策層是基于新一代信息技術的建筑工程信息化體系中管理角色用戶的最終用戶端,基于基礎設施層、信息集成層和應用層,直接面向工程項目或施工企業的管理者。管理決策層為用戶提供戰略地圖、進度分析、成本分析等決策匯總與分析信息。

基于平板顯示設備技術的新型顯示技術以及基于3G移動互聯網技術開發的移動顯示終端將會在管理決策層得到廣泛的應用。移動互聯平板顯示終端具有輕薄便攜和高通量移動信息交互的特性,應用于建筑工程行業信息平臺,尤其是應用于工程施工現場等場景,將使管理工作更為便捷、高效。并且移動設備的廣泛使用,將會大大節約施工現場的信息化設備采購成本和信息化設備遷移成本。

大數據技術也將成為新一代信息技術在管理決策層的核心應用。隨著建筑工程行業數字化的推進、企業一體化信息化技術的實施,未來在信息化架構的管理決策層面臨著處理大數據信息資源的壓力。

根據應用目標、用戶角色、應用場景的不同,可以將建筑工程信息化架構的應用層分為管理應用層、技術應用層和作業應用層。

管理應用層為用戶提供功能模塊和應用系統,以滿足不同管理職能的需求。建筑工程業管理應用層的主要功能模塊和應用系統包括:經營管理、進度計劃管理、成本管理、合同管理等。

經營管理模塊針對建筑工程的市場信息、銷售管理、投標管理、采購管理、客戶服務等方面需求提供了一系列的市場經營管理的功能。通過經營管理,企業可以維護客戶關系、進行市場開拓和跟蹤,發掘并獲得潛在的市場機會,管理合格的供應商及產品信息,降低供應商選擇及優化的成本支出,同時,將項目分包商和合作伙伴基本信息、業績信息等進行動態管理和更新,作為公司的重要資源。

進度計劃管理作為項目管理的核心功能,在科學的工作分解結構上分配并組織項目的人工、材料、機械設備、資金、技術等資源,安排項目的質量、安全、現場的控制措施,并將成本結構及指標分解到進度計劃的各個工作中,通過進度計劃完成情況的檢查與分析,優化資源調配,確保項目進度計劃的執行,控制成本支出。

成本管理通過有組織、系統地運用針對成本管理的預測、計劃、控制、核算、分析、考核的PDCA的控制循環方法,可對構成項目成本的各種因素及影響項目成本的各個經營環節實施有效管理,以達到降低成本,滿足企業項目管理層和作業層對項目成本進行動態管理的需要和提高經濟效益的目的。

合同管理模塊以合同起草為起點,實現了合同的評審、合同的訂立、合同的履約、合同的變更、合同的索賠、法律糾紛、合同清欠等對合同全生命周期的管理。合同結束后,以合同檔案的形式歸檔到信息系統中。

基于云計算技術理念、利用云協同概念設計和建設管理信息系統,是新一代信息技術在管理應用層的核心應用。云協同架構可以實現采購、物流、施工等工作的協同實施,可以幫助建筑工程行業進一步提高工程效率。傳統管理信息化架構難以避免由于異構信息系統導致的管理鏈條割裂;傳統的系統集成技術可以實現企業的數據集成,但在業務

基于物聯網技術的供應鏈管理是新一代信息技術在管理應用層的另一個典型應用。物聯網技術可以提供更真實的、基于位置的物資數據,并且為工程施工現場提供了便利的物資識別操作方式。

基于新一代信息技術的建筑工程行業信息化體系的技術應用層主要提供圖紙設計技術管理、施工技術管理、工程造價等信息化應用。

虛擬建筑技術(建筑仿真設計)是新一代信息技術在施工技術管理中的典型應用,為傳統建筑業提供了全新的施工技術體系。虛擬仿真技術在制造業應用比較普遍,在建設行業剛剛起步推廣。

工程定價技術是制造業集成化生產模式在工程建筑業的全新技術應用。通過IFC數據國際標準對建筑對象的規范描述,達到各個產品模塊間的數據交換。通過國家定額標準、企業經驗定額等定額定價體系,為工程項目的準確定價提供科學的決策依據。

基于新一代信息技術的建筑工程行業信息化體系的作業應用層主要以施工現場管理為核心,提供遠程視頻監控、視頻會議、分包考勤、施工現場庫存、領料管理、設備管理等信息化應用。

基于“三網合一”技術的遠程視頻及監控指揮技術,是新一代信息技術在作業應用層的主要應用,為建筑工程行業提供了新的工作模式。建立指揮及監控中心,與項目現場之間實時監控跟蹤和雙向即時溝通,并支持由上而下的多級指揮,幫助用戶輕松構建跨區域、大范圍的IP監控網絡,實現統一監控、錄像存儲、報警聯動、集中管理和資源共享。通過視頻會議技術,隨時可以將監控點的圖像調入會議中進行討論和指揮,達到視頻會議、視頻監控、協同工作、電話會議一體化。

基于新一代信息技術的建筑工程行業信息化體系的信息集成層主要提供系統的基礎工具原件,并完成對數據信息的分析、處理與集成。

信息集成層為應用層系統的開發和運行提供了一個穩定的、功能齊全的基礎性信息集成層,這為企業采取“總體規劃、分步實施”的信息化建設策略提供了強有力的支持。

信息集成層提升了管理軟件的集成性和技術無關性,促進了各類業務系統的緊密配合,幫助企業成為高效協作的整體,并提高企業管理和運營的效率。

基于新一代信息技術的建筑工程行業信息化體系的基礎設施層是采集、傳輸、存儲和展示數據的基礎環境,其規劃的合理性和建設的安全性直接關系到平臺的可用性、可靠性和延展性?;A設施層主要包括IT基礎設施、軟件系統、通信信息網絡和終端數據采集設施等部分。

基于云計算的SOA企業架構是新一代信息技術在信息集成層和基礎設施層的典型應用。SOA思想和云計算思想的共同點是它們最終提供給用戶的都是服務,不一樣的地方是SOA更加注重架構中對服務的抽象。建筑工程行業在信息集成層面的建設既有節約成本的需求,也有整合異構系統遺留信息的目標,所以使用基于云計算的SOA企業架構可以更好地提高企業信息化實際建設的效率。

支撐與保障體系

基于新一代信息技術的建筑工程行業信息化體系的支撐與保障體系主要包括標準規范體系、安全保障體系和IT治理體系等。

標準規范體系 針對建筑工程行業的信息化發展趨勢,信息化標準體系也需要進一步發展和完善。首先,建筑工程企業需要有施工項目全生命周期的數據標準,以支撐全面數字化的發展趨勢;其次,電子商務的迅速發展,可整合上下游數據信息的規范化體系,方便企業間電子商務的暢通實施;再次,新一代信息技術的廣泛應用需要集成標準,以便整合新技術應用,標準規范體系是推動新一代信息技術在建筑工程行業信息化體系中應用及發展的重要基礎性工作之一;最后,建筑工程企業的信息化發展需要滿足建設部施工總承包企業特級資質標準中對企業信息化的水平要求,標準規范體系需要迅速發展出全面支持特級資質標準的信息化建設的實施細則。

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關鍵詞: 智慧城市;內容;建設方案

Abstract: Intelligence city is the necessary phase of city construction managementinformatization. This research analyze the content of intelligence city under new generation information technology such as EPC system network, and try to discuss the development plan suit for China city. This research may provide reference for city manager.

Key words: wisdom city; Content; Construction plan

中圖分類號: TU984.11+1

1.引言

智慧城市旨在充分運用物聯網等新一代信息技術,在城市各個領域為城市管理、公眾生產生活提供智能化的感知,不斷提升城市信息系統的開放共享能力、協同能力以及城市管理和公共服務水平,改善人民生活,創新社會管理,轉變發展方式,推進生態文明,促進城市持續科學發展。智慧城市是工業化、信息化、城鎮化、農業現代化協同發展的必然趨勢,是一個以城市現實情況為基礎,以城市需求為導向,以信息通信技術為依托,以城市科學發展為目標的不斷演進過程,是城市信息化的更高級階段[1-3]。

物聯網技術是智慧城市最為基礎的技術支撐。國際上,以韓國的泛在生態城市以及美國IBM公司推動的智慧城市方案為代表,主要應用領域包括政務、通信、醫療、能源、交通、教育、水管理、安全等方面。由此可知,推動城市各行業應用系統間的互聯、互通和整合,以及一體化管理與服務成為一個重要發展趨勢。韓國正在本國智慧城市建設中推廣城市集成運營中心,美國IBM公司也推出城市智能運營中心并在全球試點推廣[4-7]。

我國城市發展日新月異,尤其珠江三角洲、長江三角洲核心城市實際上已經達到中等發達國家水平。我國的城市管理者更應置身全球智慧城市發展的大背景下,充分考量自身優勢和劣勢,厘清建設思路,做到不落后。因此,探討物聯網技術支撐下的智慧城市建設內容尤其建設方案,具有重要的現實意義。

2.智慧城市內容組成

智慧城市是包羅萬象的,與城市管理、公眾生產生活的方方面面都有聯系,可以說只有每個方面都實現了智慧,才稱得上真正意義的智慧城市。從國外經驗來看,智慧城市內容組成應該符合四大特征,總結為:全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以人為本的可持續創新,如圖1所示。

圖1 智慧城市內容組成的四大特征

因此,筆者認為智慧城市的內容組成應從四個方面探討:

⑴全面透徹的感知方面:通過傳感技術實現對城市管理和公眾生產生活各方面監測,從而達到全面感知。傳感技術在內容上應該包括各類隨時隨地的感知設備和智能化系統,能夠智能識別、立體感知城市環境、狀態、位置等信息的全方位變化,還能夠對感知數據進行融合、分析和處理,并能與業務流程智能化集成,繼而主動做出響應,促進城市各部件和諧高效的運行??梢哉f是智慧城市的“感官系統”。

⑵寬帶泛在的互聯方面:即各類寬帶有線、無線網絡技術的發展為城市中物與物、人與物、人與人的全面互聯、互通、互動,為城市各類隨時、隨地、隨需、隨意應用提供了基礎條件。寬帶泛在網絡極大的增強了智慧城市作為自適應系統的信息獲取、實時反饋、隨時隨地智能服務的能力??梢哉f是智慧城市的“神經網絡”。

⑶智能融合的應用方面:現代城市管理及公眾生產生活實際上是一類開放的復雜巨系統,系統各部件之間有復雜的數據流和業務流。智慧城市必須集大成,為各應用提供智慧的大腦,再輔以人的智慧,則可以大大提升決策支持的能力。智慧城市的智能應用應該實現智能融合、隨時、隨地、隨需、隨意的應用,進一步彰顯城市組成部門乃至個人的參與和各用戶的力量??梢哉f是智慧城市的“手臂”。

⑷以人為本的可持續創新方面:現代科技講求以人為本。智慧城市的建設尤其注重以人為本、市民參與、社會協同的開放創新空間的塑造以及公共價值與獨特價值的創造。注重從市民需求出發,并通過維基、微博、Fab Lab、Living Lab等工具和方法強化用戶的參與,匯聚公眾智慧,不斷推動用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新,以人為本實現經濟、社會、環境的可持續發展。可以說是智慧城市的“內在動力”。

筆者認為,就中國現階段城市發展現狀來看,雖然短時間內做不到上述四個大方面內容的整合,但可以從簡化提出適宜中國城市發展現狀的建設方案,如下所述。

3.智慧城市建設方案探討

上述四大部分內容組成雖然包羅全面,但是中國城市在短期內很難實現。筆者認為中國大部分城市可以采用簡化的智慧城市建設方案,即從六大目標出發進行建設。這六大目標包括智慧的經濟、智慧的運輸業、智慧的環境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理。如圖2所示。

圖2 智慧城市簡化版目標

筆者認為該簡化版建設模式呈現對角線規則:智慧的管理和智慧的運輸業對于城市的智慧建設至關重要,兩者可以說是智慧城市的一條中軸線。智慧的運輸業是城市交通流的重要承載,而城市交通和城市人的流動和物質流動有密切的相關關系,這些又落實到城市管理上;智慧的經濟和智慧的環境兩者相輔相成,在發展智慧經濟的同時,更要注重智慧環境的建設,兩者同時是智慧的居民和智慧的生活這條對角線的重要生存載體。

在上述對角線規則指導下,筆者認為中國智慧城市建設完全可以選擇典型著手建設,比如先從運輸業和管理角度實現智慧,再逐步實現經濟和環境的智慧,最后到智慧的居民和生活,有序推進。在每一步建設時,爭取該步嚴格參照國際標準,做到充分引進物聯網技術、云計算技術等新一代信息技術,最后就可以實現一個完整的智慧城市。這種方式,比起大規模投入、找不到重點的建設方案或許更加有效。

4.結語

本文分析了物聯網等新一代信息技術支撐下智慧城市的內容組成,著力探討了當前中國智慧城市的建設方案,即:選擇典型著手建設,比如先從運輸業和管理角度實現智慧,再逐步實現經濟和環境的智慧,最后到智慧的居民和生活,有序推進。在每一步建設時,爭取該步嚴格參照國際標準,做到充分引進物聯網技術、云計算技術等新一代信息技術,最后就可以實現一個完整的智慧城市。希望對智慧城市建設管理者起到一定參考。

參考文獻:

[1]徐曉林,數字城市政府管理[M],北京:科學出版社,2006.04,p54-55.

[2]Doolin,B.,Powerandresistanceintheimplementationofamedicalmanagementinformationsystem[J],Informationsystemsjournal,2004vol.14no.4,p343-362.

[3]張永民、杜忠潮,我國智慧城市建設的現狀及思考[J],中國信息界,2011年第2期,p28-32.

[4]沈蘇彬、毛燕琴、范曲立等,物聯網概念模型與體系結構[J],南京郵電大學學報(自然科學版),2010年第4期.

[5]朱洪波、楊龍祥、于全,物聯網的技術思想與應用策略研究[J],通信學報,2010年第11期.

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第五代移動通信技術5G(fifth-generation)是由于目前4G移動通信網絡無法滿足在信息技術和網絡技術的迅猛發展情況下人們對未來移動通訊業務迅猛增長的需求,而正在研發的新一代的能力更強勁的無線移動通信技術。文章主要研究了第五代移動通信技術發展方向、特點和關鍵技術。

關鍵詞:

移動通信;第五代;5G;關鍵技術

1概述

在信息技術的迅猛發展和智能終端的大規模普及的狀況下,人們對移動通信服務的要求在不斷提升,全球移動通信網絡的數據流量每年在以翻倍的速度激增。移動通信業根據目前移動通信的發展速度作出預測,全球移動通信網絡的數據流量到2020年時將達到2015年時的10倍(預計達到300Eb),并隨著物聯網以及移動M2M聯接(指支持無線系統與類似設備進行通信的應用)的高速發展,聯網終端設備數目到2020年時將達到2015年的5倍之多(預計達到500~1000億臺)。對于未來的移動通信網絡數據業務的更高要求,目前的第四代移動通信系統(4G)明顯不能滿足其要求,這使得全球移動通信業開始著手研究發展更加迅速、更具效率、更智能化的下一代移動通信技術———第五代移動通信技術(5G)。

2移動通信網絡的發展

按照用戶的需求和技術的發展,移動通信網絡發展分為多個階段,每一次的發展換代都為移動通信帶來了巨大的變革。第一代移動通信技術———1G以模擬技術為基礎開展了最初的僅限語音的蜂窩電話標準,建立了移動通信的基本結構;第二代移動通信技術———2G改變了通訊技術:從模擬技術轉向數字技術,2G系統基于電路交換架構,能夠進行窄帶數據通訊,能為用戶提供除語音通信外的短信和低速率數據業務,傳輸速度很慢。第三代移動通信技術———3G是一種基于分組交換的網絡,能夠同時將聲音及數據信息以幾百kbps以上的速率的傳送。第四代移動通信技術———4G是基于IP協議的高速移動通信網絡,擁有比3G更快的速率,并且有VoLTE通訊技術。隨著高性能應用對數據率需求的日益增長,人們對下一代移動通訊網絡———5G產生了越來越濃厚的興趣。

35G移動通信技術

3.15G通信發展方向

移動通信網絡的迅猛發展是推動5G移動通信發展的主要動力。5G移動通信技術的主要發展方向將是與其他移動通信技術密切銜接,為移動通信網絡的高速發展提供全面的基礎。按照當前移動通信業的發展來看,未來的無線移動通訊網絡(包含5G在內)業務能力的提升會在三個維度上同時改進:①研究發現新的無線傳輸技術,在4G的基礎上把資源利用率提高至少10倍;②通過加入新的體系結構(如更加密集的小區結構等)和更加完善的智能化能力將整個移動通訊系統的網絡吞吐率提高約25倍;③繼續研究尋找新的頻率資源(如高頻段、毫米波與可見光等),將未來的移動通信系統的頻率資源擴大到目前的4倍。

3.25G移動通信技術的特點

未來的5G移動通訊網絡比起當下4G網絡,數據流量會增長1000倍,聯網的設備終端會擴大100倍,達到600~1100億臺,峰值速率將要提升10倍,即至少到10Gbit/s,并且在某些特殊情況下,單獨某個用戶的單鏈路速率需要高于10Gbit/s。而在一般狀況下,只有極少數用戶達不到10Mbit/s以上的速率。由于5G移動通訊網絡的數據流量大、終端設備數目多,與4G網絡相比就會發現頻譜資源不足這一問題,因此5G網絡就必須將平均頻譜效率提升五至十倍才能達到滿足要求。同時,5G將具有時延短和可靠性高的特點,能夠滿足用戶隨時隨地的網絡在線服務,極大地降低用戶時延和控制時延,并對于重大業務端到端服務可靠性必須提升到99.99%以上。

3.35G移動通信技術的關鍵技術

5G移動通訊網絡需要在無線傳輸技術和無線網絡技術方面有新的進展才能滿足其更進一步的業務要求?,F在5G移動通信系統仍處于研究開發階段,但是無線傳輸技術需要更高的效能、無線網絡技術需要更高的密度是業界和學術界都普遍認可的5G移動通信系統的關鍵技術。而這具體應該包含以下幾個方面:①在無線傳輸技術方面,將不斷發掘能提升頻譜效率潛力的技術,如先進的高頻段傳輸技術、多天線傳輸技術、同時同頻全雙工技術、新的波形設計技術等;②在無線網絡技術方面,將運用更加智能和靈活的網絡架構和組網技術,如新型網絡架構技術、密集網絡技術、智能化技術等。

3.3.1高頻段傳輸技術

如今的移動通信技術主要在3GHz以下的頻段工作,隨著用戶數目的不斷增加會使得頻譜資源變得擁擠甚至不足。然而在高于3GHz的高頻段,如頻率范圍為26.5~300GHz的毫米波段,可利用的帶寬高達273.5GHz,是目前主要工作頻段帶寬的近10倍。如果采用毫米波段,5G移動通訊技術在終端容量和傳輸速率等方面的要求將會得到滿足。

3.3.2新型多天線傳輸技術

作為5G移動通訊技術重要研究方向之一的多天線傳輸技術,能夠將頻譜利用率提高到4G網絡的幾十倍以上。目前業界和學術界正在研究大規模天線信道的測量與建模、陣列設計與校準、導頻信道、用戶空分多址(SDMA)、碼本及反饋機制等問題,用來降低通訊系統網絡能耗以及增強信號覆蓋能力。

3.3.3密集網絡技術

5G網絡的數據流量將是4G的1000倍,是一個寬帶化、多元化、綜合化和智能化的網絡。要想達到這個目標有兩種途徑:一是為了獲取更高的室外空間增益而在宏基站處建立大規模天線,二是為了同時滿足室內和室外的數據需求而增加更多的密集網絡。由于室內和熱點地區將是未來5G移動通信網絡的數據業務主要分布地點,研究人員研究發現超密集網絡是提高數據流量的重要技術。超密集網絡由于極大縮短了輸入端和輸出端之間的實際距離,所以增強了網絡覆蓋能力,提高了終端用戶的性能,巨大的增加了系統容量。

3.3.4智能化技術

在5G移動通信系統中,中心網絡將會是云計算平臺,由一個大型服務器組成;基站具有云計算和大數據存儲功能;它們由路由器及交換機網絡相連接。路由器及交換機網絡具有數據交換功能,基站會智能的將特別大或不能及時處理的數據將提交到中心網絡通過云計算去處理。

4結語

當前全世界5G移動通信系統的技術研究都尚處于初期階段,接下來的幾年將經歷確定其技術需求、標準化、外場試驗等過程,按照移動通信的發展規律,5G將在2020年之后實現商業應用。隨著不斷深入的研究,5G關鍵技術必將取得突破性的進展,從而推動全球的信息化發展和經濟增長。

作者:李俊 單位:桂林電子科技大學

參考文獻:

[1]尤肖虎,潘志文,高西奇,等.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].中國科學:信息科學,2014,(5).

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關鍵詞:移動通信;3G;發展;展望

  一、引言

  伴隨著移動通信市場的快速發展,用戶對更高性能的移動通信系統提出了更高要求,希望享受更為豐富和高速的通信業務。第二代移動通信運營商發展速度趨于緩和而競爭越加激烈,為尋找新的增長點,通過發展數據業務來提高自身的服務質量和業務類型,需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張,已不能滿足長期的通信需求發展需要。

  二、移動通信的發展歷程

第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的,它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的,其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996 年提出了GSM Phase 2+,目的在于擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯),SO(支持最佳路由)、立即計費,GSM 900/1800雙頻段工作等內容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術,使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSM Phase2+ 階段中,采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術,引入智能天線技術、雙頻段等技術,有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM 系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(AMR)技術的應用,極大提高了系統通話質量;GPRS/EDGE技術的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結合,數據傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM 功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善,但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質量不能達到用戶滿意的標準,數據通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。?

  三、第三代移動通信系統概述

第三代移動通信系統(3G),也稱IMT2000,是正在全力開發的系統,其最基本的特征是智能信號處理技術,智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數據通信,它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務,例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動時最大支持144Kbps,所占頻帶寬度5MHz 左右。

但是,第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT 2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2Mbps 的業務,等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要,因此尋求一種既能解決現有問題,又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:next generation mobile communication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點:(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。?

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關鍵詞:移動互聯網 革新

1、寬帶網絡將大規模普及

按照國務院在2013年8月1日印發的《“寬帶中國”戰略及實施方案的通知》中規劃的寬帶普及提速發展時間表,2014年到2015年為我國的寬帶推廣普及階段,重點解決網絡覆蓋。因此,2014年我國網絡基礎設施建設將迎來高峰,城市地區光纖到戶網絡覆蓋范圍和規模將加速擴大;農村地區將采用無線技術加快寬帶網絡向行政村延伸;3G覆蓋范圍和深度將持續擴大,并將推動TD-LTE規模化商用;下一代廣播電視網覆蓋范圍進一步擴大,加速互聯互通;國家骨干網絡得到進一步優化。

2、4G催化移動互聯網應用和服務創新

2013年12月4日工信部正式向中國移動、中國電信和中國聯通TD-LTE牌照。在3G商用近五年之后,國內三大電信運營商終于拿到了啟動4G商用的資格,移動互聯網的應用和服務也將發生深刻變化。手機游戲、手機視頻和網絡音樂等不再過多受移動網絡速度限制,用戶和流量將顯著增長;個人云服務會被賦予更多云計算的含義;移動電子商務等將更加普及;可穿戴式設備將進入普通消費層面;家庭智能應用將為流動性較強的客戶提供方便;高速的4G網絡給無線城市提供廣闊空間。

3、終端設備廠商布局移動終端研發

面對移動互聯網潛在的巨大市場空間,終端廠商積極布局移動互聯網。2013年12月聯想移動互聯(武漢)產業基地的落成,正式宣告了這家PC廠商正在向PC+廠商全面轉型。拋棄PC,完全以移動互聯網的思維對新產品定調,迎合移動信息消費的策略,讓聯想鎖定蘋果和三星作為新的競爭對手。智能Google glass、咕咚手環、iWatch、運動感應器等可穿戴設備的興起,不僅有助于傳統硬件產業的轉型,還給可穿戴計算、傳感器、材料技術、醫療等相關行業帶來前所未有的發展機遇。

4、C2B服務雛形改變傳統電子商務

移動和O2O時代的電子商務將會具備隨時隨地隨身、數字化顧客管理(CRM)、基于地理位置服務(LBS)、大數據和延伸線下服務場景五大特點。移動互聯網時代,電子商務不再受“在線”的局限,用戶信息、便捷支付、積分和會員卡數據體系,促使用戶黏性更高,傳統零售企業將可以更加方便的開展CRM數字化管理,并進一步開展全商品生命周期的管理,幫助商家開展需求調研和品牌分析、指導商品研發、生產?!疤熵堫A售”于2013年9月打造的海爾3721項目,正是基于對消費者需求的分析,采用了模塊化定制和軟性生產――滿足用戶個性化需求的C2B新型商業模式服務已逐漸成型。

5、巨頭并購布局移動互聯

2013年,是我國移動互聯網產業爭奪最為慘烈的一年,曾經分屬在不同產業領域的巨頭,紛紛涌入移動互聯網領域搶占用戶入口、瓜分數據流量。在傳統互聯網領域,騰訊、阿里巴巴、百度對移動互聯入口的搶占從競購布局走向直接對抗。騰訊最先憑借微信與運營商對話。阿里巴巴參股新浪微博和高德地圖,投資丁丁優惠、快的打車等產品,針對微信傾力營銷“來往”客戶端,快速布局移動互聯網;百度收購91無線,為愛奇藝并購PPS視頻業務,向糯米投資,進行“移動搜索+地圖LBS+APP分發+移動視頻”的移動互聯網布局?;谏缃坏木珳薁I銷和數據儲備,將助推傳統產業中的美食、旅游、租車、房產等典型產業的變革。

6、BYOD時代的移動辦公趨勢

3G乃至今天4G落地,wi-fi覆蓋鋪開,為移動設備接入互聯網和企業網奠定了基礎,也為桌面虛擬化技術等BYOD技術的落地提供了先決條件。豐富的終端類型、海量的APP、多樣化的周邊系統,對BYOD系統也提出了更強的開放性要求,比如辦公應用從傳統PC向智能終端平滑推送,與企業現有系統的對接(CA、AD、ERP等),與APP的聯動等。隨著云存儲、底層原生跨平臺語言、兼容技術、接口技術、智能終端/外設等的發展,移動辦公的區域更廣泛、溝通更及時、條件更完善。隨著移動互聯網進程的不斷推進,會有更多的政府部門和企業加入到BYOD的浪潮中,享受移動化辦公帶來的便捷。

7、互聯網金融將向深層次領域發展

阿里小額貸款、百發、眾安保險等新名詞成為2013年中國互聯網發展炙手可熱的新亮點。盡管互聯網企業向金融領域進軍已經擺出了強勢態度,但從政策層面來看,互聯網企業開展金融業務還處在起步階段。當前互聯網企業經營金融理財產品沒有獲得國家相關的資質許可,必須與傳統的金融機構合作,以提供網上金融理財產品銷售的網絡渠道和平臺支持方式開展金融業務。但是,隨著國家互聯網金融發展與監管研究小組成立以及相關監管措施的出臺,預計2014年互聯網金融領域的道路將會更加寬廣,涉及的業務將更為多樣化,營銷方式將突破與傳統金融企業合作這一單一模式。

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關鍵詞:TY牌高分子防水卷材;聚合物膠粘劑;附加層

一、工程實例

書香名苑小區地下車庫,地下一層,車庫頂板標高為-1.800m,總建筑面積9264.82,筏形基礎,抗震等級二級。

本工程地下車庫基礎底板、外墻及頂板防水卷材原設計是單層4厚SBS改性瀝青防水卷材,其施工基本條件是,基層必須平整,干燥,無積水。在此施工階段正逢梅雨季節,由于本工程施工任務重,工期較緊,雨季施工難度較大,不適合改性瀝青防水卷材施工。

根據建設部新頒布的十項新技術,積極推廣聚乙烯丙綸防水卷材與非固化型防水粘結料復合防水施工技術。其施工特點是冷施工,環保,并可在低溫及潮濕基面上施工。本工程選用的防水卷材是秦皇島天衣防水材料有限公司的“TY”牌高分子防水卷材。

二、產品特點

1、TY卷材與水泥膠合二為一:由于聚合物水泥膠具有防水性,TY高分子防水卷材(FS2)與TY聚合物水泥膠共同組成一道防水層,TY卷材與TY聚合物水泥膠相得益彰。

2、粘接性能優異:該卷材表面粗糙,纖維嵌入水泥膠中,形成牢固的滿粘層。

3、對基層平整度要求不高:粘接過程中,水泥膠自然對凹凸不平基層做了一個找平處理,粘接力更強。

4、潮濕基面可方便施工:卷材粘接時,水泥膠中的水泥有一個水化過程,水泥需要吸附水分,而潮濕基面在水化過程中起到了積極作用,因此縮短了工期。

5、拉伸性能極高:該卷材采用純樹脂料擠出塑料,秉承了塑料的高拉伸變形性,延伸率達到600%以上。表面無紡布起到加強作用,與塑料片材防水材料相比,拉伸強度也大幅提高。

6、抗滲性能極好:高分子所固有的極低 透水率全部體現在其中。

7、因其表面無紡布具有極高的摩擦系數,保證了施工人員在坡屋面施工的安全性,越來越多的應用于坡屋面防水墊層和防水層。

8、化學性能穩定,氣溫耐受性好:自然使用中,酸、堿、鹽都對其不起作用,其耐受溫度達到-40℃~80℃。

9、電絕緣性能好:它的電絕緣性優于所有已知的介電材料。

10、綠色、衛生、環保:該卷材無毒、無味、無污染,可用于飲用水工程。

11、使用壽命長:水泥為無機物,用水泥粘接卷材水化完成后,無紡布纖維被水泥裹住,牢固結合永不老化。只要卷材不直接受紫外線照射,其防水可以與建筑物年限具有同等壽命。

12、性價比最高:其優越的性能、合適的價格比其它國標卷材產品工程造價至少節約資金三分之一以上。

13、施工方便可靠:該卷材韌性好,可任意折疊、剪裁,可在直角處施工,并可直接粘貼瓷磚,配上天衣牌TY高分子卷材(FS2)復合防水系統相應輔料,施工更方便、更快捷、更可靠。

三、施工方法

1、工藝流程

驗收基層清掃基層制備粘接劑處理復雜部位鋪貼復合卷材檢驗復合卷材施工質量驗收保護層施工。

2、清理基層時要有專人負責,必須將防水基層徹底打掃干凈,清除一切雜物,棱角處的塵土用吹塵器吹凈,并隨時保持清潔。

3、TY聚合物水泥防水膠粘劑

配合比:a.屋面:水泥:水:TY膠=50:30:1;

b.地下:

底板,頂板:水泥:水:TY膠=50:28:1;

側墻:水泥:水:TY膠=50:25:1;

注:水泥須用普通硅酸鹽水泥,標號要求為32.5級以上(含32.5級)。

4、附加層處理

防水層大面積施工前,應按圖紙要求先做好復雜部位(墊層陰角、陽角等)的附加層,復雜部位的附加層用復合卷材每邊各250寬、粘合劑處理粘接。鋪設方法采用滿鋪法,先將粘合劑均勻涂刷在基層上,做到不露底、不堆積,粘合劑涂刷后隨即鋪貼防水卷材,防止停止時間過長影響粘結質量。

5、復合卷材鋪貼

本防水工程采用TY牌聚乙烯丙綸防水卷材, 0.7mm厚+雙層1.3mm厚和0.8mm厚+雙層1.3mm厚粘結料做法,其總厚度為4.1mm。

地下防水卷材施工應尊循先低處后高處的施工順序,大面積粘貼方向可根據實際情況自一端開始向另一端推進??深A放2m~3m,找正方向后,在中間處固定,將卷材一端卷至固定處粘貼,這端粘貼完畢后,再將預放的卷材另一端卷回至已粘貼好的位置連續鋪貼直至整幅完成。(鋪貼方法同上)。鋪貼時將卷材邊鋪邊排氣壓實,排出多余部分粘接劑,這是保證工程質量的關鍵。每一道卷材防水層間搭接寬度不少于100。

砼底板放腳部分采用在底板外砌磚模,底板防水與磚模內防水一起做,做好附加層,高度為底板高度,卷材應高出磚模20Cm,甩壓在白灰砂漿砌筑的高出底板的磚模上,此處的卷材必須做好臨時保護,待外墻砼拆模做外墻防水時,在梳理好這部分防水卷材,這部分卷材與上層的卷材搭接。

地下室外墻防水施工時,先從混凝土外墻的底面鋪貼,底板放腳平面卷起立墻150mm,然后自下而上鋪貼,鋪貼卷材應平整、順著,搭接尺寸準確,不歪扭、皺折,要排除卷材下面的空氣,并輥壓粘貼牢固。

按設計兩層的聚乙烯丙綸防水卷材第二層鋪貼法,與第一層相同,卷材搭接邊的寬度不得小于100mm,且上、下兩層卷材的搭接位置應錯開卷材的1/3-1/2幅度,兩層卷材不得相互垂直鋪貼。

四、工程實踐總結

經過整個車庫的施工,總結出如下經驗:

1、雨季施工較方便,不會由于基層潮濕而延誤工期;

2、無需動火作業,施工期間安全得到保證;

3、節約能源,環保;

4、施工速度快,縮短工期。

五、發展前景

新一代聚乙烯丙綸防水卷材――TY牌高分子防水卷材,芯膜為白色透明樹脂,明顯區別于其它非純料樹脂卷材,這是保證各項指標優秀及長久使用年限的必要條件,適用于一般屋面、地下基礎、掛瓦坡屋面、廚衛間、種植屋面、泳池、水池、倒置式屋面、隧道涵洞。

參考文獻:

[1]建筑業十項新技術.

[2] CECS199:2006 聚乙烯丙綸卷材復合防水工程技術規程.

[3] GB50108-2008 地下工程防水技術規范.

[4] GB50208-2002 地下防水工程質量驗收規范.

作者簡介:

宋友?。?987.8--),男,江蘇南通人,吉首大學園林技術專業,研究方向:建筑施工,單位:南通市達欣工程股份有限公司。

王飛(1992.8--),男,江蘇海安人,南通市達欣工程股份有限公司技術員,研究方向:土木工程。

楊林飛(1986.9--),男,江蘇海安人,南通市達欣工程股份有限公司助理工程,研究方向:土木工程。

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以計算機為核心的信息技術主要指多媒體計算機,教室網絡,校園網和因特網等。作為新型的教學媒體,當數學教學與它們密切整合時,它們能給新型教學結構的創建提供最理想的教學環境,它們能為數學課程改革提供全新的教學方式和學習方式。初中數學與信息技術的整合,是從數學教學的需要出發,確定哪些環節、哪些教學內容適合使用現代信息技術,并選用合適的軟件,創造相應的學習環境,推進現代信息技術在數學中的輔助教學,達到優化數學教學的作用。

下面根據筆者數學教學中的實踐經驗,談談初中數學與信息技術整合的幾點嘗試作法。

一、巧借信息技術的交互性,激發學生學習數學的興趣

1.人機交互是計算機的顯著特點,計算機可以產生出一種新的圖文聲色并茂的、感染力強的人機交互方式,而且可以立即反饋。

這種交互方式對于數學教學過程具有重要意義,它能有效地激發學生的學習興趣,使學生產生強烈的學習欲望,因而形成學習動機。題組訓練是數學課堂教學的一個重要環節,傳統的方法是點幾位學生(或自愿)到黑板上演板,完畢后教師再講評強調。人機交互則會出現一片新天地。用Authorware制成題組訓練課件,學生筆算后,選擇正確答案。若答對了,窗口立即彈出激勵性文字:“你答對了,真了不起!”若答錯了,窗口馬上顯示“你答錯了,請再試一次!”直至出現正確結果,如果三次嘗試失敗,則顯示解題步驟。這樣處理,學生學習興趣濃、效率高。若在網絡教室上課,每個學生都有參入機會,教師也能從服務器上迅速查出答題的正誤率,借此調整自己的教學方式。

2.人機交互有利于發揮學生的主體作用,有利于激發學生自主學習的積極性。

傳統的數學教學,教師是主宰,學生是配角,從教學內容、教學方法、教學步驟,甚至練習作業都是教師事先安排好的,學生只能被動參入這個過程。而優秀的多媒體課件所提供的交互式學習環境中,學生可以按照自己的學習基礎,學習興趣來選擇所學的內容的深淺,來選擇適合自己水平的練習作業。

初中數學復習課或習題課,特別適合人機交互的學習環境,因為初中數學教師完全有能力制作這類課件。從前置知識復習,精選例題講解,到鞏固練習作業,每一教學環節都可以設置成不同的層次,學生根據自身情況,選擇性地進入相應層次,當然還有機會進入高一層次。這種交互性所提供的多種的主動參與活動,為學生的主動性、積極性的發揮創造了良好的條件,從而使學生能真正體現出學習主體作用。

二、巧借信息技術,完成學生對數學知識的獲取與保持

信息技術提供的外部刺激是多種感官的綜合刺激,它既能看得見(視覺),聽得著(聽覺),還能用手操作(觸覺),這種多樣性的刺激,比單一地聽教師講解效果好的多。同時信息技術的豐富性、交互性、形象性、生動性、可控性、參與性大大強化了這種感官刺激,非常有利于知識的獲取和保持。

1.化無形為有形

初中數學理性知識成分太重,傳統的教學只片面強調邏輯思維訓練,缺乏充分的圖形支持,缺乏供學生探索的環境,于是只能靠學生的死記和教師的說教了。比如,學習九年級幾何“點的軌跡”一節后,學生最終會知道“軌跡”是一些直線或射線,但對“軌跡”是毫無想像力的?!稁缀萎嫲濉纺苡行У亟鉀Q這一問題,它顯示的“點”一步步動態有形地組成直線或射線,旁邊還能顯示軌跡中“點”的條件,這種動態的有形的圖形是十分完整的、清晰的,它遠遠超出教師的“把軌跡比喻成流星的尾巴”。

2.化抽象為直觀

初中數學的概念教學是教學中的難點,學生幾乎被動地從教師那里接受數學概念,只有靠強化記憶知道概念的共性和本質特征。九年級代數中的“函數”是一個典型的概念教學,教學時關鍵是讓學生“對于x的每一個值,y都有唯一值與它對應”,有一個明晰直觀的印象。運用多媒體的直觀特性,分別顯示解析式y=x+1,《數學用表》中的平方表,天氣晝夜變化圖像,用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于x的每一個值,y都有唯一值與它對應”,最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄像,引導學生把水位設為y,時間設為x,就形成了y與x的函數關系。這不僅能引起學生的自豪感,而且讓學生對函數概念理解的非常透徹。

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關鍵詞:信息技術;創新教育;教學模式

一、信息時代創新教育的涵義

《現代漢語詞典》中說,“創新”是指“拋開舊的,創造新的”,即創新是一種棄舊圖新的精神和行為。關于創新教育,至今沒有一個統一的、權威的定義,我們可以在宏觀和微觀兩個層面上來理解創新教育:創新教育是以培養人創新意識、創新思維、創新能力為宗旨的教育;創新教育是指教育領域的改革和創新。對于教育工作者來說,探討第一個層面意思似乎更為合適一些。我們可以更通俗地理解創新教育:“它是培養學生自主學習的能力、使學生具有根據已有的知識體系對所學知識用創新的規律與方法進行重新組合,從而產生新的知識、新的經驗、新的結果等的能力的教育?!睂W生在學習中所具有的能力、知識、經驗在自己的探索與鉆研過程中不斷上升到更高、更新的層面,并且學生主體存在這種探索和鉆研新知識的意識。這樣的過程對他個人來講就是一種創新。我們教育的實質就是培養學生這種不斷發現新知識掌握新技能的意識、思維和能力。

1.培養創新意識

創新意識,用通俗的語言來表達就是“為什么要創新”,即創新的源動力問題。我們國家具有五千年的文明歷史,有著燦爛的傳統文化,這是我們每一個炎黃子孫都引以為豪的。但是,處在信息時代的我們會遇到一些傳統觀念和意識壓制著創新精神,例如“槍打出頭鳥”“出頭的椽先爛”等,這種“抗創新基因”時刻存在,我們要有清醒的認識。而這種傳統的觀念,往往導致了墨守成規,固步自封。緣于此首先要在觀念和意識中轉變過來,創新意識即鼓勵學生善于獨立思考、敢于標新立異,能夠提出新觀點、新方法,它是創新思維和能力的前提。它直接決定創新思維的產生和創新能力的發揮。

2.培養創新思維和創新能力

“如何創新”是最為重要的問題。創新的思路,設計來源于創新思維的擴散,來源于對問題思考的另辟蹊徑,使思維過程中具有“山窮水盡疑無路”演變為“柳暗花明又一村”的突破之思,同時具有開放性、求異性、非顯而易見性的特征。培養和發展創新能力的核心在于培養創新性思維,創新性思維是創新性人才的最基本的素質,也是培養創新性人才的核心。

二、 面向創新教育的現代信息技術

1.創新教育與現代信息技術的契合點

信息技術所帶來的多媒體、網絡技術的革新,給創新教育創造了一種情境和激發力量及信息環境的多樣化、教學模式個性化、師生關系的民主化等。開展創新教育要求注重培養學生的個性,充分挖掘學生的潛能,而現代信息技術則為學生提供多樣化的刺激,能為學生塑造一種“潛移默化”的學習情境,能營造一種生動、活潑、寬松、自由的教育氛圍,使學生的個性得到充分張揚,潛能得到充分發揮。

2.現代信息技術的發展為開展創新教育提供了技術基礎

現代信息技術的發展為構建創新教育模式創設了有利條件。20世紀70年代以來科技的迅猛發展,現代技術開始了全新的現代教育媒體的開發和利用,并在不斷地探索中開始攀向高峰。計算機多媒體技術、計算機網絡技術等信息技術在教育領域飛速發展。飛速發展的internet技術將廣泛的資源結合成一個有機整體,使教師教與學生學的環境出現質的飛躍。由于信息技術的優勢,使得學生感知和認知的時空,層次發生了變化,得到了擴展。先進的信息技術在教育領域的發展和利用對培養學生的創新能力,無論從教學規律、教學手段、教學內容還是教學模式上,都具有巨大的優勢,在信息技術環境下,學校的結構和教師的功能都將發生相應改變,為更好的培養新型人才,創設了有利條件。

3.改變傳統教學方式

現代信息技術的應用,使得傳統的教學模式、教學方法、教學手段、教材形式發生了改變。傳統教學過程中教師、學生、教材三者之間的關系得到了徹底的顛覆,以往靜止的、封閉的、模塊化的教材變成“開放的”“參與式的”“有個性的”“有創造性”的動態教材,更利于開發學生創新思維,培養學生創新能力。另外現代信息技術的應用能產生由學生作為主體的、非線性的、探索式的學習環境和基于計算機的虛擬的學習環境(如“實驗模擬”),在模擬的學習環境中必然要求學生進行大膽合理的假設和探究,并得出結論,從而加強學生創新思維與能力的培養。

4.現代信息技術的發展形成了適合創新教育的科學的教學評價體系

在教學過程中借助現代信息技術收集教學反饋信息、對教學活動進行測評、根據測評結果對教學活動是否圍繞創新教育的開展進行調控。在教學過程中注重形成性評價,在總結性評價時,信息技術能進行精確的科學的數據分析,為其提供相應平臺或軟件。

三、 開展創新教育的模式設計

1.“點撥”創新模式

點撥創新模式構成的基本要素是教與學的“五步三階段”。五步是:教師的導入、鑒賞、反饋、遷移,研究。學生的預習、思考、評述、小結、遷移,這五步又構成“輸入?積累――思考?轉化――輸出?創新”這三個階段。而“輸入?積累”這一階段完全可以利用信息技術中多媒體技術對于音頻、視頻、動畫、文字、圖像的支持而變得更形象、更生動、更有吸引力,“思考?轉化”這一階段,學生也可以利用浩瀚如海洋的Internet資源來激發自己的思維。在信息技術環境下,點撥創新模式是以“教”與“學”的雙邊活動與信息技術相結合為特征的,教師點撥,學生創新,兩個主體都發揮作用,是“教學做”的“知行合一”,同時也貫徹了因材施教和啟發式的教學原則。

2.“多維互動討論”創新模式

這是針對學校的實際與學生特點進行網絡教育的一種教學模式。充分發揮校園網中E-mail與BBS的作用,強調教師、學生、媒體的多維互動。 該模式分為粗化的三階段:知識傳承、討論質疑、反饋創新,細節留給學生自由發揮,使其不受種種約束,自由度、靈活度較大,課上課下學生都可以在網上查閱資料,相互討論,詢問老師。文科類的互動討論式教學注意和強調信息的搜集、篩選和整合。理科類的互動討論式教學注意實踐性和對現象的觀察,通過觀察,進行反思,提出問題,尋找解決的辦法、途徑、假設;重視和強調思辨能力的培養,互聯網上展開互動討論,其交互性、開放性、信息量大的特點為學生創新能力的發揮提供了廣闊的空間。

3.“大任務驅動”創新模式

“任務驅動”大家耳熟能詳,但要真正理解、讀懂它的內涵卻不是件容易的事,研究表明“任務驅動”教學模式是一種非常有效的激發學生創新思維、培養學生創新精神的方法。但更多時候,任務驅動走進了一個誤區。形象地說,走進了“小任務驅動”的誤區,即教師為學生精心設計好一個任務的目的、內容,學生只要亦步亦趨地按步驟做下來,這種所謂的“任務驅動”就根本不存在任何創新與探索。教師事先設計好的任務對于學生來說,就像一個個陷阱,跳進去,爬出來,再跳進去,學生倍感疲憊,根本沒有時間與心思去創新。基于這個誤區,提出了“大任務驅動”創新模式。顧名思義,“大任務驅動”教師不再為學生設計一個個過于細化的任務,而是提出總體目標以及操作過程中的幾個關鍵步驟,其余則由學生自主發揮與創新,這樣來尊重學生個性,使學生潛力得到充分挖掘。

四、 信息技術環境下開展創新教育的理性思考

1.要繼承并發揚傳統教學模式的長處與優點

創新的意識常常蘊藏于豐厚的優秀傳統教育思想中,我們應充分重視研究傳統的教學模式,繼承和改進傳統教學模式。挖掘傳統教學模式中的精髓,與現代教育技術相結合,將打好扎實基礎和培養學生創新精神和能力有機結合起來,處理好它們之間的辯證關系。

2.注重落實模式,不追求形式

對于創新而言,其模式本身的變通、再創造,也是一種創新。因此,在創新性教學模式的運用上,要注重實效,要有的放矢地針對教學實際進行變通和轉換,不能被條條框框局限住。在模式的每一個環節中,都要注意切合實際,不要因為創新而搞成形式主義。

3.不斷改革、探索、發展創新教育