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關鍵詞:實驗室信息管理系統;HLIMS1.0; J2EE;LIMS
中圖分類號:TP311.52文獻標識碼:A文章編號:16727800(2011)012005803
作者簡介: 叢春燕(1970-),女,江蘇南通人,碩士,江蘇省南通中等專業學校講師,研究方向為數據庫開發。1實驗室信息系統(HLIMS1.0)的設計
1.1HLIMS1.0的需求分析
具體來說,本系統的需要如下:①實驗室實驗設備儀器的管理。記錄實驗的項目,它是借用實驗儀器或設備的前提條件。根據實驗室里的規定未經登記記錄的儀器或設備不得隨便出借,因此,要建立實驗室設備儀器記錄管理,記錄結果數據庫要與學校項目信息管理的數據庫相連,以核對項目的相關信息,確定其是否屬實以保護實驗室的財產安全;②儀器或設備信息管理。實驗室儀器設備相關屬性進行詳細記錄,使得使用者和決策者對于儀器和設備的情況一目了然,并且能進行統計便做出相關的決策,包括儀器信息的統計、分類、詳細信息等方面的管理;③易耗品目錄。記錄實驗室易耗品的動態,形成目錄,方便采購或招標的相關部門管理者及時了解需要采購的物品,對易耗物品進行統一的管理;④易耗物品記錄更新。及時更新易耗品的出入庫情況,進行記錄,形成列表,方便管理者了解易耗品的即時信息;⑤儀器或設備的借用登記管理。必須對儀器或設備的借用進行登記,以便明確儀器的責任歸屬問題,以保護學校的財產;⑥教師的信息維護。教師也是系統使用的主體,他們的信息對于管理人員對于實驗器材的管理是有重要意義的。主要是管理人員的信息。另外,還有相關課程老師的信息,相關課程的老師可以對學生的學生成績進行入庫。最后,儀器標定模塊,可以對儀器進行標定;⑦文檔管理。對實驗報告文件及項目的相關文檔需要適當的管理;⑧安全管理。它包括用戶管理、權限管理及日志管理。用戶管理可以控制使用信息系統的人員。權限管理更是一個對于用戶操作控制非常有效的手段。為不同類型的用戶分配不同的權限,使之只能看到自己能夠操作的視圖,避免非法操作。日志管理是對于操作的記錄,對于操作進行記錄可以有效地保證找到進行過非法操作的責任人。
1.2HLIMS1.0的體系架構及功能模塊
基于以上的分析,結合我校實驗信息管理系統的需要,確定本系統的功能模塊。如圖1所示:
圖1系統的功能模塊
本系統共分為11個小的模塊,分為系部信息設置部分、教師基本信息維護、實驗室信息維護、實驗項目管理、實驗課程維護、實驗項目申請、實驗器材管理、開放實驗室服務管理、文檔資料管理、安全管理和各類統計報表。
1.3HLIMS1.0的數據庫設計
1.3.1確定HLIMS的結構實體和數據項
以下是主要的實體及其主要屬性:①資產及設備(設備編號,設備名稱,設備型號,資產配置,數量單位,資產類別,生產廠家,生產日期,入帳日期,使用年限,資產價值,增加方式,資產狀態,所屬實驗室,保管人,備注);②工作人員(員工編號,姓名,性別,出生年月,所學專業,職稱,所屬部門,人員狀況,個人靚照,備注);③實驗室(實驗室編號,實驗室名稱,門牌號碼,管理人員,學科門類,籌建日期,設備總資產,實驗個數,實驗室開課率);④排課記錄(開課年份,星期,起時,止時,課程名稱,實驗室名稱,班級,輔導教師)。
1.3.2優化了的HLIMS的ER圖
“實驗室管理信息系統”的全局ER圖如圖2所示:
圖2實體之間的關系
2實驗室信息系統(HLIMS1.0)的實現
本系統采用的是C/S和B/S相結合的模式,立足于本校的實際情況,不僅要滿足物理化學實驗室的信息管理,也要能夠滿足計算機多媒體實驗室的信息管理需要。既可以通過網絡瀏覽器進行訪問,也可以通過桌面接口進行訪問。下面詳細介紹一下系統中主要模塊的實現。
2.1人員管理模塊
人員管理模塊是實驗室信息管理系統的一個重要模塊。它直接管理著人員的相關信息,涉及到資源的調度,財產的安全。當然,它也是教育師績效管理的一個依據。包括人員信息的錄入、修改和更新。其基本操作流程如下:
圖3錄入信息圖4修改更新人員信息
人員管理模塊實現的效果圖即代碼如下:
圖5HLIMS1.0人員信息輸入界面
其左側的樹形目錄的實現代碼如下:
public TreeNodeImpl()
{
this.childrenMap = new LinkedHashMap();
this.noAndName=new noAndName();
}
public Object getData() {
return this.data;
}
public TreeNode getChild(Object identifier) {
return ((TreeNode)this.childrenMap.get(identifier));
}
public void addChild(Object identifier, TreeNode child) {
child.setParent(this);
this.childrenMap.put(identifier, child);
}
public void removeChild(Object identifier) {
TreeNode treeNode = (TreeNode)this.childrenMap.remove(identifier);
if (treeNode != null)
treeNode.setParent(null);
}
2.2實驗項目模塊
實驗項目模塊是對實驗的目的和用途進行登記,它一方面是對相關的教師進行考查的依據,又是實驗器材進行責任到人的管理的需要,有利于實驗器材的安全。同時也是績效考核的依據等等。所以這也是一個非常重要的模塊。實驗項目也包括實驗項目信息的登記和實驗項目的信息更新兩個方面的內容。實驗項目模塊流程如圖6、7、8所示:
圖6登記實驗項目圖7更新實驗項目信息
圖8HLIMS1.0實驗項目圖9HLIMS1.0儀器標定
模塊主界面模塊主界面
其數據庫連接代碼如下:
try {
String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";
Class.forName(driverName).newInstance();
String url="jdbc:mysql://localhost:3306/tree?useUnicode=true
&characterEncoding=gbk";
connection = DriverManager.getConnection(url,"root","");
}catch (SQLException e) {
}
2.3儀器的標定模塊
新入庫的儀器和設備必須進行標定,標定的主要作用是:①確定儀器或測量系統的輸入輸出關系,賦予儀器或測量系統分度值;②確定儀器或測量系統的靜態特性指標;③消除系統誤差,改善儀器或系統的正確度。
在科學測量中,標定是一個不容忽視的重要步驟。把儀器或設備登記入庫,便于在借出的時候進行登記。同時也便于對儀器或設備進行有效地管理,另一方面,便于輸出統計報表。其界面如圖9所示。
3結束語
在設計開發過程中,作者是抱著鞏固所學知識、進一步加強學習的心態來參與的。縱觀整個開發過程和結果,當然存在一定的不足之處,需要在下一步的工作進行改進和完善。
表示層的設計和實現方面,界面的美觀性與協調性方面需要進一步的改進,部分功能模塊的細節設計還可進一步優化,比如輸入部分的容錯性和反饋性需要進一步改進、整個系統對于鍵盤快捷鍵的支持。作為一個完善的系統,聯機幫助部分也需要著重予以考慮,這方面的工作可以在下一步的開發工作中進行完善。由于時間的限制和表示層的工作量比較繁重等原因,系統有部分功能,特別是查詢功能等部分沒有實現和測試。
整個系統在系統的優化和性能方面的考慮比較欠缺,也未進行全面的性能測試和壓力測試。在下一步工作中應該著重考慮采取改進系統性能的緩存功能等措施。
限于作者技術能力方面的限制和經驗的不足,對于應用系統全面的、專業級的安全機制設計仍不夠完善,實現力度也不夠,在下一步的開發工作中需要加以改進并設計、實施足夠數量的測試數據和全面的安全性測試計劃。
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關鍵詞:物聯網 高職 實驗實訓管理
高職院校是培養高素質技能型專門人才的基地,因此,實踐教學是高職教學的重中之重,與高職人才培養的可持續發展密切相關。實驗實訓室是高職學生進行實踐操作的主要場所,實驗實訓室的管理水平很大程度上體現了該高職院校的總體管理水平,在高職院校的教學管理中具有至關重要的意義。
一、高職實驗實訓室的管理現狀
當前,我國高職實驗實訓室的管理主要存在監督管理力度不夠、信息系統自動化程度低、儀器設備閑置率較高、小型設備儀器較易遺失、大型儀器設備維護較難、實驗環境存在安全隱患、資源開放共享程度不夠等問題。為了提高管理效率,各院校采取了各種方法,例如制定相應的規章制度和人工監督評估方案、對各類儀器設備實行“標簽化”、投入大量運營經費、安排實驗室管理員進行日常維護等。總之,這些常用的方法主要依賴于“人”或“制度”,即依賴管理人員的手動操作或依靠規章制度的硬性約束,沒有從根本上實現管理的自動化、智能化和實時化。
二、物聯網的內涵及關鍵技術
物聯網,即物與物相連的互聯網,是指將射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等各種信息傳感設備與互聯網聯合起來形成的一個巨大網絡。通過信息交換和傳輸,實現實體物品間的物物通訊和實時共享等功能。
2005年,國際電聯(ITU)在《物聯網》的報告中指出,物聯網的關鍵技術主要有4項,即RFID技術、智能技術、納米技術和WSN。RFID技術主要用來標識物體,智能技術主要是針對事物的智能化,納米技術主要是實現事物的微縮,WSN技術主要用于感知事物。
物聯網被譽為是繼計算機、互聯網、移動通信網之后的又一次信息化產業的浪潮,它具有全面感知、可靠傳遞、智能處理和無處不在的特點,受到了各國政府、企業界和學術界的高度重視,歐盟、美國、日本等國甚至都己將其列入國家和區域型的信息化戰略。
三、物聯網技術在高職實驗實訓室管理中的應用方案
任何一種管理方法的使用都是為了能更好地實現管理的目標。對絕大部分高職院校實驗實訓室來說,最關鍵的管理目標是提高管理效率、確保實驗環境的安全及強化管理的實時化和智能化這幾個方面。基于物聯網技術的高職院校實驗實訓室管理基本上能實現這些目標。
1.硬件方面
硬件方面主要包括RFID電子標簽、自動讀寫器、數據處理服務器和無線設備接入點等。通過自動讀寫器讀取RFID標簽信息,利用無線鏈路傳輸到無線設備接入點,數據處理服務器將輸入的信息進行整理、分析、加密等處理以獲得實驗室設備數據。
2.軟件方面
(1)中央處理系統。中央處理系統是整個實驗實訓室軟件系統的核心部分,因此本方案中首先要建立的就是中央處理系統。它能提供強大的數據處理和分析功能,在高職實驗實訓室的眾多子系統,例如,儀器設備管理子系統、實驗實訓物品管理子系統、環境監測管理子系統、人員管理子系統等這些子系統中起到橋梁的作用,為數據交換、處理、溝通開辟了渠道,并能將這些信息進行實時分析和及時反饋。
(2)儀器設備的智能管理。目前,絕大多數高職院校一般會給每臺大型儀器設備手動貼上“固定資產” 標簽,標簽上標明了該臺儀器設備的名稱、購置日期以及固定資產編號等。但是,這些紙質標簽不具備任何的可寫性,且非常容易污損或遺失。倘若把這些標簽都換成RFID電子標簽的話,情況就大不一樣了。可在實驗實訓室的出入口安裝固定讀寫器,對每一臺設備儀器進行自動讀寫,此時,置于儀器設備上的RFID標簽將發揮信息采集和產品識別的作用,通過物聯網技術獲得包括產品名稱、規格、型號、固定資產號、生產廠家、生產日期、使用單位、使用地點、使用說明等在內的所有詳細信息,并自動生成入庫清單,完成自動入庫。
另外,對儀器設備來說,定期的保養維護至關重要。但在很多高職院校的實驗實訓室內,這項工作往往被忽視,等到儀器設備出了問題,管理員才會進行維修檢查。這樣的維護安檢方式不利于設備的可持續運轉。利用RFID系統后,根據儀器設備的使用頻率和以往的故障率,管理員可以計算并推測出可能出故障的時間節點。按照這些節點,中央處理系統就會定期提醒相關人員進行安檢維護,然后將每次保養維護的信息存儲到電子標簽中。這樣的做法,既可以保證安檢維護工作的及時性,又能激發管理員的工作積極性,督促他們對相應儀器設備的維護保養工作負責到底。
(3)實驗環境的實時監控。實驗實訓室環境條件的好壞關系到實驗實訓能否順利開展,因此,實驗實訓室的環境管理也非常重要。通過環境監測管理子系統,實驗室內的溫度、濕度、光線、空氣質量等環境條件都可以及時地傳送到中央處理系統。當室內溫度高于系統設定的最高溫時,中央處理系統通過控制開關來自動開啟制冷空調;當室內空氣干燥,濕度低于系統設定的最低值時,加濕器的開關將自動開啟。當實驗室采光不足,光線暗于最低值時,中央處理系統也可通過傳感器自動打開照明燈光或窗簾等。當實驗室出現漏水、漏氣、火險等安全問題時,中央處理系統會在第一時間啟動消防系統的自動報警功能,將存在危險的電力、水力等系統及時關閉,第一時間控制險情,并迅速將實時信息傳遞到實驗室管理人員的通信設備上。
(4)實驗實訓人員的智能篩查。實驗實訓室是高職院校實踐教學的重要場所。為確保安全有序,必須對進出的人員進行監控管理。可在實驗室入口處安裝固定的閱讀器,對每一個進入該區域人員的基本信息進行自動識讀,包括姓名、院系、聯系方式等,同時將這些信息及時傳輸到中央處理系統進行登記存儲。如果該信息與事先預約授權的信息相符,便可允許該人員進入實驗室,反之,則自動發出報警提示,第一時間通知管理員盡快采取相應措施,防止該人員進入。另外,如有人員單獨在實驗實訓室進行實驗操作時,為確保人身安全,要求佩戴一個與安全控制中心相連接的傳感器,一旦出現摔倒或長時間靜止時傳感器會自動向控制中心報警,大大降低意外的發生。
(5)實驗物資的自動采購。實驗物資是實驗實訓能正常進行的基本保證之一。基于物聯網技術的實驗物資管理可以使實驗室內的“易耗品”和“供應商”之間實現互動,不需人工干預即可保證實驗室內有充足的教學實驗物資。
以浙江交通職業技術學院機電一體化實訓室為例,一旦實訓所需的模具的存儲量低于系統設定的安全值時,實驗物資管理子系統便會發出提示,并自動通過中央處理系統向該模具的指定供應商發出補貨訂單。供應商接收到訂單后,也會自動向實訓室的中央處理系統發送“確認函”,并生成訂單金額,同時將信息實時發送到實驗室管理員的通訊設備上,以便管理員確認后盡快將產品送達該實訓室。
四、結語
關鍵詞 高校實驗室 開放管理 物聯網技術
高校實驗室是教學和實驗的重要場所。實驗室除了滿足日常的教學和研究外,還應該面向學生開放,從而形成一個獨立的開放的實驗系統。通過實驗室資源的開放,可以鞏固學生課堂所學的理論知識,培養學生發現問題、分析問題、解決問題及探索未知世界的能力,同時能培養學生嚴肅的科學態度和實事求是的工作作風。但實驗室開放后,需涉及管理和安全方面的問題。如何提高實驗室的使用效率,設備的有效管理成為實驗室管理人員需要處理的問題。在實驗室開放管理方面,可以借助物聯網的RFID技術解決這一問題。
1物聯網的概念
物聯網是物物相連的互聯網,是以互聯網為核心并在此基礎上的延伸和擴展,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,并通過智能感知、識別技術,進行信息交換和通信。物聯網需要射頻技術,智能感知技術,無線傳感網絡,通信傳輸技術和云技術等關鍵技術來支持。
射頻識別(RFID)技術:一種非接觸式的自動識別技術,它利用射頻信號及其空間耦合的傳輸特性,實現對靜止或移動物品的自動識別。
2物聯網的RFID技術在實驗室開放管理的應用
2.1實驗室安全方面的管理
實驗室在業余時間面向學生開放后,會涉及到安全方面的問題,例如,設備儀器的安全,傳統的做法是每個實驗室配備一個專職的實驗員,但實驗室開放的數量增多后,會涉及到人力資源的浪費。如在每個實驗室裝上視頻監控,但視頻監控有時會因清晰度、角度和設備故障(如視頻監控硬盤損壞)等原因而不能做到實時的監控。為了保障實驗室開放后的設備安全,可以利用RFID技術,在每個實驗設備上打上電子標簽,只要設備的RFID標簽在實驗室的有效范圍內,就可以對設備的進行動態的追蹤和監控。這個電子標簽可以將實驗設備的具置記錄下來。如果發生設備的被盜等行為,而使設備的位置發生變化,那么此時電子標簽就可以感應此行為的發生,并可以立即通過無線傳感網絡傳輸,通知管理員,這時管理員就可以做出相應的處理。從而保障了實驗設備的安全。
同時還可以使用RFID技術的門禁系統,來識別進入實驗室人員的情況,包括人員的身份信息、進入的時間、離開的時間等。對比傳統接觸式的門禁,會由于油跡、灰塵等惡劣環境而容易產生故障,從而導致識別功能的失效。而RFID技術的門禁系統,可以避免這些情況的發生,RFID技術的門禁系統,具有無需接觸或瞄準,能在比較惡劣的環境下工作,無須人工干預便能識別。傳統接觸式的門禁,每次只能識別一個人的信息,不能做到批量處理,效率低下。而RFID技術的門禁系統,能做到同時識別多人的信息,從而使識別的效率大大提高。實驗室管理人員可以利用RFID技術的門禁系統功能上的優勢,來統計進出實驗室人員的信息,出入的具體時間,從而清楚地,快速地掌握當前的實驗室的開放程度和使用狀態,并以此作為以后的實驗室統籌安排提供依據。同時,RFID技術的門禁系統還可以設置實驗室的分時段開放,即只有某一時段可以使用,其它時段則不開放。
2.2實驗室設備的管理
實驗室的設備和儀器種類繁多,有硬件的設備,也有軟件的,同時也可能包括一些細小的電子模塊。同時每臺設備的硬件和軟件配置都會有所不同。傳統的做法是使用人工手寫輸入登記管理的方法,這種方法需對每一件設備的配置進行詳細的記錄,這樣做不僅效率低下,維護和整理起來也不方便,一旦設備的硬件或軟件有變動,都需重新作出修改,對于實驗設備數量龐大的,人工統計不易整理,且效率低下,如果發生數據丟失,需重新進行人工統計,工作量非常大。
將RFID技術系統應用到實驗設備的管理上,不僅使設備的統計效率大大提高,而且能做到實驗設備資源的合理統籌。使用RFID技術系統對實驗室的設備進行管理時,可以將設備的基本屬性,如設備的基本軟硬件配置、購置年份、使用期限、使用說明信息等內容存儲到設備的電子標簽上,存儲在電子標簽的信息,可以通過閱讀器和網絡,數據庫進行集中式讀取和管理,當設備的基本信息有變更或內容發生變化時,可以很容易修改芯片的內容進行修改,并且新的信息可以通過無線傳感網絡傳送到數據庫服務器上進行數據的更新。
實驗室開放后,實驗室設備的使用率會大大提高,除了供平時的上課和實驗使用外,在課業時間還要給學生自習使用,因此會到導致設備的故障率提高。如何有效地對設備進行及時的維護,從而保障日常的教學的正常運行,是實驗室管理員需要解決的問題。平時設備的定期檢查和維護雖然重要,但僅僅依靠人工的檢查發現故障問題,如面對數量龐大的實驗設備,就顯得效率非常低下,從而使實驗室的設備不能得到充分的利用。我們可以借助RFID技術系統對設備的故障情況進行巡查和檢測,從而能使我們能在有限的時間內,檢測到所有設備的故障,并做出快速的處理。每臺設備的電子標簽都記錄該設備的使用狀態信息和維修記錄信息,并且電子標簽可以將設備的使用狀態通過網絡及時地反饋給管理員,讓管理員能隨時掌握設備的狀況。每次管理員對設備進行維護后,都可以將相應的故障信息和具體的處理方法存儲在電子標簽上,以便對日后的故障處理提供參考。RFID技術系統的使管理人員對設備故障處理作出準確快速的處理,從而大大提高設備維護的效率。
關鍵詞:基礎美術;實驗室;建設;管理
一、前言
藝術類專業實驗室的主要服務對象是藝術類專業的全體教師和學生,為廣大教師進行科研、教學提供重要場所。學生實驗能否順利進行直接決定于實驗室管理工作的水平,同時,實驗室管理工作的水平也影響著實踐教學水平的高低。藝術類院校的專業實驗室中,基礎美術實驗室又具有自己獨有的特點,本文將針對這些特點,試圖對基礎美術實驗室的管理做一些探討。
二、基礎美術實驗室的特點及管理上存在的問題
要談論基礎美術實驗室的特點,主要關乎于基礎美術實驗室的構成與設施。我們藝術設計學院基礎美術實驗室由美術臨摹室、道具室兩個部分構成。其中美術臨摹實驗分室于2003年開始建設并逐步投入使用,其面積有130余平方米,位于文化藝術學院教學樓4號樓。現有實驗資產18萬余元,其中固定資產包括背投彩電和櫥窗陳列范畫。家具有1萬余元。道具室主要是放置一些學生寫生用靜物、襯布與石膏等。
我們的實驗室管理上出現的主要問題有:
1.藝術類實驗室在學校受重視不夠
由于各種原因,實驗室多年來一直受不到應有重視的現象普遍存在于多數高校,在這些高校只將實驗室作為教輔單位看待,同樣,實驗管理人員以及實驗技術人員受到冷落。他們的身份定位總是模糊不清,屬于行政抑或教師。另外,在待遇以及職稱評定也有別于教師,導致在實驗崗位上留不住人,即使是專職實驗人員也會想盡辦法轉到教師崗位上去。以上這些現象的存在大大地阻礙了整個實驗室的管理和發展。
2.設備薄弱,短缺、老化
臨摹用透臺只有一臺,一次最多只能夠四個學生使用,目前藝術類學生而言,一個班級往往是20多人,這樣,對于學生的使用上很不方便,嚴重影響學生的學習積極性及學習成果;多媒體設施缺乏,實驗室建立到目前,只有一臺背投電視,電腦和網絡都沒有,很多教師抱怨,無法很便利地利用方便的設施給學生放映相關資料。這些都嚴重制約了藝術類學生實踐創新能力的發展。
3.使用過程中的失誤
實驗室衛生狀況差,有部分學生帶早餐進入實驗室。有時學生離開忘記拔掉電源,甚至忘記關掉空調,埋下許多安全隱患。
4.利用效率不是很高
美術實驗室基本只限于在本學院的學生選修國畫課的時候使用。
5.道具室分處兩地,管理上很難做到系統和科學化
部分教師私自借出道具,超出很長時間不歸還,嚴重影響正常的實驗教學工作的進行。部分道具歸還時有破損。
美術類教學,傳統上重寫生,輕臨摹與對理論知識的掌握,因此,這類課程實踐環節顯得非常薄弱,其根本原因就是實驗室建設得不到重視。另外,專業課的實驗效果也很差,不能達到預期的效果,其原因如下:沒有明確實驗教學目標;缺乏實驗教材;沒有統一的實驗教學大綱:不同專業的同一門課程沒有區別。以上這些原因也極大地影響了基礎美術的教學和藝術學科的發展。
三、基礎美術實驗室的管理
1.提高實驗室管理人員素質與待遇
先進的計算機設備以及智能化的精密儀器設備,隨著科學技術的迅猛發展而快速增加,在此情況下,為了更好地指導學生實驗,使學生創造出更多、更好的作品來,勢必要求實驗技術人員加強學習,以提高各方面的素質:提高自己的外語水平及計算機能力;夯實專業基礎:提高自己的藝術修養,多接受藝術的熏陶,對藝術設計有一定的鑒賞能力。教師在實驗室的各方面都起著決定作用,包括其建設、規劃、實施、管理和更新改造的全過程,因此,教師是實驗室發展的中堅力量。學校若想促進實驗室的建設與管理水平再上新臺階,可采取以下措施:實驗教學、研究、技術開發方面的工作鼓勵一部分教師參與進來,乃至儀器設備的使用與管理工作也可讓他們參與;引導具有本科以上學歷的教師投身實驗室的建設與管理,讓其在關鍵崗位上發揮作用。
2.配備設施問題的解決
近年來,我院取得了長足進步,辦學規模逐步擴大,教學實驗經費增長明顯。實驗室建設經費通過申請學校實驗室建設費、新專業建設費、基礎實驗室建設項目等渠道積極籌措。對于公用性強的儀器設備,實驗室應積極申報或集中購買,以滿足實驗教學要求。
設備儀器的價值管理也應受重視,可以建立有償共享制度,以滿足各個相關聯的實驗室教學和科研的需要。另外,為了提高儀器設備的使用效率和利用價值,對于那些使用率過低或近期沒有使用的儀器設備可掛到校園網上,在校內進行調撥。還可采取一些相應的管理措施:對實驗室管理采用院、系兩級模式;建立與專業相對應的實驗室;合并、重組性質及功能相近的實驗室,一方面擴大了實驗室的規模,能相對集中管理人、財、物,另一方面避免了實驗室的重復建設,儀器設備重復購置,使實驗室的資源共享。
3.嚴格遵循實驗室管理規章制度
制度建設是管理的基礎,藝術類實驗室同樣如此。要從制度上促使藝術類教學與實驗室都能夠科學、合理、規范、高效地運行,就必須有一套符合該專業特點的管理制度。
(1)制定崗位職責(包括實驗室主任和實驗員)。想讓大家都能清楚自己所承擔的義務,按照制度辦事,就要有針對性的規定各管理人員的權利、義務和責任。
(2)建立考核制度。思維活躍及個性強烈是從事藝術創作的人員所具有獨特特點。因此,應建立一些相應考核制度,促使他們慢慢地養成一個良好的生活、工作習慣,培養嚴謹有序的思想作風。
(3)在教學過程中,若出現儀器設備損壞時,任課教師應及時書寫損壞的情況報告,根據損壞原因的不同賠償,由學科負責人審核同意,報學院院長同意執行。
(4)實驗室所有儀器設備不得向外單位出借,嚴禁向個人私用出借,若遇特殊情況,須經學科負責人同意并報學院院長同意執行學期結束時做好總結工作。
4.加強儀器設備和實驗家具管理,提高實驗室的使用率,使封閉型實驗室轉變為開放型
有兩個指標能直接反映學院的綜合教學質量:一是實驗教學質量;二是實驗室儀器設備的管理水平。要提高這兩個指標,需要從不同角度開展工作。集中管理,統一存放公用性較強的貴重精密儀器,這樣可為學生開展課外創新與畢業論文實驗提供良好的場所及條件;實驗資產管理員對儀器設備的管理都要做到心中有數;各方面工作都要細致準確,包括報采購計劃,到采購回來,到電腦入賬;最后存放儀器,貼好標簽等,一系列的工作;為找出有賬無物,有物無賬,賬物不符等問題,可全面清查實驗室的資產并對賬務進行核實統計;對過去所有儀器設備和家具貼新標簽,然后核實領用人;建立和完善各項管理制度,認真在儀器設備登記本上做好使用記錄,嚴格要求學生遵守制度和使用守則。同時,需要加強對各種儀器的日常保養和維修管理,做好防塵、防老化、防銹、防火及防盜等工作;若發現有損壞的應及時維修,這樣可提高儀器的完好率;以延長其使用壽命,更好地發揮教學儀器設備的使用效益。
為了提高實驗室利用率,除了對本系及本專業的學生開放外,還可以對其他工科類的學生開放。如結合學生社團或興趣愛好者協會的活動內容,既給他們提供了一個好的活動場所,又可以提高他們的人文素質,還能陶冶情操。
四、結束語
基礎美術專業實驗室的優化運行工作比較復雜,不能一蹴而就。一旦建立了一套好的實驗室運行和管理維護機制,可使多方面受益:為實驗技術人員的培養和培訓提供有利條件;為實驗教學課程體系和實驗教學內容的改革提供一個探索平臺;為高校藝術類專業教育的實踐性教學環節走向科學化、規范化奠定堅實的基礎。當然,若要建立適合各藝術院校自身特色的實驗運行體系,就應當依據藝術教學的規律,以適應現代藝術實驗教學的發展。通過有針對性地建設我們藝術學院的基礎美術實驗室,完善各種配套設施,或者跟其他學院與學科資源共享,完善各種規章制度,不但提高了我們實驗室的使用效率,還促進了實驗教學水平的提高及教學科研任務的順利完成。
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關鍵詞:藝術與設計實驗教學中心;運行機制;管理模式
高校內部的實驗室是師生們完成實驗教學的有效場所,與此同時,也是教師和學生共同開展一定教學研究的重要基地。更重要的是,高校的實驗教學中心有力的塑造學生的品格,提高了學生們的創造性能力,重點培養了學生們的動手實踐能力。因此,在很多高校的校園中,實驗室作為一種最基礎的建設,是進行學科建設的基礎,同時也是本科教師進行教學的重要依據。在我國進行高等教育的主要任務是,培養一批獨具創新能力和豐富的實踐能力的專業人才。提高人才的創新能力,離不開順利開展實驗室教學。因此,必須建立起與之相適應的科學的管理模式和運行機制,才能在最大程度上提高實驗教學中心的效益,權利發揮人才在實驗室的帶動作用。
1 藝術與設計實驗教學中心創建的原因和目標
1.1 創建原因
進入到新世紀以來,尤其是隨著我國社會的快速發展,經濟也取得了快速的提高。我國高等教育的目標也發生了深刻的變化,為了進一步的落實科學發展觀的戰略目標,落實好“科教興國”這一戰略目標,加快速度把我國建設成創新型的國家。近幾年,教育部又提出了“高等教育工程”,這一工程對高效的實驗室建設和改造方面提出了新的內容。創建出全新的人才培養模式,計劃在全國范圍內鼓勵多建藝術與設計實驗教學中心。這些實驗教學中心能夠促進教學資源的合理配置,從整體上提高實驗室的教學,提高實驗室的建設水平和管理層次人員的最高水平,為全國范圍內的高校科學的培養出一批批的創新型的高素質人才提供有力的條件。
1.2 創建實驗室的目標
高校管理人員都是充分的認識到了,實驗教學中心的創建有利于從整體上提高學校的辦學水平和知名度。長期以來把難以開展的基礎實驗教學進行了統一的安排,形成了班級管理的新模式,保證了人力與物力的資源共享。從根本上提高了實驗室的教學質量,因此,對實驗室的運行機制和管理模式進行探索具有十分重要的意義。
2 藝術與設計實驗教學中心的管理模式
2.1 實行主任負責制
實驗教學中心是新型的公共基礎實驗教學單位,在高校校園內實驗中心的主要任務是實現,對人力和物力以及財力的統一管理。在合理的進行資源共享的基礎上,承擔起重要的任務。全力實現部分公共基礎實驗課、實驗室的建設和實驗室的管理工作。實驗教學中心主要實行的是主任負責制度,在實驗中心內部設一名主任,副主任兩名,主任的設置均由學校來任免。主任的候選人由具有豐富的教學經驗,并且在實踐中也具備管理經驗的人員來擔任。通過競選這種方式,來決定上崗的人員,并且在實驗室還會配備經驗豐富的教師。
2.2 實行崗位責任制
教學中心實行了崗位責任制,明確了各個工作人員的職責。通過制定各項規章制度,并且嚴格執行這些規章制度,定期對學生們進行民主考核。經過考核之后,表現優秀的人員適當的給予部分獎勵措施,經過考核之后不合格的工作人員要適當給予批評。實驗教學中心由教學部的主任負責,加上副主任的全力協助。主任與副主任還要負責協調與布置好整個教學中心的布局。實驗教學中心的儀器要交給實驗技術人員管理,并且要按照規定來實行有效的管理。
2.3 加強對實驗室的管理
高校的實驗室的建設離不開對實驗室進行科學化的管理,如果在高校內,只是具備了先進的實驗條件,良好完善的實驗環境,但是沒有科學的管理。實驗室也會因為缺乏管理而使實驗室的功能不能充分的發揮出來。為了全面加強實驗室的建設,提高實驗室的環境,首先就應該建立起合理的規章制度,并且要堅持好“誰管理誰負責”的管理原則,對實驗室的環境應該利用科學的方法,有效進行管理。管理人員應該以建立良好的秩序為基礎,維持環境的整潔,合理使用實驗室的儀器設備,在使用過儀器之后,合理對儀器進行保養和為維修相結合。除此之外,工作人員還要注意調動起教師和學生們的工作積極性,使廣大師生都參與到保護實驗室環境當中來,不斷的促進實驗室的建設工作。工作人員既當起實驗室的管理者,還是實驗室的主人,在工作中不斷貫穿保護實驗室環境的意識,自覺的維護整個實驗室的環境。加強對實驗室的保護,促進實驗室的環境建設,為學生和教師創造一個安靜優美的實驗環境,是新時代培養人才的最迫切的需要。與此同時,努力保護好實驗室的環境還能夠從整體上提高實驗室的教學質量,促進科研水平的提高。
3 藝術與設計實驗教學中心的運行機制
高校在藝術與設計實驗的教學中,不斷的進行體制改革,合理優化高校的資源配置。并且在藝術與設計的實驗教學過程中,配備了一批極具現代化特征的教學設施,并且敢于采用最現代的教學方法。注重培養學生們的創新能力,在實驗室內配備精確良好的儀器,為學生們創建一個先進實驗室的環境,建立一套與之相關的合理的運行機制,將藝術與設計實驗教學中心變成一個全新的實驗教學基地。
3.1 開放實驗室
在實驗室中心要開展積極開放實驗室的工作,并且出臺了實驗室開放的原則和政策,明確規定了實驗室的開放的原則,并且在對實驗室進行開放的時候,做了具體合理的要求和注意項目,學生們可以高效利用實驗室來完成學習任務,在規定時間內完成預習和復習任務,學生們還要重新補做課內的實驗項目,尤其鼓勵學生們根據個人的興趣愛好來選擇合適的實驗項目。藝術與設計實驗室從實驗的內容到規定開放實驗室的時間,對實驗室進行組織與管理工作等各個環節都實行開放的模式,為本科生能夠早早的在實驗室內部進行實踐活動,培育昂本科生的創新意識,提高本科生的能力。
3.2 提高實驗室的運行成效
藝術與設計實驗教學中心的這種靈活又開放的形式大大增加了我校學生的親自動手實踐的機會,營造了一個以學生為主的學習環境,學生們在實驗室內部能夠自主進行實驗。個性化的實驗教學環境提高了學生們的學習能力。根據一項不完全的統計,自從實驗室開放以來,充分調動起了學生們的學習興趣,提高學生學習的積極性。學生們在實驗的過程中,廣泛運用邏輯思維能力,不斷提高學生們的整體素質和創新能力,學生們的動手能力得到了提高,為課內教學做出了合理的補充,成為課內教學體系的重要環節。實驗室的儀器的使用效率,也顯著的得到了提高。
3.3 加強實驗中心的隊伍建設
通過調整實驗中心的隊伍結構,采取各種各樣的方式來提高實驗中心工作人員的素質。鼓勵高層實驗人員,具備豐富的專業知識的管理人員加入到實驗室隊伍的建設中。全面提高實驗室人員的整體素質,建立合理有效的評價制度和獎懲制度,全面調動實驗室工作人員的積極性與主動性。在高校內部成立實驗室的目的是,支持更多有經驗的實驗技術人員參與到教學過程中來,提高實驗隊伍的整體素質水平,提高工作人員對實驗室的管理水平。
通過建立科學有效的實驗教學中心的管理模式,保證了實驗教學中心的順利運行。從整體上提高了實驗中心的效益,提高了實驗中心對人才的培養能力。充分調動了實驗中心工作人員的積極性與主觀能動性,實驗中心秉承著“開放性”的原則,有效的提高了實驗室的運行成效。藝術與設計實驗教學中心要全面做到以學生為本,支持與加大對專業學科的建設力度,優化實驗中心的資源配置。加強與整合實驗室的資源,在新課程改革的背景之下,促進課程的改革。全面優化實驗室內部的體系,優化實驗室的開放環境,提高實驗室人員的整體素質水平,建立一套科學有效的運行管理機制,真正的加強實驗教學中心的建設,提高其運行和管理模式。在推進實驗中心的項目建設的過程中,學校等與之相關的部門要全面實行動態管理,加大學生對實驗室的監督力度。根據學生們的情況,完善實驗教學中心的體質,無論怎樣改革都要以人才培養為核心,全面提高實驗中心的教學效果。
4 結語
藝術與設計實驗教學中心是培養高素質和創新型人才的重要平臺,實驗教學中心條件的好壞,以及管理水平的高低直接關系到人才培養的成效,建設實驗室的最終目的是培養高素質全面發展的人才。在當前,我國的實驗教學中心中還存在有諸多問題,有些薄弱環節更是有待加強,因此,高校要提高實驗中心的利用率,加強保護實驗室的力度。保護整個實驗室的環境,有效防止環境污染,就會促進人的身心健康,促進與環境的和諧發展。
參考文獻:
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關鍵詞:需求管理 驗證與鑒定 試飛 執行條件
中圖分類號:V221 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(b)-0171-02
試飛作為整機驗證中的重要組成部分,是確認飛機滿足客戶和適航要求的必要手段,在民機系統工程中具有重要的作用。通過采用系統工程中的需求管理手段,根據飛機設計和試驗特點,分析和梳理試飛前置條件,并以此為基礎對其進行動態管理,是加快試飛進度、提高試飛執行效率的必要手段。
1 開發背景
民用飛機在試飛過程中將面臨大量技術和管理問題,主要集中在試飛構型、設計更改對試飛任務的影響以及與其他研制計劃之間的匹配性等3方面,即,飛機在設計過程中存在各種描述,如功能描述、性能描述、裝機設備件號等,采用何種方式可明確表達試飛任務對飛機和改裝設備狀態的要求;飛機進行試飛時,依然處于設計過程,將不可避免出現大量的設計更改,使用何種方式評估上述飛機設計更改對試飛任務執行產生的影響;民機開發是一項復雜系統工程,將產生大量的工作計劃,采用何種手段保證試飛計劃與其他研制計劃之間的協調匹配。
為妥善解決上述問題,需按照驗證與鑒定方法(V&V)對試飛任務內容進行需求分析,形成完整的試飛需求;根據設計數據確定執行試飛任務所需的飛機狀態和試驗條件基準;建立可與其他數據平臺(如:構型數據管理平臺、計劃管理平臺等)進行數據交互的管理工具和相關應用。
2 工作思路
進行民用飛機試飛任務需求管理工具的開發時主要按照以下思路進行:
(1)根據試飛特點梳理飛機設計要求,形成可用于描述飛機狀態的結構化設計數據;(2)按照驗證與鑒定原則建立試驗追溯矩陣,確定需采用試飛方式進行驗證與鑒定的試飛需求;(3)根據試飛需求和設計數據,確定試飛項目對應的飛機狀態基準;(4)根據上述需求數據對試飛過程進行管理。
具體開發思路如圖1所示。
3 需求管理工具開發過程
3.1 設計數據
結構化設計數據是進行試飛任務需求管理的基礎,將飛機設計方案、審定計劃、TLARD、TLSRD、FICD、系統詳細設計數據中與試飛相關的數據按照不同邏輯關系進行關聯,形成樹形設計要求和網狀設計邏輯數據結構,具體如圖2所示。
3.2 試飛需求定義
試飛在飛機研發過程中其被賦予了3層含義,(1)屬于產品設計過程,試驗產品需使用試飛數據進行產品的設計工作,如FMS的數據庫、ADS的校準曲線、控制律等;(2)整機驗證過程,試驗產品通過試飛數據確定產品是否滿足主制造商所提出的設計要求,用以確認飛機滿足設計要求;(3)整機鑒定過程,通過試飛數據確定試驗產品符合適航和運行要求。
在進行試飛需求定義時,通過確定設計要求和V&V之間的關系,形成完整地需求驗證矩陣,再行考慮其他手段(如地面試驗、實驗室試驗…)與試飛之間的互補性關系,逐項梳理所提出需求的必要性和合理性以確定試飛驗證的范圍。
3.3 建立飛機狀態基準
飛機狀態是科目執行條件中的重要內容,將直接影響科目執行的有效性,由于不同系統之間的耦合影響,確定科目所需的飛機狀態,并對上述內容進行量化的工作極為復雜。
根據結構化設計數據和試飛任務對應的功能項或設計指標,定義和確定功能項對應的耦合功能,按照“功能接口”明確為驗證此項試飛需求中的設計要求時,其他系統/設備應具備的功能項目和狀態,即形成基于試飛科目的飛機狀態基準,具體如圖4所示。
4 基于任務的需求管理
通過使用基于設計數據的試飛需求定義和與設計數據相匹配的飛機狀態基準,并以此為建立滿足試飛需求的構型基準定義,可有效解決試飛構型定義不清的問題,并通過對上述數據進行控制和管理,以期實現。
4.1 試飛條件管理
執行試飛前,通過對比此項或幾項試飛科目的飛機狀態基準和實際構型數據,確定偏離項目,并對其進行告警,以督促構型到位;檢查前置試驗的完成情況,落實前置工作項。
4.2 檢查試飛計劃與系統發展計劃之間的匹配性
通過科目的飛機狀態基準數據,對試飛計劃與系統發展計劃之間的匹配性進行檢查和確認。
4.3 偏離評估管理
飛機狀態基準是一個科目執行時較為理想的最低要求狀態,但由于各種外部不確定條件,飛機狀態被非如預期般可按計劃實現,因此,在試飛執行過程中需對構型偏離進行評估和管理,以確定在飛機狀態基準向下的Δ是否對試飛科目的執行產生影響。
5 結語
通過建立一套規范的試飛需求管理業務流程,并以此為基礎開發試飛需求管理工具,以實現明確試飛需求、定義和跟蹤飛機狀態以及試飛過程提供技術支持等工作的業務流程和數據形式的目的。
試飛需求管理工具的開發和應用將對試飛工作帶來積極的作用,主要體現在:
(1)使用更小要素的試飛需求作為定義試飛科目的依據并與設計要求相互關聯,可保證試飛內容的完整性和減少無意義試飛內容;(2)通過提前規劃試飛科目所需的飛機狀態并建立飛機狀態基準,并以此為基礎,形成構型項目檢查清單、前置試驗/試飛項目清單,以實現對試飛過程的科學化管理;(3)實現系統發展計劃與試飛計劃之間的相互協調匹配,實時反映上述計劃調整對關聯內容的影響。
綜上,試飛工作是飛機系統工程尤其是設計過程中不可割裂的部分,通過開發試飛需求管理工具,建立精細化的試飛業務流程和工作規范和將海量設計數據與試飛工作相互的關聯,將提高試飛規劃的科學性和加強OEM對試飛過程管理的能力,對民用飛機試飛工作帶來了積極的作用。
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關鍵詞:數字化 試驗檢測管理 TDM 智能電子看板 系統集成
中圖分類號:TP315 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(a)-0176-02
近年來,隨著科研生產任務的不斷增加,試驗檢測任務也隨著急劇增加,有條件的科研院所和企業在具備科研生產的同時也建立了自己的試驗檢測中心。試驗檢測中心面臨大量的試驗數據處理、挖掘、分析,試驗業務流程的集中式控制和管理,試驗相關資源如何合理的分配等諸多問題。傳統的試驗檢測管理模式已經逐漸不適應了,試驗檢測管理信息化、數字化已經迫在眉睫。
1 系統需求
試驗檢測中心的綜合辦公室、試驗室、市場部、值班室以及中心領導能對試驗檢測過程、資源進行管理。試驗檢測中心的值班室作為遠程集中監控試驗設備的監控室,值班人員可以在值班室接收試驗檢測任務,也可以對試驗檢測設備進行遠程集中監控。試驗檢測設備的運行狀態(運行、停止、故障),運行環境各項參數指標可以通過LED顯示屏(智能電子看板系統)進行集中顯示,當設備運行發生故障時,系統能通過燈光、警笛進行報警。
其他應用部門需要對產品進行試驗檢測時,可以通過系統集成的方式,直接由科研項目管理系統、產品物資系統的試驗檢測任務推送到本系統,并能查看、追溯本部門項目的試驗檢測數據和結果。質量管理部門對試驗檢測過程中發生的質量問題或故障進行跟蹤、驗證。
2 系統結構設計
數字化試驗檢測管理系統在系統支撐平臺基礎上,由試驗項目管理、試驗實施準備、移動試驗管理、試驗數據管理、試驗資源管理、試驗數據中心等組成,所有檢測業務流程按照ISO/IEC 17025和相關質量管理體系文件的規范和要求進行設計。
2.1 系統主要功能描述
(1)試驗數據中心是存儲與試驗的數據倉庫。主要實現對合同信息、試驗項目、試驗件、試驗模板、典型試驗流程工藝、試驗數據、試驗故障、客戶資料等數據庫的管理。
(2)試驗項目管理實現以試驗項目為線索的試驗業務管理。包括試驗合同(試驗委托)、試驗任務、試驗策劃、試驗項目監控(試驗進度)、試驗項目費用、試驗項目分包等業務管理。
(3)試驗數據管理是試驗檢測管理系統的核心模塊,對所有收集到的試驗檢測數據進行加工、處理后,存儲到數據中心的試驗數據庫,形成基礎信息庫。在此數據基礎上為試驗檢測相關部門提供試驗檢測信息的查詢統計、跟蹤、回溯,領導決策輔助功能。為檢測中心提供試驗檢測數據收集、分析、處理和回放等功能,以及檢測報告的自動生成等功能。為試驗檢測值班人員提供對各檢測設備狀態實時監控。
(4)試驗實施管理是根據試驗試驗策劃的結果進行試驗檢測的執行,主要實現試驗流程工藝卡、工序卡的編制和校核,試驗值班管理等功能。試驗實施包括元器件試驗檢測、力學試驗檢測、環境氣候試驗檢測和電磁兼容試驗檢測等四種試驗的實施、執行。
(5)試驗資源管理是對試驗人員、試驗檢測設備、計量器具、受試品等資源的管理,實現的資源的有效配置,以及對資源維修、資源報廢等過程進行管理。
(6)試驗質量管理貫穿試驗檢測的整個過程,實現試驗文件評審、試驗前狀態檢查、試驗質量數據分析、試驗故障管理、試驗總結報告審查等管理功能。
(7)試驗知識管理主要是對試驗檢測標準、試驗檢測方法、數據分析處理方法和算法、故障處理方法和措施等知識的管理。
(8)輔助決策支持主要是通過對試驗檢測過程中產生的業務數據進行查詢、統計分析,為領導提供科學決策支持功能。
(9)智能電子看板是為試驗檢測實施提供對試驗檢測設備的運行狀態進行實時監視功能,為試驗檢測設備發生故障時提供報警(燈光、警笛)功能。
2.2 試驗檢測業務簡要流程
系統的簡要試驗檢測業務流程如圖1所示。
業務人員填寫試驗委托單,委托單經過評審后就可以擬制試驗任務,然后對試驗任務進行規劃,試驗室負責人為試驗任務分配任務負責人、任務操作人、試驗時間、試驗設備和試驗中的損耗品等,試驗前還需要對試驗件進行試驗前準備狀態檢查,檢查通過后方可進入試驗執行階段。試驗完成后,根據試驗項目和試驗數據自動生成試驗報告及試驗結算單。
2.3 系統總體部署
系統的總體部署如圖2所示。
數字化試驗檢測管理平臺系統服務軟件部署在企業信息中心中心機房,通過企業網作為系統的網絡運行環境,系統用戶使用能通過企業網登錄、訪問和操作系統。
2.4 系統集成方案
數字化試驗檢測管理系統涉及的系統集成主要兩部分:與現有應用系統的系統集成和與試驗檢測設備的集成。目前系統之間的接口一般存在Web Service和文本交換方式兩種形式。與試驗檢測設備的集成方式一般通過TCP/IP協議、UDP協議、USB接口、串口等一種或者多種通信方式,實現對試驗設備的數據采集或控制。
3 結語
數字化試驗檢測管理系統(TDM)是一款集試驗項目策劃管理、試驗資源智能配置、試驗數據處理、分析、試驗報告管理等功能于一體的試驗業務全過程管理應用系統。該系統的應用將優化、規范試驗檢測管理流程,有效加強試驗過程管理與控制,保證試驗數據的真實性和客觀性,促進試驗數據的實時收集、挖掘及使用,縮短試驗檢測周期,降低試驗檢測成本,提升試驗檢測水平。
參考文獻
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關鍵詞:城市垃圾處理長株潭垃圾分類垃圾收費制度
中圖分類號: R124.3文獻標識碼: A
一、引言
2010年,美國耶魯大學和哥倫比亞大學聯合公布的“年底全球環境績效指數(EPI)研究報告”中,中國排名位居第121位,即倒數第43位。水質和空氣質量指標得分很低、能源利用率得分低是導致中國排名如此靠后的主要原因。
中國作為人口最多的國家,在經濟迅猛發展和城市化進程不斷加快的當代,每年產生的城市垃圾數量是非常龐大的。據《2011年中國城市建設統計年鑒》,2011年我國城市生活垃圾清運量已達到1.64億噸,并呈現不斷增長的趨勢。堆積的垃圾會污染土壤、大氣和水資源,對居民的生活和身體健康產生危害[1]。然而,垃圾中也蘊含著巨大的“財富”,美國環境專家內貝爾研究得出:90%的垃圾都是可以回收利用的[2]。由此可見,處理好這些垃圾不僅可以減少其對環境的污染,還能充分回收利用垃圾中含有的資源。這對我國環境的可持續發展有著重要意義,對提高我國EPI得分也有積極作用。[ 本文是2011年湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目“長株潭兩型社會構建中垃圾處理模式的ESG評估與改進方法研究”的階段性研究成果之一。項目指導教師:鄧學衷、袁江云。]
二、城市垃圾處理技術及管理
(一)城市垃圾處理技術
目前,國際上城市垃圾的處理方法主要是垃圾分類、衛生填埋、焚燒和堆肥。但隨著科學技術的發展,也涌現出許多先進的垃圾處理技術,如厭氧發酵、熱分解和蚯蚓分解等。
1.垃圾分類
垃圾分類就是將垃圾按相同或相近性質分類投放或裝置,由垃圾車分類收集后將不同類別的垃圾分別投入不同的垃圾處理系統或回收系統中。垃圾分類能有效地實現資源的循環利用,減少資源消耗;能減少垃圾處理量,降低處理成本;還能防止某些有毒害垃圾對環境的污染。
2.衛生填埋
衛生填埋是將垃圾填埋在具備可靠的防水結構并鋪設垃圾發酵沼氣的排出管道,且有一定深度的土地中。具有技術比較成熟、操作管理簡單、處理量大、投資和運行費用較低、適用于所有類型垃圾等優點。但由于垃圾填埋會占用大量土地資源,許多發達國家正逐漸降低垃圾填埋比例,或是將其作為終端處理方法。
3.焚燒法
垃圾焚燒焚燒法指是指將垃圾進行高溫熱化學處理,最后僅剩下高溫的氣和量少且性質穩定的殘渣的處理方法。具有最大限度減容,防止生活垃圾污染,產生的熱量可以被回收利用等優點。但是焚燒建廠投資高,操作運行費用高且技術復雜;會產生大量二噁英等有毒氣體和灰塵,難以控制和凈化;且并非所有垃圾均可焚燒。
4.堆肥法
堆肥法是利用自然界廣泛存在的微生物的新陳代謝作用,在適宜的條件下,進行微生物的自我繁殖,從而將可生物降解的有機物轉化為穩定的腐殖質。堆肥處理可以使其中的有機成分轉化為可供施用的肥效物質,消除其對環境的污染,殺滅垃圾中的病菌,具有無害化和資源化特征。
5.厭氧發酵法
厭氧發酵法是指在特定的厭氧條件下,利用厭氧細菌將有機垃圾進行分解,產生大量的碳乙甲烷和二氧化碳的垃圾處理方式。厭氧發酵技術能較好地實現生活垃圾的資源化、無害化和減量化處理,但是其處理對象僅限于有機垃圾。
6.熱解與氣化
熱解是指在無氧或厭氧的條件下將廢物中有機物轉化成可利用的能量形式,產生燃氣、焦油或半焦的垃圾處理方式。由于其產生的能量可以根據不同需要回用,對環境污染的影響較小,且熱解可以處理不適于焚燒的垃圾,比如說污泥,因此廣受發達國家歡迎,成為國際上較為流行的垃圾處理方式。
表一:部分國家城市垃圾處理方法統計表
(二)發達國家的城市垃圾處理
1.瑞士
“花園城市”瑞士是一個沒有垃圾,以干凈世界聞名的國家。在瑞士,70%的廢紙、95%的廢玻璃、71%的塑料瓶和近90%的鋁罐以及75%的錫罐都得到了回收,其垃圾處理和資源回收再利用堪稱世界最徹底、最高效的國家之一[3]。
瑞士的垃圾處理如此成功離不開其細致完善的法律法規體系。瑞士頒布了與聯邦環保法、飲料包裝條例、電子產品回收及處置條例等一系列與城市垃圾處理有關的法律法規,從包裝物的生產、使用到扔垃圾、垃圾分類回收和處理的每一個流程、每一個行為進行了規定。這些規定有:企業生產塑料包裝瓶的產品,必須保證空瓶回收75%以上;食用油不能直接投入下水道;亂扔煙蒂罰款40瑞士法郎等[4]。
2.日本
日本是世界上人均垃圾生產量最少的國家,每年只有410公斤[5]。這歸功于兩點:一是日本可以稱之嚴苛的垃圾分類。日本一般將垃圾分為四大類:一般垃圾、可燃性資源垃圾、不燃性資源垃圾以及可破碎處理的大件垃圾,每一大類又分為若干子項目,每個子項目又可以再細分。對垃圾的丟棄時間和丟棄地點,日本也做了規定,例如在東京都港區,每周三、六上午收可燃垃圾,周一上午收不可燃垃圾,周二上午收資源垃圾。
二是日本市民高度的垃圾分類意識。在日本,進入幼兒園的第一課就是垃圾分類,垃圾問題納入小學課本,每年組織全民環保知識教育,每個居民每年都會收到一張關于垃圾處理的“年歷”等。這些強有力的宣傳教育措施使垃圾分類意識滲透到每個日本市民的意識之中,并將其體現在日常生活之中。
3.德國
在德國,垃圾關聯被稱作為垃圾經濟,其是國民經濟的主要組成部分,垃圾重新再利用比例為50%,年產值400億歐元[6]。
行業協會在德國垃圾處理系統中是一個重要的責任主體。德國回收利用系統股份公司(DSD)由來自包裝工業、消費品工業和商業的大約95家工商企業在德國工業聯邦聯合會和德國工商會的倡導下成立的。主要負責玻璃、塑料包裝等材料的回收利用,其擁有一套完整的程序。向企業頒發“綠點”許可證是DSD一項重要而特殊的工作。在德國,沒有“綠點”標志的商品幾乎是無法銷售的。“綠點”商標收費標準是按材料的重量和數量來計算的,并考慮到其實際處理費用。企業為降低費用就會不斷優化包裝,從而達到減少包裝物垃圾的作用。同時,對“綠點”標志收費的收入可以用于DSD的經營活動中。DSD的所有經營支出均來自于“綠點”商標的許可證費,政府沒有補貼[7]。
4.美國
美國不僅是一個經濟大國,也是一個垃圾產量大國。2008年,美國城市固體垃圾產量達2.5億噸,每天人均丟垃圾4.5磅[8]。
為解決大量垃圾帶來的問題,美國形成了以減量化和資源化為中心的管理政策。認為源頭減量是最優先的垃圾處理方法,頒布一系列政策從產品設計、生產、購買和使用環節入手,盡可能減少垃圾的產生及其毒害性。此外,對垃圾進行收費和征稅。目前,美國對垃圾主要實行兩種收費制度,即按垃圾丟棄量收費和按垃圾是否分類收費。美國新澤西和賓夕法尼亞州對企業征收填埋稅和焚燒稅。垃圾收費制度有效降低的垃圾產生量和垃圾處理費用。據統計,與沒有實行垃圾收費制度的地區相比,實行了垃圾收費制度地區的垃圾產生量減少了56%,處理費用減少了24%[9]。
美國積極處理垃圾的舉措有效的實現的資源的循環和再利用,垃圾再循環比例穩步增長,從1980到2011年,垃圾再循環比例上升了23%[10]。
5.瑞典
瑞典的垃圾處理體系被認為是世界上最為完善的垃圾處理體系,其垃圾處理分為四個層次:回收再利用生物降解焚燒填埋。在這個垃圾處理體系下,35.4%的垃圾被回收利用,62.2%的垃圾被生物降解和焚燒,產生的能量被用于交通工具動力消耗、發電和供熱,只有1.4%的垃圾被填埋[11]。因此,瑞典人能很驕傲地宣稱,瑞典99%的垃圾都得到了回收!
瑞典垃圾處理如此成功還與其先進的垃圾焚燒和處理技術分不開。瑞典在垃圾收集上采用密閉的真空自動垃圾收集系統,這很好的避免了垃圾收集的二次污染。其垃圾焚燒技術更是世界領先,具體體現在垃圾焚燒效能領先和廢棄排放清潔領先。在瑞典,每噸垃圾燃燒產熱3.25兆瓦,是德國平均熱效的2.17倍;排放的廢氣經17道工序處理后,主要成分是水蒸汽等無害氣體[12]。
三、長株潭垃圾處理現狀及其存在的主要問題
(一)長株潭垃圾處理現狀
長株潭城市群是湖南省經濟最發達,城鎮最密集的地區[13]。然而,在經濟飛速發展、城市化進程不斷加快的同時,長株潭城市生活垃圾產生量也在不斷增長。2003年至2011年,長株潭垃圾清運量年平均增長9.38%;截止至2011年,生活垃圾清運量達到208.91萬噸;長株潭日產生活垃圾5400多噸,夏季因果皮垃圾增多,最高可達6500噸。
目前,長株潭的生活垃圾主要采用填埋法進行處理,但政府正積極推行垃圾焚燒。長沙政府正準備將垃圾焚燒項目的計劃提交上級部門,株洲的垃圾焚燒發電廠約在今年11月試運行。對于每日產生的垃圾,長株潭基本可以做到100%處理,對于處理的垃圾基本可以做到100%無害化處理。但是由于垃圾的露天堆放,嚴重影響周圍居民生活。通過對垃圾中轉處理場和填埋場周圍居民進行問卷調查,發現有55%以上的居民反映堆放的垃圾會發出惡臭,嚴重影響了他們的生活。
長株潭垃圾主要成分為動植物易腐有機物、灰土、磚石、塑料、廢紙、玻璃、金屬及廢橡膠制品等。垃圾總體表現為有機物含量比重較高,含水率高,熱值較低。垃圾含水率為35~50%,熱值范圍為4300~6430 KJ/Kg。
圖一:2003-2011年長株潭垃圾產生量增長趨勢圖
圖2:長株潭垃圾成分構成圖
(二)長株潭垃圾處理存在的主要問題
雖然長株潭政府在最近幾年加大對長株潭垃圾處理項目的建設,并取得了一定成效。但是由于其起步較晚和政府的關注不夠等原因,相對與發達國家或我國某些城市而言,長株潭的垃圾處理仍存在一些問題。
存在主要問題有:未建立完善的法律法規體系,缺乏具體的、有針對性的法律法規;管理體制落后,垃圾處理主要是環衛部門主導的事業部門負責,缺乏企業和群眾的參與,制約垃圾處理的市場化和產業化發展;垃圾分類回收系統未建立,混合垃圾加大了垃圾處理成本和垃圾處理難度;單一的衛生填埋導致資源循環再利用率較低;垃圾在堆放和運輸過程中對周圍環境污染較大;垃圾處理項目資金不足,存在很大的資金缺口;城市生活垃圾處理收費制度仍未建立。
四、經驗與啟示
1.建立完善的法律法規體系
完善的法律法規是垃圾處理工作實施的法律依據和保障。長株潭缺乏具體的、有針對性的法律法規,使得垃圾處理的許多流程無法可依,垃圾處理流程得不到規范。長株潭應當針對垃圾處理的各流程制定出科學的、具體的法規政策。
2.實行政企分開的垃圾管理模式
對長株潭垃圾處理實行政企分開的管理模式,逐漸形成垃圾處理的產業鏈。政府負責城市垃圾的立法、總體規劃和監督等工作,企業承擔垃圾回收收集和處理工作。由企業承擔垃圾處理工作,對提高員工工作的積極性、提高垃圾處理技術和效益有著積極作用。另外,長株潭還可以借鑒德國的“綠點”回收系統的某些做法,對企業授予某些特權以解決其資金不足的問題。
3.建立完善的垃圾分類回收體系
垃圾分類是垃圾處理實現減量化、資源化和無害化的基礎。長株潭要建立完善的垃圾分類回收體系,應注意以下幾點:
第一,制定合理的、詳細的、能為居民所理解的垃圾分類標準。長株潭應根據具體情況,對垃圾進行科學分類,并統一制定每種垃圾的標識。對于每種垃圾包含的內容可以采用例舉法對其進行枚舉,以便民眾理解。第二,制定嚴格的垃圾分類回收制度。對于居民未對垃圾進行分類進行處罰,變以前定點丟棄垃圾為上門收集,對居民丟棄垃圾時間進行嚴格規定等。第三,完善垃圾分類回收設施。按照垃圾所分類別將垃圾容器進行分類,并在容器上標注相應的標識。在各公眾場合設置有不同標志的垃圾箱,居民使用不同顏色的垃圾袋分類裝置垃圾。此外,環衛工人的垃圾收集車應當具有相應分類功能并且密封。第四,大力發展長株潭原有的舊貨市場。采用經濟手段激勵其發展,如提高舊貨回收價格,給予他們一定的優惠政策等。最后,加強相關知識的宣傳教育力度,提高長株潭居民垃圾分類意識,幫助居民主動分類投放垃圾。
4.走綜合處理技術路線
長株潭垃圾具有有機物含量大,含水率高,熱值較低,垃圾未進行細分等特點。單一填埋會大量侵占土地資源。長株潭應重點發展焚燒發電技術和堆肥技術,提高資源循環再利用率。可以借鑒瑞典的垃圾處理模式:先分類回收再利用,無法回收利用的堆肥處理;無法堆肥處理的焚燒;最后是填埋。
5.建立垃圾處理收費制度
針對長株潭垃圾產生量不斷增長以及垃圾處理項目存在巨大資金缺口的情況,對長株潭垃圾進行合理收費可有效遏制垃圾不斷增長的狀況,同時其收費收入可以彌補垃圾處理項目的資金缺口。
五、結語
在大力發展經濟的同時,長株潭也不能忽視對環境的保護。面對長株潭垃圾不斷增長、垃圾處理效率不高的現狀,長株潭應當借鑒國際上先進的垃圾處理技術與管理模式,努力提高長株潭垃圾處理的效率和效益,走可持續發展的道路。
[參考文獻]
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[12]劉仲華.瑞典“垃圾也是能源”[J].化工管理,2013(9):52—53
【關鍵詞】計算機 網絡管理技術 歷史 發展趨勢
【中圖分類號】TP393 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)28-0011-01
目前,計算機網絡管理技術已經運用在經濟、軍事、教育、科技等多個領域,因此,從網絡技術的整體研究出發,對于提升整個技術應用將有很大作用。
一 計算機網絡管理技術概述
計算機網絡管理技術是一項綜合技術的運用方式,從20世紀60年代產生以來,運用相當廣泛,可以說,計算機網絡技術一直圍繞在日常生活中,更加縮短了人與人之間的交往距離,也給人們的生活帶來了更多的便利。隨著計算機技術的不斷進步,計算機網絡管理技術在電子商務、網上銀行、遠程教育等聯系中日漸加強,掌握更多的計算機網絡知識,成為一種基本的職能與技術。
具體地說,計算機網絡管理技術就是通過使用通信線路與通信設備的互聯效果,再結合功能完善的網絡軟件,將不同位置、地域以及相對獨立的計算機聯系起來,構建資源共享的良性模式,在信息共享、信息傳遞、分布式處理系統等方面發揮一定的功能,尤其是在透明數據傳輸機構與系統操作下,更好地為用戶提供便利的資源訪問,為信息化技術提供堅實的技術基礎。
二 計算機網絡管理技術的發展歷史
計算機網絡管理技術是從簡單到復雜、從單機到多機、從終端到計算機之間通信聯系的整體過程,在這個過程中,技術創新與設備更新以及軟件開發是不可缺少的重要環節。
從20世紀50年代開始,在單個計算機為中心的遠程聯機系統構成中,逐漸形成了計算機技術與通信技術相融合的嘗試。通過在終端到通信線路到另一終端的系統構成,成為了計算機網絡管理技術的雛形。到了20世紀60年代,出現了多個計算機主機與通信系統互聯的軟件開發模式,于是就出現了計算機到計算機的通信時代,在結合多個中心處理機的配合下,資源開發的距離進一步縮短。尤其是ARPANET網的出現,能實現網內各個計算機資源的共享,就是通常所說的第二代計算機網絡。到了20世紀七八十年代,通信技術與計算機互融技術加強,局域網與網絡技術的融合,將不同體系機構的網絡形成信息交換的模式,這種開放型互聯參考模型的出現,簡稱為OSI,就是所謂的第三代計算機網絡。20世紀90年代,局域網絡技術的日臻成熟,成為了網絡機構的基本組成,并在光纖以及高速網絡技術的開發下,在多媒體、智能化網絡的作用下,網絡傳輸的速度更加大,呈現出千兆位網絡傳輸速率可達1G/s的效果,更好地實現了計算機網絡互聯在資源共享、數據通信、分布式處理的整體效果,就是當前的第四代計算機網絡管理技術。
隨著計算機網絡復雜性的增加,對網絡性能的要求越來越高,也給網絡管理帶來了前所未有的發展契機。為了滿足網絡的應用需求,現在的網絡管理技術正逐漸朝著層次化、集成化、Web化和智能化方向發展,網管協議也在不斷豐富,而且CMIP的應用也正逐漸擴大,開始擔負起較復雜的網絡管理任務。
三 計算機網絡管理技術的發展趨勢
由于現代通信在數據設計、分布處理等關鍵技術的進步,尤其是在微電子、微處理機的技術跟進,計算機網絡管理技術呈現出更大的發展空間,在Internet/Intranet技術的不斷進步,又使各種計算機應用系統跨越了主機/終端式、客戶/服務器式、瀏覽器/服務器式的幾個時期。今天的計算機應用系統實際上是一個網絡環境下的計算系統。
在未來計算機網絡技術的發展中,將出現比特路、服務、應用三種主要的層次,對于整個計算機網絡系統中使用SDH傳輸網絡與ATM網絡,并與IP協議接口,提供一些相應的支撐需求,尤其是在音頻、視頻傳送、文件處理、電子打印、遠程操作上,形成獨有的網絡技術模式,并在電子支付系統、可靠數據庫的建立等優質服務上增強網絡管理的綜合運用。對于電子郵件、電話、數據庫的訪問包括WWW瀏覽器以及各種視頻會議系統,都能形成強大的資源管理方式,將是未來計算機網絡管理技術的整體發展趨勢。并在對于VOD、WWW等要求立即響應的和像FTP、E-mail、音頻mail等形成綜合的技術管理服務。
在未來的發展中,還將朝著低成本的微機分布式計算機與智能化的方向發展,就是通常客戶、服務器機構模式;同時,還將出現多媒體通信、移動通信機構化發展趨勢,形成網絡結構的互聯形式,構建出大規模甚至全球性的網絡管理系統,在計算機網絡管理中尤其是寬帶業務中的新技術、新業務、新服務,都將成為一種智能化發展的網絡趨勢,并有很高的可靠性和服務質量。
參考文獻
[1]張寧、紀越峰.一種新的光因特網網絡技術研究[J].電信快報,2004(10)