第一篇：智慧校園的典型實(shí)例應(yīng)用

智慧校園的典型實(shí)例應(yīng)用---CY-TIY物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱

所謂“智慧校園”是指通過(guò)CY-TIY物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)來(lái)改變?nèi)撕托@資源相互交互的方式，實(shí)現(xiàn)從環(huán)境（包括實(shí)驗(yàn)室、教室、設(shè)備等））、資源（如公文、圖書、讱義、課件等）、、到活動(dòng)（包括教、學(xué)、科研、管理、服務(wù)、辦公等）的全部數(shù)字化、智能化。在“智慧校園” 這幅藍(lán)圖描繪中，可以看到無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。

CY-TIY物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是專為高等院校、職高的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和計(jì)算機(jī)、通訊、電子等專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而開發(fā)的完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)在市場(chǎng)需求，用實(shí)驗(yàn)方法為學(xué)生提供整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使學(xué)生能通過(guò)直觀的操作實(shí)驗(yàn)來(lái)加深學(xué)習(xí)理論。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)緊貼現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生通過(guò)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，畢業(yè)后能夠較快的適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的工作。

CY-TIY實(shí)訓(xùn)系列以“智慧校園”體系中最具代表性的“智慧校園生活”物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用部分，結(jié)合高職物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)和要求等進(jìn)行濃縮和典型化設(shè)計(jì)，適用于高等職業(yè)教育的物聯(lián)網(wǎng)就業(yè)教學(xué)。

學(xué)生通過(guò)CY-TIY實(shí)訓(xùn)系列，可以進(jìn)行體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)、操作性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，掌握“智慧校園生活”業(yè)務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念性知識(shí)，了解各種典型的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型。在有了對(duì)“智慧校園”典型業(yè)務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)性了解之后，學(xué)生通過(guò)操作性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，了解和掌握物聯(lián)網(wǎng)各種設(shè)備管理維護(hù)和軟件開發(fā)技能，具備基本的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模型分析、管理和開發(fā)技能，并能借助實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)搭建來(lái)實(shí)現(xiàn)“智慧校園生活”模型。通過(guò)體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)和操作性實(shí)驗(yàn)兩部分實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生進(jìn)入最后的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)和技術(shù)實(shí)踐真實(shí)的技術(shù)活動(dòng)，讓學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中找到學(xué)習(xí)的樂趣。

硬件平臺(tái)

硬件平臺(tái)包括：交換機(jī)、服務(wù)器、串口服務(wù)器、無(wú)線路由器、超高頻 RFID、Zigbee模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、條形碼掃描槍、智能電表、智能窗簾、火焰探測(cè)器、煙感探測(cè)器、感應(yīng)式門禁等設(shè)備。

軟件平臺(tái)

軟件平臺(tái)包括： Win

7、IIS、Adobe Flash Player、Microsoft、NET FrameworkVisual Studio 2008、SQL Server 2008、Android、Visio、文本編輯器等操作系 統(tǒng)及軟件。

實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

(1)掌握應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，包括：傳感器、條碼識(shí)讀設(shè)備、ZigBee 模塊、RFID 識(shí)讀設(shè)備、數(shù) 據(jù)采集模塊及常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。(2)掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。

(3)綜合運(yùn)用軟件工程思想，以“智慧校園生活”案例為典型代表，運(yùn)用面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)方法、C#、Android、數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)知識(shí)，完成“智慧校園生活”中的宿舍、圖書館兩個(gè)學(xué)生活動(dòng)場(chǎng)所的典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)。

第二篇：110kV變電站典型設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[范文]

110kV變電站典型設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

傳統(tǒng)的110kV變電站主要以戶外設(shè)計(jì)和安裝為主，占地面積大，且設(shè)備容易被腐蝕，尤其在高污穢地區(qū)，還極易造成污閃事故的發(fā)生。為了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，提高資源利用率，提高電網(wǎng)工程建設(shè)效率，國(guó)家電網(wǎng)公司在2005年提出“推廣電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，各級(jí)電網(wǎng)工程建設(shè)要統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推廣應(yīng)用典型優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省投資，提高效益”。典型設(shè)計(jì)堅(jiān)持以“安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、保護(hù)環(huán)境、投資合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、運(yùn)行高效”的設(shè)計(jì)原則，采用模塊化設(shè)計(jì)手段，做到統(tǒng)一性與可靠性、先進(jìn)行、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性和靈活性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

海陽(yáng)市供電公司積極響應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)公司的號(hào)召，積極推廣110kV變電站典型設(shè)計(jì)。本文就海陽(yáng)市供電公司110kV變電站典型設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例予以闡述，以說(shuō)明推廣典型設(shè)計(jì)的重要意義。110kV變電站典型設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)列

海陽(yáng)市供電公司2006年開始采用110kV變電站典型設(shè)計(jì)，到目前為止，已經(jīng)完成3座110kV變電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)工作。從實(shí)際效果來(lái)看，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，下面以110kV望石變電站為例對(duì)典型設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

110kV望石變電站位于海陽(yáng)市新建的臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)，該區(qū)域規(guī)劃面積較小，但是電力負(fù)荷較為集中。該區(qū)域包括以萊福士造船廠在內(nèi)的多個(gè)用電大戶正在興建中，而山東核電設(shè)備制造公司已經(jīng)投產(chǎn)。根據(jù)該區(qū)域負(fù)荷預(yù)測(cè)及用電負(fù)荷性質(zhì)，海陽(yáng)市供電公司按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、投資合理、運(yùn)行高效的原則，結(jié)合該站用電負(fù)荷集中、土地昂貴、臨近海邊（Ⅳ級(jí)污穢區(qū)）、電纜出線多等客觀事實(shí)，對(duì)110kV望石變電站作了如下設(shè)計(jì)。

該站為半戶內(nèi)無(wú)人值班變電站（半戶內(nèi)布置方式即除主變壓器以外的全部配電裝置，集中布置在一幢主廠房的不同樓層的電氣布置方式），變電站主體是生產(chǎn)綜合樓，除主變壓器外所有配電裝置均安裝在綜合樓內(nèi)。以生產(chǎn)綜合樓和主變壓器為中心，四周布置環(huán)形道路，大門入口位于站區(qū)東南角，正對(duì)生產(chǎn)綜合樓主入口。綜合樓共兩層，一層為10kV配電裝置室、電容器室、接地變壓器室及主控室，二層為110kV GIS室。

1.1 電氣主接線

變電站設(shè)計(jì)規(guī)模及主接線。通過(guò)負(fù)荷資料的分析，考慮到安全、經(jīng)濟(jì)及可靠性，確定110kV變電站主接線。電氣主接線圖如圖1所示。通過(guò)負(fù)荷分析和供電范圍，確定變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)，該設(shè)計(jì)中主變壓器總?cè)萘繛?×50MVA（110/10.5kV），一期（共兩期）設(shè)計(jì)為1×31.5MVA（110/10.5kV），采用雙繞組油浸自冷有載調(diào)壓變壓器。110kV出線共2回，一期1回，采用內(nèi)橋接線方式。10kV出線共24回，一期24回，采用單母線分段接線方式。無(wú)功補(bǔ)償電容器為2×6000（3000+3000）kvar，分別接入10kV兩段母線上。

圖1 110kV望石變電站主接線圖

各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式。110kV側(cè)直接接地，由于主變壓器10kV側(cè)沒有中性點(diǎn)，而10kV側(cè)全部采用電纜出線，電網(wǎng)接地電容電流較大，故采用了站用電與消弧線圈共用的接地變壓器。

1.2 短路電流水平

根據(jù)終期（共兩期）雙繞組自冷變壓器的容量、空載損耗、負(fù)載損耗、短路阻抗等相關(guān)參數(shù)，考慮電網(wǎng)遠(yuǎn)景規(guī)劃，按照三相短路驗(yàn)算，并套用《國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)110kV變電站分冊(cè)》中110kV變電站典型設(shè)計(jì)（方案B-1），確定110kV電壓等級(jí)的設(shè)備短路電流為kA，10kV電壓等級(jí)的設(shè)備短路電流為31.5kA。

1.3 主要電氣設(shè)備選擇

考慮城市噪音控制，選用雙繞組低損耗自冷變壓器，采用YNd11接線組別。因站址臨近海邊，空氣濕度大及鹽堿度高，故110kV設(shè)備采用六氟化硫封閉式組合電器，斷路器額定電流為2000A，額定開斷電流為31.5kA。10kV設(shè)備選用N2X系列氣體絕緣開關(guān)柜，N2X開關(guān)柜采用單氣箱結(jié)構(gòu)，每個(gè)開關(guān)柜獨(dú)立一個(gè)氣箱，氣箱內(nèi)安裝免維護(hù)的三工位開關(guān)和固封極柱式真空斷路器，通過(guò)插接方式與其他元器件組合，實(shí)現(xiàn)和滿足不同的主接線方式。該開關(guān)柜分成三個(gè)間隔：高壓密封間隔，低壓控制間隔，電纜和TA間隔。斷路器為真空斷路器，主變壓器及分段回路額定電流為3150A，額定開斷電流為31.5kA；出線回路額定電流為1250A，額定開斷電流為20kA。

1.4 過(guò)電壓保護(hù)及接地

110kV及35kV設(shè)備全部選用金屬氧化物避雷器，并按照GB 11032-2000《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》之規(guī)定進(jìn)行選擇。按照防直擊雷原則進(jìn)行理論計(jì)算，在主建筑屋頂安裝避雷帶及避雷針，用以保護(hù)主建筑物及主變壓器。按照DL/T 621-1997《交流電氣裝置的接地》的規(guī)定進(jìn)行電氣設(shè)備接地，主接地網(wǎng)由水平接地體和垂直接地體組成復(fù)合接地網(wǎng)，將建筑物的接地與主接地網(wǎng)可靠連接，接地埋深0.8m。接地網(wǎng)實(shí)測(cè)電阻為0.43Ω。

1.5 站用電和照明

變電站遠(yuǎn)景采用2臺(tái)干式接地變壓器500/10.5-80/0.4，每臺(tái)總?cè)萘繛?00kVA，其中站用電額定容量為80kVA。兩臺(tái)接地變壓器分別經(jīng)斷路器接入10kV＃

4、＃5母線上。站用電為380/220V三相四線制中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，站用變壓器低壓側(cè)采用單母線分段接線。室外照明采用投光燈，室內(nèi)工作照明采用熒光燈、白熾燈，事故照明采用白熾燈。事故照明為獨(dú)立的照明系統(tǒng)。

1.6 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能完成對(duì)變電站所有設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。電氣模擬量采集采用交流采樣，保護(hù)動(dòng)作及裝置報(bào)警等重要信號(hào)采用硬節(jié)點(diǎn)方式輸入測(cè)控單元。系統(tǒng)具備防誤閉鎖功能，能完成全站防誤操作閉鎖。具有與電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)的接口，軟、硬件配置能支持聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及通信規(guī)約的要求。全站設(shè)有一套雙時(shí)鐘源GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)所有裝置的時(shí)鐘同步。監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)110kV及10kV斷路器、隔離開關(guān)、主變壓器中性點(diǎn)接地開關(guān)、主變壓器分接頭、無(wú)功補(bǔ)償裝置、站用電源、直流系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)等多方面進(jìn)行監(jiān)控。操作控制功能按分層操作設(shè)計(jì)，達(dá)到了任何一層的操作、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和選擇切換開關(guān)的狀態(tài)都處于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控之中。

1.7 保護(hù)裝置的配置

整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)全部選用微機(jī)型保護(hù)裝置。主變壓器保護(hù)包括差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)，在主控室集中組屏安裝。10kV保護(hù)測(cè)控裝置采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置，裝設(shè)在成套開關(guān)柜上，10kV線路保護(hù)具有低周減載功能。另外，10kV系統(tǒng)還具有小電流接地選線功能。

1.8 直流系統(tǒng)

直流系統(tǒng)額定電壓為220V，設(shè)單組閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池組和雙套冗余配置的高頻開關(guān)電源充電裝置，并設(shè)置一套微機(jī)型直流接地自動(dòng)檢測(cè)裝置。蓄電池容量為100Ah。該系統(tǒng)還配置一臺(tái)UPS，容量為3kVA，UPS系統(tǒng)為站內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、通信設(shè)備等重要二次設(shè)備提供不間斷電源。

1.9 圖象監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

大樓入口處設(shè)置攝像頭；主控室、電容器室、接地變壓器室以及各級(jí)電壓配電裝置室均安裝室內(nèi)攝像頭；主變壓器區(qū)安裝室外攝像頭。監(jiān)控信號(hào)通過(guò)光纜傳送到調(diào)度主站，用以完成變電站全站安全及設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)控。

站內(nèi)配置一套火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。火災(zāi)報(bào)警控制器設(shè)置在主控樓內(nèi)。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，顯示發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)，并通過(guò)通信接口和光纜，將信息最終傳至調(diào)度端。結(jié)束語(yǔ)

該典型設(shè)計(jì)的變電站與常規(guī)室外布置變電站相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。第一，土地占用面積不足常規(guī)變電站的三分之一。第二，該站臨近海邊，屬高污穢地區(qū)。所有配電設(shè)備均室內(nèi)布置，尤其是110kV及10kV配電設(shè)備全部采用氣體絕緣全密封開關(guān)設(shè)備，有效地防范了污閃事故的發(fā)生。第三，配電設(shè)備檢修周期長(zhǎng)，供電可靠性高。第四，采用接地變壓器，很好地解決了10kV電纜出線引起的電網(wǎng)接地大電容電流。第五，具備了無(wú)人值班的條件，實(shí)現(xiàn)了變電站無(wú)人值班。

應(yīng)用110kV變電站典型設(shè)計(jì)，能大大提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也對(duì)110kV變電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備規(guī)范、節(jié)約土地及資源消耗等方面有著重要意義。

參考文獻(xiàn)

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第三篇：鈑金件數(shù)字化制造技術(shù)典型應(yīng)用實(shí)例

鈑金件數(shù)字化制造技術(shù)典型應(yīng)用實(shí)例

鈑金件是構(gòu)成航空航天等產(chǎn)品外形、結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝的主要零件。以飛機(jī)產(chǎn)品為例，三代機(jī)與二代機(jī)對(duì)比，鈑金件總

零件減少，但其數(shù)量比例并未減少，約占飛機(jī)零件數(shù)量的50%。在航空航天產(chǎn)品研制中，大型整體壁板、曲線彎

邊框肋零件、導(dǎo)彈加強(qiáng)框等復(fù)雜鈑金件精密成形是關(guān)鍵性技術(shù)之一。基于數(shù)字化技術(shù)發(fā)展精密成形是世界各國(guó)在

鈑金成形技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方面一致的認(rèn)識(shí)。本課題首先描述了鈑金零件制造技術(shù)的發(fā)展需求和數(shù)字化制造技術(shù)基礎(chǔ)，分析了鈑金數(shù)字化制造技術(shù)的核心，最后介紹了典型應(yīng)用實(shí)例。

航空航天產(chǎn)品對(duì)鈑金件制造技術(shù)的要求

隨著航空航天產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)鈑金零件的表面質(zhì)量、形狀精度、成形過(guò)程穩(wěn)定性、成形后性能、產(chǎn)品合格率

等的要求日益提高。新型飛機(jī)氣動(dòng)外形要求更嚴(yán)、壽命要求長(zhǎng)，鈑金件不許敲擊成形，對(duì)鈑金件的要求不只是貼

合，而且要有穩(wěn)定的質(zhì)量和性能狀態(tài)，飛機(jī)機(jī)翼外形相對(duì)理論外形的偏差一般要小于0.5，不平滑度小于

0.05~0.15，鈑金件彎邊高度的精度要求是H+0.2-0.1。而靠樣板等模擬量協(xié)調(diào)制造的工裝外形誤差往往達(dá) 0.2~0.3mm，局部甚至高達(dá)0.5mm，要提升鈑金成形技術(shù)水平，鈑金件制造的數(shù)字化是必然選擇。

與其他加工制造方法相比，鈑金制造數(shù)字化有著更為復(fù)雜的技術(shù)難題。首先，鈑金件外形復(fù)雜、薄板料，制

造過(guò)程包括下料、成形等多個(gè)工序，其數(shù)字化定義不僅包括零件本身的定義，更包括工序件的定義和優(yōu)化。為達(dá)

到精密成形，如何在考慮塑性變形特點(diǎn)、成形回彈等因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行毛坯定義、成形工藝數(shù)模定義，如何解決

鈑金件制造中模具型面的傳遞與控制等問(wèn)題變得十分復(fù)雜。其次，鈑金件成形是塑性變形過(guò)程，由于物理上的非

線性所帶來(lái)的不唯一性、不可逆性等引起的工藝上的不確定性，在影響鈑金成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率的諸多因素中，能夠完全定量把握的并不多。第三，鈑金成形過(guò)程是一次性的，在較短時(shí)間內(nèi)完成成形過(guò)程。成形過(guò)程中需控制 的主要是成形力、溫度等工藝過(guò)程參數(shù)，而非坐標(biāo)等幾何參數(shù)，控制難度更大。由于材料性能的不穩(wěn)定性和隨機(jī)

性，使工藝參數(shù)設(shè)計(jì)和成形過(guò)程精確控制十分困難。因此，需從成形工藝設(shè)計(jì)、制造模型定義、模具型面控制與

設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程模擬與綜合優(yōu)化等方面展開研究，形成實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鈑金件精密成形的數(shù)字化制造整體解決方案。

鈑金數(shù)字化制造技術(shù)基礎(chǔ)

鈑金件數(shù)字化制造是在考慮塑性變形特點(diǎn)、成形質(zhì)量要求等因素基礎(chǔ)上，以數(shù)字化技術(shù)為手段，通過(guò)合理的

制造模型數(shù)字化定義、模具數(shù)字化設(shè)計(jì)制造、優(yōu)化的加工工藝參數(shù)及成形過(guò)程精確控制，使零件成形后不需要加

工或僅需少量加工就可滿足質(zhì)量要求，其過(guò)程見圖1。

鈑金件數(shù)字化制造技術(shù)基礎(chǔ)包括以下方面。

（1）鈑金件工藝數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)：以鈑金件制造模型信息為依據(jù)，完成制造指令設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)計(jì)算，生成

鈑金車間加工零件的生產(chǎn)性工藝文件。通過(guò)對(duì)鈑金材料性能數(shù)據(jù)、典型流程、工藝參數(shù)等工藝知識(shí)進(jìn)行積累，把

大量經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為企業(yè)內(nèi)共享知識(shí)，通過(guò)知識(shí)重用技術(shù)在鈑金制造過(guò)程中從知識(shí)庫(kù)中提取合適知識(shí)用于

鈑金成形工藝設(shè)計(jì)，提高鈑金工藝設(shè)計(jì)效率和成形質(zhì)量。

（2）鈑金件制造模型定義技術(shù)：鈑金零件從毛坯到成品零件的成形過(guò)程由多個(gè)工序組成，下料工序的毛坯和

排樣模型、成形工序的工件模型和回彈修正模型等共同構(gòu)成了制造模型。制造模型的精確定義是進(jìn)行成形工藝過(guò)

程和模具設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，控制著零件精密成形過(guò)程。對(duì)鈑金零件，需考慮零件材料、變形特性等因素，建立毛

坯和工藝模型的專用計(jì)算工具，為工裝設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)控編程等提供數(shù)據(jù)源，以滿足零件精密成形的需 要。

（3）鈑金件成形模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)：鈑金零件剛度小，橡皮囊液壓成形、蒙皮拉形、型材拉彎、導(dǎo)管彎曲、沖壓成形等成形工藝，必須用體現(xiàn)零件尺寸和形狀的成形模具來(lái)制造，以保證其形狀和尺寸的準(zhǔn)確度。難點(diǎn)在

于為了避免成形缺陷（回彈、起皺、破裂等），實(shí)現(xiàn)精密成形，模具形狀與最終零件形狀并不相同。以制造模型

為依據(jù)，運(yùn)用數(shù)值模擬等技術(shù)手段建立模具型面和尺寸修正的綜合優(yōu)化技術(shù)，保證精密成形。

（4）鈑金件成形數(shù)控編程與設(shè)備控制技術(shù)：鈑金數(shù)控成形設(shè)備已得到廣泛應(yīng)用，一些重點(diǎn)鈑金成形設(shè)備均采

用了數(shù)控化，如數(shù)控下料銑、數(shù)控拉形機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)、數(shù)控噴丸機(jī)等。鈑金成形設(shè)備的數(shù)控化使

生產(chǎn)效率、精度和產(chǎn)品適應(yīng)性較手工成形大為提高。對(duì)蒙皮拉形、噴丸成形、數(shù)控拉彎等設(shè)備，需要控制的主要

是成形力、時(shí)間等工藝過(guò)程參數(shù)，傳統(tǒng)上采用經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)的“錄返式”方法得到控制程序，無(wú)法適應(yīng)提高加工

效率和質(zhì)量的要求。通過(guò)解析各類設(shè)備控制程序文件的格式，開發(fā)根據(jù)工藝參數(shù)自動(dòng)生成數(shù)控指令的工具，實(shí)現(xiàn)

數(shù)控編程的自動(dòng)化和設(shè)備的精確控制。

鈑金件數(shù)字化制造技術(shù)核心

鈑金件數(shù)字化制造過(guò)程中，各種信息均以數(shù)字形式表達(dá)和存儲(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在鈑金制造的工藝、生產(chǎn)等各業(yè)務(wù)

部門內(nèi)傳遞和交換。從以傳統(tǒng)的模擬量為載體向以數(shù)字量為載體的制造模式的變革，核心在于2個(gè)方面：一方面是

面向工藝鏈數(shù)字化定義制造模型，作為工藝、工裝設(shè)計(jì)和數(shù)控代碼生成的依據(jù)；另一方面是對(duì)工藝知識(shí)進(jìn)行建庫(kù)

和使用，作為信息定義的支撐，從而建立以數(shù)字量定義、傳遞與控制為主的技術(shù)體系。

1基于制造模型的數(shù)字量傳遞與控制

在鈑金件設(shè)計(jì)模型向最終零件的移形過(guò)程中，由于成形過(guò)程中材料性能的影響以及回彈等因素，成形鈑金件 的模具形狀與設(shè)計(jì)的零件最終形狀存在一定偏差，而不是設(shè)計(jì)模型的簡(jiǎn)單傳遞。制造模型與設(shè)計(jì)模型是同一對(duì)象 的2個(gè)不同部分，適用于2個(gè)不同階段。在基于模擬量傳遞為主的鈑金件制造模式中，鈑金件制造工藝過(guò)程各環(huán)節(jié) 的幾何形狀沒有嚴(yán)密的數(shù)字定義，零件制造準(zhǔn)確度難以提高。鈑金件設(shè)計(jì)模型準(zhǔn)確描述了最終形狀和尺寸，但未

考慮鈑金件工藝過(guò)程的中間狀態(tài)，無(wú)法解決設(shè)計(jì)信息向制造延拓的矛盾。確定工序順序和內(nèi)容后，制造模型是考

慮工藝因素，把傳統(tǒng)制造模式中以模擬量作為載體的零件形狀和尺寸信息采用如圖2所示，基于制造模型的數(shù)字量傳遞與控制是通過(guò)面向工藝過(guò)程定義工件模型和工藝模型——移形到工藝裝備——生

成數(shù)控程序——以數(shù)字量傳遞至數(shù)控設(shè)備這樣一個(gè)并行數(shù)字化制造過(guò)程，其實(shí)質(zhì)在于毛坯組合排樣模型、成形工

藝模型等下料、成形、檢驗(yàn)各控形節(jié)點(diǎn)中的CAD幾何模型直接用于成形模具設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)工裝設(shè)計(jì)、制造指令設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)控加工等環(huán)節(jié)；基于工裝的數(shù)字化模型，能在樣板制造、模具制造中始終保持給定的公差；

考慮如圖2所示，基于制造模型的數(shù)字量傳遞與控制是通過(guò)面向工藝過(guò)程定義工件模型和工藝模型——移形到工藝

裝備——生成數(shù)控程序——以數(shù)字量傳遞至數(shù)控設(shè)備這樣一個(gè)并行數(shù)字化制造過(guò)程，其實(shí)質(zhì)在于毛坯組合排樣模

型、成形工藝模型等下料、成形、檢驗(yàn)各控形節(jié)點(diǎn)中的CAD幾何模型直接用于成形模具設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)工裝設(shè)計(jì)、制

造指令設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)控加工等環(huán)節(jié)；基于工裝的數(shù)字化模型，能在樣板制造、模具制造中始終保持給

定的公差；考慮回彈等因素直接修正后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；這就消除了從檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)裝備到工作裝備再到零件的模擬量

傳遞的若干中間環(huán)節(jié)引起的誤差，減少了人為不確定因素的影響，改變了反復(fù)試錯(cuò)的制造方式，從而實(shí)現(xiàn)精密、快速和低成本的制造。

2基于工藝知識(shí)的鈑金件工藝過(guò)程設(shè)計(jì)

鈑金件及其成形工藝的種類繁多、成形過(guò)程的多因素性決定了鈑金件制造依賴于在長(zhǎng)期實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)知

識(shí)，鈑金件工藝過(guò)程設(shè)計(jì)是知識(shí)需求密集的過(guò)程。在鈑金數(shù)字化制造中，除了使用CAx系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)工作之外，同時(shí)還需要鈑金制造知識(shí)的支持。對(duì)已有知識(shí)的重用包括知識(shí)建庫(kù)和知識(shí)使用2個(gè)基本的過(guò)程。如圖3所示，基于知識(shí)的鈑金制造要素定義是對(duì)鈑金制造領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行建庫(kù)存儲(chǔ)，在鈑金件數(shù)字化制造過(guò)程中，應(yīng)用系統(tǒng)

根據(jù)鈑金零件信息從知識(shí)庫(kù)中檢索已有知識(shí)而使知識(shí)重現(xiàn)，形成問(wèn)題的解，同時(shí)創(chuàng)建的新知識(shí)不斷更新到知識(shí)庫(kù) 中。

在對(duì)企業(yè)鈑金工藝設(shè)計(jì)大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)鈑金工藝知識(shí)進(jìn)行分類形成型譜圖，對(duì)基本類型知識(shí)進(jìn)一步分

解為信息后建立鈑金工藝知識(shí)庫(kù)框架；對(duì)知識(shí)采集和入庫(kù)，首先定義鈑金工藝領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建制造指

令知識(shí)、各種成形工藝參數(shù)設(shè)計(jì)知識(shí)、成形模具設(shè)計(jì)知識(shí)等內(nèi)容。采用基Web的架構(gòu)對(duì)知識(shí)進(jìn)行管理，分布式環(huán)

境便于工藝人員查閱、選用、修正和不斷積累。

典型應(yīng)用案例

1框肋零件橡皮囊液壓成形

框肋零件是飛機(jī)機(jī)體骨架中的組件，擔(dān)負(fù)著確定飛機(jī)外形和承受氣動(dòng)載荷的雙重任務(wù)。框肋零件的結(jié)構(gòu)要素

包括腹板、彎邊、加強(qiáng)窩、加強(qiáng)槽、減輕孔、下陷等。彎邊按幾何形狀分為直線彎邊、凸曲線彎邊、凹曲線彎邊，有氣動(dòng)外形要求的零件彎邊有較嚴(yán)格的精度要求。

采用基于制造模型的數(shù)字量傳遞方法，橡皮囊液壓成形模具外形的設(shè)計(jì)（見圖4）依賴于制造模型中的成形工

藝模型而不是直接依賴零件原始數(shù)模。成形工藝模型考慮了零件的回彈等因素，給出修正方案及修正參考值，對(duì)

型面和尺寸進(jìn)行了合理的預(yù)修正。通過(guò)對(duì)框肋零件回彈修正設(shè)計(jì)知識(shí)的整理和存儲(chǔ)，建立框肋零件回彈修正模型

設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)，支持框肋零件回彈量的預(yù)測(cè)。以制造模型為框肋零件橡皮囊液壓成形工藝過(guò)程的數(shù)據(jù)源，改變了反

復(fù)試錯(cuò)的制造方式，簡(jiǎn)化了模具設(shè)計(jì)的工作，減少了人為不確定因素的影響，提高了模具設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)可保

證零件成形后的精度，提高零件制造的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)零件的精密、快速和低成本的制造。

2型材拉彎成形

航空航天產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中型材零件有框、肋梁的緣條和長(zhǎng)桁零件等，是構(gòu)成產(chǎn)品骨架的主要結(jié)構(gòu)件。以導(dǎo)彈加強(qiáng)

框?yàn)槔擃惲慵菍?dǎo)彈橫向承力元件，除了維持彈身外形，其主要的功用是承受彈身的橫向集中載荷，由于導(dǎo) 彈產(chǎn)品對(duì)零件強(qiáng)度的要求使得零件壁厚、材料硬度大，難于成形。通過(guò)發(fā)展拉彎過(guò)程精確成形與智能控制技術(shù)，建立數(shù)字化拉彎系統(tǒng)，如圖5所示。

根據(jù)拉彎毛料的材料特性、幾何形狀、模具外形尺寸、機(jī)床工作參數(shù)、加載方式、摩擦潤(rùn)滑情況，結(jié)合塑性

力學(xué)與工藝參數(shù)設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)，計(jì)算拉彎工藝參數(shù)，根據(jù)計(jì)算參數(shù)自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，用以控制數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)成

形過(guò)程，該技術(shù)已將回彈角控制精度由1.2°提高至0.2°，實(shí)現(xiàn)型材零件精密成形。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化是現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的核心。航空航天產(chǎn)品鈑金件種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既具有共同的生產(chǎn)特性，又

具有各自的工藝特點(diǎn)，制造模型和工藝知識(shí)是鈑金件數(shù)字化制造的核心所在。由于鈑金工藝的特點(diǎn)其實(shí)現(xiàn)數(shù)字化 的難點(diǎn)，鈑金精密制造技術(shù)發(fā)展需要從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、成果工程化這樣一個(gè)過(guò)程緊密銜接，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的

自主研究和工程化過(guò)程，絕非引入幾套設(shè)備、軟件就可以形成實(shí)現(xiàn)精密成形的鈑金件數(shù)字化制造技術(shù)能力。近年 來(lái)，國(guó)內(nèi)在國(guó)防基礎(chǔ)科研、民機(jī)專項(xiàng)等項(xiàng)目支持下，結(jié)合型號(hào)產(chǎn)品的研制，已突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)全面

掌握精密成形技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

數(shù)字量表達(dá)和定義，是工藝資源設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。其作用包括用于工藝裝備設(shè)計(jì)、工藝參 數(shù)和數(shù)控程序設(shè)計(jì)。

第四篇：議論文實(shí)例應(yīng)用

1.夸父逐日──可以論證追求奮斗、理想信念、獻(xiàn)身精神等。2.神農(nóng)嘗百草──可以論證開拓創(chuàng)業(yè)、勇于實(shí)踐不斷探索等。3.勾踐臥薪嘗膽──可以論證忍辱負(fù)重、憤發(fā)圖強(qiáng)等。

4.魯班發(fā)明鋸子──可以論證類比思維、觸發(fā)靈感、造福后世等。5.孫武操練女兵──可以論證嚴(yán)于律令、整軍經(jīng)武效果驚人等。6.商鞅變法──可以論證改革求新、富國(guó)強(qiáng)兵、動(dòng)機(jī)與效果背反等。7.鄒忌諷齊王納諫──可以論證進(jìn)諫納諫、廣開言路、勇于接受批評(píng)等。8.趙武靈王胡服騎射──可以論證突破傳統(tǒng)、努力學(xué)習(xí)引進(jìn)等。

9.孟子母擇鄰而居──可以論證正確引導(dǎo)子女、重視環(huán)境對(duì)人的影響等。10.莊子談庖丁解牛──可以論證得其要道、掌握規(guī)律、迎刃解難等。

11.李冰修都江堰──可以論證功在當(dāng)代、澤及后人、科學(xué)技術(shù)的重大作用等。12.扁鵲見蔡桓公──可以論證病須早治、諱疾忌醫(yī)、后患無(wú)窮等。13.蘇秦懸梁刺股──可以論證立志自強(qiáng)、勤奮刻苦、持之以恒等。14.廉頗與藺相如──可以論證大智大勇、改過(guò)從善、團(tuán)結(jié)保國(guó)等。

15.趙括紙上談兵──可以論證脫離實(shí)際、空談?wù)`國(guó)、用人要看真本事等。16.毛遂自薦──可以論證敢于挺身而出、肯定自我、為國(guó)排憂等。17.荊軻刺秦王──可以論證殺身成仁、舍生取義、冒險(xiǎn)犯難報(bào)知己等。18.葉公好龍──可以論證言行脫節(jié)、崇尚自取其咎等。

19.項(xiàng)羽、劉邦鴻門宴──可以論證濫施寬容、坐失良機(jī)、釀成后禍等。20.劉邦約法三章──可以論證嚴(yán)于紀(jì)律、立信安民方可成大業(yè)等。21.肖何追韓信──可以論證珍異人才、敢于重用無(wú)名之輩等。

22.張良與圯上老人──可以論證尊重老者、經(jīng)受考驗(yàn)、終獲厚待等。23.董仲舒三年不窺園──可以論證專心致志、發(fā)憤讀書等。

24.司馬遷撰《史記》──可論證為了事業(yè)犧牲一切、孜孜不倦、奮斗不已等。25.蘇武牧羊──可以論證忠于國(guó)家、保持氣節(jié)、威武不屈等。26.馬援馬革裹尸──可以論證立志報(bào)國(guó)、義無(wú)反顧、效命沙場(chǎng)等。27.班超出使西域──可以論證當(dāng)仁不讓、為國(guó)揚(yáng)威、交流開拓等。28.孔融讓梨──可以論證謙遜禮讓、克己待人、尊敬年長(zhǎng)者等。

29.曹孟德老驥伏櫪──可以論證年高者壯心未已、理想永存、向往奮斗等。30.曹沖稱象──可以論證少年英才、聰明過(guò)人、獨(dú)辟蹊徑破難關(guān)等。31.諸葛亮七擒孟獲──可以論證服人以德、攻心為上等。

32.周處除三害──可以論證為民除害、改惡從善、戰(zhàn)勝自我等。

33.祖逖聞雞起舞和擊楫中流──可以論證修身健體、嚴(yán)于律己和不忘復(fù)國(guó)等。34.王羲之臨池學(xué)書──可以論證刻苦練功、勤學(xué)不倦、矢志求成等。35.李春修趙州橋──可以論證微賤者的才智、古代科技的昌盛等。36.隋煬帝亡國(guó)──可以論證驕奢淫逸、專橫跋扈的惡果等。

37.唐太宗重用魏征──可以論證大膽起用反對(duì)過(guò)自己的人、勇于納諫等。

38.鑒真東渡日本國(guó)──可以論證外出學(xué)習(xí)的艱難和學(xué)習(xí)者的執(zhí)著、頑強(qiáng)、矢志不二等。39.日本派出遣唐使──可以論證外邦的虛心學(xué)習(xí)與古代的文化交流等。40.包拯剛正不阿──可以論證秉公執(zhí)法、不循私情、不畏權(quán)貴等。41.歐陽(yáng)修三上苦讀──可以論證珍惜光陰、見縫插針、日積月累等。

42.王安石游褒禪山──可以論證敢于登攀、勇敢探索、無(wú)限風(fēng)光在險(xiǎn)峰等。43.楊時(shí)立雪程門──可以論證求師的謙遜真誠(chéng)、執(zhí)著懇切的精神等。44.梁紅玉抗金兵──可以論證女性的愛國(guó)精神、頑強(qiáng)斗志等。45.文天祥的正氣歌──可以論證愛國(guó)、成仁取義、視死如歸的無(wú)畏精神等。46.黃道婆改進(jìn)紡織術(shù)──可以論證傳播技術(shù)、致富鄉(xiāng)里的無(wú)私奉獻(xiàn)等。47.王冕學(xué)畫──可以論證勤奮苦學(xué)、堅(jiān)持不輟、終獲成功等。

48.鄭和下西洋──可以論證大膽創(chuàng)舉、開拓海外交流、發(fā)展貿(mào)易等。49.海瑞冒死上疏──可以論證剛正不阿、敢于直言、秉公執(zhí)法等。50.李時(shí)珍跋山涉水寫本草──可以論證忠于事業(yè)、不畏艱難等。

51.徐光啟學(xué)習(xí)西洋科技──可以論證破除保守思想、放眼海外、虛心學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)等。52.袁崇煥的含冤而死──可以論證主觀武斷、偏聽偏信、毀滅人才的嚴(yán)重后果。53.東林黨人關(guān)心國(guó)事──可以論證知識(shí)分子憂國(guó)憂民、諫言議政等。

54.徐霞客游歷天下──可以論證執(zhí)著、勤勉、不懼艱難險(xiǎn)阻的實(shí)踐精神等。55.李自成起義的成敗──可以論證興亡盛衰、變化在自身等。56.清初的文字獄──可以論證壓制思想、扼殺文明的可悲等等。

57.林則徐“睜開眼睛看世界”──可以論證有識(shí)之士放眼天下、學(xué)習(xí)外國(guó)等。

第五篇：智慧校園建設(shè)與應(yīng)用新發(fā)展

智慧校園建設(shè)與應(yīng)用新發(fā)展

1.從數(shù)字校園到智慧校園

今天的主題是“智慧校園建設(shè)”，不得不從“智慧教育”的概念說(shuō)起。我把智慧教育的原創(chuàng)觀點(diǎn)歸功于錢學(xué)森，因?yàn)樗?997年提出了培養(yǎng)“大成智慧”的教育理念。

錢學(xué)森是我國(guó)國(guó)防科技元?jiǎng)祝l(fā)現(xiàn)一些國(guó)防大項(xiàng)目的領(lǐng)軍人物不僅科技知識(shí)深厚，而且大多懂哲學(xué)、人文等，便很有感觸，提出如何培養(yǎng)具有“大成智慧”人才的戰(zhàn)略構(gòu)想。曾有專家向錢學(xué)森請(qǐng)教大成智慧的英文譯名，錢老提出兩種譯法，其中之一是“Wisdom in Cyberspace”（網(wǎng)絡(luò)信息空間中的智慧），這個(gè)說(shuō)法跟我們現(xiàn)在說(shuō)的以信息化促進(jìn)智慧教育十分吻合，所以我們可以把錢學(xué)森的大成智慧說(shuō)作為智慧教育研究的出發(fā)點(diǎn)。

2008年，IBM公司提出“智慧星球”的概念，引發(fā)了智慧城市、智慧交通、智慧醫(yī)療等方面研究與應(yīng)用，自然想到還應(yīng)該有“智慧教育”，其英文名稱是smart education。這個(gè)英漢對(duì)譯存在一些爭(zhēng)議，因?yàn)閟mart是機(jī)智靈活的意思，而wisdom才對(duì)應(yīng)“智慧”。什么是智慧？我很喜歡華東師范大學(xué)已故哲學(xué)家馮契教授的界定，他在晚年用文言文寫了一本《智慧說(shuō)》，其中說(shuō)道：智，法用也；慧明道也；智慧，道法也。

另外，知識(shí)管理專家認(rèn)為從數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)到智慧的提升與情境關(guān)聯(lián)性密不可分，并且智慧是面向未來(lái)的創(chuàng)新能力。

智慧教育的核心技術(shù)是智慧計(jì)算（smart computing），被認(rèn)為是計(jì)算技術(shù)史上的第四次浪潮（前三次為主機(jī)計(jì)算、個(gè)人計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算），可以概括為五大特征：境覺、分析、抉擇、行動(dòng)、溯因。其中境覺包括環(huán)境感知、情境感知、社會(huì)感知，對(duì)于智慧系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是最基本的、必需的功能。教育界人所熟知的多元智能，其英文名稱是Multiple Intelligences，但近年出現(xiàn)了用Smart代替Intelligence的趨向，比如語(yǔ)言智能叫做word smart，數(shù)理邏輯智能叫做number smart，身體運(yùn)動(dòng)智能叫做body smart。我倡導(dǎo)的智慧教育把wisdom、intelligent、smart整合在一起，代表道、法、術(shù)三者在教育教學(xué)中融合。

有個(gè)美國(guó)網(wǎng)站上提出這樣一個(gè)問(wèn)題：如果我們現(xiàn)在需要智慧學(xué)習(xí)，難道我們有過(guò)愚笨學(xué)習(xí)嗎？此話給我很大的啟發(fā)，我就采用逆向思維方法，給愚笨教育“畫像”，仔細(xì)一想，還真的發(fā)現(xiàn)很多愚笨教育現(xiàn)象，例如：凡是造成學(xué)生高負(fù)擔(dān)、低成效的教育是愚笨的教育；凡是以書本為上、忽視實(shí)踐能力發(fā)展的教育是愚笨的教育；凡是抹殺個(gè)人特性、拒絕因材施教的教育是愚笨教育。如此等等，不勝枚舉。我們教育的本意是讓人脫離愚昧，但為什么愚昧性卻與許多教育過(guò)程形影相隨，揮之不去，這是值得我們反思的問(wèn)題。

我是2012年開始關(guān)注智慧教育的研究，提出智慧教育的初步定義（為了拋磚引玉吧）：智慧教育是利用先進(jìn)的信息技術(shù)來(lái)構(gòu)建智能化的環(huán)境，使得師生能夠開展高效能的教與學(xué)方法，能為學(xué)習(xí)者提供最合適的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)，使他們從不能變?yōu)榭赡埽瑥男∧茏優(yōu)榇竽埽瑥亩囵B(yǎng)具有良好的價(jià)值取向、較高的思維品質(zhì)、較強(qiáng)的思維能力的人才。這也是我們發(fā)展智慧校園的一個(gè)目標(biāo)。我們從數(shù)字化教育轉(zhuǎn)向智慧教育，就是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。

我做了一個(gè)關(guān)于智慧教育的圖示，把智慧教育的英譯改成Smarter Education，用了以一個(gè)比較級(jí)Smarter，是為了避免要么智慧、要么愚笨的二元對(duì)立，追求越來(lái)越靈巧、越來(lái)越有智慧的教育，沒有最好，只有更好，鞭策我們自己不斷進(jìn)取。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)理念，我們必須運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)來(lái)構(gòu)建智能化教育環(huán)境，包括智慧終端、智慧校園、智慧教室、智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧教育云等，再加上智慧的教學(xué)法，這樣才能培養(yǎng)智慧型的人才。

我們現(xiàn)在積極推行智慧教育，有可能找到求解“錢學(xué)森之問(wèn)”的鑰匙。2005年，時(shí)任國(guó)家總理的溫家寶去看望病中的錢學(xué)森，錢老還十分關(guān)心教育，他問(wèn)道：“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出創(chuàng)新人才？”這句話被媒體命名為“錢學(xué)森之問(wèn)”。所以，我們現(xiàn)在踐行智慧教育，用信息化促進(jìn)教育創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)在是責(zé)任重大，使命光榮。

2.智慧校園的技術(shù)發(fā)展

如何從數(shù)字校園變成智慧校園的？這兩者之間有什么差別？目前，我們提煉出智慧校園環(huán)境的十大特征：

1、位置感知：感知學(xué)習(xí)者的物理位置；

2、情境感知：探測(cè)學(xué)習(xí)者在不同場(chǎng)景以及他與誰(shuí)在什么時(shí)間、地點(diǎn)做什么；

3、社會(huì)感知：感知個(gè)人與他人之間的社會(huì)關(guān)系；

4、互操作性：不同學(xué)習(xí)資源、服務(wù)和平臺(tái)之間的互聯(lián)互通；

5、無(wú)縫連接：在任何設(shè)備以任何連接時(shí)，提供持續(xù)的服務(wù)會(huì)話；

6、適應(yīng)性：根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)偏好和需求推送最合適的學(xué)習(xí)資源；

7、泛在性：隨時(shí)隨處通過(guò)與環(huán)境互動(dòng)獲得感興趣的學(xué)習(xí)資源；

8、全程記錄：記錄學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)挖掘和深入分析，作出科學(xué)合理的評(píng)價(jià)、建議以及推送相應(yīng)的服務(wù)；

9、自然交互：利用多種感官及肢體語(yǔ)言開展人機(jī)互動(dòng)，如語(yǔ)音、姿勢(shì)、表情識(shí)別；

10、深度參與：沉浸于技術(shù)豐富環(huán)境中開展多向互動(dòng)，獲得平常難以企及的體驗(yàn)。當(dāng)然，一個(gè)具體的信息化教育環(huán)境不可能全部符合這十條，能達(dá)到三、五個(gè)已經(jīng)不錯(cuò)了。所以我們對(duì)智慧校園應(yīng)該有新的認(rèn)識(shí)，不能把它等同于數(shù)字校園，也不能硬把普通數(shù)字校園貼上智慧校園的標(biāo)簽。

從技術(shù)上看，智慧校園系統(tǒng)可以看作為一個(gè)三層架構(gòu): 第一層是云計(jì)算（Cloud computing），其實(shí)質(zhì)是把網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器的功能虛擬化；第二層是霧計(jì)算（Fog computing），即把終端虛擬化，我們現(xiàn)在終端品種很多，如果為每個(gè)終端設(shè)計(jì)獨(dú)立的信息格式，是沒法交換的；第三層叫群計(jì)算（Swarm computing），與物聯(lián)傳感技術(shù)相關(guān)，在物理環(huán)境中安裝很多聯(lián)網(wǎng)的傳感器，它們體積很小，數(shù)量眾多，像昆蟲群落一樣。既然網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器功能通過(guò)云計(jì)算技術(shù)虛擬化了，終端功能通過(guò)霧計(jì)算技術(shù)虛擬化了，那么網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)、路由器功能可以虛擬化嗎？能，這個(gè)技術(shù)就叫SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)。華為公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)，并且產(chǎn)生了基于SDN的敏捷校園網(wǎng)解決方案iCampus，還提出的智慧校園的幾個(gè)維度：科學(xué)的決策系統(tǒng)、實(shí)時(shí)地控制、泛在寬帶的互聯(lián)、便捷的服務(wù)、面向服務(wù)的計(jì)算、透徹地感知。

現(xiàn)在大家都在講大數(shù)據(jù)的問(wèn)題，我看到涂子沛寫了一本《大數(shù)據(jù)》，封面上有句話：除了上帝，任何人都要用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話。美國(guó)教育部組織專家出了一本如何做教育數(shù)據(jù)分析的專題報(bào)告。我認(rèn)為教育大數(shù)據(jù)的價(jià)值歸結(jié)為三點(diǎn)：精準(zhǔn)決策、個(gè)性服務(wù)、優(yōu)化結(jié)果。但數(shù)據(jù)類型很多，我們?cè)趺催M(jìn)行有效管理又是一個(gè)問(wèn)題，因此我們開始研究智慧校園系統(tǒng)中的數(shù)字治理問(wèn)題。

智慧校園包括很多功能板塊，例如智慧課堂、智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧教管、智慧家校通、智慧節(jié)能、智慧校安等。其中最重要的是改善師生關(guān)系，做到以學(xué)生為主體，為學(xué)生提供個(gè)性化服務(wù)。我們現(xiàn)在需要研究怎么構(gòu)建無(wú)縫學(xué)習(xí)的平臺(tái)，把課內(nèi)課外、校內(nèi)校外順暢地溝通起來(lái)。但有一個(gè)問(wèn)題，如果學(xué)生沒有平板電腦，學(xué)生和老師如何開展課堂互動(dòng)？我看到一個(gè)簡(jiǎn)易的方案：教師可以用筆記本上的攝像功能掃描學(xué)生的批量答題卡，用智能手機(jī)識(shí)別學(xué)生手持的二維碼應(yīng)答卡，用低成本技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)。

3.智慧校園的應(yīng)用發(fā)展

目前，數(shù)字化校園有三大熱點(diǎn)：視頻微課、翻轉(zhuǎn)課堂、MOOCs。

一是視頻微課。或許大家知道薩爾曼?可汗的故事，為了給表妹輔導(dǎo)數(shù)學(xué)，他把知識(shí)點(diǎn)講解錄制成視頻，放到視頻分享網(wǎng)站上，已經(jīng)積累了六千多條，覆蓋中小學(xué)課程全部知識(shí)點(diǎn)，成為名副其實(shí)的“可汗學(xué)院”。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有很多學(xué)校在做視頻微課，發(fā)現(xiàn)對(duì)教師改進(jìn)教學(xué)水平很有幫助，老師看到自己錄的視頻，可以找出自己講課的不足。當(dāng)然，好的視頻微課可以使很多學(xué)生受益，允許他們自定步調(diào)地學(xué)習(xí)。

二是翻轉(zhuǎn)課堂。也有一個(gè)故事，2007年，美國(guó)科羅拉多州有一所名叫“林地高中”（WoodlandPark High School）的二位化學(xué)老師，開頭利用視頻錄課給遲到學(xué)生補(bǔ)課，后來(lái)發(fā)展到課堂教學(xué)改革，課前讓學(xué)生看教學(xué)錄像，做針對(duì)性練習(xí)，課中快速做測(cè)評(píng)，重點(diǎn)解決難點(diǎn)重點(diǎn)疑點(diǎn)，效果很好，創(chuàng)造了“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式。這給我們一個(gè)啟示，進(jìn)行教育信息化創(chuàng)新要實(shí)現(xiàn)三個(gè)突破：一要突破時(shí)空限制，我們不能只盯著課堂，課內(nèi)課外、校內(nèi)校外要統(tǒng)籌考慮。二要突破思維限制，不能固守傳統(tǒng)的教學(xué)流程。說(shuō)到突破思維限制，數(shù)學(xué)中有個(gè)一筆畫難題，讓你用一筆畫四段折線貫穿一個(gè)九點(diǎn)方陣，只有突破方框限制，畫二段延長(zhǎng)線才能做到。三是改變教師角色，要從單純講師變?yōu)閷?dǎo)學(xué)者、助學(xué)者、評(píng)學(xué)者、促學(xué)者。

在國(guó)內(nèi)也有很好的翻轉(zhuǎn)課堂案例，如山東省濰坊市昌樂一中146個(gè)班級(jí)全部實(shí)現(xiàn)了課堂翻轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂最重要的差別在：傳統(tǒng)教學(xué)流程是講解、練習(xí)、評(píng)閱作業(yè)，翻轉(zhuǎn)教學(xué)流程是自學(xué)、評(píng)測(cè)、研習(xí)。無(wú)論是師生關(guān)系還是學(xué)生的地位、學(xué)習(xí)方法都有明顯的變化。

三是MOOCs（大眾在線公播課，國(guó)內(nèi)將其簡(jiǎn)稱為“慕課”）。斯坦福大學(xué)一位大牌教授開了一門《人工智能導(dǎo)論》課，結(jié)果吸引了來(lái)自195個(gè)國(guó)家和地區(qū)的16萬(wàn)人選學(xué)。從目前流行的 xMOOC（基于行為主義的MOOC）來(lái)看，教學(xué)法并無(wú)創(chuàng)新，主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)在管理機(jī)制上，打破名校門檻，做到優(yōu)質(zhì)資源共享，誰(shuí)都可以免費(fèi)聽課，能堅(jiān)持到最后想拿學(xué)分和證書的時(shí)才繳費(fèi)。此類創(chuàng)新只有在信息化環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閿?shù)字化的資源和服務(wù)可以無(wú)限拷貝，但無(wú)需增加太大的邊際成本，這就是信息化的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然MOOCs的課程形態(tài)也在發(fā)生變化，甚至有專家聲稱現(xiàn)在已轉(zhuǎn)入“后MOOC”時(shí)期，形成了在線學(xué)習(xí)新生態(tài)。MOOCs是發(fā)源于高等教育的，能否用于基礎(chǔ)教育呢？舉個(gè)例子，浙江省創(chuàng)辦了一個(gè)高中選課網(wǎng)，要求省內(nèi)高中學(xué)校把好的校本課程改造成網(wǎng)絡(luò)課程，上傳到高中選課網(wǎng)上，讓全省高中生上網(wǎng)自由選課拿學(xué)分。華東師大也搞了一個(gè)慕課聯(lián)盟C20，邀請(qǐng)了20所高中名校加20所初中名校來(lái)開發(fā)優(yōu)質(zhì)慕課。

以上三個(gè)熱點(diǎn)所用到教學(xué)技術(shù)手段依次是視頻微課、在線練習(xí)、在線測(cè)評(píng)、在線社區(qū)，并沒有多少“智慧技術(shù)”含量。我注意到美國(guó)推出一個(gè)比較有智慧技術(shù)含量的個(gè)性化學(xué)習(xí)的平臺(tái)Knewton,據(jù)說(shuō)可以生成27億條個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑呢。

目前，實(shí)現(xiàn)智慧教育比較好的辦法就是采用電子書包。電子書包，我們把它當(dāng)作教育技術(shù)革命的千年機(jī)遇（從活字印刷至今已有九百多年）。我們團(tuán)隊(duì)是2010年開始牽頭做國(guó)家電子書包、電子課本的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織中代表我國(guó)率先提出電子課本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)議案，并獲得立項(xiàng)。

再說(shuō)說(shuō)“人人通”。從“校校通”到“班班通”再到“人人通”，人人通的建設(shè)很有意義，也很有難度。我們一直在研究人人通中的個(gè)人學(xué)習(xí)空間的功能：記錄個(gè)人學(xué)習(xí)過(guò)程；匯集個(gè)人學(xué)習(xí)資源，開展個(gè)人知識(shí)建構(gòu)，提供個(gè)人才藝展示等，需要很多工具支持。教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（CELTSC）已經(jīng)設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間標(biāo)準(zhǔn)工作組。

關(guān)于區(qū)域推進(jìn)電子書包應(yīng)用，從2012年開始，我們團(tuán)隊(duì)作為上海市閔行區(qū)電子書包應(yīng)用項(xiàng)目咨詢方，幫助設(shè)計(jì)推進(jìn)方案，已經(jīng)有65所學(xué)校、百余班級(jí)參加試驗(yàn)。我們通過(guò)到試點(diǎn)校觀察，尋找電子書包教學(xué)應(yīng)用切入點(diǎn)，目前找到七個(gè)：

1、將課前預(yù)習(xí)情況帶進(jìn)課堂，將課堂延伸至課外

2、豐富課堂呈現(xiàn)的教學(xué)資源

3、提供電子課本加強(qiáng)學(xué)生與文本的“對(duì)話”

4、通過(guò)課堂測(cè)試及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況

5、加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程的協(xié)作對(duì)話

6、創(chuàng)設(shè)信息對(duì)稱空間，支持師生基于生成性信息的“對(duì)話”

7、推送個(gè)性化資源/任務(wù)，拓展課外學(xué)習(xí)

當(dāng)然，我們不能滿足于讓學(xué)生用電子書包學(xué)習(xí)書本知識(shí)和做練習(xí)測(cè)試，而是要開拓更多的發(fā)展空間，例如支持項(xiàng)目學(xué)習(xí)、創(chuàng)客教育、泛在學(xué)習(xí)等。

接下來(lái)我講講智慧校園應(yīng)用對(duì)教師信息化教學(xué)能力的挑戰(zhàn)。2013年10月25日教育部發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施全國(guó)中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程的意見》，把工程辦公室設(shè)在華東師大，我們邀請(qǐng)了一大批很多國(guó)內(nèi)專家，經(jīng)過(guò)很多調(diào)研，制定了教師能力標(biāo)準(zhǔn)、培訓(xùn)課程標(biāo)準(zhǔn)、能力評(píng)估指南、項(xiàng)目管理規(guī)范等。

對(duì)教師的信息技術(shù)應(yīng)用要求因環(huán)境而已。環(huán)境差異的分界線體現(xiàn)在學(xué)生能否上網(wǎng)。在學(xué)生不能上網(wǎng)的多媒體教室環(huán)境中，要求教師能夠利用技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)，主要利用信息技術(shù)進(jìn)行講解、啟發(fā)、示范、指導(dǎo)、練習(xí)與反饋等教學(xué)活動(dòng)。請(qǐng)看這個(gè)案例：有位小學(xué)語(yǔ)文老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生寫作文三言兩語(yǔ)就完了，怎么用巧妙方法啟發(fā)學(xué)生呢？她找了二段視頻資源讓學(xué)生觀察：一是姚明在NBA打籃球時(shí)灌籃的視頻，只有24秒；二是日本動(dòng)漫《灌籃高手》中流川楓的灌籃過(guò)程，足有2分鐘，以此啟發(fā)學(xué)生理解“真實(shí)的生活時(shí)間”和“電影/文學(xué)作品里的時(shí)間”（作文時(shí)間）的區(qū)別，讓學(xué)生懂得如何處理“作文時(shí)間”，使文章生動(dòng)有趣。這就是智慧教學(xué)法啊，雖然用到的技術(shù)很簡(jiǎn)單，但教學(xué)效果卻很好。所以我提煉出關(guān)于教育科技文化的四句“箴言”：科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)真理，技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)價(jià)值，創(chuàng)意設(shè)計(jì)提升價(jià)值，文化影響價(jià)值取向。如果大家都認(rèn)可的話，那么就越來(lái)越像教育信息化“公理”了。

在學(xué)生能夠上網(wǎng)的環(huán)境中，我們就希望老師能夠利用信息技術(shù)支持學(xué)生開展交流合作、探究建構(gòu)、自主學(xué)習(xí)與個(gè)性化發(fā)展等學(xué)習(xí)活動(dòng)。我們也找到一批較好的案例，例如上海閔行區(qū)薔薇小學(xué)音樂老師讓學(xué)生利用電子書包配套的聲音傳感器收集自然環(huán)境中的多種聲音（青蛙叫聲、鳥鳴聲等），通過(guò)合作創(chuàng)作一首美妙的音樂，送給他們的父母。