第一篇:實驗教學與信息技術的整合研究總報告
《實驗教學與信息技術的整合研究》
總報告
永昌縣紅山窯中學 茹武年
一、問題背景
在國家倡導的素質教育前提下,在教育部實施新課程改革的大背景下,有些學校由于地方配套教育設備跟不上,致使初中理、化、生實驗教學有著一定的局限性,部分實驗不能正常開出。如何利用信息技術來解決這一問題,成為本課題研究的主要內容。
從新課改的背景來說,本課題的提出順應了深入踐行課程改革的需要,理科實驗教學與信息技術整合能夠改變師生教與學的方式,徹底改變以往實驗“口頭做”的現象,能豐富學生的視野,更好地提高學生學習的主動性、積極性與創造性以及動手操作的能力。
從學科性質來說,本課題的提出順應了初中理化生實驗教學的需要,許多實驗是微觀、連續且十分復雜的實驗,具有實驗過程快速等特點,學生難以細致觀測,只能抽象推斷變化過程。另外,部分生物實驗需要較長時間才能完成,如植物栽培、種子萌發、動物飼養等實驗短時間內難以完成。計算機模擬實驗教學是一種全新的實驗教學方法,它是教師
或學生以計算機作為載體,借助計算機程序而展開的“實驗”。教師利用多媒體技術模擬許多微觀實驗或有危險性實驗,可以實現將復雜的問題簡單化,將漫長或瞬間的生命過程變成可控、有序的演示過程,減少實驗危險傷害。同時,教師還利用信息技術將實驗過程錄制下來制成電影文件,再在播放時運用多媒體控制器進行拆分、反復回放、慢鏡頭播放或定格觀察,然后結合文字和語音解釋,就可使學生清楚、直觀地觀察到實驗的每一個細節,效果特別好。
從學校的實際情況來說,本課題的提出順應了我校高效課堂教學的需要。目前隨著學校硬件設施的配備到位,搭乘義務教育均衡發展的快車,學校可以通過本課題研究來促進教師教研能力和學生實驗能力的發展。
二、核心概念及其界定
初中理化生實驗教學:在理化生教學活動中,以實驗作為重要教學內容的教學,稱為理化生實驗教學。具體說是指根據理化生的教學目的、學生的認識水平、教學條件,有目的地安排、設計一些類似科學實驗的模式、程序,在規定的較短時間內進行實驗操作,以達到實驗目的要求的教學實踐活動。
信息技術:“信息技術”是信息社會使用頻率最高的詞匯之一。人們對信息技術的定義,因使用的目的、范圍、層次不同所以表述的也各不同。信息技術有狹義和廣義之分。3
狹義的理解認為:可以從三個方面介紹:(1)將信息技術等同于計算機技術;(2)信息技術是計算機與通信技術的結合;(3)信息技術是計算機技術加通信技術加控制技術。廣義的理解認為:信息技術是指完成信息的獲取、傳遞、加工、再生和使用等功能的技術。本研究中的信息技術主要是指現代信息技術在初中理化生實驗教學中的應用。
信息技術與課程整合:信息技術與課程整合,就是指把信息技術作為促進學生自主學習的認知工具和情感激勵工具,利用信息技術所提供的自主探索、多重交互、合作學習、資源共享等學習環境,把學生的主動性、積極性充分調動起來,使學生的創新思維與實踐能力在整合過程中得到有效的鍛煉。
信息技術與實驗教學的整合:本課題界定的觀點就是通過將信息技術有效地融合于實驗課的教學過程來,營造一種新型實驗環境,實現一種既能保證實驗的現實性、直觀性、安全性、可操作性,又能充分體現學生在信息技術的環境下,主動地參與實驗,以實驗與技術的整合為契機,高效地分析實驗現象、獲取實驗的結果,最終形成形象、直觀的實驗報告。
三、國內外研究現狀
國內外的許多專家對學科與信息技術整合進行了大量的研究。
1.該領域在國外的研究現狀
美國教育技術CEO論壇第四年度(2001)報告則明確指出:“21世紀的能力素質”應包括以下5個方面:基本學習技能;信息素養;創新思維能力;人際交往與合作精神;實踐能力。面向21世紀培養人才的能力及素質的有效教育途徑就是進行信息技術與學科的整合。美國較早地提出信息技術與課程整合,于1996年成立了專門的組織進行評價和監控中小學信息技術與課程整合的進展情況,1997大規模開展信息技術與課程整合研究,主要集中在培訓教師掌握信息技術的基本技能,幫助教師轉變角色,鼓勵教師在教學中充分利用信息技術,并利用信息技術進行教學。1998年對學生學習成果評測,以了解信息技術在教學中的作用,總結以前的研究結果。1999年信息技術的重點轉移到教師的培訓上。2000年信息技術與課程整合研究進一步深化,重點鼓勵社會、教師、家長和學生等各個方面都參與到信息技術與課程中來,利用信息技術所提供的各種條件建構一個全新的學習環境,以培養具備21世紀技能的人才。現在,美國的信息技術與課程整合由模式探索轉入環境建構的階段。
英國現在正推廣計算機實驗數據采集系統,該系統能完成實驗數據自動采集,并能根據實驗者的要求進行各種數據分析,繪制成圖像,還能導出實驗數據庫,以方便實驗者利用其他工具進行數據分析。
法國對信息技術與學科教學的整合要求教師使用信息技術,對學生進行培訓,讓學生在各學科教學中都接觸一些專門的軟件,讓學生利用的新的手段、技術去獲取知識,從因特網上獲得有價值的學習資料,讓信息技術更好地成為學生的學習工具。
2.該領域在國內的研究現狀
1998年,全國中小學計算機研究中心的研究人員借鑒西方發達國家的提法,第一次提出了“課程整合”課題組,并將其列入“九五”重點課題的子課題進行立項。1999年1月,全國中小學計算機研究中心在北京師范大學組織召開了有數十所學校參加了“計算機與各學科課程整合”項目開題會,“課程整合”項目開始走向有組織的研究階段。
2000年10月教育部部長陳至立在頒布的《基礎教育課程改革綱要》中提出:“要大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用,促進信息技術與學科課程的整合,逐步實現教學內容的呈現方式,學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革,充分發揮信息技術的優勢,為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具”。自從2000年以來,全國各地都在積極推進信息技術與課程整合的理論與實踐工作,一些省、市的中學在信息技術與學科整合方面取得了令人欣喜的成果。如:北京師范大學李瓊《信息技術在生物教學中應用模式的研究與實踐》從理論和實踐
上論述了信息技術與課程整合的必要性、重要性和迫切性、根據系統論的方法和教學設計的思想,提出了信息技術在生物教學中的應用模式。
總之,信息技術與理化生實驗教學整合在世界范圍內已經取得了階段性的成果,其價值和意義得到了初步的認同。
四、課題研究的理論依據 1.新課標理論
《基礎教學課程改革綱要(試行)》第十一條明確提出“大力推進信息在教學過程中的應用”,并對這種應用的立足點作了明確的闡述,“促進信息技術與學科課程的整合,逐步實現教學內容的呈現方式,學生的學習方式和師生互動方式的變革”,“充分發揮信息技術的優勢為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有利的學習工具”。
2.構建主義學習理論強調以學生為中心,要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動構建者。構建主義的教學理論則要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動構建主義的幫助者、促進者:要求教師應當在教學過程中采用全新的教育思想與教學結構全新的教學方法和全新的教學設計。而基于網絡環境的學習符合了構建主義學習觀的要求。
3.現代教學設計理論
多媒體教育系統,把多種媒體信息集成于一體,并與其7
他教育要素(教師、學生等)共同作用,構成合理的教育系統結構,使整體功能大于各部分功能之和,達到系統優化的目標。信息加工的學習理論認為,人是能動的信息加工者,人的認識是由外界刺激和認識主體內部心理過程相互作用的結果,學習過程可解釋為每個人根據自己的態度、需要、興趣和愛好并利用過去的知識與經驗對當前的學習內容作出主動地有選擇的信息加工過程。由于信息的多媒體化,為學習者多種感官參與并發揮作用。
4.主體教育理論
強調尊重學生的主體地位,發揮學生在學習過程中的自覺性、自主性和創造性,以培養學生的創新精神,最終培養學生成為能進行自我教育的社會主體。
五、研究的目的和目標
(一)研究目的
1.通過本課題的研究,可以為學生更好地開展實驗教學提供直接幫助,提升同學們的實驗水平,同時也可為信息技術與其他各學科的整合研究提供參考。
2.通過本課題的研究,可以促使教師增強研究意識,提高研究水平,提升教育質量,從而逐步形成具有個性的教育教學風格。
3.通過研究,調動學生學好理、化、生、科學的主動性和積極性,培養學生的各種能力以及從事科學研究應當具
備的嚴格的科學態度,科學的思維方法,嚴謹的科學作風,使學生一步步地學會自然科學課程研究中基本方法。
4.通過研究,初步形成校本化的自然科學實驗課模式。5.通過研究,切實轉變教與學的方式,提升教師的科研素養與水平。
6.通過研究,努力探索信息技術與實驗教學整合的路徑與方法,總結歸納信息技術條件下的實驗教學的教學模式,為廣大初中理化生教師及小學科學課的實驗教學提供豐富的實踐經驗。
(二)研究的具體目標
1.通過本課題的研究實施,在本校乃至本縣自然科學課程教學中,對轉變教師教學理念起到一定的推動作用。
2.本課題經過兩年研究,形成信息技術與實驗教學整合的基本模式。
3.通過本課題課堂實踐活動,激發學生的學習興趣,培養學生的科學聯想及空間思維能力。
4.培養學生自主學習、探究學習的能力,使學生能夠利用網絡計算機自己理解探究實驗,使學生成為學習的主人,從而實效性提高教育教學質量。
5.通過本課題研究實踐,樹立師生教與學的現代化觀念,改變教與學的傳統方式及課堂教學的組織形式,增強師生利用信息技術獲取知識的意識。
六、研究的基本內容
1.中小學自然科學課程中信息技術與實驗教學整合的現狀調查研究。
2.中小學自然科學課程中信息技術與實驗教學整合的基本模式研究。
3.中小學自然科學課程中信息技術與實驗教學整合的案例研究。
七、研究的重點
中小學自然科學課程中信息技術與實驗教學整合的案例研究
八、研究的過程與方法 本課題研究分三個階段
1.課題準備階段(2015年4-5月)
(1)查閱相關資料,了解有關本課題的研究動態。(2)編制并發放《紅山窯中學信息技術與實驗教學整合》調查表,撰寫調查報告。
(3)組織課題論證,形成課題研究方案,確定課題組成員及研究分工。
(4)學校大力支持本課題研究,在各班級和實驗室安裝班班通多媒體設施,安裝了實物展示臺,安裝了功能強大的暢言教學通軟件,以便實現師生網絡互聯互通。
(5)填寫課題申報評審書,準備申請立項。
2.課題實施階段(2015年9月—2016年12月)(1)利用多媒體教學設備及相應軟件,探索信息技術與實驗教學整合的教學模式。
通過教師上課題研討課,同頭課教師評議,逐步確立了本課題教學的基本模式:不能用實際實驗進行教學的課例,如有毒實驗、易燃易爆實驗、抽象的模型試驗、微觀模擬實驗等,要提倡用計算機模擬實驗進行教學;盡量使用Flash動畫課件演示實驗;教師演示與學生演示相結合。
(2)安排教師上課題研討課
確定劉玉姣承擔九年級化學課題研討課《分子和原子》、《酸和堿的中和反應》的教學任務;孫軍國承擔九年級物理課題研討課《探究串并聯電路電壓特征》教學任務;陳耀中承擔六年級科學課題研討課《電和磁》教學任務。
(3)進行課題階段性反思,積累經驗,發現問題,寫出課題中期評估及階段性總結。
3.課題總結階段(2017年4月)
撰寫并發表研究論文。課題實施期間,課題負責人茹武年發表了課題相關論文《論述物理實驗教學中的多媒體模擬實驗》、《用虛擬實驗探究凸透鏡成像的規律》,并撰寫了結題報告(《實驗教學與信息技術的整合研究》總報告)。
研究方法: 1.問卷調查法
通過編制發放調查問卷,了解目前我校實驗教學存在的瓶頸問題,探討如何利用信息技術解決實驗瓶頸問題;對比分析實施本課題前后,師生教研及學習情況。
2.課堂實踐研究法
通過課堂實踐,運用本課題模式解決實際問題。在多媒體技術條件下,進行教學實踐,并對實踐進行不斷的反思,通過計劃、實踐、反思等步驟進行。
3.案例研究法
對代表性的實驗進行傳統教學與整合實驗的案例分析,權衡利弊得失,形成有一定實用價值的整合案例,總結形成具有我校特色的實驗課教學模式。
九、可能的創新之處 1.從選題上來看:
信息技術課程整合的研究與實踐并非新鮮事物,但在農村中小學特定的硬、軟件條件下,進行理化生實驗教學與信息技術的整合研究,有一定的研究價值。
2.從研究的預期成果來看:(1)整合后實驗模式的科學性:
農村初中隨著理化生實驗的普遍開設,在信息技術與學科整合應用的環境下,有些手工操作無法或不能實現的實驗,可以借助信息技術的優越性進行新型的實驗教學。
(2)整合后實驗評價的創新性:
傳統的理化生實驗評價僅僅是教師的口頭、筆頭評價,形式單一,不夠形象,不能很好地激發學生進行實驗的積極性,不能最大限度讓學生體驗到實驗成功的成就感,本課題將研究實驗評價的創新性,力爭創設更多的評價模式,如“人機互動評價”、“課件體驗評價”、“網絡積件評價”等新型評價模式。
(3)整合后實驗成果展示的形象性:
傳統的實驗成果大多是以文字報告的形式呈現,不夠形象、生動。本課題研究將探討實驗結果展示的形象性,探討實驗結果展示的新型模式。
十、預期研究成果
1.2015年4月 撰寫開題報告,制定具體研究方案、課題組成員分工。
2.2015年9月 探索師生在計算機網絡環境下開展實驗課的模式,初步形成適合我校學情的整合實驗課模式。(教學案例)
3.2016年10月 課題實踐與反思(研究階段性總結、實驗教學論文)。
4.2017年3月 形成適合農村初中學情的全新實驗課教學模式(課例錄像)、結題報告。
十一、課題研究實際取得的成果 1.形成新的教學模式
通過課題研究,摸索出一套適合我校實際情況的“信息技術與實驗課整合”的教學模式。克服了農村中學實驗課的一些瓶頸、短板問題,彌補了實驗教學的不足,并把實驗教學進行了拓展。如,危險實驗可以利用多媒體模擬實驗代替,微觀世界的運動可以用多媒體動畫模擬,建立模型的實驗可以用FLASH動畫精確演示。通過信息技術網絡平臺,給學生多渠道提供豐富多樣的知識,延伸了課本知識,培養了學生自主獲取知識的能力。
2.教學理念發生轉變
課題的開展,促進了教師改革陳舊的教學模式,改變傳統教學結構的弊病,創建新型教學結構,充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性與創造性,使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體,而不是外部刺激的被動接受者和知識灌輸的對象,教師則成為課堂教學的組織者、指導者。
3.師生信息技術素養得到有效提升
學生會應用計算機等工具進行信息收集、處理;多數教師能運用信息技術多媒體課件進行課堂教學,將計算機和網絡作為自己教和學生學的手段。學生學習方式發生了重要的變化,學習者的學習主要不再是依賴教師的講授與課本的學習,而是利用信息化平臺和數字化資源,師生之間開展協商討論、合作學習,并通過對資源的收集利用,探究知識、發現知識、創新知識、展示知識的方式進行的。學生的信息素
養有了明顯的提高。
4.積極撰寫教研論文、案例
通過課題實施,教師的教育科研意識和能力都得到加強,新的課程觀、質量觀、教學觀逐步形成。課題組成員認真總結自己在實驗中的心得體會,茹武年老師撰寫并發表了論文《論述物理實驗教學中的多媒體模擬實驗》(《讀與寫》)、《用虛擬實驗探究凸透鏡成像的規律》(《金昌日報》教育周刊),孫軍國老師撰寫了論文《物理實驗教學與信息技術整合的方法》,劉玉姣老師撰寫了論文《淺談信息技術與化學實驗的整合》,陳耀中老師撰寫了論文《淺談信息技術與小學科學課程的整合》,孫其陽撰寫的案例分析《信息技術與小學科學實驗課的整合》獲甘肅省2016年基礎教育課程改革典型案例二等獎,茹武年老師撰寫的案例分析《快樂成長每一天》獲甘肅省2016年基礎教育課程改革典型案例三等獎,閆積哲撰寫了案例分析《分子和原子》。
5.積極開展課題研討課
教育科研活動的蓬勃開展,課題研究活動的扎實推進,使不少教師,特別是青年教師得到了鍛煉,也為他們的茁壯成長提供了一個施展才華的極好舞臺。劉玉姣老師承擔了課題研討課《分子和原子》,榮獲我校優質課大獎賽二等獎,孫軍國老師承擔了課題研討課《探究串并聯電路的電壓特征》,撰寫了教學案例,并附有其他老師們的評析,陳耀中15
老師承擔了課題研討課《電和磁》教學任務,劉玉姣老師承擔了課題實驗課《酸和堿的中和反應》。
十二、存在的問題和思考 1.轉變教育觀念
“以教為中心”的傳統教育觀念在教師頭腦中根深蒂固,不是一朝一夕就能改變的。要使信息技術發揮其不可估量的作用,教師要使自己從知識的傳授者向學生學習的指導者、組織者、合作者、幫助者轉變,不再把學生看成是被動聽講的接受者,而應使之成為主動參與的學習主體;在發揮教學媒體的作用上,不再把教學媒體僅僅當成教學內容的展示工具,而應使之成為學生的認知、啟迪思維的工具。課題組成員有一些老教師對信息技術在學科中的運用顯得意識比較被動,技術比較遲鈍,有待在今后的教學活動中進一步提升。
2.師生運用信息技術的能力
只有教師運用信息技術的能力提高了,教師才能在教學中游刃有余,與學科教學的整合更有效。如能熟練運用Word、PowerPoint等辦公軟件和多媒體廣播系統,了解網絡技術基本知識,了解軟件Flash,熟悉暢言教學通、班班通的功能,能熟練地上網搜集資料,才能在教學設計時考慮到利用哪些軟件、通過哪種形式來幫助學生實現學習目標,到哪些網站上去搜集相關資料,充分發揮自己的教學水平,否則就有可
能出現備課時心中無數,上課時緊張慌亂的現象。而我們課題組成員乃至全校教師現實的狀況并不理想,還是年齡偏大的教師和部分年輕教師信息技術還比較落后。
3.軟件和硬件建設
開好“信息技術與課程整合”的課,除了“人”—教師與學生這個因素外,還有“機”的問題。維護與管理好網絡,是順利開展教科研實踐的重要保證。在網絡課教學中,可使用的教學軟件雖較多,但從功能來講,尚未有較理想的軟件。同時,數字化教學資料雖有,但較零散,還缺乏合適的教學平臺和網絡制作平臺,同時網絡運營商為謀求利益,會在網絡上大量推出不雅廣告,對孩子們有不好的影響,干擾教學工作。
硬件設備建設上,畢竟受到地域經濟條件限制,整個我縣在信息技術終端設備的配備上,還未能達到要求,不能普及到每一所學校每一位同學,因此限制了師生的網絡互動及評價等許多活動。
4.其它問題
整合教學中,個別學生的自主參與意識不強、自我約束能力較差,資源的繁多、多樣化容易掩蓋分析思考過程,一些基礎知識容易被忽視等,如何避免,還有待我們深入思考。
十三、本課題后續研究的努力方向 1.對于教育現代化,思想認識上要重視
教師、學生、學校,乃至教育行政部門和政府部門,要充分認識到現代教育技術的作用,作為教師和學生,要積極主動地運用信息技術輔助教學、進行教學;學校、教育主管部門和政府部門,要積極主動倡導、投入現代教育裝備,作好教育現代化的保障工作。
2.信息技術要嫻熟
教師學生要在現有技術的基礎上,認真學習計算機常用模塊,學習新的教學軟件功能和實用技術,能夠熟練運用學校配置安裝的多媒體軟件進行教學,能針對實驗教學具體課例制作可行的教學課件。
3.硬件裝備進一步更新
對現在使用的一些老舊設備,學校要主動協調有關部門進行更新,積極響應教育現代化要求,訂購先進的多媒體軟件,努力協調各方面的力量,為學校配備足夠數量的終端設備(如平板電腦),實現師生通過網絡平臺的互動,實現人(學生)機對話,真正發揮信息技術在實驗教學中的強大作用。
第二篇:計算機網絡信息安全保密技術研究
計算機網絡信息安全保密技術研究
劇仲棟
大同煤炭職業技術學院 山西省大同市 037003 摘要:在“云計算、大數據、物聯網”新時期互聯網絡的發展需求和計算機技術快速更新驅使下,計算機處理業務已從原有的單機文件處理和數學運算,轉換到基于內部封閉網絡和外部互聯網絡的全球范圍數據處理與信息共享。當前信息交流越來越頻繁,人類生活變得越來越便利的同時,有關計算機網絡安全的問題也逐漸顯現出來,尤其是在計算機網絡安全保密方面,對人類的正常生活造成了嚴重的影響。就計算機網絡信息安全保密技術,本文作了淺談。
關鍵字:計算機;信息安全保密技術;研究 1計算機信息安全保密技術的基本內容 1.1通過防火墻作為信息安全的基本保證
在運用網絡的時候,相關設備要設置防火墻,這樣可以在基本上保證網絡信息的安全。合理設計防火墻的功能,將它植入到系統中,在基本上保護系統的信息,尤其是對非許可用戶操作的阻止和警報。現階段廣泛應用的防火墻功能主要就是防止侵害,作為用戶運用計算機設備的第一道保護屏障,阻止基本上存在的侵害行為,防火墻設置的位置也有要求,大多數設置在內部網絡和外部網絡運作的中間環節,尤其是在內網的出口環節點,這樣可以最大限度阻止非法行為的入侵。防火墻可以甄別用戶查詢的地點,如果未設置防火墻,則可以馬上阻止。這個過程中,防火墻訪問也是需要相關程序的,只有授權通過的用戶才可以查詢信息,這是計算機網絡信息安全技術的基本構成內容。
1.2利用相關技術做好信息的密保工作
密保工作就是對網絡的信息進行保密,從而實現各種信息未經允許不得查閱、更改等,這是保護信息安全的第二個重要環節。利用計算機網絡信息安全技術,加強密保技術,尤其是對各種密碼的保密工作,防止他人破解造成的經濟財產損失。密保工作需要貫通網絡連通環節、儲存環節和中間環節,而形式也要不斷創新,靈活設置,如密碼器、鍵盤字母亂序等,都是有效的措施。
1.3對受侵害損壞或丟失的信息進行還原 加強信息的安全性,就要利用計算機網絡信息安全技術走好信息還原工作。相關的信息破損或者消失后,利用這個相關的技術將它們恢復到原來的狀態,從而保證信息的完整。還原這個工作技術是有前提要求的,它需要先對所有信息進行云端拷貝,將系統中重要的信息雙份存儲,拷貝的一份存在特定的區域,并且是可以長期保存的,然后一旦信息出現問題,將它們還原。而未進行雙份存儲的信息,現階段的技術很難實現完全還原,所以用戶自身要定期對認為重要的信息進行雙份儲存。不僅如此,拷貝的那一份數據不需要特定人員管理,但是需要獨立存在,這樣才能及時找到然后進行還原。
1.4客觀環境下相關人員和部門的風險意識
計算機網絡信息安全的技術并不是只屬于技術手段方面,在客觀環境下還有有一定的風險意識。一方面,國家方面要針對信息安全問題的法律法規規范其發展,并且不斷完善,相關部門有風險意識才可以重視管理,加強防備技術,最大化保證信息的安全;另一方面,相關的人員也要有風險意識,認真學習相關的法律法規,明確自身的職責,系統編程技術人員是完善系統保證安全的關鍵人員,而普通操作人員有責任做好信息統計和保護工作,發現非法的行為及時舉報。將客觀條件下的內容與相關技術結合在一起,雙向提高網絡信息的安全指數。
2當前存在的計算機安全問題概括
2.1網絡的信息傳輸過程泄露。計算機之外的設備存在問題,雖然計算機的信息表面上感覺是儲存在計算機中,但是各個計算機依靠電線連接,也依靠網絡線路連接,如果相關的保密技術不到位,如防火墻等,就可能導致各種信息在傳輸的過程中遭到攔截。
2.2計算機信息在共享的時候泄露。計算機的系統需要運用網絡才能運行,將各種信息資料存儲在計算機的同時,也就意味著這些信息已經在相應的網絡上實現共享,在這個過程中,如果因為保密的技術不高,如防火墻的軟件有缺失,那么病毒感染、黑客攻破等就會引起信息安全問題。
2.3操作人員自身問題導致信息泄露。一方面,操作人員作為接觸信息的人員,缺少安全防范意識,尤其是系統編程人員,忽視提高自身的技術,導致保密技術的有效性差,不能保證信息安全;另一方面,缺少道德感,受到他人誘惑,盜竊資料等。3關于加強計算機信息安全保密技術以應對問題的措施思考 3.1提高計算機信息安全保密各環節的技術
首先,提高計算機系統的技術,在編程的時候各環節都要有保密的功能,在整體上保證信息的安全;其次,加強防火墻的技術,保證相關軟件自動識別病毒,并且能夠及時阻止,而對于黑客的攻破也要有自動攔截功能,并且提高用戶訪問的權限技術;最后,提高計算機連接線路和網絡的安全性能,加強監管,尤其是網絡信息安全的密匙,提高保密功能,將解開的密碼復雜化,防止他人盜取后解鎖。這里需要強調一點,各企業需要提高自身的信息化水平和設備的先進性,實現自動監管,及時發現存在的問題,尤其是自動預警,通過硬件設施為保護信息安全奠定基礎。
3.2國家完善相關內容的法律法規并加強管理
國家完善關于計算機信息安全問題的法律法規,明確權責,并且加強管理,政府將相關的法律法規普及到各領域,提高他們的風險意識和法律意識,避免因為不良競爭而盜取競爭對手資料的行為。此外,通過加強管理,嚴厲打擊偷盜、破壞計算機網絡信息的不法分子。
3.3提高操作人員的專業能力和職業道德素質
提高制作保密各項軟件和系統人員的專業能力,從而提高保密的有效性,而對于普通錄入信息的工作人員來說,提高他們的風險意識,注意信息加密,發現問題及時上報,防止計算機受到攻破。此外,還要提高操作人員的職業道德感,堅守崗位,杜絕不法分子的收買。
結束語
綜上所述,網絡安全防護體系包括網絡安全評估、安全防護以及網絡安全服務,本文主要針對安全防護進行論述,包括病毒防護、網絡訪問控制、網絡監控以及數據保密等;而一個完整的防護體系還應包括其他兩個方面,涉及系統漏洞掃描、網絡管理評估、應急服務體系、數據恢復和安全技術培訓等。
參考文獻
[1]彭珺,高珺.計算機網絡信息安全及防護策略研究[J].計算機與數字工程,2011,01:121-124+178.[2]王磊.關于計算機網絡信息安全及防護策略探究[J].電腦知識與技術,2014,19:4414-4416.[3]王紅梅,宗慧娟,王愛民.計算機網絡信息安全及防護策略研究[J].價值工程,2015,01:209-210.
第三篇:智能配用電信息及通信支撐技術研究與開發
一、研究目標
本課題以大幅度提高配用電通信性能和海量信息處理能力目標導向,研究分析BPLC、XPON和TD-LTE核心技術,提出適用于智能配用電的“最后一公里”通信的完整解決方案;建立統一、便捷的網管系統,實現全生命周期的可視化運維、遠程調測/升級、遠程故障定位和診斷技術;建立智能配用電系統通信業務深度識別、控制與抗攻擊技術體系,構建信息安全的防護體系;建立基于IEC 61968的智能配用電信息和業務標準模型以及圖模互操作技術;建立基于IEC61968與IEC61850協作的數據采集無縫通信體系;通過引入電信實時計費中的海量信息處理技術,建立智能配用電的海量數據處理平臺;建立基于多源信息模型的配電網高級輔助決策支撐技術建設智能配用電系統的通信與信息處理示范工程,以廣東金融高新區為試點,驗證智能配用電系統廣域、分散特點,支持多樣化和互動業務需求。同時,依托南方電網技術研究中心建設配用電信息與通信標準化檢測中心,建立智能配用電軟件系統、智能終端設備和通信設備的檢測標準體系和規范,致力于國內外的相關標準的制定。
二、國內外研究現狀
歐美等發達國家的電力公司已對配用電信息系統進行了部分基礎研究,其應用范圍覆蓋各個方面,如配電管理系統(DMS)、自動作圖(AM)/設備管理(FM)/地理信息系統(GIS)、停電管理系統(OMS)、工作票/操作票管理系統(WOM)、線路和狀態管理系統、表計和負荷管理系統、電話投訴管理和處理系統(Trouble Call)等。
隨著智能電網研究和建設工作的推進,對配電網的信息化支撐技術提出了更高的要求。在智能配用電領域,國外研究機構和電力公司開展了大量的智能化實踐,包括智能表計、用戶電壓控制、動態儲能等。例如:意大利電力公司和法國電力公司(EDF)通過安裝“智能電表”,使用戶跟蹤自己用電情況,并能進行遠程控制;在信息通信方面,2004年美國電科院EPRI完成了綜合能源及通信系統體系結構(IECSA)研究;美國Xcel Energy公司從2008年起在科羅拉多州的一個9萬人的小鎮波爾得(Boulder City)建設全美第一個“智能電網”城市。其主要技術路線是:構建配電網實時高速雙向通信網絡;建設能夠遠程監控、準實時數據采集和通信,以及優化性能的“智能”變電站;安裝可編程居家控制裝置和全面自動化居家能源使用所必需的系統;并整合基礎設施,支持小型風電和太陽能發電、混合電力汽車、電池系統等分布式發電儲能技術。這是當前國際上最
為系統的“智能配用電”實踐。
我國在配電信息系統方面的研究和應用雖然起步較晚,但發展較快,國內相關企業無論在信息系統規模上還是在功能深度上也均具備了相當的研發實力和經驗。同時,隨著近年來電力企業信息化建設力度的加強,不僅配電GIS、SCADA/DMS、負控、客服、營銷等服務于日常工作的信息系統陸續在各級電力公司投入運行,而且電網評估與規劃、市場開發輔助決策等高級決策支持系統日益受到關注。清華大學于1990年率先展開配電自動化方面的理論研究,并于2001年在紹興投運了配電運行調度輔助決策系統(DMS)。
在智能配網建設方面,南方電網于2007年7月確定在廣州供電局、深圳供電局開展配網自動化試點建設工作。廣州供電局2008年全面實施營配一體化系統把420萬客戶資料與配電CIM模型進行了統一,建立了配網GIS、配網規劃、配網生產、配網工程和客戶營銷的一體化管理,已經實施了快速復電系統。2009-2010年在廣東電網全省21個地市局推廣實施營配一體化工作以解決配網自動化、計量自動化以及SCADA系統的模型和圖形的交互和共享工作。
配電網的通信技術現狀還比較落后。目前采用的主要接入技術有如下幾種: 230M數傳電臺、GPRS技術、電話線、專線方式、電力線載波和光纖。智能配用電的通信網絡技術最大的困難在于“最后一公里”,未來智能配用電中最具應用潛力的“最后一公里”通信技術包括:
(1)以太無源光網絡(XPON)。這是一種新型的光纖接入網技術,它采用點到多點結構、無源光纖傳輸,在以太網之上提供多種業務。它綜合了PON技術和以太網技術的優點:低成本;高帶寬;擴展性強,靈活快速的服務重組;與現有以太網的兼容性;方便的管理等等。
(2)無線寬帶通信的LTE技術。LTE是3G到4G的演變技術,能提供面向互聯網的高速連接,數據傳輸距離最遠可達100km。LTE的技術起點較高,采用了代表未來通信技術發展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術,LTE結合了這些先進的技術,因此非常適合電力網覆蓋范圍廣、接入節點量大、安全可靠性要求高等行業特點。
(3)寬帶電力線上網技術(BPLC)。BPLC利用現有的利用電力線傳輸數據和話音信號,傳輸速率可達10M。將該技術應用于配網自動化系統進行數據傳輸具有非常好的應用前景,具有投資少見效快、與電網建設同步等優點。該技術還存在一些工程技術難題需攻關,例如如何解決當負載波動時保證數據傳輸的穩定性等。
三、研究內容
1、主要研究要點
本課題從通信與信息安全、信息模型構建、智能配用電海量信息分布式處理、智能配用電信息集成與互動決策技術、信息和通信的標準化與檢測、智能配用電信息與通信技術集成與應用示范等幾個方面進行研究,劃分為6個任務,分別為:智能配用電高性能通信網技術及其信息安全、智能配用電CIM共源建模技術、智能配用電系統海量信息處理技術、標準化與分布式智能配用電信息集成與互動決策平臺、智能配用電信息與通信標準化與檢測技術、智能配用電信息及通信技術集成與應用示范。
(一)智能配用電高性能通信網技術及通信網絡安全
(1)智能配用電通信架構研究。針對智能配用電網的大范圍,分散的特點,互動、業務多樣化趨勢,考慮業務分區和對已有通信網絡的影響,對電網通信網絡整體結構進行研究,建立適應智能配用電未來發展需要的高效通信架構。
(2)智能配用電各層面通信技術。分析其中最具應用潛力的各種通信技術如工業以太網交換機、中壓PLC、TD-LTE、XPON、寬帶PLC和光纖復合低壓電纜等在智能電網通信中的應用特點,研究適合智能電網應用的通信技術總體解決方案。
(3)智能配用電通信網與物聯網互聯性研究。研究物聯網在智能配用電系統中信息感知、可靠數據傳輸、網絡架構及信息智能管理和多級數據處理等方面的應用。
(4)通信網絡安全性研究。研究不同分區的業務在同一平臺傳送過程中基于物理層面的隔離技術,以及基于MPLS,虛擬局域網(VLAN),QinQ(雙層VLAN標簽)等技術的通信業務邏輯隔離研究,保證保障不同業務通過端到端獨立傳輸,從而保障所傳輸信息的安全。研究三重攪動加密算法、AES加密算法等加密短發的業務安全研究;研究滿足配用電通信全路徑業務流量深度識別及網絡分析(基于IEC 61968/61850)、控制及抗攻擊技術與產品,識別并阻斷各種非正常的業務流量。
(5)智能配用電通信網絡智能運維技術研究。研究比較各種通信技術的維護成本,網絡全領域設備統一管理,網絡全領域業務的智能快速發放,遠程運維和快速故障診斷與定位技術。
(二)智能配用電CIM共源建模技術
(1)分布式電源建模。根據分布式電源、儲能裝置和電動汽車等分布式電源和儲能的機理和對電網的接口特性,建立其數字信息模型。
(2)配電網/微網整體建模。微網將是配電網組織結構的重要組成部分,不同于主網針對多種微電源形式還沒有合適的通用模型。因此,需要針對不同的研究問題,對微電源中各單元的動態環節采用不同的簡化方法,從而得到不同的模
型。
(3)主配網互動模型。在CIM統一信息模型框架基礎上,進一步研究面向配網、主配網統一的靜態模型、運行數據和圖形數據規范。提出面向配網、包含主網的統一的靜態模型、運行數據和圖形數據規范。并在此基礎上研究有源配用電系統的整體行為特性,建立微網-配電網-輸電網三級電網的互動模型用于決策分析。
(4)配用電運行管理業務統一建模技術。研究國際標準的數據模型(IEC 61968、IEC 61970、OAGIS、ORM),按南方電網公司的業務組織形式,對國際標準數據模型進行重新組織,從而形成南方電網公司配用電數據模型的基礎。梳理、分析全網共享交換數據需求,對國際標準的研究成果進行擴展及優化,擴展IEC公共信息模型(CIM)在配用電系統中的應用,建立面向配電網生產、營銷、調度、建設、物資等業務所需要的配用電網CIM模型標準。該統一信息模型將指導后續的模型數據規范研究、數據交換和信息服務規范的研究。
(三)智能配用電系統海量數據分布式處理技術
(1)研究IEC61968/61970 與IEC61850標準的協作問題,及其數據通信規約和采集規范。研究各配用電自動化和管理系統的數據源與CIM模型之間的映射,實現已有應用系統數據到CIM數據中心的自動轉換。
(2)海量數據分類與重組技術。智能配用電信息支撐平臺需要采集大量不同類型的數據,對于運行數據根據數據來源大致可以分成三種類型的數據對象: 實時采集數據對象、歷史數據對象和分析數據對象。對于運行數據分為以下三種類型數據對象:數字量,模擬量,累加量。系統要與多個業務系統進行數據交換與整合,數據來源復雜多樣,需要針對不同的應用數據進行分類,海量數據信息分布式處理技術將按照業務特點進行梳理處理確保應用數據滿足業務應用。
(3)海量時間序列數據快速存儲、檢索、處理技術。配用電信息絕大多數是時間序列數據而且規模龐大,例如一個典型中型城市的一年用電信息數據量可以達5TB以上,因此需要研究實現海量時間序列數據快速存儲、檢索、處理技術。研究云計算技術在海量數據處理中的應用,開發時間序列數據庫技術,重點研究該類數據庫的數據庫模式、時序數據的壓縮技術、高效的高效檢索機制和系統故障恢復技術。研發適合電力行業的數據庫技術,滿足分布式數據存儲和交互, 避免海量數據遭遇的硬件瓶頸,并能夠提供基于CIM模型的外部訪問接口。
(4)模型信息辨識及彌補技術。
參數模型數據存在缺失、錯誤,需要采用基于網絡拓撲,綜合數據應用驗證等技術對參數模型進行審核和校驗。并在此基礎上研制適用于智能配用電系統的參數辨識算法。
系統運行數據存在缺失、噪聲和錯誤,因此需要采用ETL(抽取、轉換、裝載)技術進行數據抽取、清洗、整合、管理,解決數據的基本問題。并在此基礎上提出配用電系統數據校驗與修復方法以及關鍵數據抽取校驗方法,在此基礎上開發算法程序。
(四)標準化、分布式智能配用電信息集成與互動、決策平臺(1)基于數據網格的CIM數據中心與CIM模型驗證技術。
研究數據網格技術,建立智能配用電分布式CIM數據中心,包括配用電網、配用電業務在內所有基礎數據和實時數據,通過數據網格實現數據同步和透明訪問。本體網絡語言OWL(Web Ontology Language)實現較完備的CIM語義信息模型,研究對各個配用電網業務系統進行CIM/OWL的CIM語義和語法進行驗證和對CIM的相關業務邏輯的驗證方法。
(2)基于模型驅動的CIM平滑升級與智能處理技術
由于配用電業務升級的需要和新設備加入,在基于的信息集成實踐中,IEC61970/61968CIM一直在發展、演進。CIM模型版本升級會導致需要重新開發大量的代碼以適應新集成環境CIM模型的需求。研究基于CIM的模型驅動架構(Model Driven Architecture)技術,自動更新數據庫結構、自動生成新CIM模型與已有應用系統數據映射進行代碼和CIS接口,快速實現滿足新需求的系統開發,使得新應用的模型和數據納入統一CIM框架。
(3)信息交換總線與互操作技術
研究面向智能配用電的基于IEC 61968框架的數據服務平臺技術,采用SOA技術,建立開放的、具有良好可擴充性的數據服務平臺,使配網各應用系統能夠方便規范的使用集成在總線上的數據。
研究和建立企業服務總線(Enterprise Service Bus),基于Web Service標準,通過事件驅動和基于XML消息引擎,為數據服務平臺提供底層服務支撐。企業服務總線提供可靠消息傳輸、服務接入、協議轉換、數據格式轉換、基于內容的路由等功能,屏蔽了服務的物理位置、協議和數據格式。
研究跨安全區應用無縫集成技術,建立跨安全區的信息交換總線,為各安全區服務接入提供統一的接入規范,實現跨安全區服務的透明接入和訪問。
研究基于消息的信息交互和傳輸技術,實現實時信息、準實時信息和非實時信息的交換,支持多系統間的業務流轉和功能集成,完成配電相關應用系統之間的信息共享。基于IEC 61968 Part3(配網運行)、Part4(臺帳與資產管理)、Part5(運行計劃與優化)、Part6(維修與建設)、Part7(配網擴展規劃)、Part8(客戶支持)、Part9(抄表與控制)、Part10(外部系統)相關國際標準,制訂 5
智能配用電各個業務功能間的消息交互標準,該標準將用于通過企業服務總線和數據服務平臺實現各個現有信息和自動化系統的數據交換和流程貫通。
研究具有標準的構建框架,實現數據資源和計算資源透明管理,為前端應用提供單一的系統訪問接口的電信息支撐。
研究智能配用電信息通過政府公共信息平臺進行發布的方式和方法,加強與政府在執行相關配用電環節政策、計劃上的配合。
(4)智能配用電全息分析與輔助決策技術
研究與開發信息服務層,以面向服務的架構、基于企業服務總線,實現電網資源、資產、量測和業務模型結構化管理服務,實現電網圖形化展現服務,為智能配用電各類業務應用提供電網模型、圖形、實時歷史數據服務支撐。
研究與開發高級決策服務層,包括配網拓撲分析服務、潮流計算服務;輸、配電網解耦互動的配網安全分析與風險評估服務,網絡重構優化服務、負荷轉供服務、故障恢復決策服務。
基于信息服務和高級決策服務,研究智能配用電全息分析與輔助決策技術。采用實時GIS的可視化服務,實現電網運行方式監視、計劃執行監視、停電區域監視、停電用戶與損失電量在線統計、保電計劃/執行情況監視、工地施工道路開挖監視、設備缺陷/故障監視、車輛/班組位置路線監視和調度、故障恢復決策、應急電源車調度、風險評估、可靠性預估和實時統計。
(五)智能配用電信息與通信標準化及其檢測技術
(1)配用電信息標準檢測技術。研究和開發配電網CIM驗證工具和互操作檢測軟件。在南方電網技術研究中心建立配用電領域統一CIM模型的驗證檢測平臺,以支持配用電網各類自動化系統和信息管理系統的無縫集成, 積極參與UCAIug等國際組織的配電網CIM互操作,提高配電網CIM標準在制定中的話語權。
(2)智能配用電通信技術標準與檢測技術研究。研究智能配用電生產需求的通信網絡、系統和設備的性能要求、通信基本協議和相關測試方法等領域的自主技術標準和檢測技術,適應智能配用電通信技術系統需要的高帶寬、長距離、廣分散和動態路由高可靠性通信的需求,解決智能電網復雜的電力環境中光纖傳送的動態色散補償、波長調節、帶寬調整、增益譜型調整、自動增益(衰減)變化的應用和優化控制;解決智能電網對配用電高可靠性通信協議提出新的要求,包括系統設備高可靠性的性能監測控制和高精度的故障定位與隔離技術。統一不同廠家通信設備采用標準化接口和通信協議標準,實現數據雙向高可靠性通信,保證多系統數據可靠傳送與統一接口共享,支持智能路由策略來靈活實現數據訪問的分發、聚合,分層分布處理。
規范系統設備的通信接口、協議的統一;功能和性能的要求;以及操作維護
及網絡管理的方便性;同時結合智能配用電信息傳輸的特點,提出對系統設備的穩定性、可靠性、安全性、抗干擾、供電以及環境試驗的檢測技術和方法。
(六)智能配用電信息及通信技術示范工程建設與應用研究
(1)建設標準化、分布式配用電信息集成系統,整合各個配用電系統信息模型和服務,建立綜合信息平臺,實現配網生產運行信息全息分析和輔助決策、應急指揮信息全息分析和輔助決策、用電信息全息分析和輔助決策,全面提高配用電運行指揮和用電管理的自動化水平和信息化水平。
(2)建設安全、可靠、經濟的通信技術示范工程,構建包括寬帶電力載波、TD-LTE、XPON和光纖復合低壓電纜等網絡技術,驗證相關通信技術在智能配用電網絡中的表現,為其他地區的通信和信息系統建設提供依據。
2、擬解決的主要技術難點
(一)智能配用電高性能通信網技術及通信網絡安全
(1)智能配用電網絡具有配電網一次網架復雜、網絡變動頻繁,覆蓋范圍廣,分布環境復雜的特點。需要適應這些特點的具有高質量、高安全性,可靠性,可擴展性,自適應的網絡架構,以及硬件可靠性要求高的通信設備。
(2)寬帶電力線載波技術方面,包括OFDM多用戶通信網絡規劃與設計技術、寬帶電力線載波OFDM多用戶網絡通信自組織組網技術和寬帶電力線載波OFDM多用戶網絡通信收發器實現技術。
(3)配用電通信網需要保證信息被安全、及時、完整準確的送達,因此需要對配用電通信網絡的業務流控與調度技術,網絡可靠性保障,網絡自愈,快速故障定位,網絡自愈技術,隔離技術等進行研究。分組通信技術本身只能實現邏輯隔離,實現物理隔離需引入其他通信技術,多種技術在同一設備上實現融合。
(4)配用電網絡大規模建設后運維復雜。配用電網絡覆蓋范圍廣,數量多,分布分散,運維人員到現場進行升級、故障隔離等處理的時間長,成本高,因此需要研究遠程運維技術和快速故障定位技術。智能配用電通信網絡往往由多種不同的通信技術混合組網,且可能由多個廠家提供設備,往往需要多個網管系統進行管理,管理難度高,因此需要研究智能配用電網絡的統一運維。
(二)智能配用電CIM共源建模技術
(1)配電SCADA、地理信息系統(GIS)、生產管理系統(PMS)、營銷管理系統、配變監測系統、負荷控制系統(LCM)等系統缺乏統一的規劃和設計規范,組成模式、邊界劃分等總體規范不明確,各個業務系統各自為政、應用范圍和功能存在著一定的重疊、沖突或者遺漏,建立統一的信息模型和業務模型難度大。
(2)配用電系統是大電網的末端,配用電系統的運行特性很大程度上取決于輸電網,因此必須實現與輸電網網的信息互動,才能建立能真正表征配電網運行本質特征的信息與決策模型。而配用電與輸電網在信息和業務模型存在巨大差異,分屬不同責任單位,建模難度大。
(3)分布式電源、儲能和電動汽車對電網的接口特性缺乏足夠的研究基礎和實際驗證,新型有源配電網的組成形式及其整體行為特征很難描述完備。
(4)IEC 61968、61970,OAG OAGIS、OpenGIS ORM等國際標準在不斷發展變化中、需要密切跟蹤其最新發展趨勢,并且其理論研究的內容覆蓋范圍和實用性深度與南方電網的各個業務系統現實模型和業務現實需求的還是有很大距離。
(三)智能配用電系統海量數據分布式處理技術
(1)IEC61970/61968 與IEC61850 標準目前不能協同工作,目前配用電系統不能直接采集采用IEC61850 標準的設備數據,需要進行相關的標準開發工作以能夠有效銜接。
(2)配用電側的設備和用戶數量都非常龐大,采集大量不同類型的數據,信息量十分巨大,需要針對不同的應用數據進行分類,海量數據信息處理將按照業務特點進行處理確保應用數據滿足業務應用。
(3)配電網存在海量參數及運行數據,運行過程中存在參數模型不完整,實時信息缺失和錯誤,因此需要研究智能配電網環境下模型辨識,狀態估計算法,以提高數據信息的可信度。
(四)標準化、分布式智能配用電信息集成與決策、互動平臺(1)隨著電力業務需求和智能配用電的發展,電網模型和業務模型持續變化導致CIM模型不斷升級,需要研究基于模型驅動的CIM平滑升級與智能處理技術。
(2)智能配電網業務數據量大,業務繁瑣復雜,各個信息和自動化系統的信息交換和集成困難。
(3)智能配用電生產、運行和用電管理業務交叉、復雜,需要聯動決策。需要研究面向智能配用電的信息和知識決策服務,提高智能配用電管理的智能性。
(五)智能配用電信息與通信標準化及其檢測技術
(1)相關信息標準的關聯研究、挖掘和分析現有標準之間關聯性,在配用電信息標準集成平臺進行統一。建立配用電信息標準評價指標、需要給出配用電信息標準的準確性和冗余程度的評價方法,開發相應的測試工具。
(2)規范系統設備的通信接口、協議、功能和性能的要求;同時結合智能配用電信息傳輸的特點,提出對系統設備的穩定性、可靠性、安全性、抗干擾、供電以及環境試驗的檢測技術和方法。
(六)智能配用電信息及通信技術集成與應用示范
(1)配用電系統業務類型眾多、信息量大、基礎差,需要建設配電一體化信息平臺,建立統一的數據模型、接口標準和共享機制,實現各類配電信息資源的無縫集成。
(2)智能終端設備的數量、分布、地形條件、氣候環境和現有建設程度都不盡相同,還沒有一種單一的通信技術可以適應所有配電自動化系統的要求。
四、技術路線、創新點與預期成果
1、技術路線
(1)面向智能配用電大規模分散接入、環境復雜的高可靠性通信需求的分層異構通信網絡體系及其多種通信技術組合的實證研究
廣泛調研國內外最新通信技術的發展趨勢,通過理論分析和實證分析,最終建立符合配用電實際需求和未來發展的通信網絡分層結構模型和體系架構。重點研究適合智能配用電的各層面網絡技術,包括工業以太網交換機,中壓PLC,BPLC、電力專用XPON、TD-LTE、OPLC等多種通信技術,實現滿足需求的配用電通信網性能及業務QoS保障,研究支持智能配電網““自愈控制”和“雙向互動”的通信整體解決方案。
(2)開發組織知識產權的的可靠寬帶電力載波技術
電力線載波OFDM通信網絡技術:采用以OFDM為核心的寬帶電力線載波OFDM通信網絡技術,實現智能配用電數據網關與配用電終端之間的自組織網絡通信。
自組織組網構建技術:提出采用自組織網絡技術建立網絡設備間的通信鏈路,每接入一個設備,該設備會自動與附近設備建立鏈接并形成新的網絡拓撲。
信道資源的認知通信技術:采用認知通信技術對信道資源情況進行實時動態監測,包括多用戶信道的傳輸特性、噪聲特性的監測與建模,通信信號的有無以及活動規律的監測與建模等,以保證網絡通信的質量。
信道資源動態優化技術:在多載波傳輸方式下,根據子載波的信噪比分配子載波的信號發射功率和傳輸速率。采用速率自適應和功率自適應兩種優化準則對多用戶通信進行優化,實現QoS管理。
BPLC網絡通信收發器實現技術:本課題將信道資源動態感知與分配管理技術、自組織組網技術等特色技術和國際上的OFDM通用技術集成為一體,實現具有自主知識產權的電力線多用戶網絡通信收發器技術。集中控制器和路由器之間、路由器與路由器之間提供最高100Mbps的傳輸速率,路由器與用戶之間提供最高100kbps的傳輸速率。
(3)基于共源建模型理論的配用電系統的建模方法
跟蹤國際上最新技術發展,采用共源建模型理論建立貫穿配電網自動化和各個管理專業的基礎數據模型規范,為眾多配用電信息系統互聯互通打下標準語義基礎,解決配用電系統的“信息孤島”問題,實現微網-配電網-輸電網三級電網的互動模型用于決策分析。
(4)開發適用于海量配用電信息處理的方法和技術
開發海量數據分類與重組技術、基于時間序列數據庫技術的海量信息快速存儲、檢索和處理技術,不完備信息的彌補與模型估計和知識發現技術,解決海量信息存取、分類和智能處理的難題。為實現配電網的“自愈控制”和業務“智能決策”提供統一模型信息和高效的信息服務機制。
(5)面向智能配用電系統的CIM模型國際標準,實現IEC61850與IEC61968的融合
研究IEC 61968與IEC 61850的融合技術,實現調度中心系統可以直接訪問IEC 61850標準的變電站或DER 設備。
(6)開發完全自主知識產權的標準化、分布式云信息支撐平臺
開發基于IEC 61968的分布式對象中間件,實現數據訪問的標準化、服務的透明化和軟件的“即插即用”。研究云數據管理技術,實現資源管理透明化。研究業務負載均衡技術,使整個系統達到平衡負載及應用程序服務器的容錯功能。研究異構系統間的互操作技術,形成一種分層、分布的協同式系統。
(7)基于多源信息的高級決策技術
綜合量測系統、負控和營銷系統相關數據,實現配電網的狀態估計和潮流計算技術。研究提出基于主從分裂法開發輸、配電網獨立解耦互動的配電網安全與風險評估技術;基于最優回路匹配流理論的配電網重構和恢復控制算法。并基于高級決策服務和實時GIS實現智能配用電生產、運行和用電的全景分析與輔助決策服務。
2、創新點
(一)智能配用電高性能通信網技術及通信網絡安全
(1)提出智能配用電分層異構通信網絡體系,重點解決“最后一公里”問題。提出適合智能配用電的復合組網技術,包括寬帶PLC、電力專用XPON、TD-LTE、光纖低壓復合電纜等多種通信技術。
(2)提出寬帶PLC的自主核心技術,包括:
1)自組織組網構建技術:提出采用自組織網絡技術建立網絡設備間的通信鏈路,依據配電網結構,任一網絡設備會自動與附近設備建立鏈接并形成新的網絡拓撲。
2)信道資源的認知通信技術:采用認知通信技術對信道資源情況進行實時動態監測,包括多用戶信道的傳輸特性、噪聲特性的監測與建模,通信信號的有無以及活動規律的監測與建模等,以保證網絡通信的質量。
3)信道資源動態優化技術:在多載波傳輸方式下,根據子載波的信噪比分配子載波的信號發射功率和傳輸速率。采用速率自適應和功率自適應兩種優化準則對多用戶通信進行優化,實現QoS管理。
本課題將信道資源動態感知與分配管理技術、自組織組網技術等和國際上的OFDM通用技術集成為一體,實現具有自主知識產權的電力線多用戶網絡通信收發器技術。集中控制器和路由器之間、路由器與路由器之間提供最高100M比特每秒的傳輸速率,路由器與用戶之間提供最高100k比特每秒的傳輸速率。
(二)智能配用電CIM共源建模技術
(1)基于IEC61970/61968標準對配用電網進行共源建模(Common Source Modeling),建立配用電網及其管理業務的統一CIM模型,從根本上解決配用電系統的“信息孤島”問題,減少數據的冗余程度。
(2)提出并實現輸、配系統互動的分層、分布式一體化信息建模與交互標準。研究建立智能配電網及各種分布式電源的一體化CIM信息模型,以及貫穿生產、營銷、配電自動化、用電自動化等系統的標準化業務模型。
(3)建立布式電源、儲能裝置和電動汽車等分布式電源和儲能的有源系統信息模型以適應不同決策應用需求,有源配電網的組成形式及其整體行為特征的完備信息模型,依據輸電網和配電網是主從系統的關系,研究支持考慮輸配網相互影響的互動計算模型,建立微網-配電網-輸電網三級電網的互動模型用于決策分析。
(三)智能配用電系統海量數據分布式處理技術
(1)提出并實現信息不完整的配用電系統在線模型辨識、狀態估計理論和方法。
(2)深入研究營配一體化的海量數據管理技術,開發時間序列數據庫技術實現海量數據快速存儲和檢索。
(四)標準化、分布式智能配用電信息集成與決策、互動平臺
(1)開發跨越安全分區的基于數據網格的CIM數據中心,實現配用電網基于CIM的完整數據視圖,并為信息集成與交互提供統一集成總線及其CIS標準接口。
(2)提出并實現標準化、分布式協同信息支撐平臺。提出以地理信息系統為中心,基于SOA的配電網調度、設備管理和檢修管理的信息服務平臺。
(3)綜合量測系統、負控和營銷系統相關數據,實現配電網的實時多源狀態估計和基于回路分析法的配電網魯棒潮流計算技術;
(4)提出并實現輸、配互動的配電網安全分析軟件,利用主從分裂法開發輸、配電網獨立解耦的配電網安全分析和風險評估;
(5)提出并實現基于最優回路匹配流理論的配電網重構與恢復控制快速算法,應用于生產運行和恢復控制等高級決策。
(五)智能配用電信息與通信標準化及其檢測技術
(1)參與制定相關國際和國內標準,形成配用電信息標準檢測技術和評價軟件;
(2)建立適用于智能配用電的通信系統和設備的性能標準及其檢測技術。
(六)智能配用電信息及通信技術集成與應用示范
實現較大規模的智能配用電示范園區。通過智能配用電信息及通信技術示范應用以驗證研究成果的可行性和可推廣性。實現綜合應用寬帶電力載波、TD-LTE、XPON等技術的集成,實現可靠、經濟、易維護的智能配電雙向通信技術。
3、預期成果
(一)預期可獲得的理論、技術和示范成果
? 智能配用電靈活的通信體系架構、接入技術和統一的網絡運維技術
? 信息通信安全防護理論、模型、方法、應用的一體化支撐技術 ? 海量信息存取、分類和智能處理技術 ? 信息模型構建、決策服務技術
? 形成智能配用電集成平臺和通信支撐的相關技術標準體系 ? 建設配用電通信檢測中心 ? 建立CIM模型檢測中心 ? 研究成果示范展示
(二)預期可獲得的成果、知識產權和人才培養情況
在關鍵核心技術方面可獲得10項具有應用前景的國家發明專利,整體軟件系統獲得軟件著作權,在國內外高水平雜志上發表20篇論文,被SCI、EI收錄10余篇。提出、參與制定行業技術標準3項。培養博士生3名,碩士3名。
五、預期的主要技術經濟指標
(1)配用電信息管理軟件接入應用的連接數量大于1000個,并發在線用戶大于5000個;
(2)完成2個智能配用電通信工程,組網規模大于1024個節點;(3)數據接入指標:滿足廣東省金融高新區智能配用電通信與信息示范工程數據接入。
A區:通信節點大于1380個; B區:通信節點大于2400個。?
(5)智能配用電信息支撐平臺指標:
? 海量數據檢索速度:支持5 TB時間序列數據,數據檢索速度小于1秒。? 海量數據存儲容量:設計容量大于100TB。
? 海量數據接入能力:單臺前置機接入連接數超過5萬,集群接入支持線性增長。
? 海量數據處理能力:支持100TB以上數據處理能力。(6)經濟效益指標:
? 提高供電企業工作效率,降低運維及管理成本,每年約XXX萬元。? 推動智能家電、電動汽車、分布式能源等相關產業的發展,加快傳統產業轉型和經濟結構的調整。
六、任務分工
本課題以我國智能配用電的實際應用需求為導向,產學研用緊密結合,團結實力雄厚并在相關領域具有研究基礎和重大項目經驗的的用戶單位、研發企業和高校聯合承擔。課題由廣東電網公司、南方電網技術研究中心、協作單位
2、協作單位
1、協作單位
3、等國內對應領域的頂級單位的優勢力量,資源互補、強強聯合,形成產、學、研、用相融合的團隊。
課題申請與參與單位成立研究組,各有一人作為課題負責人,負責人領導各單位開展課題研究,各單位組織各單位開展研究工作。課題負責人的職責是對課題研究的重點和實施計劃進行統一協調和組織實施;根據科學前沿發展趨勢和課題研究計劃執行情況,對研究內容、研究隊伍及經費分配方案提出調整建議;各單位課題負責人負責組織本單位研究人員形成周例會匯報制度,把握研究進度,確保及時修正偏差,解決問題,保證課題有序整體推進;項目負責人與各單位課題負責人召開月度工作匯報與協調會,把握整體的研究進度,查漏補缺。
課題任務分工根據研究內容細化分配,各單位研究內容組成課題總體研究內容。詳細分工如下:
1)廣東電網公司作為課題的牽頭單位負責課題總體規劃、總體技術方案、協調組織和應用技術的攻關,組織實施智能配用電信息與通信技術集成與應用示范研究;
2)協作單位1負責研究智能配用電靈活的通信體系架構、基于TD-LTE和XPON的通信接入技術和統一的網絡運維技術以及關鍵通信設備的研制;負責通信安全檢測、防護方法和技術;
3)協作單位2負責智能配用電網共源建模技術、基于多源數據的狀態估計與高級決策技術、信息互操作技術、寬帶電力載波技術的研究;
4)南方電網技術研究中心負責基于CIM共源建模的配用電業務建模技術和智能配用電信息標準化及檢測技術的研究;
5)廣東省電信公司科學技術研究院負責通信技術標準與檢測技術研究,統一不同廠家通信設備采用標準化接口和通信協議標準,提出對系統設備的穩定性、可靠性、安全性、抗干擾、供電以及環境試驗的檢測技術和方法;
6)協作單位3負責開發復雜配用電系統統一數據采集技術、海量信息處理技術,開發標準化、分布式智能配用電信息采集與集成平臺。
第四篇:計算機信息處理技術研究計算機信息論文計算機論文
計算機信息處理技術研究-計算機信息論文-計算機論文 ——文章均為 WORD 文檔,下載后可直接編輯使用亦可打印——
摘要:在信息技術迅速發展過程中,改變了人們的生活方式,也對社會生產影響頗深。大數據時代下,數據信息量巨大,對計算機信息處理技術提出的要求更高。本文首先對大數據及計算機信息處理技術進行相關概述,然后探討大數據背景下計算機信息處理技術,望參考。
關鍵詞:大數據;計算機;信息處理技術
信息技術、網絡技術不斷發展,每天都會充斥大量的數據信息,在大量的數據信息中,不僅具有有用的信息,也包含大量垃圾信息。如何能夠提升信息利用的有效率,必須做好計算機信息處理工作,運用信息處理技術,為網絡數據信息提供重要的保護。基于此,加強對
大數據時代下計算機信息處理技術的研究具有十分現實的意義。
一、大數據及計算機信息處理技術概述
大數據最通俗的解釋就是龐大數據,在信息技術迅速發展的今天,社會每時每刻發展中都會產生大量的數據信息,井噴式的數據產生量,也是大數據時代最為突出的特點。在這一背景下,傳統的信息處理模式已經不能滿足信息處理需求,對計算機信息處理技術要求更高。通過有效的計算機信息處理技術,對數據進行搜集、整理、處理、運用。信息收集是第一步,但是在信息收集前,需要對龐大的數據進行分類,以便于提高計算機信息處理工作效率,保證信息處理質量。另外,信息安全是大數據時代中另一個重要的問題,只有通過更為先進的計算機信息技術,為信息安全提供保障。在龐大的數據庫中,各類數據信息存在某些關聯性,通過研究怎樣確保數據信息存儲安全,提升信息安全技術運用,才能保證數據信息作用發揮,保證數據整體穩定性。
二、目前計算機信息處理技術存在問題
一方面,信息準確性有待提升。大數據時代背景下,各類互數據井噴式發展,一個話題在短時間內就會傳遍大江南北,也會產生大量的相關信息,這體現了網絡交互性、自由性的特征。這個時代下,信息成本明顯降低,且拓寬了信息傳播渠道,每個人每天都會接觸到海量信息。但對于信息準確性的把握就很難確定,只有進行有效的篩選,才能獲得有用信息,這也是目前計算機信息處理技術面臨的重要問題。另一方面,信息安全問題。大數據時代,信息技術發展十分迅速,為人們提供了極大的便利,但同時也為人們信息安全造成一定的威脅,包括用戶密碼、個人信息、銀行信息等。加上黑客通過系統漏洞,惡意盜取用戶信息,造成十分嚴重的信息安全隱患。當然,威脅信息安全的還包括各種垃圾信息,據不完全統計工作,中國聯通每年攔截的詐騙電話就高達 4000 萬次以上,而垃圾短信數以百億計算,對用戶正常使用造成影響,同時也威脅用戶信息安全。
三、大數據時代下計算機信息處理技術
(一)信息獲取與加工
信息的使用是保證其作用發揮的關鍵,用戶通過計算機網絡搜索有用信息,這一過程為信息的獲取過程。用戶通常會通過關鍵詞進行關聯搜索,計算機根據關鍵詞信息,對數據庫中相關的信息整理出來,并經過一定的篩選,將結果呈現到用戶面前。如果用戶獲取的信息較為龐大,則需要計算機利用更加復雜的計算程序,通過更加嚴謹的檢索工具,才能保證用戶獲取信息的準確性、及時性。在計算機運行過程中,為了能夠確保為用戶提供更加適合的信息,發揮網絡化的優勢,需要對計算機運行狀態加強監控,對有關數據信息進行檢查、加工,將那些垃圾信息、無用信息刪除,而僅僅呈現有用的信息。另外,在信息數據加工方面,需要抓住信息處理要點,根據用戶提供的基本信息,對數據庫中有關信息分類,之后初步判斷用戶需求,提升用戶的使用頻率。數據在傳輸過程中,還需要維護對接傳輸通道,確保用戶之間能夠安全對接,避免發生數據傳輸錯誤、信息泄漏等問題。
(二)信息存儲技術
信息經過加工后,通過網絡以及其他信息載體進行信息的存儲,并建立數據庫。尤其需要注意的是,在信息存儲技術運用過程中,必須發揮數據庫便捷性特點,便于用戶能夠從數據庫中提取有用的信息。大數據時代下,數據量十分龐大,數據每時每刻都在更新中,通過更加科學的信息存儲技術,保證信息存儲效率,節約社會資源。目前,計算機信息處理技術中,采用分布式數據存儲技術,實現存儲大量數據,便于數據信息處理,提升運行效率。
(三)網絡信息安全技術開發與研究
信息技術不斷發展,信息大 也將人們引入到了大數據時代,不僅為人們提供了更加便利的信息服務,但同時用戶選擇所需信息的難度也更大,對人們工作效率提升形成制約。為了有效的提升上述問題,需要提升對用戶檢索需求的掌握,保證信息安全。第一,計算機技術
人員需要加大開發力度,研究出有效的應用程序,對網絡運行中各個數據進行檢測,及時將不合理數據消除,找出數據信息關鍵點;第二,強化創新,不斷開發出新的大數據產品,研發與之配套的安全技術產品,切實維護網絡安全環境,為數據信息安全提供保障;第三,構建更加完善的網絡信息安全系統,做好技術人員的安全教育培訓工作,促進其更加及時了解到產品的更新換代,從技術開發的源頭,切實保證數據安全性。第四,加強對重要數據信息的重點監測。在網絡之中分布了大量數據信息,但網絡開放性特點,給了一些不法分子可乘之機,所以,在計算機信息系統安全技術尚未完全成熟前,必須強化對重點信息的監控,確保信息安全。
四、總結
通過上述分析可知,在大數據時代到來之際,計算機信息處理技術重要性越發凸顯起來,其應用更加廣泛。大數據為人們生活帶來了重要的變化,也促進了社會經濟的發展。但是,大數據時代下還存在信息不準確、信息安全隱患等問題,威脅信息技術健康發展,這為計算機信息處理技術指明了方向。因此,必須發揮計算機信息處理技術
優勢,利用信息加工、存儲、安全管理等技術,切實保證用戶信息安全,推動社會信息化建設發展。
參考文獻
[1]黃瑩.就業“大數據”時代背景下計算機信息處理技術的思考[J].信息記錄材料.2017,25(8):54-55.[2]李偉波.基于大數據的綜合數據處理平臺方案設計研究[J].數字技術與應用.2017,15(3):114-116.[3]張琦.大數據時代背景下計算機信息處理技術的分析[J].通訊世界.2017,23(3):23-25.——文章均為 WORD 文檔,下載后可直接編輯使用亦可打印——
第五篇:“十二五”全國教育信息技術研究規劃
“十二五”全國教育信息技術研究規劃
(2011--2015)
(征求意見稿)
一、當前形勢 發布單位:中央電教館
(一)“十一五”期間, 全國教育信息技術研究主要圍繞為教育信息化和教育現代化發展提供決策服務;為農村現代遠程教育工程提供理論支持與實踐指導;促進基礎教育信息化支持服務體系的完善和基礎教育課程改革的深化與發展;推動基礎教育信息化的區域協作與發展;探索教育信息技術研究的可持續發展機制等方面開展工作,取得了顯著成績。為實施素質教育、促進農村中小學現代遠程教育工程實施,促進基礎教育課程改革,促進教師與學生的發展,實踐“以信息化帶動教育現代化,實現教育跨越式發展”,提供了理論和實踐的支持。
(二)《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》(以下簡稱《規劃綱要》)的頒布給教育信息化發展帶來了新的機遇和挑戰。《規劃綱要》將教育信息化擺到非常重要的地位,明確指出:“信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視”。《規劃綱要》還為今后十年我國教育信息化建設和發展確定了明確的方向、目標和任務,這就是必須“加快教育信息基礎設施建設”、“加強優質教育資源開發與應用”、“構建國家教育管理信息系統”。這也為我國今后十年教育信息技術研究確定了的基本目標和任務。
(三)“十二五”期間,我國教育信息技術研究工作以《規劃綱要》確定的教育信息化建設和發展的目標和任務,教育信息化如何為基本實現教育現代化,基本形成學習型社會,進入人力資源強國行列提供服務和保障為重點,在加強基礎教育信息化發展的戰略性、全局性、決策性的宏觀研究,加強區域性教育信息化推進,促進優質教育資源的共建共享,進一步深化和拓展教育信息技術在課程改革中的實效研究,為提高教育質量,促進教師和學生的發展提供支持和保障等方面開展全方位、多角度、多層次的研究,為各級政府和教育行政部門決策提供科學依據,引領全國教育信息化的發展方向,提升教育信息技術的影響力,充分發揮教育信息技術研究的基礎性、前瞻性、預見性、針對性、服務性作用。
二、指導思想
(四)以中國特色社會主義理論體系為指導,深入貫徹落實科學發展觀,全面貫徹落實黨的教育方針;緊緊圍繞《規劃綱要》的實施,在國家教育信息化的總體布局下,以增強教育信息化為教育現代化建設、構建學習型社會服務的能力為導向,以育人為根本,以提高質量為核心,以促進均衡為發展重點,以改革創新為動力,積極探索現代教育信息技術應用的理論、規律、模式和方法,為提高
教育教學質量和效益、全面實施素質教育、培養創新人才服務。
三、基本思路
(五)立足全局,統籌規劃
“十二五”全國教育信息技術研究要立足我國的基本國情,圍繞國家中長期教育改革和發展規劃綱要的實施,從國家重要決策部署中尋求規劃的著力點,從教育與其他領域關系中找準工作結合點,以服務教育部全局工作為重點,以我國教育改革與發展的重大理論和現實問題為主攻方向,緊密結合教育信息化和基礎教育改革與發展的形勢與任務,關注現代教育信息技術前沿理論和成果,統籌規劃全國教育信息技術研究。
(六)突出重點,協作攻關
“十二五”全國教育信息技術研究規劃以滿足學前教育、小學和中學(包括高中)教育、特殊教育要求為重點,兼顧高等教育、職業教育、中等教育、成人教育的整體發展需求,圍繞國家和社會真正關心的問題,結合教育改革與發展中的關鍵環節,找準著力點、選好突破口。對面向基礎教育改革與發展具有戰略性、實踐性、前瞻性的重大課題開展協作攻關研究。
(七)持續發展,不斷深入
“十二五”全國教育信息技術研究要切實解決學校教育教學改革與發展的現實問題,注重具有針對性、實踐性和實效性的應用研究,更要鼓勵優秀課題更好地持續、深入地開展,使得課題研究、成果推廣研究和新一輪的課題研究實現良性的循環,真正發揮課題研究對于教育改革的服務功能。
(八)規范方法,提高質量
提高教育信息技術研究人員的專業能力和科研素質,規范課題研究過程管理和評價方法,以優秀的科研項目培育優秀的科研隊伍。提倡課題研究方法的多樣化和綜合化,鼓勵實驗研究與實證研究,以方法創新謀取成果創新,以方法嚴謹性保障成果的有效性。
(九)廣泛合作,和諧發展
充分調動和發揮高等院校專家、學校教師、電教系統和企事業單位等各方面積極作用,形成“廣泛參與、緊密合作、和諧發展、各方受益”的教育信息技術研究機制,構建促進教育信息技術研究和諧發展環境。
四、主要目標
(十)緊密結合我國教育信息化建設和發展的實際,關注國際教育信息技術的新進展,圍繞我國教育改革發展戰略中與教育信息化相關的重大問題,為國家和各地教育信息化發展提供理論和決策依據。
(十一)圍繞教育信息化促進教育均衡發展問題,加強基礎教育信息化支持
服務體系的建設、完善優質教育資源的共建共享研究;進一步推進區域和區域間教育信息化的協調發展。
(十二)總結信息技術在各級各類學校教育中應用的經驗和規律,尤其是基礎教育課程改革應用方面的經驗和規律,形成一批具有創新性的、具有實效性和可操作性的研究成果。
(十三)發揮信息技術優勢,聯合高校、企業等不同力量,共同推動教育信息技術研究的創新,促進高素質教育信息技術研究隊伍建設,構建教育信息技術研究的可持續發展機制。
五、基本任務
(十四)為我國教育信息化發展提供決策服務
加強國際視野的教育信息化發展研究,開展基礎教育信息化與教育現代化、教育信息化與教育均衡發展、教育信息化與學習型社會等理論和實踐研究,加強統籌協調,重點做好國家教育信息化發展調查研究,形成有針對性的系統性的數據調查和分析研究,為國家和區域教育信息化的發展提供決策依據。
(十五)為國家教育信息化工程服務
開展以基礎教育為重點的各級各類教育的數字化教學資源庫和公共服務平臺研究;國家級和省級教育基礎信息庫以及教育質量、學生流動、資源配置和畢業生就業狀況等監測分析系統研究,為國家教育信息化工程服務。
(十六)為推進教育均衡化發展服務
繼續推進農村中小學遠程教育研究,大力開展區域內和區域間的協作推進發展研究,重點做好整體推進信息化內涵發展的策略研究和區域教育資源共建共享的策略和方法研究,促進地方特色資源建設,促進優質教學資源共享,為實現區域教育均衡發展服務。
(十七)為基礎教育課程改革的深化與發展服務
繼續加強基礎教育信息化理論建設、環境構建、資源建設、應用實踐等方面研究。以學生的能力發展為重點,做好信息技術在學校教育中的應用研究,解決教學內容、教育方法、評價方式等多方面的問題,在教育教學觀念的更新,教學方式的改變上有新的突破;重視教育信息技術優秀科研課題成果轉化,為深化教育教學改革,促進學生的全面發展,更好地為促進素質教育的服務。(十八)探索教育信息技術研究的可持續發展機制
發揮全國教育信息技術研究領域和研究隊伍的整體優勢和中小學教學一線的學科教學骨干教師的優勢,加強教育信息技術研究隊伍建設,提高教育信息技術研究課題創新性、實用性和影響力,構建我國教育信息技術研究的“產、學、研”一體化的可持續發展結構體系和支撐機制。
六、重點內容
(十九)我國基礎教育信息化宏觀發展戰略研究
基礎教育信息化評價體系研究;我國基礎教育信息化發展研究;基礎教育信息化與教育現代化的理論研究;基礎教育信息化與終身學習社會構建研究。(二十)國家教育信息化工程的支持服務研究
信息技術支持下的基礎教育公共服務體系建設和運行研究;教育基礎信息庫建設研究;優質教育資源共建共享及有效運營研究;信息化人才建設研究;教育信息化與社區教育和終身教育發展研究。
(二十一)基礎教育信息化區域推進與區域協作研究
繼續開展教育信息化的區域推進研究;加強區域教育信息化的特色發展研究,不同經濟發展條件下區域教育信息化推進和區域教育信息化協作研究。(二十二)數字化教育資源的建設與應用研究
加強網絡教學資源庫的建設和應用的標準與評價研究;網絡學習課程的開發與應用研究;學前教育、特殊教育數字化教學資源建設與應用研究;民族教育數字化教學資源建設應用研究;數字化圖書館、虛擬實驗室的建設與應用研究。(二十三)信息技術與學校教育教學應用研究
繼續開展信息技術環境下的創新的教與學的實踐研究;開展信息技術與學科課程整合的創新與深層應用實踐研究;開展新技術條件下的協作式學習、探究式學習、多維互動式學習研究;信息技術條件下減輕中小學生課業負擔研究;新技術支持下的個性化教育研究;信息技術環境下學生能力培養和發展研究;信息技術環境下教育測量與評價的方法研究;信息技術環境下民族教育中雙語教學研究;學校信息技術課程教學研究;農村地區多媒體教學模式、教學方法和教學策略的研究。
(二十四)教育信息技術促進教師專業化發展研究
繼續開展信息技術支持下的教師專業發展研究;教師信息素養的培養和發展研究;教育技術能力培訓的有效轉化研究;信息技術與教師教育終身學習體系構建研究。
(二十五)信息技術環境下的德育研究
繼續開展信息環境對未成年人的影響、作用和品德形成的理論與實踐研究;開展信息技術環境下學生社會主義社會主義核心價值觀、民族精神和時代精神的教育、公民意識教育研究。
(二十六)數字化校園建設與學校現代化發展研究
繼續推進“數字化校園”建設與評價研究,開展“數字化校園”與信息化教學環境建設與應用研究;開展數字化校園與校園文化建設與應用研究;“數字化
校園”與學校管理現代化研究;信息化背景下的現代化學校機制建設與發展研究。(二十七)高新教育信息技術研發與應用研究
開展自主教育軟件的開發與應用研究;基于云計算的教育教學網絡建設與應用研究;新一代互聯網和傳感物聯技術的研究和應用研究,開展高新信息技術產品在教育教學中應用績效和實證推廣研究,推進新技術開發和在教育教學中整合應用研究。
(二十八)中外教育信息技術理論與實踐的比較研究
繼續開展中外教育信息化發展戰略的比較研究;開展中外教育信息化重大項目的實踐與研究;中外現代教育信息技術應用模式的比較研究。
七、機制建設
(二十九)加強全國教育信息技術研究的組織管理
轉變職能,提高管理水平和執行能力。由管理微觀向管理宏觀轉變,由直接管理向善于應用綜合手段管理轉變,切實做好統籌規劃、監督管理和提供服務的職責。進一步規范和加強對全國教育信息技術課題研究的組織管理和指導,完善《全國教育信息技術規劃課題管理辦法》,保障教育信息技術課題研究的有序進行。進一步完善“中央電教館、省級電教館、課題學校(單位)”三級管理體制。(三十)建設教育信息技術研究領域高素質研究隊伍
進一步加強教育信息技術系統研究隊伍建設,重視基層課題研究人員的科研水平和能力的提高,構建多層次、多形式的教育信息技術研究人員的培訓服務體系,形成專兼結合、結構合理、素質優良的教育信息技術研究隊伍。(三十一)加強專家咨詢、科學民主決策的研究體系
在教育信息技術宏觀與基礎研究以及新技術研究開發、高新技術的引進應用等方面,積極組織并開展不同學科、不同領域的專家咨詢論證。調動并依托不同學科、不同領域的專家隊伍,建立不同學科和不同領域骨干專家隊伍,保障教育信息技術研究,確保中小學教育信息技術研究的實用性、科學性、先進性。(三十二)構建教育信息技術研究交流協作網絡平臺
在進一步完善全國教育信息技術研究規劃課題管理平臺的基礎上,建立教育信息技術研究數據庫系統,加強教育信息技術研究交流協作網絡平臺的構建,為課題研究的協作和資源的整合提供保障,通過交流和協作,進一步凝聚整體實力,共同促進教育科研管理工作上質量、上水平,提高課題協作研究和整體實施的效率、質量。
(三十三)構建教育信息技術研究可持續發展投入保障機制
繼續加強基礎教育信息化宏觀發展戰略及基礎理論研究,為政府部門實施基礎教育信息化提供科學的決策服務,爭取政府部門的事業發展經費和課題項目經
費支持。
積極開拓和嘗試新的教育信息技術研究運行機制和研究成果轉化機制,多渠道、多層次籌措教育信息技術科研經費,廣泛吸引社會各界特別是優質企業的大力支持,建立教育信息技術研究發展基金,保障教育信息技術研究的可持續發展。(三十四)加強國際合作
積極參與、承擔和開拓國際范圍雙邊和多邊的教育信息技術領域的合作研究。尤其關注經濟發達國家在中小學教育信息技術研究成果中具有前沿領域特點的追蹤性研究和實效性研究,促進我國教育信息技術研究和應用的高效發展。認真總結和宣傳具有中國特色的教育信息技術理論和應用成果,力爭使我國中小學教育信息技術研究在國際上形成一定影響并在某些方面達到領先水平。