第一篇:當今世界進入了信息時代
當今世界進入了信息時代,信息和我們息息相關。現代社會信息量越來越大,信息傳遞的速度越來越快,人們獲取信息的途徑越來越廣。學會搜集和處理信息,對社會和個人的發展都有著很重要的意義。本組教材通過這次綜合性學習,引導學生走進豐富多彩的信息世界,感受信息傳遞方式的變化,體會信息在人們生活、工作和學習中的作用,學習搜集和處理信息,初步學會利用信息,寫簡單的研究報告。
“走進信息世界”分成“信息傳遞改變著我們的生活”和“利用信息,寫簡單的研究報告”兩大板塊。每個板塊的主體是“活動建議”,教師可以根據這些建議,引導學生根據學校、家庭和當地的實際情況開展活動。“閱讀材料”供學生在開展活動時閱讀,學生可以從中獲得信息的有關知識。開展活動的材料不止于上述這些,學生還可以自己去搜集,教師也可以提供。這是繼五年級上冊《遨游漢字王國》之后又一次課內外一體的、規模較大的綜合性學習。目前,學生已有了一定的綜合性學習的基礎,教學中要進一步使學生熟悉綜合性學習的學習方式,比如,活動前要制訂計劃,活動中要發揚合作和主動探究的精神,活動后要展示和交流成果。每個板塊后一些要求認讀的字,可以讓學生結合閱讀認讀,并在活動結束時盤點鞏固。
這次綜合性學習建議開展的活動有:
1、通過多種途徑搜集資料,了解信息傳遞的方式及其變化。
2、開展調查,了解現在主要是通過哪些途徑來獲取信息,認識信息與我們生活、工作和學習的密切關系。
3、通過討論或辯論,能夠正確使用媒體,辨別信息的良莠,自覺抵制不良信息。
4、選擇感興趣的話題,搜集和處理相關信息,學寫簡單的研究報告。
教學本組教材可用12~14課時,一般一星期完成一個板塊。開始時可以用1課時制訂和交流活動計劃,結束時用1~2課時展示、交流學習收獲。為了便于開展活動,可以適當調整課時,必要時可把幾節語文課連在一起上。
《綜合性學習:走進信息世界》單元總說 來自費爾教育。點這里回到頂部
【信息傳遞改變著我們的生活】
《古人傳遞信息的故事》由3篇短文組成,分別是《烽火戲諸侯》《“我們勝利了”》《裝在瓶子里的信》。三個故事形象生動地介紹了古人是如何傳遞信息的。教學的重點是使學生了解古代信息傳遞的特點。從這三個故事中可以看出,古代人們已經重視信息的傳遞,但古人用烽火、漂流瓶等傳遞的信息量小,傳遞的速度慢,有時還會誤事。
《因特網將世界連成一家》簡要地介紹了“信息高速公路”──因特網的建設過程和它的作用。這個閱讀材料的第一段,用簡明文字回顧了人類歷史上信息傳遞方式的發展變化,可以引導學生聯系前一篇閱讀材料,理清信息傳遞方式的發展。遠古:口耳相傳或借助器物古代:
靠驛差長途跋涉近代:依靠交通工具的郵政系統現代:電報、電話當代:計算機網絡。與前幾種信息傳輸方式相比,計算機網絡無論在傳遞的信息量、信息的多樣化以及傳遞的速度上,都不可同日而語。
《神奇的電腦魔術師》以一位北京的小學生制作一份“繪聲繪色”的電子郵件為線索,介紹了多媒體電腦的強大功能。閱讀的目的是讓學生了解多媒體電腦可以將文字、圖片、聲音、動畫集成編輯,大大提高了信息傳遞量,傳輸的信息也更加豐富。閱讀本文,最好讓學生自己在多媒體電腦上操作,親身感受多媒體電腦的強大功能。
《網上呼救》記敘的是一個發生在網絡時代的真實故事,顯示了網絡的巨大作用。蘇珊是芬蘭赫爾辛基一所學院的學生,在圖書館突然發病,生命垂危,危機時刻她在網上聊天室發出了求救信息。美國德克薩斯州登頓縣的男孩桑恩看到這條信息,展開萬里營救,終于使蘇珊脫離危險。救援,并不是一個新鮮的話題,但通過網絡進行萬里營救就顯得很不一般,現代信息傳遞方式在整個營救過程中起到了十分重要的作用。閱讀這個故事,我們除了看到桑恩的熱心與機智和更多熱心相助的人們外,我們更應該關注現代信息傳遞方式對人們生活的影響。可以讓學生討論你所知道的網絡的作用,比如,銀行用網絡實現在ATM機上存取款,郵局用網絡快速匯款,醫生利用網絡給在家中的病人看病,觀眾在家中通過網絡觀看演出。
《把握自己》是一篇在“警惕電子殺手,告別網吧”活動上的演講稿。演講從一名高三學生猝死說起,列舉了不健康網站、沉湎于網絡游戲對青少年的危害,然后對同學們提出希望:要把握好自己,利用好網絡資源,而不要被它控制和奴役。這篇演講稿提出的問題有很強的針對性,也是很及時的。現代信息傳遞方式的不斷改進,造福于人類,但也會帶來負面的影響。辨別信息的良莠,正確利用信息,是現代社會一個人良好的素養的重要組成部分;吸取健康信息,抵制不良信息的誘惑,事關青少年的健康成長。從網絡問題引出一系列如何對待媒體的問題,比如,電視對青少年的影響,出版物對青少年的影響,引導學生舉一反三,開展討論,提高認識,正確利用媒體。學生也可以從中學到演講稿的寫法,如,列舉事實,講清道理,發出呼吁,語言要有感染力。【利用信息,寫簡單的研究報告】
《奇怪的東南風》記錄了一次問題研究的過程。研究的起因是“爸爸得了一種奇怪的咳嗽病”,“我”發現爸爸的咳嗽好像和東南風有關,于是“我”開始做觀察記錄,最后在醫生張伯伯的幫助下終于找到了爸爸的病因,原來東南風帶來的空氣污染是爸爸咳嗽的病因。這個材料閱讀的重點是記錄表和張伯伯的話。記錄表記載了兩項信息,每天的風向和爸爸的病情;張伯伯對記錄表進行分析,確定了東南風和爸爸的咳嗽之間的關系,揭示了病因。從這個材料中,我們可以學到怎樣做簡單的科學研究,學習通過尋找規律發現事物之間的因果聯系,從而對癥下藥,找出解決問題的辦法。
《關于李姓的歷史和現狀的研究報告》是一篇比較正規的研究報告。報告分成“問題的提出”“調查的方法”“調查情況和資料整理”“結論”等幾個部分,對李姓的歷史和現狀提出了自己看法。這份調查報告中值得注意的是“調查的情況和資料整理”部分。研究者從多種渠道搜集
信息,有調查訪問、查閱書籍報刊,也有上網搜集資料。資料涉及的面比較廣,有李姓的來源、歷史上的李姓名人、李姓人口數量和李姓人口分布等,獲得的資料比較豐富,這是得出結論的前提。由于資料比較豐富翔實,得出的結論也令人信服。研究者把結論分點列出,結論清楚明白。以這篇研究報告為范例,對學生學寫簡單的研究報告會起到啟示作用。
《綜合性學習:走進信息世界》課文簡說 來自費爾教育。
《綜合性學習:走進信息世界》學習目標
1、了解信息傳遞方式的變化及這些變化對人們生活、工作和學習的影響。
2、了解現代信息傳播的主要方式,能正確利用媒體,學會選擇信息,趨利避害。
3、初步養成留心信息的好習慣,逐步學會搜集信息、運用信息,善于和別人交流信息。
4、初步學會有目的地搜集和處理信息,學寫簡單的研究報告。
5、認識19個生字。
《綜合性學習:走進信息世界》活動建議
一、基本思路
“走進信息世界”是繼五年級上冊“遨游漢字王國”之后又一個綜合性學習單元,這是一種新的教材編排方式,教學方法與其他單元明顯不同。這次綜合性學習,可以采用這樣的流程:
1、瀏覽本組教材,討論和制訂活動計劃:
主要任務是:閱讀單元導語,激發學習興趣;閱讀“活動建議”,瀏覽“閱讀材料”,了解可以開展哪些活動,參考哪些材料;制訂活動計劃;根據“活動建議”和當地實際條件,確定開展哪些活動。(1課時)
2、閱讀《古人傳遞信息的故事》、《因特網將世界連成一家》《神奇的電腦魔術師》和《網上呼救》,了解信息改變著我們的生活。(2課時)
3、先后開展以下兩項活動,或在以下兩項活動中選擇一項進行:
⑴ 進行“信息傳遞改變著我們的生活”的調查并在全班交流。
⑵ 閱讀《把握自己》,辯論或討論“怎樣正確利用媒體”。
其中⑴適合城鄉各類學校,⑵適合電視和網絡普及程度較高的地區。(3~4課時)
4、閱讀《奇怪的東南風》和《關于李姓的歷史和現狀的研究報告》,了解怎樣寫簡單的研究報告,可以個人或小組的形式確定研究報告的主題。(2課時)
5、根據主題,搜集有關信息,并利用信息寫簡單的研究報告。(3課時)
6、全班交流簡單的研究報告,評價本次綜合性學習成果。(2課時)
這次綜合性學習可以采取個人、小組和班級三級活動結合的形式。個體活動有利于培養自主性,可以比較自由地選擇時間、地點和活動方式,適合一些簡單的調查訪問、查找資料等,但是由于個人能力有限,獲得信息量比較少,需要通過小組活動、班級交流來互補。小組活動有利于培養學生的合作意識,分工合作能完成比較復雜的活動,如果組內人員配備合理,還可以充分發揮每個小組成員的特長和優勢,取得更佳的成果。班級集體活動單位時間內的效益較高,受益面廣,但受時間限制,難以使每個學生都有充分活動的時間和機會。所以,這三種活動形式應當結合起來進行。
“調查家人從哪些渠道獲得信息”可以個人活動的方式進行,“搜集資料了解信息傳遞方式的變化”比較適合小組活動,“怎樣正確利用媒體的辯論”需要班級集體活動,而“學寫研究報告”需要個人、小組、班級三個層面結合的活動。
二、實施要點
1、了解信息傳遞的途徑:
這項活動的目的是了解從古至今信息傳遞的方式發生了什么樣的變化。活動可以從兩方面進行:一方面充分利用閱讀材料中的《古人傳遞信息的故事》《因特網將世界連成一家》《神奇的電腦魔術師》等文章,了解從古代到現代信息傳遞方式的變化和不同;另一方面通過自己搜集資料、調查訪問、親身操作體驗等形式,了解不同的信息傳播方式,以及它們對人們生活的影響。了解的重點是報刊、廣播、電視、網絡等現代信息傳遞方式,特別是要對網絡有初步的感受。
指導學生閱讀《古人傳遞信息的故事》等4篇文章。《古人傳遞信息的故事》與《因特網將世界連成一家》《神奇的電腦魔術師》《網上呼救》3篇文章在內容上形成強烈的對比。古代采用烽火、人報信、漂流瓶等形式,盡管也能傳遞信息,畢竟速度太慢,有時還會誤事。后3篇文章從不同的角度介紹了現代社會以網絡為主的信息傳遞方式,可以從中體會到信息傳輸的速度、效果都已日新月異,不可同日而語。《因特網將世界連成一家》回顧了從古至今信息傳遞形式的主要發展經歷:古代,驛差長途跋涉近代,依靠交通工具的郵政系統現代,電報、電話當代,廣播、電視和計算機網絡。教學時,可要求學生把這些信息傳輸方式進行比較,讓學生明白人類在追求高效率信息傳輸方式的步伐從未停止過;同時,討論各種信息傳播方式的優點和缺點。
《神奇的電腦魔術師》主要講的是多媒體電腦的強大功能,它不僅可以傳遞文字信息,還可以傳遞聲音、圖像等信息。《網上呼救》可以讓學生體會到信息傳遞方式的變化對人們生活的影響,使許多原來不可能的事變成可能。有條件的學校,要結合信息技術課,讓學生自己動手操作,如,在電腦上欣賞照片、音樂、動畫,收發郵件、賀卡等,親身體驗多媒體電腦和網絡的神奇,感受現代信息傳輸的方便快捷。還要讓學生談談電腦和網絡給自己和家人生活、學習、工作帶來的變化。缺乏設備的學校要積極創造條件,讓學生了解多媒體電腦和網絡,如,到本地中學的計算機教室上課,參觀本鄉鎮使用計算機的部門,也可以用電視、VCD等幫助學生直觀地感受電腦和網絡的作用,并談談參觀后的感受。
2、調查全家人在一天中獲得的信息及渠道。這項活動簡單易行,且很有意義。學生通過這樣的調查可以直接感受到現代社會信息渠道的多樣化和信息的豐富性。活動前,可以先引導學生設計好調查記錄表,表格要簡單明確,便于記錄。如:
家庭信息調查表
家庭成員 獲得的信息 獲得信息的渠道
爸爸
媽媽
我 這項活動需要事先布置,學生和家長都要留心自己一天獲得的信息以及獲得信息的渠道。學生可以用訪談的方式,一邊與家長交流,一邊記錄,也可以由學生、家長分別填寫,學生整理匯總。本次活動不能只得出調查結果,更重要的是對調查結果作分析。教師要引導學生從多個角度去分析,如,信息的豐富性和快捷性;信息渠道的多樣性;不同的渠道信息量大小不同;人對信息需求的差異;通過統計認識自己家信息的來源與渠道以哪些為主。在學生個人調查的基礎上,還可以作小組或全班的統計和分析。
3、怎樣正確利用電視、網絡等媒體的討論或辯論:
討論或辯論應從學生中存在的問題出發,例如,有的學生一回家就看電視,一直看到睡覺;有的學生沉湎于網絡游戲,作業馬虎潦草??教師可以先和學生一起擬定幾個討論的題目,如,“看電視的利與弊”“玩網絡游戲好不好”“媒體信息的真假是非”。如果準備舉行辯論,還要精心擬好辯論題,辯論題要求概念清晰,表達明確,沒有歧義,一般用“是/不是”“應該/不應該”“有利/不利”“利大于弊/弊大于利”等這些詞語作為正方和反方的辯題,比如,“小學生上網聊天好處多/小學生上網聊天壞處多”“小學生應該多看電視/小學生不應該多看電視”。學生可以選擇感興趣的話題或辯題,組成學習小組去搜集資料,也可以結合閱讀材料《把握自己》,做好討論或辯論的準備。在討論或辯論中,要引導學生學會辯證地看待問題,防止“走極端”。如,《把握自己》中“網絡能造就人才,也能誘使許多辨別能力差的人走向無底深淵”就說得比較全面。在進行全班交流時可以讓不同的小組發言,教師做好組織工作。討論或辯論盡可能由學生自己主持,以鍛煉學生的口語交際和策劃、組織活動的能力。教師不宜對討論或辯論的結果下簡單的結論或作強制的規定,可以通過擺事實,講道理,讓學生心悅誠服,也可以留待以后討論。
4、利用信息,寫簡單的研究報告:
這是一次綜合性強、難度較大的活動,是對學生的搜集處理信息能力、合作探究能力和書面表達能力的一次全面鍛煉。但是,小學生寫簡單的研究報告也并不是高不可攀,國內外許多案例表明,只要研究課題選擇適當,小學生也能寫簡單的研究報告,而且學生可以從中得到多方面的鍛煉。這項活動建議采用小組活動的形式,能力較強的學生可以進行個體活動。活動中有幾個環節特別需要教師指導:
⑴ 閱讀《奇怪的東南風》和《關于李姓的歷史和現狀的研究報告》,了解搜集和利用信息進行研究的方法,以及簡單的研究報告的寫法。這兩篇研究報告在做法和寫法上有差別,為學生撰寫研究報告提供了范例。指導學生閱讀這兩篇研究報告,重點應該是了解研究的方法和研究報告的寫法。閱讀《奇怪的東南風》,側重于了解問題的研究過程。它研究的問題是爸爸奇怪的咳嗽的原因。作者的做法是先自己實地觀察和記錄,把觀察得到的信息做成記錄表,從中發現了爸爸的咳嗽與東南風有關,然后請教醫生,終于弄明白工廠的氣體污染是爸爸咳嗽的病因。歸納一下作者的做法是:記錄信息分析信息請教別人得出結論。閱讀《關于李姓的歷史和現狀的研究報告》,側重于了解研究報告的寫法。這個研究報告分四部分:問題的提出、調查方法、調查情況和資料整理、結論。每個部分都很清晰,是比較規范的研究報告。學生可以從這個研究報告中學習簡單研究報告的寫法。教學中特別要讓學生注意,這兩個研究的結論,都是以搜集資料和分析資料為基礎的,具有科學性,這是進行簡單的科學研究和撰寫研究報告最重要之處。
⑵ 選擇課題和分組:
研究報告的課題可以在教材提供的范圍內選擇,也可以集思廣益,讓學生自己去尋找課題。課題選擇要注意兩點:一是課題所涉及的內容和范圍盡量要淺要小,要有實際意義,避免大而無當,力不能及,像“本班同學視力保護情況調查和分析”“菜場使用塑料包裝袋的情況調查”“我家節約用水的調查”“校門口交通情況的調查和建議”等,都是比較適合小學生的研究課題。二是通過互相啟發,打開思路,可以選擇家庭生活、校園文化、環境保護、資源利用、當地習俗等方面作研究課題。如果有的學生提出有一定難度的研究課題,如,“究竟有沒有UFO”“火星上有沒有生命”,學生有興趣并有搜集這些資料的能力,教師也應給予支持,盡管有些研究一時不可能有結論,我們可以鼓勵學生繼續探索。
分組有兩種做法:一是先分組,然后由各小組成員協商確定研究課題;二是先提出一批研究課題,再由對同一課題感興趣的同學組成小組。這兩種做法可以變通、結合,盡可能尊重學生的興趣和意愿,使小組成員志同道合。
⑶ 資料的搜集與處理:
這次活動,搜集資料是中心環節。各小組要事先擬訂一個簡單的計劃,要討論清楚需要搜集什么資料和到哪兒去搜集資料,教師要在這兩方面給學生一些幫助,避免學生進行大量的無效勞動。搜集的資料應當和研究課題有關,盡可能多一些和全面一些,正面的反面的都要。搜集資料可以自己調查、訪問、記錄,可以從有關的書籍報刊上摘錄,還可以利用網絡搜索。我們可以把這幾種搜集資料方法的適用性作個比較:
搜集資料的方法 優點 不足 適用范圍
自己觀察、記錄 第一手資料,真實 費時多 可以直接觀察的對象
調查、訪問 比較真實可信 工作量大 小范圍調查
從書籍報刊上摘錄 材料集中,信息較多 尋找費時 需要較多資料時
利用網絡搜索 速度快,信息量大 需要設備 需要大量資料時
要讓學生充分利用各種渠道去搜集信息。小組內的同學分好工,每人負責搜集某一方面的資料,或根據自身優勢,每人負責從某一種渠道搜集資料。應該允許學生請家長或其他人幫助去搜集資料。
資料處理是一個閱讀和篩選的過程,也是一個繼續搜集和積累的過程。一面閱讀資料,去蕪存菁,逐漸形成自己的觀點,另一方面,在觀點形成的過程中會需要更多的資料,繼續搜集資料,不斷修正自己的觀點。教師要對資料的處理作比較具體的指導。要讓學生學會瀏覽和篩選材料,篩選的標準是:
① 是否與研究的課題有關。有關的保留,無關的刪除。
② 這個資料已有還是未有。未有的留下,已有的刪去。
③ 要注意資料中是否與自己有不同的看法,要把不同的觀點保留下來。
⑷ 撰寫研究報告:
可以仿照《關于李姓的歷史和現狀的研究報告》,分成四個部分,努力做到問題明確,方法恰當,資料比較充足并有合理的分析,結論清楚(有的還不清楚可以寫明準備繼續探討什么)。研究報告可以在小組成員討論的基礎上,由一個同學執筆,然后集體討論修改,使它真正成為一個小組合作的成果。
5、匯報、交流和總結:
在本次綜合性學習結束之前,要進行匯報、交流和總結。匯報、交流的形式有多種,可以布置一次展覽,展出在這次綜合性學習中進行的各種調查結果、研究報告、活動掠影等;也可以開一次匯報會,報告個人或小組在某一個問題研究中得出的結論,其他同學就感興趣的問題進一步提問。考慮到教學時間有限,匯報和交流的形式最好根據大多數學生的意愿確定一種。但不論采用哪種形式,都要讓全體學生參與。這里特別要強調學生之間的互動,不應只有單向的講和聽。具體做法可以是:
⑴ 匯報人帶動全班同學活動。
⑵ 對匯報進行補充或發表不同的意見。
⑶ 聽眾提出疑問,請匯報人或其他同學解答。
⑷ 聽眾對匯報作評價。通過這些形式促進全體學生參與,共享學習成果。
6、綜合性學習的評價:
綜合性學習的評價應著重考查學生參與的態度、探究精神和創新意識。既評價個人,也評價小組,關注個人在活動中的合作態度和參與程度。這次綜合性學習,可以采用“成長記錄評價”。“成長記錄評價”有幾種類型,本次活動宜采用“過程型成長記錄”,即把活動各階段的資料納入成長記錄。可以收錄的材料有:活動計劃、活動記錄、搜集到的資料、小組或個人做的研究報告等。整個成長記錄后有自我評價、小組同學的評價、教師的評價以及被訪人的評價。一般采用定性評價,同學和教師都要多用激勵性評語,也可以采用等級或星級評定。
信息,不是新冒出來的事物,本來就廣泛存在于自然與社會之中。古人日出而作、日落而息,正是依靠太陽東升西落帶來的信息確定時間的。南雁告春,是動物帶來了春天的信息;一葉知秋,是植物送來了秋天的信息。
學生坐在教室里學習,與親友、朋友們通信,看電影、電視,也是在接受信息。信息包含了人們以往不知道或者不能確定的東西。因此,消息、新聞、報道、資料、情報都是一種信息。知識也是一種信息,是經過人們提煉、加工、系統化了的信息。
二、信息的特點
信息是活的,是在不斷擴充的。牛頓是偉大的科學家,用今天的眼光來看牛頓那個時代,就會感到那時的信息少得可憐。也可以預計,再過30年、100年,信息會多得令人吃驚。我們掌握的信息越多,用得越多,用處也越大。
信息是可以壓縮與還原的。比如,很多復雜的現象,可以歸納成一條簡明的定律;一大堆數據之間的關系,可以用一個方程式來表達。這就是說,人們能夠對信息進行集中、綜合和概括。同時,也能將壓縮了的信息展開。
信息是可以存貯的。遠古時代人們只能用大腦來保存信息,后來有了文字,就用文字來記存各種信息。今天,人們還可以用電子計算機及其他自動裝置保存信息。
信息也是需要加工的。例如,4×6-7=17,就是一個簡單的信息加工。等號左側是原始信息,右側是加了工的信息。將英語譯成漢語,也是信息加工。英語是原料,漢語是成品;后者對中國人更有用。此外,像經營決策、情報檢索、資料分析、自動控制,甚至下棋、打撲克都是一種信息加工。
過去,信息加工大多依靠人的大腦來完成。在信息量小、變化緩慢的時代,大腦還能對付。到了今天,信息迅速膨脹,瞬息萬變,競爭激烈,只依靠大腦進行信息加工已經不行了,信息加工也要機械化自動化,就非用機器不行了。電子計算機(俗稱電腦),就是用來進行信息加工的機器,它能夠以超凡的速度、驚人的記憶力,來完成大腦所無法完成的信息加工。加工業的發展,建立了以各種機器為基礎的工業,帶來了工業化的社會。信息加工的不斷發展,毫無疑問,將建立起以各種電腦為基礎的信息工業,將人類引入信息化的社會。
三、信息的傳輸
兩千多年來,人們不斷更新、改進傳遞信息的方法。直到近代交通工具問世,世界上才形成龐大的郵政系統,信件報紙甚至包裹都可以通過火車、輪船、飛機運往世界各地。
但是,以往的改進只著眼于通信的方式,而電報、電話、廣播的出現,則使信息完全脫離了信件的形式。1844年,莫爾發明了電報。后來,貝爾和沃特林發明了電話。
1902年,史特波菲德又發明了無線電廣播。這樣,信息變成電磁波發送出去,幾乎在發送信息的同時,人們就可以通過收報機、電話機、收音機了解到消息的內容,這可真是通信史上一場翻天覆地的革命啊!
人們仍然不滿足,他們又發現了新的問題:電報電話日益普及,輸送信息的電線電纜像狹窄擁擠的公路一樣,經常“堵車”,不是占線就是串線。于是,科學家想出了激光通信的辦法:一束光纖通信的容量是銅線的25萬倍,一條光纜可以通一億條線路。就是說,兩億人可以同時通話而互不干擾。激光通信被迅速采用,20世紀80年代末,跨越大西洋的6000公里海底光纜已經鋪設完工。
1993年,美國人阿爾·貝爾又提議建立信息高速公路,把工廠、礦山、鐵路、學校、商店、銀行、圖書館、旅游景點、文藝單位、研究部門、政府部門以及家庭的計算機聯網,讓人們可以隨時接受到任何地方傳播出的文字、聲音和圖像。這個提議受到各國的重視,信息產業得到飛速發展。僅僅過了幾年,信息網絡就已經覆蓋了許多國家和地區,“天涯若比鄰”已經不再是夢想。
四、電子計算機與多媒體
在美國華盛頓的史密森博物館里,存放著世界上第一臺電子計算機,這就是1946年誕生的“埃尼阿克”。從“埃尼阿克”出生到現在這短短的幾十年里,計算機已經奇跡般地繁衍了好幾代。如今,電子計算機這位現代社會的“天之驕子”,已經成為人類社會不可缺少的重要角色。
如果有人問:計算機是干什么用的?你可能回答:計算機當然是用來計算的機器。確實,在一開始發明計算機的時候,人們是用它來進行比較復雜的數學計算的。如今電子計算機早已不單單用于計算了。科學家已經把計算機做成像人的大腦一樣的機器,把外界傳來的信息進行迅速的判斷和處理。所以,人們也把電子計算機稱為“電腦”。
在我國,從事婚姻介紹工作的人被稱為媒人。媒人所做的工作,就是在男女雙方還不熟悉的時候,在他們之間傳遞一些信息。于是,有人就借用媒人的稱呼,把能夠傳遞信息的物體叫做媒體。過去,媒體傳遞信息的功能比較單一。例如,電話只能傳遞聲音信息,電報只能傳遞文字信息。當今社會的文字、語言、聲像、圖片等各種信息常常交織在一起,原來只能傳遞一兩種信息的媒體已經不能滿足人們的需要了。人們希望有一種具有“十八般武藝”的設備,它既能當電視機,又能當收錄機,還能當電話機、傳真機使用。這種能傳遞多種信息的設備,就是多媒體設備。
那么,電腦和多媒體有什么關系呢?人的耳朵能接收聲音的信息,眼睛能接收圖像的信息,鼻子能接收氣味的信息。這些信息由神經系統傳到大腦,由大腦統一處理。因此,人體本身就是一個多媒體信息處理系統,這個系統的“司令部”就是大腦。同樣,要建造一個多媒體信息處理系統,也必須在系統內設一個“司令部”,這個“司令部”就是“電腦”。
隨著計算機技術的飛速發展,人們研制成功了集多媒體功能于一身的電腦。如今,這種電腦已經走進尋常百姓家。人們可以使用它看電視,聽廣播,打電話,發傳真,聽CD,看VCD,唱卡拉OK??要是你的多媒體電腦連接了貫通全球的信息高速公路,還可以在家中獲取來自世界各地的最新信息。那才真叫“秀才不出門,盡知天下事”呢!
電子計算機發展迅猛,差不多每十年就產生一代新的計算機。因此有人說,你可以弄清楚已經過去的五萬年的歷史,卻不一定能知道未來五百年的事情。計算機的發展,別說五百年,五十年后會是什么樣也很難預料,但有一點是可以肯定的,計算機會越來越“神”。
五、全球“信息爆炸”
這是一個名副其實的“信息爆炸”時代。
研究人員對多種信息源進行了采樣分析,結果發現:2002年中,全球由紙張、膠片以及磁、光存儲介質所記錄的信息生產總量達到5萬億兆字節,約等于1999年全球信息產量的兩倍。換句話說,在1999年到2002年這3年間,世界范圍內信息生產量以平均每年30%左右的速度遞增。
5萬億兆字節到底是個什么概念呢?研究人員說,如果以館藏1900萬冊書籍和其他印刷出版物的美國國會圖書館為標準,5萬億兆字節信息量足以填滿50萬座美國國會圖書館。
研究人員發現:世界范圍內通過電話、廣播、電視和因特網這四大電子渠道流通的信息量最為驚人。2002年,有多達18萬億兆字節的新信息通過這些渠道在全球流通。研究顯示,其中有98%的信息流通主要通過固定電話和移動電話完成。另外,每年通過電子郵件在全球流通的信息量已達到4千億兆字節,相當于4萬座美國國會圖書館。
六、怎樣在報刊中尋找信息
翻閱一下我們身邊的報紙和雜志就會發現:有的主要發表文學作品,比如《兒童文學》;有的主要報道各種新聞,比如《中國少年報》;有的主要刊載科學方面的知識,比如《我們愛科學》??要在報刊中快速地尋找有用的信息,首先要選擇相應的報紙和雜志。
報紙是分版面的,每個版面有一個主題,如,“國內新聞”“科技與教育”,閱讀報紙時首先要根據自己需要的信息選擇適當的版面。報紙上文章的標題比較醒目,而且概括了文章的主要內容,快速瀏覽文章的大標題,能更快地找到你需要的信息。如果你找到了與正在研究的問題相關的文章就得仔細閱讀,詳細了解有關信息,并用摘記、剪貼等方式及時保存有價值的信息。
翻開雜志,我們首先會看到目錄,目錄中會設置一些專題欄目,如,“語文天地”“游戲樂園”,每個欄目下有一些相關的文章。閱讀雜志首先要翻到目錄,看看有幾個欄目,想想哪些欄目中會有你需要的信息,快速瀏覽該欄目中的文章目錄,尋找你需要的文章。如果找到感興趣的文章就仔細閱讀,并用摘記、復印等方式保存有價值的信息。
七、怎樣寫簡單的研究報告
研究報告是一種應用文,有約定俗成的格式。研究報告的一般格式是:
1、標題:
研究報告的標題常常直接采用研究課題的名稱,這樣,顯得精確、明了,使別人能對所研究的問題一目了然。
標題下是署名。一般應寫明研究人員所在的單位,如,××學校××班。
2、前言:
報告的第一部分,常常以前言的形式簡要地
說明下列內容:
⑴ 課題提出的緣由。
⑵ 研究這一課題的意義。
⑶ 該項研究所要解決的問題。也有人直接以“問題的提出”作為這部分的標題。
3、研究方法:
介紹研究是怎樣進行的,主要包括:研究對象的選取、研究的方面、資料的搜集和處理等。
4、結果:
這一部分將研究結果作為客觀事實呈現給讀者。主要包括對資料加工分析和由分析得出的結論。
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第二篇:當今世界已進入了以文化為核心的時代
當今世界已進入了以文化為核心的時代。就農村合作銀行來說,在硬件和產品趨于同化的今天,同業的競爭已不只是效益規模的競爭、資產質量的競爭,更是戰略思維、經營理念、管理文化的競爭,而這種競爭的核心就是企業文化建設。如果一個金融企業沒有自己的強勢企業文化,必將在競爭中處于劣勢的地位。農村合作銀行的核心競爭力,實質是一種獨特的競爭優勢,是企業不斷創造優勢、實現可持續發展的能力。要想獲得核心競爭力,保持可持續發展的競爭優勢,我認為其結果的實現關健離不開一個“軟環境”——企業文化。就像植物離不開土壤一樣,農村合作銀行的發展離不開企業文化的建設。
企業文化是企業的靈魂,而使命目標、價值觀是企業文化的核心。在我們向具有核心競爭力的現代金融企業邁進中,建立充滿生機與活力與活力的新型企業文化,重塑價值理念,實現共同愿景,具有十分重要的意義。
在激烈變化的市場競爭環境中,作為企業發展戰略的組成部分,企業文化必須強化市場觀念、效益觀念、競爭觀念、信息觀念、人才觀念、信譽觀念、服務觀念、使之與深化改革加快發展相適應。善于吸納合理的營養,優勢互補,為我所用,相互融合,不斷創新,建設“合金”型的企業文化,牢牢把握先進文化的發展方向,建設與股份合作制改革相適應的農村合作銀行企業文化。
企業文化的最高境界是“形神合一”,企業的“形”包括一切外在的東西,包括企業制度、流程、策略、組織結構、責權體系、領導風格、產品等,而“神”則是指愿景、價值觀、使命、精神、經營理念等這些指導企業發展的思想。
農村合作銀行所有的管理人員,既要注重企業文化的建設,也要加強對企業文化的管理。應當懂得如何影響企業文化,調動員工的積極性,使員工的個人目標與企業的最終目標相一致,充分發揮員工的創造思維能力,建立起一種有機的、高度柔性的、橫向網絡式的、符合人情的,能持續創新發展的企業文化,推動股份合作制改革順利進行,以達到使農村合作銀行進入良性發展軌道的目標。一是以政策輿論、理論、價值、生活方式等全方位導向來提高員工的思想素質,引導員工認同企業價值觀、企業倫理道德和企業風尚。二是靈活運用、灌輸引導與自我教育相結合、思想教育與行為規范約束相結合、情與理相結合、社會塑造與自我塑造相結合等激勵方式,把企業信念、企業精神傳遞給員工,升華員工情操、提高員工素質,從而實現農村合作銀行核心競爭力的全面提升。
企業文化作為一種管理理論和管理方法,其內涵是十分豐富的,建設的的途徑和方法是多種多樣。農村合作銀行在打造企業文化時,要同企業的經營管理結合起來,圍繞打造“一流隊伍、一流管理、一流服務、一流效益”這個主題,定期對企業文化進行審視、分析、再造和提高,并根據發現的問題,及時提出改進意見和新的目標,以指導企
業文化的創建,使企業文化建設始終處于一個動態的過程,從而保證企業具備持久的競爭力,真正提高農村合作銀行的綜合實力和核心競爭力。
第三篇:多媒體進入了高速發展時期
多媒體進入了高速發展時期。多媒體設備通過視聽等技術,將活動的影像和音效,“ 聲畫并茂” 地生動展示出來,較傳統的展示設計手段具有更強的優越性。在2010 上海世博園區各個展館內多媒體應用占據了非常大的比例,多媒體技術已成為世博會上最常見和最具親和力的展示手段。在欣賞展館的同時,觀眾不但可以借助多媒體技術了解相關的信息,更可以互動地參與其中,能夠深刻體會到多媒體技術在現代展示應用中給人們生活帶來的改變。
從漢諾威世博會和愛知世博會才開始在展會上嶄露頭角的多媒體技術,到了上海世博會上,已呈現出百花齊放的可喜局面。大量先進的多媒體展示技術如360 度全息成像、IO2 空氣投影系統等前沿技術相繼被運用其中,帶給觀眾強烈的視覺震撼。2010 上海世博會已成為一次多媒體技術的大匯演。1 上海世博園上演
“ 多媒體秀”在上海世博會開幕式上出現的燈光、激光、超大屏幕、噴泉、焰火等交相輝映的戶外多媒體表演,已經預示了這也將是一屆多媒體的世博盛會。借助多媒體技術,世博會開幕式已經不僅僅局限在世博演藝中心一個展館,而是以黃浦江為中心,在南浦大橋到盧浦大橋近3.5 公里長的范圍內構建出的巨大演出舞臺。而在舞臺表演時采用的一些多媒體技術,譬如隨著音樂節奏上下優美擺動且收放自如、并隨著燈光變幻各種色彩的凌空浮球,也讓現場觀眾嘖嘖稱奇。
世博園區各展館同樣也給參觀者帶來了強烈的視覺震撼和不斷的驚喜,其中最引人注目的是各個展館都采用了大量先進的多媒體展示技術,這些代表性的新型多媒體技術,我們可以總結為以下3 類:1)顯示式多媒體。此類多媒體也是在各展館得到最廣應用的多媒體,包括大屏幕、等離子、液晶顯示、環幕等。代表性作品如韓國館的三維電視機、中國船舶館大型環幕劇場、巴西館中展示巴西風情的360 度環形熒幕、山東館主展廳120 度弧幕構成的沉浸式影院“城市窗口”、江蘇館的光纖信息樹、臺灣館720 度環繞4D 影像全天域劇場、上海企業聯合館360 度環形“魔方” 劇場、萬科館360 度環幕和穹頂巨幅球幕、日本館“ 生活墻” 等。
從上海世博會看多媒體技術在展示設計中的應用楊文明摘要:世博會不僅是展示各國家經濟、文化、科技的大舞臺,也是全球展示設計的大匯演,引領了當今展示設計潮流。
2010 上海世博會告知我們,現代展示設計的方向已經發生了很大變化,多媒體技術已經深入展示設計行業,增加了展示的參與性和可看性,已成為現代展示設計的發展趨勢。近年來國內多媒體發展突飛猛進,但還是有一定的不足,這也促使展示設計師們進行新思考。關鍵詞:上海世博會;多媒體;展示設計;應用;
第四篇:當今世界已進入信息時代并邁向知識經濟時代
當今世界已進入信息時代,并邁向知識經濟時代。以信息技術為主導的高技術為制造業的發展提供了極大的支持,并推進著制造業的變革與發展,現代集成制造系統(Contemporary Integrated Manufacturing Systems,簡稱CIMS)技術的應用及其產業化是其中最重要的組成部分。
CIMS—現代集成制造系統,是基于CIM理念的集成優化的制造系統。將信息技術、現代管理技術和制造技術相結合,并應用于企業產品全生命周期(從市場需求分析到最終報廢處理)的各個階段。通過信息集成、過程優化及資源優化,實現物流、信息流、價值流的集成和優化運行,達到人(組織、管理)、經營和技術三要素的集成。以加強企業新產品開發的時間(T)、質量(Q)、成本(C)、服務(S)、環境(E),從而提高企業的市場應變能力和競爭能力。
一、CIMS的總體結構
CIMS建設的目標是在統一的數據庫和網絡支持下,建立生產經營管理分系統和工程技術(CAD/CAM/CAPP/PDM)分系統,實現企業信息的全面集成。為實現這個總體目標,CIMS由兩個功能分系統和兩個支撐分系統組成。兩個功能分系統為生產經營管理分系統和工程技術分系統;兩個支撐分系統為計算機網絡和數據庫分系統。整個系統將以關系型數據庫為核心,并由各應用系統通過INTERNET/INTRANET/EXTRANET訪問數據庫,這樣就使得幾個服務器上的數據在邏輯上成為一個整體,以保證整個系統的數據共享和數據的唯一性。CIMS的總體結構如圖1.2-1所示。
圖1 CIMS的總體結構
二、CIMS的技術構成
工程技術分系統:可簡稱為TIS分系統,即技術信息系統。通常包括CAD、CAPP、CAM和PDM等部分。CAD(計算機輔助設計)包括產品的結構設計、變形設計及模塊化產品設計。可以實現計算機繪圖、產品數字建模及真實圖形顯示、動態分析與仿真、生成材料清單(BOM)。
CAPP(計算機輔助工藝計劃)通過計算機進行工藝路線制定、工序設計、加工方法選擇、工時定額計算,包括工裝、夾具設計、刀具和切削用量選擇等,且能生成必要的工藝卡和工藝文件。
CAM(計算機輔助制造)指計算機在產品加工制造方面有關應用的總稱。狹義CAM僅指數控程序的編制,可以進行刀具路徑規劃、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及數控編程和數控后置處理等。
PDM(產品數據管理)管理產品全生命周期中各種數據和過程,實現從概念設計直到產品報廢全過程中相關的數據定義、組織和管理,保證數據的一致、最新、共享和安全。PDM支持并行工程,并且作為集成平臺實現CAD/ CAPP/CAM的集成以及與MRPII/ERP系統的集成。
制造自動化系統:制造自動化系統(MAS)是CIMS中信息流與物流的結合點,CIMS最終完成產品制造、創造效益的關鍵環節。系統一般由數控機床、加工中心、清洗機、測量機、運輸小車、自動化立體倉庫,以及柔性制造系統(FMS)等組成。主要功能有協調、控制工作流、刀具流、夾具流、分配和管理數控程序,監控作業狀態和故障診斷處理,以及生產數據的采集與反饋等。
生產經營管理分系統:可以簡稱MIS分系統,即管理信息系統。它是CIMS的一個重要分系統,主要作用是: 加強生產經營計劃與控制 加強財務預算與控制
最大限度縮短產品生產周期,采購提前期 降低庫存資金占用
合理安排生產,提高企業生產效率 降低產品的生產成本
提高對客戶的服務水平,提高企業的管理水平和管理素質 增加企業的應變能力和競爭能力
MIS分系統當前體現在ERP(企業資源計劃)的實施,通常由經營決策、生產計劃管理、銷售管理、財務管理、庫存管理、車間任務和作業管理、物資供應、設備管理、人事勞資管理等模塊組成,指揮和控制CIMS其他分系統的運行,使企業各部門工作協調一致,完成企業的生產經營任務。
根據CIMS建設的目標,生產計劃管理、車間管理、物流管理、通過PDM與CAD/CAM/CAPP的信息集成是目前生產經營管理系統的建設重點。
支撐分系統:包括計算機網絡、數據庫、中間件、集成平臺以及協同工作環境等。計算機網絡和數據庫實現計算機系統互連,作為CIMS信息交換和共享的主要支撐。其計算機網絡子系統支持CIMS開放型網絡通信,采用國際標準和協議,滿足各分系統的網絡支持服務。數據庫子系統則支撐各分系統及覆蓋企業全部信息的數據存儲和管理,保證數據的完整性、一致性和安全性,實現全企業數據共享。
三、CIMS的總體要求
思想基礎
實施CIMS是企業進行現代管理的一場革命,它絕不僅僅是企業實施一套計算機系統,而是基于新的管理思想和哲理,運用各種先進技術對企業物流、資金流、信息流進行全面集成的一項系統工程。CIMS涉及到企業的各個部門,工作量巨大而復雜,企業由領導到相關的普通員工,對此須有明確的思想認識。牢固的思想基礎是信息化工程成功的關鍵。
組織基礎
因為CIMS是一項需嚴密組織實施的浩大工程,因而必須要有相應的企業領導(一把手)親自任職的有權威的組織機構;建立CIMS領導小組、辦公機構及相應的課題項目領導小組。這些組織在各自的職責范圍內領導和組織CIMS工程的實施。
管理基礎
要實施好CIMS工程,企業必須有良好的管理基礎:崗位責任明確,各項管理規范、標準。從較深層次的角度看,CIMS工程是對人、技術和經營管理的集成,管理基礎好的企業才能在實施CIMS工程中有望成功。
計算機應用基礎
CIMS工程的功能是以計算機技術為支撐來實現的,隨著企業CIMS工程的實施,與計算機打交道的人會越來越多,這就要求企業抓好計算機應用的前期培訓,使企業中不同層次的人員掌握相應的計算機操作和維護技術,改變工作和行為習慣,適應計算機應用的要求。
人才基礎
CIMS工程是將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術等有機結合的復雜工程,因而對實施CIMS的人員有較高的技術要求,需要對他們進行相關知識的更新和有關技能的培訓,培養一批具有一定的軟件開發和實施理論水平和技能的人才。
信息的規范化
CIMS工程中MIS項目的實施先期階段,應授權某一部門(如計算機中心),對信息進行分類編碼的標準化、規范化,統一協調和規范各職能部門、經營部門的數據收集和信息分類編碼,使之既符合系統整體要求,又能滿足各部門的需要,以避免數據的重復采集、加工與存儲,消除因對數據的命名、描述、分類和編碼不一致所造成的誤解和分歧,杜絕一名多物、一物多名和對其屬性的重復描述等混亂現象,做到所描述的事物名稱和術語含義標準、統一和規范,以準確地確立代碼與事物或概念之間的一一對應關系。
四、CIMS的實現途徑
國外發達工業化國家CIMS的發展和應用強調生產制造層的設備高度自動化。我國制造業企業當前不可能走這條技術發展路線,企業生產經營的瓶頸是新產品的開發設計能力薄弱,管理粗放,且車間層只能適度自動化。因此CIMS的技術發展路線是首先加強設計和管理,并實現企業的(或企業部分的)信息集成,從信息集成向過程重構和優化(過程集成)及企業間集成的方向發展。
1、信息集成
如何處理在設計、管理和加工制造中大量存在的自動化孤島,解決其信息的正確、高效的共享和交換,是改善企業技術和管理水平必須首先解決的。信息集成是改善企業時間(T)、質量(Q)、成本(C)、服務(S)所必需的,其主要內容有:
(一)企業建模、系統設計方法、軟件工具和規范
這是系統總體設計的基礎。沒有企業的模型就很難科學地分析和綜合企業各部分的功能關系、信息關系以至動態關系。企業建模及設計方法解決了一個制造企業的物流、信息流、資金流和決策流的關系,這是企業信息集成的基礎。
(二)異構環境下的信息集成 異構是指系統中包含了不同的操作系統、控制系統、數據庫及應用軟件。如果各個部分的信息不能自動地交換,則很難保證信息傳送和交換的效率和質量。異構信息集成主要解決下面三個問題:
(1)不同通訊協議的共享及向ISO/OSI的過渡。
建議采用今天越來越普遍使用的TCP/IP,又保證了可以同時與MAP/TOP共享,為CIMS的網絡通信技術選擇一條正確的發展道路。
(2)不同數據庫的相互訪問。
建議采用ODBC(open database connection),解決不同數據庫相互訪問、數據交換的問題。
(3)不同商用應用軟件之間的接口。
CAD/CAM系統,通過IGES,STEP建立中性文件,實現應用軟件之間的信息傳送和交換。CAD/CAM/CAPP系統可以通過PDM系統實現與ERP系統的集成接口。
2、過程集成
為了改善企業產品的T、Q、C、S,除了完善信息集成外,還可以對過程進行重構(process reengineering)。串行作業的設計、開發過程,往往造成產品開發過程經常反復,這無疑使產品開發周期變長,成本增長。因此,我們建議企業對產品開發設計中的各個串行過程盡可能多地轉變為并行工程,在設計時考慮可制造性、可裝配性,考慮質量,考慮成本,則可以減少重復,縮短開發時間。并行工程是基于這一思想的一種技術。
并行工程是在信息集成的基礎上,實現過程的重構、集成和優化。
3、企業集成
我國制造業企業提高自身的市場競爭能力,在今天不能走“小而全”、“大而全”的封建莊園經濟的道路,而必須面對全球經濟、全球制造的新形勢,充分利用全球的制造資源(包括智力資源),更快、更好、更省地響應市場,即所謂的敏捷制造。敏捷制造的組織形式是自身企業與其他企業之間針對特定的某一產品,建立企業動態聯盟(即所謂虛擬企業)。
具有競爭力的制造業企業應該是“兩頭大、中間小”的企業:“兩頭大”指強大的新產品設計、開發能力和強大的市場開拓能力;“中間小”指加工制造的設備能力可以小。多數零部件可以靠協作解決,這樣企業可以在全球采購價格最便宜、質量最好的零部件。這是企業優化經營的體現,因此企業間的集成是企業優化的新臺階。
在我國離散型制造業的生產活動中,在車間層次上,通常是按生產作業計劃來安排與組織實際生產加工·然而由于車間實際生產加工過程的復雜性和某些不可預測性等因素,如車間生產計劃變更、設備故障與檢修、加工人員缺勤和產品質量問題等,車間生產的正常運行會受到一定的影響,使得零件的實際生產加工進程與生產計劃相脫節,零件不能在生產計劃規定的時間內按時完成加工等,從而降低車間的生產效率、管理水平和產品質量,導致經濟效益下降·造成這些問題的一個主要原因是管理人員不能在第一時間準確、及時地獲取相關信息,從而進行有效、迅速的響應,及時處理現場發生的各種事件,對現場生產加以調整,以保證整個生產車間的正常運行·有效解決這一問題的方法就是對生產過程進行跟蹤與監控·
本文以某企業制造過程管理與資源優化配置系統的研究與開發為背景,對車間生產過程跟蹤監控進行了分析,建立了車間級生產過程跟蹤與監控系統功能模型和信息模型,在信息集成環境下開發了生產過程跟蹤與監控系統,并應用于生產實踐· 1 系統集成的層次結構與功能模型 1.1 系統的層次結構
圖1為企業車間級信息集成的二維體系結構,其中一維是車間的遞階控制結構,包括車間層、單元層和設備層,各層有自己的應用軟件;另一維是支持這些應用軟件開發和運行的計算機支撐系統,它們和應用軟件相結合構成信息系統·按信息系統的層次結構可分為計算機系統層、網絡層、數據庫層和應用軟件層·
圖1 二維結構描述有助于逐一落實各應用軟件的支撐環境,也有助于考慮在不同層次之間的分工和界面·圖2所示為某機床廠86號車間的生產過程管理工作流程·
1.2 系統功能分析
該車間生產過程管理主要是對生產加工過程中的生產進程信息、生產設備信息和零件的入庫信息進行管理·其中生產進程管理包括加工進度管理、加工信息管理和工序質量管理;生產設備管理包括設備狀態管理、設備停工管理和重點設備管理·該廠的車間生產模式主要以廠級計劃為主,從廠里獲得生產計劃,并通過分解廠級計劃來安排日常生產,這也是我國現有企業中一種比較典型的生產組織方式·
圖2 對于離散制造業的生產過程信息跟蹤與監控主要涉及車間生產活動中數據的采集、傳送與處理,包括生產進程監控、工序質量跟蹤、零件入庫監控和生產設備跟蹤等信息·
生產進程監控主要監控零件在生產中所處的加工工序、加工設備、加工人員和加工數量等信息·工序質量跟蹤主要跟蹤零件在各個工序的合格品質量數據、回用品質量數據、待返修品質量數據、工廢品質量數據、料廢品質量數據等·零件入庫監控主要監控零件的入庫信息,如入庫時間、入庫產品、入庫數量和驗收數量等信息·生產設備監控用于對生產中設備的狀態進行監控,如完好、維修中和待修等狀態;設備停工管理用于管理設備的停工信息,如停工時間、停工原因和停工工時等信息;重點設備管理用于統計設備的能力負荷信息,還用于對影響到車間生產全局的重點設備進行日常點檢管理·
1.3 系統的功能模型
根據前面對系統的分析與CIMS集成原理,用IDFE0方法構建了系統功能模型·如圖3所示,系統包括生產進程監控、工序質量跟蹤、零件入庫監控和生產設備跟蹤等四個信息處理模塊,該模型反映了這些模塊之間的關系以及與系統外部信息之間的關系(其他功能模型圖在這里省略)·
圖3 2 系統的構建
2.1 系統體系結構
為了實現生產過程信息的實時、全面、準確、一致的傳遞和系統的可重構性,使系統具有開放性、高可靠性和升級容易的特點并能與其他CIMS子系統全面集成,系統采用基于COM+與Web技術進行設計與構建·其系統體系結構如圖4所示·
由圖4可知,整個系統分為三層,即表示層、業務邏輯層和數據服務層·表示層為應用的客戶端部分,它負責與用戶進行交互;業務邏輯層構成了應用的業務邏輯規則,它負責接收和傳遞表示層所需的信息,并與數據服務層進行交互;數據服務層為后臺數據庫·采用基于COM+的分布式Web技術構建的應用系統克服了目前工業界普遍采用的基于B/S三層體系結構構建系統的一些明顯不足:如胖服務器、瘦客戶端以及表示層、業務邏輯層和數據訪問層未能明確區分等問題·系統把業務邏輯和數據訪問代碼封裝進一些編譯好的組件里,在ASP頁面里調用業務邏輯和數據訪問組件,同時利用IIS支持的ASP技術編制Web頁面,這樣就把ASP,COM+和Web技術有機地結合起來,形成了基于這些技術的應用系統·
圖4 2.2 可重構信息集成技術
可重構信息集成技術是指把企業信息資源模塊化,即按不同的粒度構造信息資源模塊作為企業信息資源重用、重組、重構的不同單元·可重構信息集成技術主要通過多層結構及映射技術,實現從各個數據資源系統抽取數據,并使所抽取數據的語義能滿足企業和企業之間協同設計制造、和管理對信息資源的需求·通過各層結構實現的相對獨立性和開放性,實現信息資源重用重構與信息共享和應用操作·在整個系統設計中開發了以下組件:異構數據庫連接組件、異構數據管理組件、基于Web的報表打印組件、日歷時間控件、設備可靠性分析組件、質量成本分析計算組件和質量統計分析圖形顯示組件等·
2.3 系統與ClMS各子系統間的信息接口
為了保證本系統與CIMS其他子系統的集成和信息交換,需要在各子系統間建立信息接口·圖5所示的是以生產過程監控系統為中心,與其他子系統的業務信息接口·
圖5 3 系統的實現
基于COM+與Web技術開發的生產過程信息跟蹤與監控系統目前已應用于某大型國有企業的2個制造車間,實現了對車間生產進程信息、工序質量信息、零件入庫信息和生產設備信息的跟蹤與監控·圖6為該企業某車間生產加工進程信息跟蹤與監控的Web頁面,該頁面采用三種不同顏色的圖片分別代表設備加工狀態、待工狀態和故障狀態·同時系統還和CIMS其他子系統進行了有效集成·整個系統通過將近一年的實際應用,運行安全可靠,效果良好·
現代集成制造系統發展回顧與展望
一.前言
近半個世紀來,制造業間的競爭日趨激烈。制造業市場已從傳統的“相對穩定”逐步演變成“動態多變”的局面,其競爭的范圍也從局部地區擴展到全球范圍。
制造企業間激烈競爭的核心是產品(p)。回顧歷史,隨著時代的變遷,產品間競爭的要素不斷隨之演變。在早期,產品競爭要素是成本(c),七十年代增加了質量(q),八十年代增加了交貨期(t),九十年代又增加了服務(s),近期又增加了環境清潔(e),預計下一世紀將增加“知識創新”(k)這一關鍵因素。另一方面,必須指出,當今世界已步入信息時代并邁向知識經濟時代,以信息技術為主導的高技術也為制造技術的發展提供了極大的支持。上述兩種力量推動了制造業發生著深刻的變革,信息時代的“現代制造技術”及其產業應運而生,其中,cims技術及其產業正是其重要的組成部分。
二.不斷拓展中的“現代集成制造系統”理念與內涵
70年代,美國約瑟夫.哈林頓(joseph harrington)博士首次提出cim(computer integrated manufacturing)理念。它的內涵是借助計算機,將企業中各種與制造有關的技術系統集成起來,進而提高企業適應市場競爭的能力。但是基于cim理念的系統cims(computer integrated manufacturing system)在80年代中期才開始重視并大規模實施,其原因是70年代的美國產業政策中過分夸大了第三產業的作用,而將制造業,特別是傳統產業,貶低為“夕陽工業”,這導致美國制造業優勢的急劇衰退,并在80年代初開始的世界性的石油危機中暴露無遺,此時,美國才開始重視并決心用其信息技術的優勢奪回制造業的霸主地位,認為“cims,no longer a choice!”。于是美國及其它各國紛紛制訂并執行發展計劃。自此,cims的理念、技術也隨之有了很大的發展。代表性的論點出自美國的制造工程師協會sme、歐共體esprit 及國際isotc184/sc5/wg1等;與此同時,許多學者還對各種發展模式冠以不同的名詞。863/cims 主題結合國際上先進制造技術的發展,特別是基于主題上萬名人員十余年的實踐,提出了“現代集成制造”(contemporary integrated manufacturing)的理念,它在廣度上、深度上拓寬了傳統cim的內涵。863/cims主題提出:
“cim是一種組織、管理和運行現代制造類企業的理念。它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術等有機結合,使企業產品全生命周期各階段活動中有關的人/組織、經營管理和技術三要素及其信息流、物流和價值流三流有機集成并優化運行,以達到產品(p)上市快(t)、高質(q)、低耗(c)、服務好(s)、環境清潔(e),進而提高企業的柔性、健壯性、敏捷性,使企業贏得市場競爭。”
“cims”是一種基于cim理念構成的數字化、信息化、智能化、綠色化、集成優化的制造系統;它是信息時代的一種新型生產制造模式。
cims通常由經營管理與決策子系統、工程分析與設計子系統、加工生產子系統及支撐平臺子系統(如網絡/數據庫/集成框架)組成。
這里的制造是’廣義制造’的概念,它包括了產品全生命周期各類活動---市場需求分析、產品定義、研究開發、設計、生產、支持(包括質量、銷售、采購、發送、服務)及產品最后報廢、環境處理等的集合。
其中,價值流是指以產品t、q、c、s、e等價值指標所體現的企業業務過程流,如成本流等。
我國“現代集成制造系統”拓展傳統“計算機集成制造系統”的要點:細化了現代市場竟爭的內容(p、t、q、c、s、e);提出了 cims的現代化特征:數字化、信息化、智能化、集成優化、綠色化;強調了系統的觀點,拓展了系統集成優化的內容:包括信息集成、過程集成和企業間集成優化;企業活動中三要素和三流的集成優化;以及cims相關技術和各類人員的集成優化;突出了管理與技術的結合,以及人在系統中的重要作用;指出了cims技術是基于傳統制造技術、信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術的一門發展中的綜合性技術,其中,特別是突出了信息技術的主導作用;擴展了cims應用范圍,包括離散型制造業,流程及混合型制造業。此外,這種提法更具廣義性、開放性和持久性。
三.持續發展中的“現代集成制造系統”技術
基于cims理念與內涵的不斷拓展,cims技術持續發展,主要表現在下述方面。
1.從設計、管理、加工生產等“技術孤島”發展為集成的cims技術體系:
(1)總體技術
系統總體模式:包括柔性制造、集成制造、并行工程、敏捷制造、智能制造、綠色制造、全能制造等模式;
系統集成方法論:包括信息集成、過程集成、企業間集成及知識集成等方法論;
系統集成技術:包括設計、生產、管理及后勤等子系統間的集成技術,企業三要素(人/組織、經營管理和技術)及三流(信息流、物流和價值流)的集成技術等;
標準化技術:包括產品信息標準、過程信息標準,數據交換與格式標準,圖形標準及零件庫標準等技術;
企業建模和仿真技術:包括企業功能、信息、工作流、資源及組織模型等建立、確認及其仿真技術;
cims系統開發與實施技術:企業診斷、需求分析、系統設計、組織實施、質量保證及效益評價等技術。
(2)支撐平臺技術
包括網絡、數據庫、集成平臺/框架、計算機輔助軟件工程、產品數據管理(pdm)、計算機支持協同工作(cscw)及人/機接口等技術。
(3)設計自動化技術
包括cad,capp,cam,cae,基于仿真的設計(sbd),面向下游工作的設計(dfx)及
虛擬樣機(vp)等。
(4)加工生產自動化技術
包括dnc,cnc,fmc,fms,虛擬加工及快速成形制造(rpm)技術等。
(5)經營管理與決策系統技術
包括mis,oa,制造資源規劃(mrpⅱ),準時生產(jit),caq,業務流程重組(bpr),企業資源規劃(erp),動態企業建模(dem),供應鏈及電子商務等技術。
(6)流程制造業cims中生產過程控制技術
包括過程檢測、先進控制、故障診斷和面向生產目標的建模、優化集成控制技術等。
2.cims技術的發展階段
系統集成優化是cims技術與應用的核心技術,因此我們認為,可將cims技術的發展從系統(三要素和三流)集成優化發展的角度而劃分為三個階段:信息集成(以早期計算機集成制造為代表)、過程集成(以并行工程為代表)和企業間集成(以敏捷制造為代表)。前者是后者的基礎,同時,三類集成優化技術也還在不斷發展之中。我國863/cims主題分別于1987年、1993年和1997年啟動了這三個方面的工作。
(1)信息集成優化
信息集成主要解決企業中各個自動化孤島之間的信息交換與共享,其主要內容有:1)企業建模、系統設計方法、軟件工具和規范。2)異構環境和子系統的信息集成。早期信息集成的實現方法主要通過局域網和數據庫來實現。近期采用企業網、外聯網、產品數據管理(pdm)、集成平臺和框架技術來實施。值得指出,基于面向對象技術、軟構件技術和web技術的集成框架已成為系統信息集成的重要支撐工具。
相應地,在企業管理上應用了mrp-ⅱ、jit等,進而帶動了企業文化和管理的優化。
(2)過程集成優化
傳統的產品開發模式采用串行產品開發流程;設計與加工生產是兩個獨立的功能部門 ;缺乏數字化產品定義、dfa/dfm 工具和產品數據管理;缺乏支持群組協同工作的計算機與網絡環境。但是“并行工程”較好地解決了這些問題,它組成多學科團隊,盡可能多地將產品設計中的各個串行過程轉變為并行過程,在早期設計階段采用cax、dfx工具考慮可制造性(dfm)、可裝配性(dfa)、質量(dfq),以減少返工,縮短開發時間。并行工程的關鍵技術:信息集成技術;過程建模及重組;面向并行工程的計算機輔助工具,如cax、dfx(虛擬制造技術的一部分);支持并行作業的多學科的協同工作小組以及計算機網絡支持下cscw和集成框架等。
此階段中,在管理上引入bpr;項目管理(扁平組織);將mrp-ⅱ與jit結合,形成推、拉結合的生產管理模式;吸收精益制造思想等;這些進一步優化了企業的文化和管理。
(3)企業間集成優化
企業間集成優化是企業內外部資源的優化利用,實現敏捷制造,以適應知識經濟、全球經濟、全球制造的新形勢。
從管理的角度,企業間實現企業動態聯盟(virtual enterprise),形成扁平式企業的組織管理結構和“啞鈴型企業”,克服“小而全”、“大而全”,實現產品型企業,增強新產品的設計開發能力和市場開拓能力,發揮人在系統中的重要作用等。
企業間集成的關鍵技術包括信息集成技術;并行工程的關鍵技術;虛擬制造;支持敏捷工程的使能技術系統,基于網絡(如internet/intranet/extranet)的敏捷制造,以及資源優化(如erp、供應鏈、電子商務)。
3.現代集成制造技術的發展總趨勢
(1)集成化--從當前的企業內部的信息集成和功能集成,發展到過程集成(以并行工程為代表)、并正在步入實現企業間集成的階段(以敏捷制造為代表)。
(2)(2)數字化/虛擬化--從產品的數字化設計開始,發展到產品全生命周期中各類活動、設
備及實體的數字化。在數字化基礎上,虛擬化技術正在迅速發展,主要包括虛擬現實
(vr)應用、虛擬產品開發(vpd)和虛擬制造(vm)。
(3)網絡化--從基于局域網發展到基于intranet/internet/extranet的分布網絡制造,以支持全球制造策略的實現。
(4)柔性化--正積極研究發展企業間動態聯盟技術,敏捷設計生產技術,柔性可重組機器技術等,以實現敏捷制造。
(5)智能化--智能化是制造系統在柔性化和集成化基礎上進一步的發展與延伸,引入各類
人工智能和智能控制技術,實現具有自律、分布、智能、仿生、敏捷、分形等特點的新
一代制造系統。
(6)綠色化-包括綠色制造、環境意識的設計與制造、生態工廠、清潔化生產等;它是全球可持續發展戰略在制造業中的體現,它是擺在現代制造業面前的一個嶄新課題。
值得指出,1994年清華大學獲得美國sme的cims“大學領先獎”,1999年華中理工大學又獲本的“大學領先獎”(一般每年在世界只評一名),表明我國已經處于這一領域的國際先進水平。
四.長足發展中的“現代集成制造系統”應用
“現代集成制造系統”應用的發展主要表現在下述方面:(1)已遍及發達國家及一些發展中國家;(2)從機械制造業擴展到各類制造業;(3)從多品種、小批量生產方式發展到多種生產方式;(4)從簡單產品擴展到復雜產品;(5)系統開發與實施技術更為成熟,成功率大大提高;(6)有力地促進了cims技術和產業的發展。美國未來學家認為:在2030年80%的美國企業實現cim。必須指出,自1989年以來,863/cims主題已在我國機械、家電、航空、航天、汽車、石油、紡織、輕工、冶金、煤 炭、化工、郵電、服裝等行業中的210家企業實施各種類型的cims應用示范工程。結果表明:cims應用示范工程的實施使企業顯著地增強了競爭能力,cims應用是我國企業實現兩個根本轉變的一種有效途徑。值得指出,1995年北京第一機床廠榮獲美國sme的cims“工業領先獎。
五.前景良好的”現代集成制造系統"產業
cims產業包括系統集成產業及cims中單元技術產品的產業二類。發展前景良好。據美國frost&sullivan公司的調查報告,制造系統集成產業市場年增長率為15%,年營業額達到百億美元;一些單元技術產品如cad/cam/cae,fms,erp,pdm,rpm,vm等平均年增長率為15%~20%,各自的年營業額達10~50億美元。值得指出,我國已初步形成了10個系列的cims目標產品,覆蓋了cims工程所需產品的85%以上;863/cims目標產品已直接應用于50%的cims應用示范企業,99年cims主題支持的目標產品銷售額約1億2000萬元,2000年銷售額約3億元。國內cims產品開發單位已形成了一支有一定競爭力的生力軍。
圖6 4 結語
本文給出了車間級信息集成環境下二維體系結構和生產過程信息跟蹤與監控的功能模型,對其功能進行了分析·在此基礎上,建立開發了基于制造業的車間生產過程信息跟蹤與監控系統,并成功地與CIMS其他子系統實現了集成·系統實現了對生產過程信息的跟蹤與監控功能,提高了車間的生產效率和管理水平,同時也為國有大、中型企業進行技術改革和建立現代企業管理制度提供了一種新的參考模式·采用基于COM+,Web和可重構信息集成技術構建的生產過程跟蹤與監控系統,是實現車間生產過程跟蹤與監控的一種經濟、簡便和有效的方法·它為建立企業聯盟、實現異地生產和廣域生產管理提供了一種實用可行的解決方案·
863CIMS總結
五.總結
1. cims主題圓滿地完成了既定的戰略目標,結合國情創新發展,為我國先進制造技術的發展、制造業的改造和信息化、cims產業的發展、研究開發基地的建立和骨干隊伍的培養做出了重要的貢獻。
2. cims主題走出了一條具有中國特色的cims之路,這就是一條“用信息化帶動制造業現代化,用高新技術改造制造業,以實現制造業跨越發展”的道路。
最近,中國共產黨第十五屆中央委員會第五次全會公報指出,“繼續完成工業化是我國現代化過程中的艱巨的歷史性任務,大力推進國民經濟和信息化,是覆蓋現代化建設全局的戰略舉措。以信息化帶動工業化,發揮后發優勢,實現社會生產力的跨越式發展”。中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十個五年計劃的建議中指出,“科技進步和創新的重點任務是,加強技術創新,發展高新技術,提升產業技術水平。積極推進具有戰略意義的高技術研究,集中力量在信息技術、生物技術、新材料技術、先進制造技術、航空航天技術等關鍵領域取得突破,在一些關系國家經濟命脈和安全的高技術領域,提高自主創新能力”。這些皆為我們今后的工作進一步指明了方向。
我們清醒地認識到,我國制造業現代化的發展是一個較長的歷史進程,需要幾代人的艱巨努力,十五年來,我們已為之作出了不懈的努力,我們堅信在這一艱巨的歷史性任務中,cims應該為之作出更大的貢獻。
[文章]863CIMS主題的計劃完成情況及管理體系
2.1 立項情況
主題從1988年開始至2000年共立項1161項,下表為各類項目的分布情況。
從表中可以看出,“七五”期間項目主要集中于應用基礎研究和研究實驗環境、基地的建設(包括重大關鍵技術攻關),為以后成果的推廣和應用打下了良好的基礎。
“八五”期間,cims理念和技術開始應用于企業,此間典型應用示范工程逐年增加,同時繼續重大關鍵技術攻關及開始支持目標產品原型系統的開發。
“九五”期間,在主題的四個層次上的項目的數量和強度都有較大幅度的提高,并著重加大了在應用示范工程和目標產品產業化方面的投入,以配合主題總體戰略目標的實現。
2.2 經費使用情況
從1988年至2000年,cims主題共投入經費48613.2萬元(包括計劃外撥款1510萬元)。表2.2.1為各類項目的投入情況。
1.階段撥款、滾動支持
主題經費管理是項目管理的重要組成部分,所有項目均采用分期撥款的方式,通過經費下撥的節奏,對項目實施的過程進行監控,并實現項目的滾動支持,保證項目完成的質量。
2.嚴格遵守有關863經費使用的規定和制度
現行國家投入的資金大部分直接使用在項目的開發,如科研業務、技術服務、應用軟件開發以及部分實驗材料等方面,這部分約占資金總數的80%,保證了863經費發揮最大的效率。
3.應用和產品類項目強調企業自身投入
對于應用示范和目標產品項目,要求企業自籌大部分經費,863經費只起引導作用。cims主題投入應用示范工程的經費1.3億多元,而帶動企業自籌經費總計約16億元,國家投入與企業投入的比例為1:12,充分體現了四兩撥千金的引導作用,同時也反映出企業實施cims工程的積極性和潛在的經濟效益。
目標產品項目國家投入與企業自籌經費的比例為1:3。就我國目前高技術企業的現狀而言,能達到這種投資比例以不算很低,但與國外企業相比還有相當的距離。
4.圍繞戰略目標合理使用經費
圍繞cims主題的戰略目標,在各個階段的投資重點有所不同,“七五”期間的投資重點為研究開發基地的建設,從“八五”開始重視研究成果在企業中的應用,應用示范工程是投資的重點,另外關鍵技術和目標產品也有較多投入,“九五”期間,是投資量最大的階段,應用示范和目標產品的投資均超過1億元。“八五”、“九五”期間持續對研究基地和培訓中心給予少量支持,保持了研究開發隊伍的基本穩定。
2.3 項目完成情況
原定cims主題2000年戰略目標:一條經得起綜合技術、經濟評價的示范生產線,技術的核心是集成技術,培養一支能進行工程設計的總體隊伍,建立一個實驗工程。
在全部1161個項目中,有1140項完成了按合同的規定任務和要求,同時根據滾動支持的原則,通過中期檢查,中止21項。通過嚴格的項目管理,保證了項目完成的質量。通過這些項目的完成,cims主題超額完成了原定的2000年戰略目標。表2.3.1為預期目標與完成情況的簡單對比。
1.在一批國內領先/國際知名企業實施cims應用示范工程,效益顯著,奠定了國內cims推廣應用的堅實基礎,遠遠超出一條示范生產線的目標。
● 在(軍民)10多個行業、20多個省市(不同規模、運行機制、生產模式)的企業中成功實施200個cims應用示范工程(表2.3.2);
● 在3-4名國際知名企業中成功實施cims應用示范工程;
● 在航空、航天、汽車、摩托車、機車等8家企業中成功實施并行工程;
● 基于cimsnet,成功實施8家異地設計/制造應用示范工程;
● 50%的應用示范工程中采用國產軟件,其中,15家企業以國產軟件為主;
● 提出一套適合國情的cims實施方法、技術、工具和經驗;
● 促進形成9家系統集成公司(咨詢服務中心)和一批單元技術產品開發公司; ● 培育一支5000人的cims應用開發骨干隊伍。
2.攻克一批達到或接近世界先進水平,并對經濟和社會發展有重要影響的關鍵技術,信息集成、過程集成技術,企業間集成技術取得突破性重要進展。
● sme大學領先獎2個及工業領先獎1個;國家科技進步獎13個;獲專利57項,登記版權的軟件產品34個; 分頁 ● 突破十二項重大關鍵技術:企業信息集成技術;基于step標準的信息交換技術;基于專業網的敏捷制造技術(部分);并行工程技術;虛擬樣機技術;敏捷供應鏈技術;面向大規模定制生產模式的現代化設計技術;集成平臺/框架技術;行業級cims技術;基于生產目標的復雜工業過程建模與優化集成控制技術;流程工業cims企業管理模式和集成技術;面向cims工程實施的企業建模與分析系統;
● 以企業應用、新產品開發和關鍵技術攻關為背景,在總體技術、設計自動化技術、制造自動化技術、集成化管理與決策技術、cims支撐環境技術及流程工業cims技術等方面取得600余項前瞻性應用基礎研究成果,出版專著近90本,一級刊物論文1800余篇(表2.3.3);
● 總結發展形成現代集成制造系統理論、方法、技術和應用實施體系。
3.開發出一批有市場競爭能力的目標產品、促進形成了中國cims產業的中堅力量
● 在離散制造業、流程工業、商貿自動化等三個方面,以重大目標產品為龍頭,形成10個產品系列,(mrpii/erp、cad、capp、pdm、rpm、數控、數據庫管理系統、集成平臺/框架、流程行業的生產過程先進控制系統、電力行業的控制/決策及管理軟件系統、pos系統),覆蓋cims業務范圍85%以上,重大目標產品已占國內市場的5%-10%,年銷售值達4億元;
● 樹立863/cims目標產品品牌,成立30-50個cims目標產品先進企業構成的企業聯盟,形成中國cims產業中堅力量。
● 促進7家企業被科技部批準為國家863計劃成果產業化基地。
4.建成一批國內領先的高水平研究開發基地
● 1個國家級cims工程中心(erc),9個配套的國內領先的cims工程實驗室,7個國家863成果產業化基地;
● 10個配套的國內領先的cims培訓中心。
5.培養一支跨世紀的研究、開發、應用骨干隊伍(10000人)
● 應用開發骨干隊伍5000人;
● 重大攻關隊伍1000人;
● 產品開發隊伍1500人;
● 應用基礎研究隊伍2500人。
2.4 實現的效益(見下表)
2.5 管理體系與運行機制
國家863計劃實行專家管理模式。十五年來,cims主題的專家管理體系及運行機制緊密圍繞主題的目標任務的不斷發展而動態適時的設置與調整。為主題的發展及目標的實現提供了有效的管理與組織保障。cims主題現行的組織管理體系如圖所示(圖2.5.1)。
主題專家由國家科技部聘任和考核,每屆任期三年,連任不超過三屆。主題辦公室是主題專家組的日常管理和辦事機構。
cims主題在專家管理體系與運行機制上緊密結合實際,不斷探索與創新,形成了如下的鮮明的特色:
1.cims主題不僅聘請在本學科前沿領域的一流學者專家,而且聘用了研究機構、工業部門和產業界的高層決策與技術專家,采用這種產、學、研相結合專家體系,調動了各方面,特別是企業高層管理人員和技術人員參與推動cims主題研究、發展和應用的積極性。
2.針對主題工作的多層次、多方位和復雜性,逐步創立了多層次、網絡化的專家體系,作到了分工明確,責任清晰
3.在主題專家組的宏觀指導和支持下,在全國范圍內成立了二十余個行業與地方cims應用示范工程專家組,極大地調動了行業與地方專家參與cims應用示范工程的積極性,充分發揮了他們的作用,促進了cims技術在企業的應用推廣,一些企業圍繞cims的應用發展的需要,也建立了自己的專家決策與咨詢系統。這種在實踐中發展、壯大和完善的專家支持體系形成了具有鮮明中國特色的高技術推廣應用體系。
4.為了進一步推進cims高新技術產業化進程,本屆專家組專門成立了目標產品專業專家組,全面負責cims目標產品的立項,過程管理和驗收工作,并且倡導形成產業化基地和產業化企業聯盟,開發、推廣營銷與應用等。
5.項目的論證、立項、評審與驗收,全部采用公平、公開、公正,民主評議、回避、投票表決的原則,對重大項目建立了專家監理系統,從組織上保證了項目過程管理與目標管理的實現,保證了項目完成的質量。
專家咨詢、民主決策及嚴格的過程管理及項目管理體系的建立,保證了項目管理工作的有效運行,這種體系已經在不同層次上擴展到各地方/行業,乃至實施cims企業內部的決策及實施體系中,產生了極大的社會影響。cims主題的專家體系充分體現了現代集成與管理創新的思想,適合我國的實際發展道路,他為政府各級部門如何積極推動高新技術發展,倡導產學研相結合和企業為主體的應用實踐,提供了有益的探索,真正促進了863專家體制不斷的發展與創新。
第五篇:全球已經進入了數字化時代
全球已經進入了數字化時代,數字化正深刻地影響著世界科技、全球經濟和教育改革,高等教育不能錯過數字化這個新的戰略機遇,更不能錯過數字化的時代。由西南交通大學與中國科學報社聯合主辦,信息數字化領域專家參與的“創新 聯盟 應用大數據高峰論壇”于10月20日在西南交通大學舉行。本論壇深度聚焦數字化革命浪潮下,創新、聯盟、應用大數據的前瞻性思維、戰略主旨、方略與舉措,旨在對數字化戰略實施作出積極貢獻。本報刊登論壇上的專家發言,以饗讀者。
西南交通大學校長徐飛:
數字化是世界和高等教育發展的戰略機遇
數字化正深刻地影響著世界科技、人類生存方式和全球經濟變革,強力實施數字化戰略,持續將學校改革與發展推向縱深,這里提出三方面意見。
一是充分認識數字化是世界和高等教育發展的戰略機遇。第一,數字化引發了技術范式的革新。數字化的本質是數字化技術,是一種技術范式的創新革命,為通信、計算和存儲等開辟了一條全新的科學問題解決路徑,為信息化的實現提供了有力的技術支撐。第二,數字化帶來了人類生存和生活方式的變革,帶來了一種全新的生存方式——數字化生存(Being Digital)。數字化技術的廣泛應用正在引發一場范圍廣泛的產品革命,數字產品正在主導著人類的生活。第三,數字化推進了經濟的大轉型,數字化使信息不僅是通信聯絡的紐帶,而且已經成為生產力中最重要的因素,極大地推動了全球經濟大轉型。第四,數字化顛覆了傳統教育的發展模式,以慕課(MOOCs)為代表的新興數字化技術的廣泛應用和井噴式爆發,為高等教育帶來了一場革命風暴,顛覆了傳統的教育理念、教育方式、教育手段,實現了在線學習與課堂討論的有效融合;數字化教育兼顧了班級制教學和個性化教學,最大限度地促進個性化學習;數字化技術使大學治理層級更加扁平,促進教育管理方式的再造和優化。
二是推進數字化戰略是學校實現跨越式發展的戰略舉措。數字化時代所有高校站在同一起跑線上,學校要勇于搶抓數字化戰略機遇,科學謀劃,力爭實現非線性、超常規的跨越式發展;同時,致力于大學的根本使命——人才培養,探索建立數字化育人模式,切實提高育人質量。數字化戰略作為以知識生產、價值發現、文明融合展示學術競爭力、科技創新力和思想影響力的重要抓手,是學校實現彎道超車、跨越發展的重要舉措。
三是強力推動數字化戰略。第一,正確認識學校推動數字化的戰略意圖和戰略意志,數字化戰略不是貼標簽、趕時髦,是學校追趕世界科技前沿的必然選擇,與師生學習、生活、工作、科研、教學息息相關,且人人可為;數字化除了投入,更重要的是謀劃好、實施好,使投入能產生溢出效應。第二,實施數字化育人,切實肩負大學人才培養的根本使命。實施數字化育人,核心是探索建立數字化育人新模式。要改革教學方式,加大推進學校MOOCs課程建設力度,逐步試點推進“翻轉課堂”及“混合式教學”模式;要注重人才培養過程,利用分析大數據,開展全過程、全方位、全員育人。建立學生從入學、學習、生活、就業與職業發展等數據檔案,助力教育教學改革。第三,利用數字化實現學科交叉、融合與再造,持續提升學術競爭力。結合學校學科特色與競爭優勢,深度推進理工交叉、文理滲透、醫工結合、四位一體協調發展,全方位、多領域、深層次地進行學科交叉、融合與再造,衍生或派生新的學科方向,增強現有學科發展能力與活力,持續提升學校的學術競爭力。第四,開展大數據研究,大力提升學校科技創新力。通過大數據的基礎研究和應用研究,使學校成為具有國際知名度的大數據研究重鎮。要加強計算機科學、數理統計學、圖形設計學、人機交互學等方面的基礎研究,培養數據科學家。開展大數據基礎理論、前沿技術與核心裝備研究與研制,引領世界科技發展前沿。要主動與政府、行業企業和科研機構等合作,建立戰略聯盟。要凝練應用研究方向,尤其需要注意立足學校特色,占領軌道交通領域制高點。第五,實施數字化戰略,不斷提升學校思想影響力。深化和優化人文社會科學研究范式,激勵人文社會科學學者通過大數據挖掘,使人文社科的研究成果更加直接地服務國家與經濟社會發展,實現思想價值的有力傳播和文化力量的大力彰顯。第六,加強支撐保障,奠定數字化戰略實施的堅實基礎。一是加強硬支撐,完善校園網絡基礎設施建設。二是加強軟支撐,實現學校內部所有數據的共享,這些數據是巨大的無形資產,可直接服務教學、科研。三是順應數字化技術浪潮,實現管理數字化和管理再造,提高管理效能。
科技部原黨組成員、科技日報社原社長張景安:
創新驅動戰略與大數據
第一,實施創新驅動戰略是實現中國夢的關鍵。雖然我們創造了30年高速發展的奇跡,但目前我國高端核心技術和關鍵技術受制于人的局面還沒有從根本上改變,與日本和韓國等鄰國相比,世界級的、具有國際影響力的創新性大企業仍不夠多,世界知名品牌也不夠多。只有通過創新驅動戰略才能改變這一現狀,從而實現從中國制造到中國創造的提升,從大國向強國過渡。
目前我國創新中有三個難點,即壟斷、融資難和知識產權的保護問題。在創新過程中還存在“四多四少”,即面向國內的多,面向國際的少;考慮眼前的多,考慮長遠的少;模仿山寨多,獨創少;創業多,創新少。第二,自主創新不僅要尊重其規律和特點,還需要一個文化建設過程,進一步加強創新文化建設已經成為我國推進自主創新戰略的當務之急,主要包括:弘揚創新文化要增強原創意識;處理好戰略性新興產業和傳統產業協同創新的關系;正確看待技術溢出問題和低收入陷阱問題;增強危機意識,鼓勵開放意識;培養創新人才是關鍵,全球化時代我們需要世界的力量,同時還要面向世界文化,大學生是創新人才的后輩,因此,我們必須培養懂得中西方文化與思想的人才,涌現和凝聚一批科學巨人和世界級科學大師,這才是建設創新型國家的關鍵。
大數據驅動產業創新,影響世界。2012年,聯合國公布了大數據白皮書。白皮書指出,大數據是一次歷史性的機遇,是先進生產力的重要基礎。大數據將成為重要的數據資產,分析數據的能力將成為企業最為核心的競爭力。數據滲透到每個行業領域,成為重要的生產要素。未來對數據的占有和控制將成為陸權、海權、空權的另一種國家核心資產。
同時,大數據也存在三點缺點:一是數據孤島,標準不一,信息系統數據無法兼存;二是安全,尤其是能源、金融、電信的核心安全;三是所有權,社會行為的數字化、消費的數字化以及對人的分析,都可能造成人身傷害。
因此,我提出四點建議:第一,大大提高數據的存儲、整合與處理能力,使數據庫、數據挖掘、云計算的技術達到世界先進水平;第二,完善數據安全隱私,對數據的所有權、使用權、知情權采用法律界定;第三,推進應用,使得大數據的價值在應用中得以實現;第四,培養引領世界的大數據創新與發展一流人才和團隊。
國家“千人計劃”學者、西南交通大學金融大數據研究院院長李維萍:
數據科學的利用
2009年,美國開放Data.gov網站,所有美國公民可以查到政府在財經、安全、能源、交通運輸等各方面的數據。兩年后達沃斯發布“大數據,大影響”,包括正負兩方面,負面則是數據安全問題。數據安全是目前頗受關注的問題,或許會成為以后十大重要專業之一。
2012年3月,奧巴馬政府宣布投資2億美元啟動“大數據研究和發展計劃”,提出大數據的研發對強化美國國土安全,轉變教育學習方式,加快科學工程領域的創新和對社會的日常生活改變有著不可替代的重要作用。針對此計劃,美國國家自然科學基金(NSF)、國立衛生研究院(NIH)、國防部(DOD)、能源部(DOE)、國防部高級研究計劃局(DARPA)、地質勘探局(USGS)6個聯邦機構共同提高收集、存儲、保留、管理、分析和共享數據的核心技術,支撐大數據開發和應用所需的人才和經費。2012年,聯合國發布了《大數據政務白皮書》,指出大數據對于聯合國和各國政府來說是個歷史性的機遇,人們可以使用極為豐富的數據資源,對社會經濟進行前所未有的實時分析,幫助政府更好地響應社會和經濟運行。2012年中國工信部發布《互聯網“十二五”發展規劃》,同年9月18日,中國科技部印發《中國云科技發展“十二五”專項規劃》,都把大數據技術作為一項重點予以支持。2012年11月,十八大提出將金融體制改革定為未來十年發展的重中之重,未來中國的金融業將依賴智慧數據分析,開發金融業務與金融服務創新。2013年12月1日,中國計算機學會發布《中國大數據技術與產業發展白皮書》,旨在推動學術界和業界的大數據發展。2014年5月1日,美國白宮發布《2014大數據白皮書》,大數據為美國經濟、健康衛生、教育、國土安全、能源開發利用提供難得機遇。
大數據的新特性在哪里?按結構上的特性,大數據可分為結構化數據(海量查找、統計與更新)、非結構化數據(圖片、視頻、符號、郵件、文檔等)、半結構化數據(變為結構化數據,依照非結構化數據存儲)。大數據不是隨機抽樣而是全部樣本,從統計走向概率;不問因果而看相關。大數據還具有“4V”特性,即:量大(Volume,存儲大、計算量大)、繁雜(Variety,來源多、格式多)、高速(Velocity,增長速度快、處理速度要求快)、價值(Value,海里撈針、全新方法)。大數據是資產,最早來源于電話、網絡、信用卡,匯集數據對科學發展與進步至關重要。資本市場的tick數據的急劇增長,使得原有數據管理、統計方法和金融機制不能適用。
在尋找新方法和待解之謎的新發現時,數據扮演著重要角色。即使是解釋亂作一團的數據失敗,也對科學發現有重要意義。不受規劃的數據帶來巨大的好處,連企業也常常青睞。有耐心有遠見,不為大數據而大數據,要切記大數據不是包治百病的靈丹妙藥。這里不得不提到一本書《計算機方法簡述》,Naur在里面首次提到數據科學,他提出從不可能處獲得數據是未來科學發展的一個部分。
數據科學與金融有什么關系?中國有6.32億互聯網用戶,全球有20億人生活在數字世界。扎克伯格,也就是Facebook的CEO,他今年推出一個全球合作計劃,尋求更新更廉價的電腦、更高效的數據軟件和全新的商業模式。只有6000Facebook市值為1900億元,名員工,他們沒有固定資產,有的只是擁有的用戶數據。怎么給數據估值?這是對現代數據金融一個巨大的挑戰。大數據市場今年已創造51億美元,估計到2015年將達到321億美元,2017年將達到534億美元。國際發展高級委員會呼吁進行“數據革命”,增加數據的數量與質量的可獲得性和可使用性,倡導政府、統計部門、全球和地方非政府組織、學術和研究機構、私企通過新形式合作,使數據更易管理和使用。西南交通大學金融與大數據研究院的成立是在各方努力下促成的,希望能夠整合資源、協同科研、分享方法、多方位合作。在此也呼吁政府成立大數據研發協調中心,建立大數據風險管理機制,每年發布與大數據相關的年報(白皮書)。
IBM 大中國區政府與公共事業部技術總監文金言:
大數據社會的前瞻性思考
無論從哪個角度看,大數據仍處在初始階段。盡管企業和媒體對大數據時代的到來表現了極大的熱情,但科技和社會學者應當對此保持清醒,并對已經面臨的和將會出現的問題有所準備。
今天數據積累的速度遠遠超過數據能被處理和能被利用的速度。2013年產生的數據中只有約22%有可能被用作分析,但結果只有5%實際被分析。照目前數據產生的速度,預計到2017年,全球又會積累超過四倍于今天的數據量。結果導致存儲設備、數據中心快速膨脹。縱向累積的、缺乏多維度關聯的數據的確越來越大,但這并不是“大數據”,而只不過是“數據大”而已。
在我們剛剛步入大數據社會時,應當對大數據作一些前瞻性思考。這些思考應當以數據為源頭、以人類為終點。
當人類讓數字講話、把決策權更多地移交給“大數據”時,第一個重要問題就是數據的質量。“垃圾進、垃圾出”這句話早在50年前就被用來描述自動化處理數據時的質量問題,今天此話依然有效。研究表明,知識工作者平均花近一半的時間在尋找數據、驗明數據、修正數據、剔除不靠譜的數據。數據質量問題可能發生在收集、存儲、處理、傳輸和分享整個過程中的任何一個環節,但第一個關口仍是數據錄入端(記錄或采集口)。大多數情況下,數據輸入端很少知道數據使用端為什么需要這種數據,用這些數據做什么。當使用端發現問題時,除非是系統性問題,大多被隨手解決,少有追根溯源,從源頭糾正問題。
那么數據的質量如何保證,誰應對質量負責呢?解決數據質量的問題,更多的是在管理不在技術。行之有效的方法是把數據質量的管控權更多地轉給使用端(業務條塊),建立數據“原料方”和“生產方”之間的直接的客服關系,形成制度和方法從數據源頭和元數據層面控制質量。大數據社會要求人們學會用一種全新的方式打量這個世界,工具、技術、技能和人才缺一不可。要及早部署和投資在以下方面:
數據分析工具和軟件平臺:人工智能(AI)技術,自然語言處理、模式識別、機器學習、預測分析、數據熔煉、信號處理和元數據管理等等;大數據要求同時在數
十、數百,甚至數千臺服務器中進行大規模并行運算的軟件,目前使用的大多數關系數據庫管理系統、桌面數據庫和可視化軟件包已很難滿足需求,因此仍需關注MPP數據庫、分布式文件及分布式數據庫的發展。
數據分析人才和算法模型:培養訓練會使用大數據分析語言工具,如ECL、Cassandra、Hadoop、Hive、MongoDB等的人才只是整個需求的表層。再深入一層,要讓大數據發揮作用,跨行業顧問、分析師和有行業經驗的編程人員缺一不可。圖形及視覺表展現在人機對話和數據表達層作用極大,但融合技術和藝術、能將抽象形象化的語言、工具及人才尚不多見。沒有數學模型很難想象如何“大”數據,數據只有通過算法模型才能被電腦解讀,但數學模型只能逼近現實,無法百分之百與現實重合。對于解讀數據關聯的隱喻而言,這些模式非常有用,但必有局限性。所以如何建立能精準模擬世間萬物的數學模型,是集理論研究與應用開發的重要地帶。
進入大數據時代,一個“大”字很容易掩蓋一切。現實情況是,我們可用的數據越來越多樣化,但其中大部分的數據是人們在只知其來源不知其如何產生、質量被如何管控的情況下而使用。因此,要想讓人們信賴基于大數據的決策,對所有數據源提前測試和試驗必不可少。不管數據是大是小,真實可靠最重要。只有逼真的模型、精準的分析,才能體現大數據的價值。過去沒有數據是瞎子摸象,現在數據太多是大海撈針,瞎子摸象和大海撈針的結果相差無幾。大數據容易使人們的關注點從因果關系移動到相關關系。它的結果常常能幫助人們回答“是什么”而不是“為什么”。膚淺的使用大數據,有可能引導人們止步于探究事件背后的深層原因,滿足于了解現象之間的聯系,并利用這種聯系得出是對非對的解讀。綜觀世界所有政府,他們既是最大的數據收集使用者,又是保護隱私的最高管理者。實現真正的數據共享是大數據騰飛的基礎,主管部門應該多多關注數據開放和共享的規則、公民信息安全和隱私的保護。
在可預見的未來,我們面臨諸多挑戰:技術挑戰會出現在從信息搜索、數據捕捉、存儲、傳輸、共享、分析直到可視化全過程。另外,必須面對大數據對社會人文的挑戰。法律層面,更開放的網絡會帶來更多的數據竊用、濫用和非法監控。一旦強大的新型數學數據工具出現,如何控制它不會被用在惡意方面。人文倫理層面,在數據越來越多地獲得否決權的數字社會,如何對待人的經驗積累和直覺判斷?大數據技術日新月異,我很高興看到西南交大已不失時機地建立中心開設課程,聯合院校精英迎接大數據時代的到來。
來源:《中國科學報》(2014-10-30 第7版 專題)http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2014/10/293481.shtm