结构性平台

结构性平台（精选12篇）

结构性平台 篇1

0 引言

工业和信息化部于2011年5月发布的《物联网白皮书》中明确指出:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。实现对矿山物理世界的“实时控制、精确管理和科学决策”,成为矿山物联网应用的目标。本文作为“物联网与感知矿山专题讲座”[1,2,3,4]的后续论文,指出矿山物联网的3层架构决定了矿山物联网必定是一种开放式的平台,并体现在结构性平台与服务性平台两大方面。本文主要对该两大平台进行论述。

1 矿山物联网平台性与服务性需求

从2000年至今,煤矿综合自动化大约走过了10年历程。总结与反思煤矿综合自动化建设与实施的案例,笔者发现矿山综合自动化仍存在以下主要问题[5]:

(1)感知手段传统单一。综合自动化没有带来传感手段的革命性变化,传感器、执行器等均只能被某个子系统单独使用,难以按实际需要构建灵活实用的逻辑系统;没有采用集成传感器;没有进行网络化分布式测量;缺乏传感层面的信息融合。

(2)缺乏泛在感知网络。煤矿掘进、采煤等均是流动作业,矿山的危险源分布和流动规律也具有不确定性,但综合自动化系统中没有泛在感知层网络,存在很大的感知盲区,不能进行泛在感知。

(3)重硬平台集成,轻软平台集成。综合自动化系统基础理念中提出了硬平台和软平台两大基础平台,其中硬平台是网络平台。但煤矿在平台建设中只强调网络平台建设,忽视了数据等软平台建设,不能实现信息融合,也不能真正实现系统开放。

(4)缺乏应用层信息融合。煤矿生产、安全与多个子系统相关,综合自动化建设中实现了子系统的网络化集成,但是没有很好地对这些信息进行知识挖掘和智能决策,未能达到网络集成应有的1+1>2的效果。

(5)多学科交叉不够。要实现对矿山物理世界的“实时控制、精确管理和科学决策”,需要采矿、安全、地测、水文、信息、计算机、信息处理、管理等多学科的共同参与,但综合自动化建设过程中基本没有其他专业的人员参与,未能为各学科提供良好的协同工作平台。

(6)标准建设不突出。由于缺乏标准建设,专业化的服务商难以将其特色服务提供到网络中,标准建设在很大程度上限制了系统的开放性。

上述问题的解决不仅需要一个统一、开放的网络平台,更需要一个统一数据描述与处理的软集成平台,这样各学科才能在物联网平台上开展研究工作,各个服务提供商才能将服务提供到网络中。因此,需要采用物联网技术及其平台性实现对矿山物理世界的感知和识别,网络传输互联,数据计算、处理和挖掘,最终实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接。通过多学科协作才能达到对矿山物理世界进行“实时控制、精确管理和科学决策”的目的。

2 矿山物联网的平台性与服务性特征

图1为感知矿山物联网的3层架构[5]。

感知层包括各种传感器与执行器、控制器,传感信息与施用信息通过有线或无线方式接入传输层。传输层通过各种网络实现信息的上传下达,这些网络应尽可能统一,种类尽可能少。应用层实际可细化为应用基础平台和应用服务2层。

应用基础平台又称M2M平台,主要是软件平台,包括底层的接口协议,数据类型的解读,各种数据的共性处理(如数据仓库、报警与报表等),人机界面定制,相关数据与音、视频联动等。煤矿的各种应用服务均应架构在该平台上。矿山物联网建设的核心内容———3个感知(人员感知、设备感知、灾害感知)就是架构在该平台上的3大方面的应用。

矿山物联网还必须为服务提供商或第三方提供便利,以便将各种有特色的服务嵌入到物联网中,从而最大限度地保护用户投资,更重要的是保证矿山物联网真正成为一个活的、不断发展的网络,使矿山物联网被真正利用起来。

显然,矿山物联网的架构特征能充分满足煤矿自动化所需的平台性和服务性要求。

3 矿山物联网的结构性平台

结构性平台是矿山物联网的基本组成部分,它不是为某一种具体应用而存在的,而是为众多应用提供支撑的基本架构。

3.1 开放的感知层平台

感知层网络分为有线感知网络和无线感知网络,各种底层设备(如传感器、执行器等)均是通过各种工业总线、以太网、光纤或各种无线方式接入到物联网中的。可见感知层是为众多应用提供底层接入服务的,因此其具有平台性,需要根据矿山建设与生产的需要进行统一规划,充分保证感知平台的开放性。

假设矿山今天需要建设人员定位系统,明天需要建设移动语音通信系统,后天可能需要建设无线视频系统等,显然不能为每一个移动应用建设一个专用的无线网络,形成多个无线感知层网络共存却不能共用的局面。这样的感知层不可能实现不同服务所需传感器和执行器的方便接入,也就不能做到物与物的互联。显然,这不符合物联网对感知层的需求。因此,物联网在感知层要开放,在统一规划时要有前瞻性,使各种服务所需的底层设备能方便地接入网络,甚至为以后的新服务提供底层接入的便利性。在目前的技术条件下,该无线移动应用网络应以WiFi为主要选择。但真正满足矿山无线服务所需的长距离、多跳、高速、低功耗、自组网、灾后重构的无线网络技术暂时还未出现。

3.2 开放的主干传输平台

感知层只是提供接入服务,接入的信息仍需要主干传输网络来提供传输服务。目前煤矿综合自动化系统中主要用1 000 Mbit/s工业以太网作为主干网[6],其他还有光无源网络等。目前的综合自动化主干传输平台至少应考虑增加2个方面的功能:(1)IPv4逐步向IPv6的转变。这不仅是因为矿山物联网应用中分布式监测监控对IP地址的消耗巨大,还因为IPv6支持感知层的无线服务需求,无线低功耗的IPv6(6LowPAN)更适用于无线与有线混合网络。(2)矿山传输网络中的同步授时问题。目前煤矿综合自动化系统中的主干网中没有精确的时间标识,而物联网在许多应用中都需要全局参考时间(Globe Reference Time)。

3.3 开放的应用基础平台

应用基础平台是软平台。物联网要将服务做到网络中,除感知层开放外,还需要开放的应用基础平台,如图2所示。应用基础平台与具体应用无关,主要解决各种应用中公共的信息处理问题,如数据描述、数据通信接口、数据仓库平台、中间件、GIS化服务、报警处理、报表、人机接口等。应用基础平台使第三方的服务无需过多地考虑基础数据处理方式,只需专注于自己擅长的服务。显然,开放的应用基础平台会成为一个多学科共用的平台,即感知矿山M2M平台。

4 矿山物联网的服务性平台

结构性平台的开放性使得物联网具有提供公共服务的能力,该提供公共服务的能力也与具体应用无关,具有平台性,称为服务性平台。值得注意的是,物联网的这种服务能力具有很强的扩展性,本文仅根据目前的应用需求给出部分服务能力。

4.1 分布式监测监控底层服务平台

原来的煤矿监测系统基本都是集中式监测系统,如矿震监测有电磁辐射监测系统、声发射监测系统、冲击地压监测系统等。这些系统的缺点:通道数有限,不能任意扩展;采用有线传输方式,不利于移动;功能单一,不能进行综合监测;价格昂贵,不利于推广应用。

网络化分布式监测监控系统的特点是传感器和执行器以有线或无线方式直接接入主干传输网络。这使得传感器与执行器布置灵活,适合快速布置、移动应用。分布在网络上的传感器、执行器、控制器之间可根据应用需求组成逻辑上的应用系统。图3为网络化分布式监测监控系统的组成。煤矿通风系统优化、能源计量管理、透水监测、煤与瓦斯突出监测、矿压监测等应用都需要该种逻辑系统。

以矿震监测为例,若采用物联网分布式感知技术,只需安装不同类型的传感器即可同时实现微震监测系统、电磁辐射监测系统、声发射监测系统;通过这些系统的监测信息可实时感知煤岩动力灾害孕育、演化和诱发过程中的异常特征和前兆信息,并对各种信息进行融合分析,实现矿震灾害危险性特征信息的预警。

4.2 为第三方提供公共服务的平台

要使与矿山安全生产相关的各方面专家能专注于自己擅长的服务,矿山物联网应具有为服务提供商或第三方提供感知层与应用层接入的便利性,真正实现系统与应用的开放,从而有利于实现物与物相联,提高专业化服务水平。图4给出了矿山物联网方便服务提供商提供服务的能力。该能力必须以矿山物联网的结构性平台作为保障。

4.3 多学科协同工作平台

矿山重大灾害产生的机理、预警预报,煤矿设备故障诊断等均需要地测、水文、监测监控、机械、智能信息处理技术等多学科的参与,需要多学科协同工作。过去这种协同工作是通过行政手段来组织和协调的,事实证明该方法不能满足实际需求。

矿山物联网技术的发展为多学科协同工作提供了可能。各学科在同一平台上工作,使用同样的数据,面对同一个矿山,无需任何行政手段,目的都是为矿山的安全生产提供服务,充分利用各方利益的分配与矛盾,自然形成了一个真正市场化的协同工作环境。对于矿山物联网来说,这种网络化协同工作的最大赢家是矿山企业。

4.4 云服务平台

矿山物联网中的云服务通常是由一些专业的云服务商来提供,如矿山灾害监测与预警云平台就是由某个矿山灾害监测云计算开发商在网络上提供监测云环境,并组织一批矿山安全方面的专家(专家云)来为矿山提供服务;还可以构建设备健康状况诊断云,由云服务中心汇聚一批矿山设备提供商来为矿山提供服务等。

以矿震监测为例,常用的监测方法有电磁辐射、声发射、微震监测等。而现在矿震方面的专业定论是需要对矿震监测进行综合监测。随之而来的问题是监测方法越多,矿山越缺乏对这些监测信息进行解读和分析的专业人员。对信号的解读分析需要运用多物理场耦合理论与分析方法,包括采动影响下的围岩和煤体的变形与破坏失稳关系,灾变准则,煤与瓦斯突出、冲击地压、瓦斯粉尘超限、巷道流变失稳等灾害的判别准则等。寄希望于每个矿山均配备这种专业分析技术人员是不现实,也是不科学的。

云服务方式为物联网矿山解决这些问题提供了很好的方案。基于云服务的矿山灾害监测预警系统如图5所示[7,8]。各地的矿山将灾害监测底层信息通过物联网系统传送到灾害监测预警云服务中心。云中心以IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)模式提供虚拟化资源服务,包括矿山巷道、地质参数、通风等各种实际数据及模型的存储与计算资源的使用;向企业用户和专家提供基于SaaS(Software as a Server,软件即服务)模式的分析软件,实现用户、云中心、专家共同参与的矿山灾害监测与预警服务,最终形成的专家意见、分析报告及预警与防治对策等通过云中心Web平台发布,供不同权限的用户调阅。

5 结语

矿山物联网的平台特征体现在其结构性平台和服务性平台两大方面。结构性平台是矿山物联网的重要组成部分,服务性平台是指矿山物联网的公共服务能力。开放的结构性平台确保服务性平台的有效实施,有效的服务性平台确保矿山不同专业能够在同一个公共平台上协同工作,这是一种兼容肉搏式的新的物联网环境下的协同工作模式。另外,服务性平台有利于将各种不同的应用服务集成到矿山物联网中,有助于推动矿山安全生产所需服务的专业化发展。

参考文献

[1]张申,丁恩杰,徐钊,等.物联网与感知矿山专题讲座之一——物联网基本概念及典型应用[J].工矿自动化,2010,36(10):104-108.

[2]张申,丁恩杰,徐钊,等.物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化[J].工矿自动化,2010,36(11):129-132.

[3]张申,丁恩杰,徐钊,等.物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化[J].工矿自动化,2010,36(11):129-132.

[4]张申,丁恩杰,徐钊,等.物联网与感知矿山专题讲座之三——感知矿山物联网的特征与关键技术[J].工矿自动化,2011,37(1):117-121.

[5]张申,赵小虎.论感知矿山物联网与矿山综合自动化[J].煤炭科学技术,2012,40(1):83-86.

[6]张申,丁恩杰,赵小虎,等,数字矿山及其两大基础平台建设[J].煤炭学报,2007,32(9):997-1001.

[7]刘鹏,张申,巩思园,等.基于SaaS的矿震远程预警系统关键技术初探[J].工矿自动化,2012,38(5):1-4.

[8]张申,刘鹏,张彭.感知矿山物联网云计算应用探索[J].煤炭科学技术,2012,40(9):72-75.

结构性平台 篇2

海洋平台气体泄漏爆炸对结构的作用分析

摘要：结合气体爆炸的.特点,考虑和计算影响气体爆炸的几个主要因素,考察在海上天然气开发工程中,发生天然气泄漏点火后,燃烧爆炸的发展过程及产生的相应荷载作用,进而做了平台舱室因为爆炸荷载发生破损的变形分析,采用能量法建立了板的挠度公式.计算结果与试验结果比较吻合,为油气田定量风险评估及事件升级分析奠定了基础.作 者：韩圣章 胡云昌 作者单位：天津大学建筑工程学院,期 刊：天津大学学报(自然科学与工程技术版) ISTICEIPKU Journal：JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY (SCIENCE AND TECHNOLOGY)年，卷(期)：,34(4)分类号：X937关键词：气体爆炸 定量风险评估 能量法 海洋平台

结构性平台 篇3

政府采购平台的内涵

政府采购平台就组织机构而言,既涵盖政府集中采购机构,又涵盖集中采购机构组织实施政府采购活动过程中所有当事人;就运行场所而言,既涵盖集中采购机构的办公场所,又涵盖采购项目的评审场所;就运行媒介而言,既涵盖政府采购信息发布媒介和信息接收媒介,又涵盖政府采购决策、执行和监督部门之间的信息传递媒介。

政府采购平台运行结构建设的思路

借鉴系统论的思想,可把全国政府采购平台视为一个由各集中采购机构及其运营场所和运营媒介构成的业务运营系统,每个集中采购机构是该运营系统的一个运营网点。在此,笔者提出一种“局部层次化、全局网络化”的平台运行结构建设思路。

(一)单个运营网点的层次化建设

单个运营网点应具备对采购业务的完成能力和对采购业务外部处理能力。首先,按照政府采购业务实施过程来划分,对政府采购业务全过程的完成能力包括:(1)落实采购项目具体需求和方式;(2)及时有效发布和接收采购项目信息;(3)组织完成采购项目评审;(4)组织完成项目检测验收。其次,在完成政府采购业务的同时,采购业务外部处理能力包括:(1)抵御寻租行为;(2)落实财政政策;(3)落实产业政策;(4)应急调查和处理采购问题。

运营网点应实行层次化建设,如下图所示:

操作层是政府采购业务最底层的具体操作环节,包括采购需求落实、技术参数论证、招标文件制作等。项目层是指政府采购业务的具体项目。行业层是指由一系列政府采购项目交易形成的政府采购行业市场。不同的政府采购行业市场具有不同的规模、利润空间、竞争环境和专家水准,随着不同行业寻租行为,发生的范围和程度也会不同。效益层指政府采购活动产生的经济效益和社会效益,反映了运营网点对财政政策和产业政策的落实情况。

在建设运营网点时,应在每层安排工作人员。基层工作人员完成基础层的各项具体操作,期间各阶段负责人员在项目层控制项目的运行方式和效率,行业监管人员在行业层跟踪政府采购市场动态并维护政府采购市场秩序,政策执行人员在效益层落实各项财政政策和产业政策。其中,操作层和项目层侧重于提高运营网点的完成能力,而行业层和效益层则侧重于提高对采购业务外部处理能力。

(二)业务运营系统的网络化建设

业务运营系统的运行结构建设要着重考虑网点间关系、网点覆盖和该运营系统与财政部门的关系等三方面因素。

1、网点间关系

运营网点之间应形成权责独立、标准统一和资源共享的关系。首先,对每一网点应赋予独立的权力和责任,使之能够独立组织实施政府采购项目全过程的各项工作。其次,各网点采用统一的操作标准。最后在此基础上,各网点应共享专家库、供应商库和商品信息库等数据库,实现资源共享和同步更新。

2、网点覆盖

在全国范围内设立运营网点时,应考虑网点覆盖的完整性、层次性和经济性。首先,按照“应采尽采”的原则,网点覆盖应具备完整性,凡是集采项目均应存在相应的网点负责组织实施,实现“全覆盖”。其次,按照“一级政府,一级财政”的原则,网点覆盖应具备层次性,每级财政部门确定的采购项目均应由一定层次的网点负责组织实施。再次,网点覆盖应具备经济性。根据各地实际状况,制定网点的层次和数量。否则,一方面会由于网点分散而降低集中采购的规模效益,另一方面会由于大量网点的运营而增加采购工作自身的运营成本。

3、运营系统与财政部门的关系

财政部门作为政府采购工作的决策和监督部门,可以将采购项目委托给同级的政府采购运营网点实施,也可以委托给上一级政府采购运营网点实施。

以现代信息技术为支撑,运营系统应实行动态服务网络建设,如下图所示(这里假设财政部门1是财政部门2和3的上级部门,集采机构A是集采机构B和C的上级机构)。

首先,在中央和各地区逐级设立集中采购机构,并与各级财政部门的办公网络相连接,形成财政部门面向集采机构的动态委托网络。财政部门可以通过网络将采购项目委托给相应的集采机构,也可以委托给上级集采机构,如上图中,财政部门2、3可以分别委托集采机构B、C实施采购,也可以将重大项目委托集采机构A实施采购。

其次,在不同地区建设多个项目评审站,作为采购项目评审的场所。各集采机构共享评审站资源和评审专家库,对评审站和评审专家资源进行统一的动态调度,形成评审站面向集采机构的动态评审网络。如上图,评审站1、2、3可以设置在不同地区,集采机构B、C可通过网络共享并统一调度这些评审站。根据调度结果,系统自动通知专家进入评审站参加评审。评审专家可通过身份识别系统进入其所在地区的邻近评审站,在评审站内监控设备的监控下,针对电子标书进行项目评审。通过共享和调度,集采项目可以交由异地专家进行异地评审,实现远程评标,从而更有效地利用全国各地的专家资源,并提高专家参与项目评审的便捷性。

加强我国政府采购平台建设的建议

结合我国当前政府采购工作实际,在今后的政府采购平台建设中,既要注重单个运营网点的层次化建设,又要注重整个运营系统的网络化建设。

(一)单个运营网点建设的建议

在运营网点建设中,应进一步增强操作层的完整性,充实行业层和效益层的采购队伍。

1、增强操作层的完整性,提高网点的采购业务完成能力。履约验收是防止中标供应商以次充好的重要途径。

2、充实行业层和效益层采购队伍,提高网点对采购业务外部性的处理能力。当前,集中采购机构在行业层和效益层仍有较大的提升空间。在行业层,应加强行业市场调研队伍的建设,对不同行业的市场规模、利润空间和竞争环境进行分析,在此基础上有针对性地对采购限额标准进行调控,避免“一刀切”。同时,分析行业产品的采购次数和采购金额,可适时纳入协议供货、定点采购等采购方式的范围。在效益层,应加强财政政策和产业政策执行队伍的建设。特别是针对自主创新和节能环保产品目录,制定稳定而健全的政府首购机制,设置相应的评审办法,提高政府采购工作在政策上的規范性和持久性。

(二)业务运营系统建设的建议

建立健全整个业务运营系统的运行结构,解决系统性、结构性问题,避免“头痛医头脚痛医脚”的被动局面。

1、加快信息化建设及配套政策法规建设步伐,形成权责独立、标准统一和资源共享的网点间关系。信息化建设已成为政府采购平台建设的必要途径,当前,要着重通过信息化建设,设立一定数量的评审站,共享各地区的专家资源。

2、减小网点纵向分散,提高网点覆盖的经济性。网点分为横向和纵向。部门采购会引起横向分散,而集中采购机构的层次过多则会引起纵向分散。在减小横向分散的同时,还应注重减小纵向分散。

3、加强政府采购平台建设与预算体系、国库集中支付体系建设的联动。一方面,要进一步加强预算编制的科学性和计划性,并明确财政部门向同级和上级集中采购机构委托项目的实施细则,为政府采购平台提供规范合理的“输入”;另一方面,要加强对招标文件、评审资料、合同文件和检测验收报告等政府采购平台“输出”信息的备案和管理,为政府采购款项支付提供完整而可靠的依据。

海上钻井平台结构和功能综述 篇4

1 海上钻井平台的分类

海上钻井平台应满足下面三个条件, 适应海洋钻井区域环境且安全, 成本较低, 满足钻井、采油、测试等各项作业的要求。海洋钻井平台 (drilling platform) 是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备, 以及安全救生和人员生活设施, 是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为:

(1) 移动式平台:坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台。

(2) 固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。

80年代初, 人们开始注意北极海域的石油开发, 设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区, 它可加压载坐于海底, 然后在平台中央填砂石以防止平台滑移, 完成钻井后可排出压载起浮, 并移至另一井位。图为胜利十号坐底式钻井平台。

“胜利十号”钻井平台是大船海工建造的第一条圆柱型桩腿平台, 该平台用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业, 作业水深50米, 最大钻井深度7000米, 具备钻井、固井和辅助试油等能力。平台总长75.21米、总宽53米、型深5.5米“胜利十号”, 其作业水深50米, 最大钻井深度7000米, 具备钻井、固井和辅助试油等能力。该平台是胜利海洋钻井公司适用水深最大、施工能力最强的钻井平台。

2 固定式与移动式平台比较情况

2.1 优点

①稳定性好。

②海面气象条件对钻井工作影响小。

③如有工业性油气, 可很快转换成采油平台。

2.2 缺点

①不能够移动和重复使用

②造价较高, 其成本随水深增加而急剧增加座底式平台分, 本体与下体 (即浮箱) , 有若干个立柱连接本体与下体, 平台上设置钻井设备、工作设备、存储生活舱。钻井前, 在浮箱中灌入压载水, 使之沉底, 钻井时, 座底承担所有重量。此时, 平台位于水平面以上, 不受海浪侵袭。上浮时, 放去浮箱中压载, 提供浮力, 进行拖拽。座底式平台工作水深较浅, 因为越深, 整体重量越大。越不容易拖拽, 经济性下降。现在基本被淘汰, 胜利1号, 4号时座底式的。

自升式钻井平台。由平台、桩腿和升降机构组成, 平台能沿桩腿升降, 一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台, 这种平台对水深适应性强, 工作稳定性良好, 发展较快, 约占移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入海底, 平台被抬起到离开海面的安全工作高度, 并对桩腿进行预压, 以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面, 拔出桩腿并全部提起, 整个平台浮于海面, 由拖轮拖到新的井位。

3 导管架桩基平台结构组成

3.1 导管架桩基平台

(1) 导管架是由若干直立的和具有一定斜度的导管, 由横向、斜向连杆联成一体的框架结构。

作用:支承上部结构作为打桩定位和导向的工具, 将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩上, 可安装系靠船的设备, 可作为安装上部结构时的临时工作平台。

(2) 桩用于承受平台的垂直重量及水平环境推力, 并通过桩周的摩擦力和桩尖阻力, 将这一负荷传递给基土层, 支承桩。摩擦桩, 目前导管架多采用8根和16根桩。

(3) 上部结构由承受作业机械和其它荷载的各类桁架或梁 (主梁、次梁、小梁) 及平台甲板组成。

3.2 导管架的运送、就位及安装

(1) 运送与就位, 提升法:水深30m以内, 滑入法+起重机:水深30-70m, 滑入法+控制压载机:水深70--120m, 浮运法:水深120m以上。

(2) 安装

打桩:少则四根, 多则十多根, 打入深度少则50m, 多则几百米, 铺设平台上部结构, 分为整体铺设和分块铺设。

4 其它固定式平台

4.1 重力式平台

七十年代初出现, 它完全借助于其本身的重量直接稳定地座在海底分为混凝土重力式平台和钢质重力式平台。

4.2 混凝土重力式平台

由沉垫、立柱、甲板三部分组成, 沉垫----整个建筑物的基础。有多种形式:圆形、六角形、正方形, 立柱有:三腿、四腿、独腿等几种, 甲板----为生产提供工作场所, 安装各种生产处理设施和生活设施。有钢质和混凝土两种。

与导管架平台相比, 具有以下优缺点:优点是不需打桩, 具有相当的贮油能力, 节省钢材, 防火、防腐性较好, 维修费用低, 寿命长。缺点是对地质条件要求高, 出现缺陷后修复较困难。

4.3 钢质重力式平台

1971年意大利首造, 水深90米称洛安高平台, 整个平台由沉箱、支承框架、甲板三部分组成, 沉箱可作贮油罐, 优点是重量比混凝土轻, 预制过程中对水域要求不高, 拖船马力小, 对地基承载力要求不高, 缺点是贮油量小, 用钢多, 易腐蚀。

4.4 混合重力式平台

由混凝土基础和钢质导管架所组成。分为混合塔式平台和重力基础导管架式平台两种。英国北海莫林 (Maureen) 油田的一个平台, 水深98m, 平台结构钢重4万t, 造价3.2亿美元;固体压舱物重5.1万t, 甲板、组块和设备重16200t, 钻井导管重490t, 平台储油能力为65万t, 平台建造时间36个月, 于83年夏安装就位, 优点是受力合理、用钢少、成本低、适用于深水、对海洋环境适应性大。

5 结束语

通过对钻井平台的探讨, 让我们认识到海上钻井平台的分类主要是移动式平台和固定式平台, 了解了平台的结构和优缺点, 只有对事物进行充分认识, 才能改造事物, 所以对我们以后的工作具有一定的指导意义。

摘要：本文探讨了海上钻井平台的分类主要是移动式平台和固定式平台, 并对其优缺点进行了分析对比, 论述了导管架桩基平台结构组成, 对于加速我国进军世界级海洋工程装备开发、设计和制造领域, 提升我国深水作业能力, 具有重要的战略意义。

结构性平台 篇5

余胜泉、陈天、何克抗 ysq@elec.bnu.edu.cn

北京师范大学现代教育技术研究所（100875）

网上教学支持系统设计的基本出发点在于：我们认为网上教学不仅仅是将教学材料在网上发布，而更多的是学生与教师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流，由于远程教学教师与学生之间在空间上的分离，这种沟通与交流就显得尤为重要，另外，传统教学过程中一些保证教学质量的关键环节，如作业、考试、图书馆、笔记记录等，都应该能够在网上得到很好的支持。所有的沟通与交流以及关键教学环节的支持，都需要一些专用的工具来支持，而现有Internet技术并没有提供这些工具，因此需要进行工具开发。此外网上交互式的程序设计，是一般非计算机专业教师所难以做到的，因此，我们开发了一套网上的教学支持平台，为教师在网上实施教学提供全面的工具支持，屏蔽了程序设计的复杂性，使得教师能够集中精力于教学，也使得网上教学从简单的教学信息发布变成一个充满交互与交流的虚拟学习社区。

一、设计的基本构想

1．一体化管理

网络教学支持系统应该与教学内容紧密集成，应该实施一体化管理，而不是相互分离的系统。目前，Internet上的一些现成工具，如电子邮件、WEB、新闻组等，都有一定的教学功能，还有一些大学也开发了一些教学支持工具，如用户注册系统、讨论组、聊天室等，但这些工具都是与教学内容相分离的，是一些相对独立的系统，对教学的紧密性要求支持不够，象某些系统，要学习几门课程，就需要登录几次，使用起来很不方便。一体化管理就是要使教学支持系统真正符合教学的要求，在一个统一的系统中可以完成教学（学习）过程中的各种活动，而不需要来回在几个系统之间切换，降低操作的复杂度及学习的难度。

2．完全开放

远程教学所涉及的行业范围大，学习者的数量多，教学内容的形态需求复杂，这就要求系统具有完全的开放性，能够容纳各种形态的网上教学内容，不能仅仅限于支持某些专用工具开发的教学内容，不能只是支持某些文件格式。本系统将采用开放的文件存储格式，支持所有能够在网上运行（包括需要插件的文件）的课程内容与文件格式，不对课程开发工具作限定要求，只要求该工具开发出的课程内容能够在网上运行即可。

3．简化交互式教学设计的复杂性

我们认为，网上教学不仅仅是将教学内容在网上发布，更为重要的是教师与学生、学生与学生、教师与教师之间的充分沟通与交互，从而打破了传统课堂的授课模式。由于师生在物理空间的分离，师生之间的交互显得更加重要，可以说，这种交互的广度与深度，是决定网上教学质量的关键性因素。网上教学包括一些基本的教学环节：教学内容的发布、作业、答疑、考试、讨论（同步／异步）、作笔记等等，而现有Internet工具并不能很好地支持这些活动，需要教师进行复杂的交互性程序设计，这对大部分教师来说，是无法完成的。教学支持平台就是要解决这些交互式工具支持问题，使得教师无需花费大量的精力去开发程序，就可以很方便获得很好的交互性支持，从而可以专注于教学内容与教学活动。教学支持平台的首要功能就是降低实施网上教学的技术难度，提供方便实用的教学工具，简化交互式教学设计的复杂性。

4．支持多种教学策略

网上教学完全打破了传统课堂授课的模式，改变了传统教学中教师与学生之间的关系，教 师从知识的传授者和教学的组织者转变为学习的帮助者和引导者，学习者已经成为学习过程的主体，加上教师与学生在地理空间上的分离，形成了一种全新的师生关系，在这种新的关系下，传统教学过程所采用的教学策略相当一部分已经不再适用，网上教学是一种新型的教学方式，在新的教学环境中，它不能完全沿袭传统的教学方式，而是要引进新的思想、新的教学方法。教学支持平台必须能够充分体现这些新思想与新方法，必须能够支持探索式学习、协作式学习、角色扮演式学习、辩论式学习等适合网络学习环境的新教学策略，应该提供实施这些教学策略的实用工具。

二、Vclass的体系结构与功能

一个完整地支持基于Web教学的支撑平台应该由四个系统组成：网上课程开发系统、网上教学支持系统、网上教务管理系统和网上教学资源管理系统四个子系统，其体系结构如下图所示。

网络教学管理系统网络教学系统注册认证学生学籍档案管理教师档案管理行政公文管理辅导答疑系统信息查询数据统计与分析作业评阅系统师生交流工具讨论组聊天室电子邮件邮件列表新闻组适应性学习系统学习管理个别辅导协作监控疑难解答成绩管理学习进度管理学生模型虚拟实验系统远程考试系统网络题库系统流媒体课件点播系统计费管理系统配置与管理网络课程开发工具专业管理网络课程开发模板库课程管理网 络 课 程学 科 教 学 资 源 库 管 理 系 统学科媒体素材库学科题库学科案例库音频、视频、动画、图形、文本学科课件库学科文档资料库CERNET、卫星电视教育网、Internet、Intranet网络支撑平台 图1 远程教学支撑系统结构示意图

远程教学支撑平台是建立在通用的Internet/Intranet基础之上的，专门为基于双向多媒体通信网络的远程教学而提供全面服务的软件系统，它包括资源管理、网络课程开发、网络教学、网络教务管理四个方面的服务，在丰富的学科资源的基础之上，学科教师根据教学要求与教学计划，并根据自己的教学特色，开发网络教学课程，借助于网络教学的一些支持工具，开展双向的远程教学，教学管理系统可以保障这种教学更加高效，也更加规范化。

2.1网络教学系统

网络教学系统是一整套提供远程教学服务的系统软件，它以网络课程为核心，在教学管理系统的支持下，合理有效地利用学科教学资源，为实施全方位的现代远程教学提供服务，它将网络课程与学校的远程教学服务进行了有机的集成。网络教学系统不仅是先进计算机科学和技术水平的体现，更重要的是要符合现代化教育的一般规律，能够为远程教育提供一个真正高效的现代化教育手段。其主要目的是：

（1）通过提供各种现代远程教育教学辅助手段，保证现代远程教育得以顺利实施；（2）并提供给各个学校或办学点一套切实可用的远程教育支撑软件工具，以支持远程教学活动的各个环节。

（3）通过各种先进的教育技术，最大限度地用计算机替代教师的劳动，并节约大量的教育投资；

（4）形成现代远程教育完整、统一的学习界面，减少因需要熟悉各种不同的学习系统而给学习者带来的不便；

（5）通过给学习者提供包括学习导航、答疑、查询、讨论、作业布置、自测等手段，提高远程教育学习者的学习效果；

（6）通过提供方便的网络课程构建工具，可以大大提高网络课程的建设效率，减少大量的重复劳动，提高网络课程的建设质量；

（7）通过提供标准化的题库与考试系统，保证远程教育的教学质量。

（8）提供多种最能体现网络特色的学习策略，打破传统单一的讲授式学习模式，每一种学习策略都提供多种教学设计模板，以便于教师进行教学设计。

网上教学支持系统的功能包括课程的网上发布，教学过程中对教师教的支持和对学生学的支持，以及对教学活动的管理。

1．在线发布网上课程

网上教学第一步要做的就是将教学内容在网上发布，一般一门课程都有很多文件，如何将这些文件内容很方便的发布到网上，并自动配置相关的教学支持工具，是个很重要的一个环节。系统应该提供多个文件一次性上载的功能，或者生成FTP帐号，供教师通过FTP上载。另外为了保护课程内容的版权，网上课程开发系统要用数据库管理所开发的课程，具体课程页面的显示根据向数据库提交的查询来确定，在这种情况下，课程访问速度、允许同时访问的人数将是网上教学支持系统性能的重要评判指标，一般要求是应允许至少200个学生同时使用同一课程。此外，能否提供高质量文本和图形、高质量的视频和音频也是基本的质量要求。

2．教学活动设计和管理

网上教学支持系统应该为教师提供一系列的实用工具，帮助教师进行教学活动设计和管理，（1）评估系统

网上教学支持系统所提供的评估系统包括测验试卷的生成工具、测试过程控制系统和测试结果分析工具。测验试卷的生成工具可以根据教师输入的一些组卷参数，自动生成所需的测验试卷，另外，还可以为每个学生产生不同的试卷，以防作弊。测试过程控制系统主要完成对网上测试过程的控制，如在需要时锁定系统，不允许学生进行与测试无关的浏览，控制测试时间，到时自动交卷等。测试结果分析工具一般是根据每道题中的知识点和学生的答题情况，对具体 学生给出诊断，对下一步学习提出建议。有些网上教学支持系统还可以根据考试测验的统计数据，运用教育评估理论分析题目的质量，如区分度、难度等。

对客观题测验还就提供自动批改和即时反馈功能，应根据学生的答案提供个性化的反馈内容。有些系统允许教员通过对一些问题加权，进一步控制测试环境。

（2）学生管理系统

网上教学支持系统应该支持教员根据教学需要，设定学生的行为权限，如可以做什么，不可以做什么，如是否可以查看成绩等。

由于网上教学非常适合于小组合作解决问题，分组学习、协同工作将是未来网上教学的重要组织形式。网上教学支持系统应该为老师给学生分组提供方便，比如老师只要设定分组条件（如按成绩），系统就自动将学生分组，同时自动产生相关的一系列设施设定，如小组的主页、小组讨论园地、邮件列表等。老师可以以小组为单位，为这组成员布置特别的教学任务。

（3）学习管理工具

对于教师来说，管理一个在线课程很花时间和精力，而网上教学又特别强调一个老师所教的学生数量，因此自动实现一些课程管理工作是十分必要的，使教师可以集中精力于学生的学习辅导。比如提供自动记分系统，在学生作完测验系统自动判分之后，自动将成绩登录，进一步系统还可以自动提供反馈信息，自动建议学生下一步的学习内容；再比如提供邮件分类系统，对发到教师课程邮箱的信件进行分类，自动区分哪些是学生递交的作业，记录学生递交的时间是否及时，再进一步提供智能系统，自动分析邮件内容，进行归类，或自动解答或提供给老师统一解答。

学生信息跟踪：在进行网上教学时，教师的角色已从讲课者变成学生学习的引导者和服务者，为此老师需要监控学生的学习情况，了解学生的学习进展，已取得的学习成就，及时地发现问题，加以引导。

通过学生信息跟踪，教师可以了解到某个学生何时进入课程，花了多长时间阅读某页内容，做了什么练习，对几题，错几题，是怎么做的，有些产品还可以向教员提供学生曾经访问过的站点的地址。总之，学生跟踪系统可以为教员提供详细的学生进展报告，利用这些数据不仅可以有针对性地因材施教，还可以改进和提高课程的质量。

学习管理：应提供个别辅导、协作监控、讨论组管理、疑难解答、试卷管理、作业管理、成绩管理、学习进度管理等。

3．学习和探索

网上教学支持平台通过为学生提供一系列辅助学习工具支持学生在网上的学习和探索。笔记本：在学习过程中，随时记录自己感兴趣的内容，通过记录学习内容，学生自己建构自己的知识体系。

书签：学生可以标记所感兴趣的内容，以后再看，有些系统是直接利用浏览器的书签功能，但是浏览器的书签功能在显示页面是多帧的情况下往往不能正确标记。

搜索工具：搜索工具也是很有用的学习工具，有的搜索工具只能搜索本课程内容，或者搜索本课程的讨论内容，但也有一些系统允许学生在他所选的所有课程内容中搜索。

学生学习记录：重视教学理论的网上教学支持系统都很在意对学生个性的尊重，对学生学习的激励，如支持学生在课程内容上加注，允许学生去查看自己的作业完成情况，了解自己和班上其他同学的差距等。有些系统为了鼓励学生多做练习，允许学生多次完成同一套作业，只在成绩单上记录最好成绩，不过学生每次作业完成情况都会记录下来，老师可以查阅，发现学生的问题，提供适当的帮助。

学生工作区：有些产品还支持学生自己建主页，用以张贴小组工作成果，或个人的项目介 4 绍，并提供对学生主页的统一管理。

4．讨论和协作

网络学习是一种地理空间分离分散式的学习，学习群体与教师的交流与协作至关重要，网上教学支持系统应该为师生提供方便实用的交流工具。

同步/异步讨论园地：网上教学支持系统大多都提供了若干种支持学生之间、师生之间交换信息和讨论的工具，如公告栏，聊天室等。许多教师发现异步多线程讨论或基于EMAIL的讨论更适合于专题研讨和课堂作业处理。有些产品提供聊天历史的记录功能。已经有一些网上教学支持系统开始提供实时视频或音频会议系统功能。另外一个很有用的讨论工具是电子白板，可以可视地表示公式及问题求解的过程，电子白板常与同步聊天系统、可视会议系统一起使用。课程电子邮箱：在网上上过课的教师都有这样的体验，邮箱很快就被学生的问题邮件填满，当同时讲授多门网上课程时，区分管理这些邮件是很烦琐的事情。所以现在一些网上教学支持系统就为师生按课程建立单独的邮箱帐户，这样可以将不同课程的信件和私人信件区分开来。协同工作：使用计算机协同工作是计算机会议系统的功能，还没有成为网上教学支持系统的标准功能，但有这样的发展趋势。协同工作的意思是，在不同地方的人可以用同一种软件对同一文件一起编辑修改，每个用户都可以看到文件被实时编辑的过程。网上协同机制使不同地方的学生可以象现在的同班同学一样合作完成某个作业，一起做项目。

2.2网络教务管理系统

远程教学的目标是培养合格的人才，完成既定的教学任务和实现国家规定的教学目标，远程教育机构要达到这些目标，教学管理居于一个至关重要的地位，它起着调配教学资源、组织教学活动、总结教学数据等重要作用。教学管理系统使得教学能够顺利实施，也可实现整个教学管理过程的现代化和管理的规范化，另外还能及时、准确地反映教学现状，分析教学效果。整个远程教学管理系统可划分为四个相对独立的模块：课程管理、教务管理、学习管理和系统管理，它为学生、教师、管理人员提供全面的服务。学生可以通过管理系统保存自己的个人档案，及时获取教学机构发布的最新信息，得到教师的帮助与辅导等；教师可通过管理系统设置课程与教学计划，查看学生的学习档案，提供有针对性的帮助；管理者可管理教师档案、学生档案、发布最新信息、对远程教学系统进行管理和维护等。网络教学管理系统的功能结构如下图所示：

网络教学管理系统课程管理教务管理系统管理专业设置管理课程设置管理课程内容发布教学计划发布选课管理注册认证学生学籍档案管理教师档案管理信息查询数据统计与分析行政公文管理教师评价管理学生学习评价管理系统配置与管理计费管理安全管理数据备份管理

图2 网络教学管理系统的功能结构

1．教务管理系统

注册认证：该系统接受用户的注册，保留学生的档案数据，包括学生每次测试的成绩，修得学分，已修课目等教学过程中动态生成的信息。注册系统还应提供授权认证功能，只有正式注册过的学生才能进入教学支持系统。

学生学籍档案管理：学生的学籍管理覆盖学生从入学申请到毕业的各个环节，如入学申请，选课、学习、考试、毕业等。学生、教师和相关的管理者能够对相应的信息进行修改和添加等操作，学籍管理以学生为单位。

教师档案管理：教师管理包括对教师的档案管理、教师的资格审查、教师的业绩考核以及对于教师任课的管理。

数据统计与分析：将各个教学环节中的数据收集起来，定期整理、统计，并在此基础上，进行一定的智能推理，并将结果通过报表、Email等形式反馈给学生、教师或相关人员，以帮助学生更好的学习、教师更好的改进教学、管理人员更加科学的决策。

信息查询：学生、教师、管理人员以及一般的浏览者均可通过Internet，在相应的权限范围内，浏览相应的信息，如学生对专业、课程情况的查询，学生对考试成绩的查询，教师对学生信息的查询等。

行政公文管理：为了更好地进行教学管理，需要进行教务信息的发布，以及相关部门间需要有大量的公文以及报表流通，因此，我们需要建立比较完善的行政公文管理系统。以实现各类信息、公文的发布、管理以及查询功能。

教师评价管理：对教师的教学情况作综合评价，它包括三个方面的评价：教师的自我评价：教师对自己的教学工作做出主观评价，以量化指标的形式体现；学生对教师的评价：通过在网上发布教师教学情况的评价表来收集学生对教师教学情况的评价信息，综合所有学生的意见后，以量化指标的形式体现；系统评价：教学系统自动记录教师通过远程教学平台来进行教学的过程信息，如布置作业、批改作业的数量，作针对性辅导的次数，上网的时间等等，这些数据最终也以量化指标的形式体现；最后的评价结果将以这些量化指标作加权评分。

学生学习评价管理：包括学生选择学习内容的深浅程度评价；学生的作业情况评价；学生的答疑情况评价；学生的讨论情况评价；学生的考试情况评价：试题难度、考试信度、考试成绩评价；学生参与的态度评价；最后通过加权评分作综合评价。

2．专业与课程管理

专业、课程的管理：包括专业的设置、管理，专业课程的设置、管理，培养计划的制定和调整。要求教师和相关管理人员均可在允许权限内进行访问、修改等操作。

课程管理：包括设立课程，指定课程相关人员（如开发人员、授课人员、助教人员和学生）的权限和口令，分配建立与课程相关的设施，如邮箱、讨论区、网址等。课程管理还可以提供灵活的数据库报表功能，为教员和管理人员提供有关课程的各种统计信息。

课程内容发布：将教师开发的课程内容，上载到相应的远程教学系统，在网上发布，实施网上教学。

教学计划发布：发布某门课程的教学计划，提供查询、修改、删除等功能。

选课管理：学生可以在已有的网络课程中，选择某些课程进行学习，选课系统自动为学生配置课程学习的资源，并记录本课程学习的过程。

3．系统管理

系统设置、维护功能：它负责系统的日常维护，参数设置、数据备份和恢复。系统的安全性和数据的完整性、一致性主要由本模块来保证。

网络计费管理：提供采集计费源数据的功能；计费功能可能分布在教学活动的各个环节，如学生在注册入学时应缴注册费，补考应缴补考费等，提供计费项目的管理功能包括：学习内容、学习时间、多媒体信息流量、传输的区间、使用的服务方式等项目；按时或实时自动更新用户费用；提供帐单的查询和统计功能（以报表形式或其它形式）；提供计费的数据分析和数据挖掘功能。

权限控制：将系统用户划分为不同的角色，不同的角色指定不同的功能、不同的权限。对 6 于不同权限的用户，只提供他所能访问的功能界面，控制无关信息的显示。

数据备份：定期对系统关键数据进行备份，并对备份档案作详细记录，一旦出现意外，系统能够根据备份数据和备份记录数据进行恢复。

系统评估：跟踪记录用户行为数据，并以此为依据进行分析和统计，发现系统隐含的问题，对系统作出定量评估；通过问卷调查的方式，收集用户的反馈及评价意见，对系统作出非定量评估；根据评估意见，不断修订完善系统。

安全管理：提供权限控制、用户认证、恶意攻击监测等功能。

网络性能管理：收集影响网络性能的数据；提供对历史数据的分析、统计和挖掘功能；提供调整网络拓扑结构和配置的功能。

网络配置管理：硬件平台满足前述的规范要求；硬件平台的可扩充性要求；动态维护网络配置数据库。

2.3网络课程开发工具

通用的多媒体写作工具都是为商务用途而设计的，相对于教育领域的特殊需求针对性不够，特别是缺乏资源的支持，更增加了用户开发多媒体网络课件的难度。网络课程开发工具就是要让非计算机专业人员（普通教师）能够方便地构建网络课程和相关内容（备课、考试等），该工具可简化教师开发网络课程和备课的过程，降低课程开发对教师计算机技能的要求，使一般教师易于学习掌握。另外，该工具能够与远程教学系统进行紧密的配合，可直接将开发的网络课程发布到实施远程教学的因特网站点上。

网络课程工具可以针对不同性质学科的特点，将该学科的教学模式抽象为多个可以直接套用的模板，并给与相应资源库的支持，有了丰富的资源和使用简单的教学设计模板，就可方便地完成多媒体课件对交互性的要求。在课件编写过程中，从总体的教学设计到具体的教学方法，从版面设置到对象属性设置，由于每一步都有模板和提示支持，经过较短时间的学习，普通教师就可以轻松地完成课件的编写工作。教师不必再为缺乏素材而发愁，也不必再学习抽象繁琐的代码设计，可以大大减小制作多媒体课件的难度。

网络课程开发工具主要完成网上课程内容的表示，支持基本教学逻辑的设计，其基本特色是：（1）支持网络多媒体开发功能，能够进行多媒体素材的导入、抓取和制作，通过直观方便的拖动连接、简单易行的课程管理和动态调整等制作手段，能够快速高效地生成网络课程；（2）提供素材库与素材库管理软件，简化教师开发网络课程时的素材制作负担；（3）提供针对具体学科的网络课程模板和向导库，并提供一些模板化的网络课程，可方便和加速网上课程的开发。

1．教学内容的表示：多媒体集成工具

随着技术的发展，网上信息的内容和种类已基本不受技术条件的制约，课程内容的开发可以根据需要，选择合适的媒体形式，如文字、图形、图像、动画、音频、视频等。一般来说，这些基本媒体素材的制作创建都可以利用相关的专用软件，如文字图形可以用字处理软件产生，图像可以用图像处理软件加工，动画可以用动画制作工具生成。

作为网络课程开发工具，对教学内容表示的支持主要是提供对各种素材的集成功能，这与传统的教学软件开发平台的功能是一样的，与传统教学软件开发平台的差别是所产生的最终结果必须能够在网上浏览，如可以转换为HTML格式的文件。

因此，网上课程开发系统每一新版本的推出，都是体现再对哪些格式数据的集成提供支持，在现有带宽条件下如何提高了流媒体播放的效果，特别是在支持教学交互性方面又有了哪些进展等。

考虑到带宽条件的限制，开发系统在产生课程页面的时候还应自动提醒开发者设置出最简易环境下界面的布局，如不显示图形时，在该图形位置应该用什么文字表示要显示的内容；如果有可能的话，网络课程开发工具所开发的课程还考虑到有视力障碍的学生。2．教学逻辑的设计：课程内容结构图

教学逻辑体现了教学内容的层次和相互间的关联。网上教学和课堂教学的差别在于，在教室里，课程内容层次性的展现是由老师通过讲述一步一步完成的；在网上教学时，老师需要将这些关联通过内容的组织立体地揭示，引导学生自己去体会，同时还要注意不要影响学生对课程主干框架的认识，不能使学生感到内容混乱。

因此，网上课程开发工具要为开发课程的教师提供课程内容的建设框架，提供方便老师针对不同学生设计不同教学路径的功能。目前这一功能的实现有两种做法：一是提供内容的层次树，另一种是提供内容的关联图。具体课程内容的切换可以通过设置按钮、热区和超媒体链接方式实现，但要注意提供界面友好的逻辑性强的导航系统。

目录树生成与修改：由经验丰富的老师编写好课件脚本后，课件制作工具可以采用自动与人工相结合的方式，生成树型结构的课程章节目录。教师可以随便对这样的目录树进行调整。此外，有些系统还提供了自动索引工具和自动建词汇表的工具。索引和词汇表是学生学习很有用的信息检索工具。

3．课程的快速生成：模板和向导

网上课程的质量，不仅取决于教学内容的质量、教学内容的表现形式，还取决于教学方法的合理运用、教学策略的具体实施，因此开发网上课程需要综合运用教育学、心理学、计算机科学和各课程学科多方面的知识，这对于网上课程的开发者来说要求太高了，因此，网上课程开发系统就必须提供“低门槛”，在保证开发课程方便快捷的同时，保证所开发的课程具有合理界面布局，有助于学生的学习、记忆和掌握。具体的做法是提供模板或开发向导。

模板主要是某种类型页面设计的框架，向导可以引导教师完成教学模型或课程框架及页面的设计。使用模板和向导，教师只要按照要求填写有关的参数，系统就可以自动生成所需要的页面。

模板简化了设计一个好的WEB课程的过程，提供了一致的外观，保证满足某个界面设计标准。模板还可以产生一些教师可能没有考虑到，但对教学有用的功能设施，实现一些对于教师来说不知如何实现的教学功能，如讨论组等。在有些情况下，模板还可以为拨号用户减少服务器下载和访问时间。

4．素材的组织与生成

网络课程开发工具应能够充分利用教学单位或教师提供的现有各类素材来构建新的网络课程或新教学功能模块。教师可以通过该工具抓取素材库中的素材来构建网络课程或网络教学模块。通过该工具构建的网络课程，能直接在网络上运行。具体功能描述如下：

素材的搜集与利用：网上有大量丰富的教学素材，资源管理系统可将资源统一、规范地存放在数据库中以方便共享。教师能通过网络课程制作工具方便地访问这些资源，还可以进行分类查询。这样可以避免重复劳动，缩短研制开发周期。

素材的制作：教师一方面可以用其他的工具如Powerpoint等生成图片，幻灯片和声音等素材，然后通过制作工具载入利用，另一方面也可以利用制作工具提供的编辑功能，方便地生成自己需要的素材，然后保存到相应的素材库中以便再利用。

这里应特别提出的是，某些课程如物理化学都有其特殊的符号表示，给教师书写教案带来很大的不便。我们可以把特殊符号作为一种素材放在素材库中，通过制作工具提供的编辑功能可以让教师方便地添加一个符号并多次利用。

教学内容添加：将素材库中的素材拖动到目录树的叶节点中，在上下两个相邻的两个素材间可以方便地插入一些衔接性的文本和语音，以便承上启下。

连续播放和预览：提供连续播放和预览等功能，让教师随时看到课件的效果。

课件输出：最后将制作好的课件内容输出，自动生成网页形式的网上课程。5．网络化学习模式：多学习策略支持

网络课程开发不应只是能够开发传授式的课程内容，还应能够设计可充分体现网络特色的，充分发挥学生认知主体作用的学习策略与学习方式，如协作式学习、发现式学习、角色扮演学习、问题解决学习、基于资源的学习等等，并支持生成这些学习策略所需要的内容。

6．制作视频课件：流媒体教学内容的生成

提供教师一个有效的制作工具，用于将教师在课堂教学的实况录制下来，进行数字化后，编码成流媒体格式，在网上以课件的形式发布。对于有讲稿的教学录像，还可以将已经数字化的视频数据和他所使用的PowerPoint或HTML的讲稿利用Javascript语言关联起来，以便客户端点播时的同步播放。教师只需要提供资源的存放地址（可以是URL）地址，和同步播放关系（例如播放的前后次序等等），利用本工具可以自动生成对应的Javascript脚本，并上传到服务器的指定目录中。同时，在指定的HTML文件中自动生成一条点播链结。

网络课程开发工具基本的开发思想是：通过与资源库系统和题库系统集成，利用资源库和题库中已有的媒体素材和各种类型的题目，教师可根据需要在教学模板库中选择合适的教学模板，在学生模板库中选择合适的学习者模板，通过写作模块编制出教学微单元，存放在教学微单元库。在编制的过程中，基本的教学内容通过教师与写作工具的交互输入。在使用这些教学单元时，教师或学习者通过浏览器从教学微元库中点播。

2.4教学资源管理系统

远程教学的基础是教学资源，为了更好地发挥网络远程教育的优势，将优秀教学资源划分成各种素材，进行系统化、科学化的分类，并以多媒体化的电子信息形式存储于各种数据库中，构建成统一的教学资源库，形成数字化的电子图书馆，为学习者提供内容丰富的优秀教学资源，使远程教育建立在丰富的教育资源基础之上，减轻任课教师建立大量教育资源的负担，减少学校之间的重复开发。

教学资源包括媒体素材库、试题素材库、案例库、网络课件库、网络课程库、文献资料库等。所有上述资源都分别建有其索引信息，以便快速地查询、浏览和存取，另外，资源的收集、编辑、修订等都是资料库能否得到充分利用的关键因素，需要一个强大的资源管理系统对它进行管理和支持。

教学资源管理系统主要功能是对各种教学资源进行采集、管理、检索和利用。它需要收集与管理五种类型的教学资源：媒体素材（包括文本、图形、音频、视频、动画）、试题素材、案例素材、课件素材、文档资料素材。教学资源库首先是按照学科来组织，其次按照素材类型来组织，每种类型的素材都需要标记不同的属性，便于归类存储和检索。

管理员教师学生系统管理资源审核资源发布资源检索系统管理用户管理计费管理学科课程资源管理试题案例媒体素材课件文献资源管理统计与分析试题素材管理案例素材管理媒体素材管理网络课件管理文献资料管理用户信息访问记录试题库案例库媒体素材库音频、视频、动画图形、文本网络课件库文献资料库 图3 资源管理系统结构示意图

1、资源服务

用户在客户端通过浏览器访问系统资源，系统应为用户提供如下功能： 资源检索：输入查询条件，查询出所需资源，使用资源。资源发布：通过网络上载资源，将资源在网上在线发布。

资源审核：对用户所上载的资源作审核处理，保留合理内容，删除不合适的资源。系统管理：对资源的使用情况作跟踪记录，对资源的访问与使用情况作统计与分析，对收费内容自动计算收费记录。用户管理也是系统管理内容，由于共用教学管理系统中的用户模块，所以在上图中以虚线表示。

2．系统管理

系统既要实现对资源的管理，还要实现对用户的管理。其功能分别如下：

用户管理功能：具备用户注册、添加用户、删除用户、设置用户权限等多项功能，但共用教学管理系统中的用户模块，也就是说，Vclass系统中的注册用户能够自动使用本资源库。计费管理：计费管理系统可实现计费系统运行管理，以及系统和用户帐单的查询与统计，包括：支持多种计费源的数据处理以及计费功能，例如基于教学内容（网络课程、素材内容、考试等）的计费、基于学习时间的计费、基于多媒体流量的计费、针对电话拨号的计费、电子邮件系统的计费、Proxy系统的计费功能等；

计费系统关系重大，必须考虑系统可运行多个计费版本，系统配置灵活，支持对计费项目、折扣策略、计费源、计费时间段，传输区间等主要计费参数的定义和更改；设计分布式的各数据源自动数据获取、分析和预处理，并采用必要的系统备份；用户费用需要逐步做到实时自动更新和控制等。

统计与分析：用户的各种帐号、资源的使用情况以及计费信息均保存在数据库中，并提供多种数据报表，方便用户自我服务，同时也方便管理员进行各种评估、分析，如使用频率最高的资源、使用资源最多的用户等等。

3．资源管理

各种资源按照其物理形态分类存储，并进行不同的属性标注。按资源类型划分，可分为媒体素材、试题、网络课件、案例、文献资料等多个管理模块。资源管理系统的主界面如下图所示：

图4 资源管理系统主界面

尽管这些模块的具体数据形态与属性不尽相同，但基本功能与实现是相似，都具有如下功能：

（1）使用资源

浏览：信息呈现的方式是决定用户能否方便地浏览信息并迅速找到自己所需要信息的关键因素。由于资源库涉及到的资源种类很多，且每一种类又包括不同的学科类型，所以用户不可能同时浏览本系统中的所有信息资源，为了解决这个问题，我们采用了信息分级呈现的方式，即用户先选择所要浏览的信息类型（如网络课件、媒体素材），然后选择信息的子类型（如视频、动画等）。对本系统来说，浏览其实也是一种查询，对不想输入任何检索词的用户，选择浏览方式就可直接查询数据库的内容。

资源下载：用户可将自己需要的信息从资源库下载到本地计算机的硬盘上。使用跟踪：系统自动记录资源的使用情况，如浏览次数、下载次数等。（2）检索资源

单键查询：对于文本素材，也就是关键词的全文检索功能；对于其它类型的素材，则以布尔逻辑查询所有类型匹配的属性字段。

检索引擎：素材检索引擎功能还包括：布尔查询、关联查询的段落定位查询、精确查询、模糊查询并支持通配符。

多媒体检索：多媒体素材应集成多媒体音频影像查询技术，例如可采用“关键帧捕获”技术，根据多媒体资料中场景的变化自动选择出关键帧，用于预览或建立索引。

导航与预览：系统要具备良好的导航结构。检索出的资源，可以进行在线预览。（4）资源录入与发布

资源批量入库：一次将多个具有相同属性的资源加入资源库中。

资源单个入库：一次将一个经过审核的临时库中的资源加入正式资源库中。远程提交：用户可远程提交素材（用户可通过互联网络远程上载素材）。（5）资源的搜集与整理：

资源自动搜集：系统可根据管理员的信息检索要求，自动在Internet网上搜集信息。资源自动整理：系统可对收集到的信息进行自动文摘、自动提取关键词、自动建立索引。（6）资源审核

审核：查看用户上载的资源，并标记不合格的资源，确认合格的资源。删除和修改资源：允许管理员删除和修改资源库中不合格的记录。

三、用户功能与主控界面

本系统针对三类用户，一是学生，二是教师，三是系统管理人员，每类人员在本系统中所能使用的功能如下图所示：

注册认证学生浏览课程内容设自置适多应重学学习习内容1设置适应机制点播流媒体课程2接受视频广播制作流媒体课程设置广播对象远程组卷联机考试联机判卷联机自测布置作业提交作业批阅作业设添统置加计组试与卷题分策析略学习进度管理个别辅导协作监控疑难解答成绩管理课堂笔记本管理个人学习情况查询提出疑问检索问题答案解答问题管理问题资源345参与同步or异步讨论管理讨论话题做虚拟实验设计虚拟实验发布课程内容开发课程内容制作课程模板制作课程素材检索课程素材加入课程素材素材库管理6789教师专业设置管理课程设置管理课程内容发布教学计划发布选课管理学生学籍档案管理教师档案管理信息查询数据统计与分析行政公文管理教师评价管理学生学习评价管理系统配置与管理计费管理安全管理数据备份管理注释1.适应性学习系统2.流媒体授课系统3.测评系统4.学习管理系统5.自动答疑系统6.师生交互工具101112注释7.虚拟实验系统8.网络课程开发工具9.教学素材管理系统10.专业与课程管理11.教务管理12.系统管理管理员

图5 用户功能结构示意

学生登录进本系统后，其主控界面如下图所示：

图6 学生主控界面

学生点击课程名称，便可以进入课程学习主界面，左侧是教学系统提供的功能菜单，右侧是课程内容学习界面。

图7 课程学习主界面

图8 教师主控界面

教师登录到本系统后，其主控界面如图8所示。

结构性平台 篇6

关键词：家校平台；互联网；信息管理系统

中图分类号：F270.7 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-02

Primary and Secondary Home-School Information Exchange Platform Design on BS Structure

Lu Ling

(1.Jiangnan University of Things Engineering,Wuxi214122,China;2.Wuxi Industrial Senior Skilled Worker School,Wuxi214106,China;3.Wuxi Jiangnan specialized Secondary School,Wuxi214066,China)

Abstract:Tutoring is based on Internet information platform on the basis of an information exchange platform for all users to provide services.Whether looking for tutoring for students or teachers do tutoring,are available through the platform for information exchange.Any users are free to view,search,publish information on the tutoring information platform.The platform is different from traditional tutoring intermediary service platform.

Keywords:Home-school platform;Internet;Information management system

一、需求分析

随着科技的发展和信息技术的日益普及，很多家长抱着望子成龙的心态不遗余力的为孩子找合适的家教，而很多在校大学生也希望通过当家教增加一点经济收入，基于WEB平台的家教信息管理系统为家教服务提供了一个方便的信息交流平台，使学生能够通过本系统中找到适合自己的家教，也使有做家教意愿的人群能发布自己的简历。所以开发一个家教信息管理系统，满足双方的需要是很有必要的事情。家教平台系统研究己经有很多年的历史了，各种平台在不断实践的基础上又形成了自己特有的风格。作为一个成功而且受欢迎的家教平台，在其建设过程中，整体设计方案又是其中一个重要的考虑环节，也是平台建设成功与否的重要因素。在进行本系统需求分析时，为了给教师、学生及其他工作人员提供高效、优质的服务，同时也满足平台管理者的管理需要，系统完成时应达到以下几方面的要求：（l）主题明确：本平台的主题是为家教双方提供一个资源共享的信息平台，服务于双方。（2）界面友好：一个好的家教平台绝对离不开整体的形象包装和设计。在本平台的开发过程中，我们首先对平台形象进行了细致、全面的构思，确定其整体框架、字体标准和色彩分布等，使平台运行的整体形象能够给用户传递一种清晰、整洁的感觉。（3）高效稳定：系统运行的速度快、效率高，能够有效防止各种人为错误操作，数据的维护也安全、可靠。（4）操作简便：系统操作界面简单、易用，适合非专业计算机人员使用。（5）安全可靠：系统应具有安全高效的身份验证，以及权限管理机制。（6）功能实用：根据家教双方的需求情况，提供相应的服务管理功能。

二、系统的功能设计

（一）家教注册模块。家教注册模块提供了两个表单供家教注册，第一个表单用于填写家教登陆网站时需要的昵称和密码，若填写正确就可以进入第二个表单填写个人详细情况，所有必须信息填写完毕后方可重定向到家教的个人信息管理区，家教可以发布自己的求职信息。

（二）学生信息模块。学生注册模块提供了两个表单供学生注册，第一个表单用于填写学生登陆网站时需要的昵称和密码，若填写正确则进入第二个表单填写个人详细情况。所有必须信息填写完毕后则重定向到学生的个人信息管理区，学生可以发布自己的家教需求信息。

（三）家教的个人信息管理模块。家教利用注册模块的昵称和密码登陆到网站，判断无误则进入家教个人信息管理。家教可以在修改自己的密码，个人信息，发布求职信息或删除已发布的求职信息，本模块的各功能结构如图：

图1：家教个人信息管理模块结构图

（四）学生个人信息管理模块。学生利用注册模块的昵称和密码登陆网站，判断无误则进入学生个人信息修改发布区，学生可以在此修改自己的密码，个人信息，发布家教需求信息或删除已发布的需求信息，本模块的各功能结构如图：

图2：学生个人信息管理模块结构图

（五）家教信息浏览模块。家教信息模块主要是以表格形式发布的求职信息，表格共分3列，分别是“求职信息的内容”，“发布时间”，“发布人”。通过单击“发布人”的超连接可以查看其个人的详细情况，如果求职信息较多，模块还提供了分页浏览的功能。

（六）学生信息浏览模块。学生信息模块主要是以表格形式显示学生的家教需求信息，表格共分3列，分别是“需求家教的信息内容”，“发布时间”，“发布人”，通过单击“发布人”的超链接可以查看发布信息的学生的个人详细情况，本模块也提供了分页浏览的功能。

（七）信息检索模块。用户可以通过信息检索模块对学生所发的家教需求信息，家教发布的求职信息进行查询，家教信息检索可以通过“讲授科目”，“学历”，“性别”，3项进行单一查询或组合查询，查询结果以列表形式显示出来，

本模块的子模式图如下：

图3：信息检索模块模块结构图

三、数据描述

本系统数据库为db文件夹下的info.mdb，包括表格studentreg、studentdetail、studentinfo、teacherreg、teacherdetail、teacherinfo。

（一）学生详细信息表（见表3-1）

标识：studentdetail。

用于存储学生一些个人信息。

表3-1：学生详细信息表

名称字段名称类型主键非空

编号Id自动编号是是

用户名Snick文本否是

真实姓名Sname文本否是

性别Sex文本否是

年龄Age数字否是

学习程度Grade文本否是

邮箱Email文本否否

電话Tele文本否是

地址Address文本否是

寻找家教情况State文本否是

辅导的科目一Tutorship1文本否是

辅导的科目二Tutorship2文本否是

备注Demo备注否是

（二）学生发布信息表（见表3-2）

标识：studentinfo。

用于存储学生发布的需求家教信息。

表3-2：学生发布信息表

名称字段名称类型主键非空

编号Id自动编号是是

用户名Snick文本否是

需求科目needsubject文本否是

详细内容needcontent文本否是

发布日期puttime日期/时间否是

Puttime字段的默认值为date（）函数，即当前日期。

（三）家教详细信息表（见表3-3）

标识：teacherdetail。

用于存储家教一些个人信息。

表3-3：家教详细信息表

名称字段名称类型主键非空

编号id自动编号是是

用户名nick文本否是

真实姓名name文本否是

性别sex文本否是

年龄age数字否是

身份证ipcard文本否是

学历文凭diploma文本否是

邮箱email文本否否

电话tele文本否是

住址address文本否是

家教的聘用状态State文本否是

讲授的科目一subject1文本否是

讲授的科目二subject2文本否否

备注demo备注否否

（四）家教发布信息表（见表3-4）

标识：teacherinfol。

用于存储家教发布的求职信息。

表3-4：家教发布信息表

名称字段名称类型主键非空

编号Id自动编号是是

用户名nick文本否是

科目类别sort文本否是

详细内容content文本否是

发布日期puttime日期/时间否是

四、界面设计

界面设计重点突出功能，颜色以淡雅为主。由于页面较多，这里仅列出各个模块中的重要页面的界面设计。系统界面设计具体效果如图2所示。

图4：系统首页界面

五、结束语

本系统是基于B/S框架下设计的一个網络化的家教信息沟通服务平台。系统的设计旨在为家教双方提供一个功能强大的信息交流平台。为有意于从事家教工作的教师，尤其是在校大学生提供丰富的信息资源；也使需要提高自身知识能力水平的学生及各方面人士，通过这样一种媒介轻松地实现个人所需，起到一定的积极作用。

参考文献：

[1]时秀波.基于B/S模式办公自动化系统的设计与实现[J].农业网络信息,2009,7:90-91

[2]邹建峰,李律松.ASP.NET开发技术详解[M].北京:人民邮电出版社,2006,142-155

[3]冯昊.ASP.NET动态网页设计与上机指导[M].北京:清华大学出版社,2008

浅谈海上采油平台结构设计 篇7

1 具体实例

某海域在对石油资源进行开采的过程中, 搭建了相应的海上采油平台, 该海域利用所搭建的采油平台进行钻井、采油工作, 并且随时进行滚动开发。该海域水较深, 并不适宜进行砂石平台的搭建, 因此, 针对该海域的具体情况, 相关的设计人员制定出了一个有效的平台结构设计方案, 针对该方案进行采油平台的搭建, 所采用的平台结构为导管架结构, 搭建了导管架采油平台, 实现了钻井、采油以及修井工作的一体化, 因此, 该平台也被称为钻采修一体平台。该海域的生活平台采用的是固定式导管架采油平台结构设计, 其与钻采修一体平台之间通过栈桥实现连接, 并且连接的距离为30m。

2 平台结构设计原则和设计思想

(1) 设计原则。该海域在涨潮期间水位会不断的上涨, 而退潮后, 水位又会大幅度下降, 在对采油平台进行施工的过程中, 也需要充分注意到该海域的这一特点, 在对平台进行设计时, 要选用合适的施工技术, 制定出最佳的建造周期, 对生产期间可能出现的影响因素进行具体分析, 从而使得平台的设计更加的合理和科学。

(2) 平台结构设计的思想

首先, 实施模块化施工。根据海域的具体环境特点以及该平台具体的应用功能, 来对平台结构进行模块化设计, 在陆地上先对模块化进行制造, 在模块化制造完成后, 再将其放到海上进行安装, 这样有利于对施工的环境进行优化, 同时也能够有效提升平台施工的质量, 使得平台可以顺利的进行作业, 从而能够最大限度的缩减工期, 使得相应的施工费用得到缩减。然后, 对平台的位置进行优化配置。在对石油的分布情况做到具体的了解后, 就可以开始进行平台选址, 一般来说, 平台都会选择在入海口的河道口处, 平台要尽可能的设置在水位较深的区域, 这样可以降低涨潮落潮对平台结构的影响。同时, 将平台设置在水位较深的区域, 也有利于船舶停靠位置的设计, 从而使得船舶可以停靠在海边, 有利于保障施工进度和施工的安全。

3 海上平台结构设计

(1) 设计标准。针对本文所提到的海域来说, 平台的使用寿命设计在15年, 而在环境条件下, 重现期间隔需要控制在50年。

(2) 结构总体布置。就该海域平台结构设计的具体使用功能来说, 该平台在结构设计上, 主要采用的结构形式为单层以及导管架组合的钢质桩基结构, 该结构表面的大小为67m×28m, 该海域由于具有明显的涨潮和退潮现象, 就需要在对其海底的高程进行设计时, 最佳的高程应该选取在海下5m处。而平台上的甲板设置的高度需要控制在9.0m处。

(3) 平台用钢。该平台结构主要采用的施工材料为钢, 所选择的钢材具有一定的韧性, 能够承受-40℃的冲击, 针对所选择的钢材在进行过严格的检验合格之后, 才能够正式的投入到平台结构施工中。针对导管架中的各个特殊节点, 应该选用更高质量的钢材, 这样可以有效的提升节点施工的质量, 在一定程度上也能够保障抗层状的完整性, 使得抗层状撕裂的性能要求能够得到最大限度的满足。

(4) 平台主要构件设计。该海域的平台主要采用的是钻采修一体平台, 在该平台中, 主要的附属设施包括导管架、钢管桩、上部甲板以及防护栏等。其中导管架主要是由8个平台导管架所构成, 这8个平台导管架主要分为两排布置, 在纵向上, 每个导管架之间的距离都在8.0m, 而就横向上来说, 每个导管架之间的距离都在7m。所有的导管架都是四腿设计, 其表面的尺寸大小为8m×8m, 导管架的支腿的应用材料为钢管, 钢管的类型为直缝卷钢管, 导管架的高程均为5m, 在导管架中, 设置有3道横拉筋, 而这3个横拉筋的高程分别为-5m, -3m和4m, 其高程的确定适宜泥面为参考。而钢管桩则主要采用的材料为直缝卷钢管, 钢管桩共有30根, 都从导管架的支腿部位进行插入。为了保障其稳定性, 需要选择地质条件较好的土层, 对桩尖形成支撑, 在入土深度的确认上, 需要依据地质的具体情况, 最好将入土的深度控制在20m。在导管架腿与钢桩的间隙部位进行水泥浆的注入, 以保障导管架和钢桩的稳定性。平台甲板除在井口区主梁采用焊接工字钢H800×300×16×24外, 其他主梁采用H型钢HM600×300, 次梁采用H型钢HN400×200, 小梁采用H型钢HN300×150。平台铺板除走道区铺8mm花纹钢板外, 其他区域均满铺8mm厚钢板。铺板材质采用Q235-A。

4 施工方案

钢平台施工场地主要有三个场地:陆上钢结构加工车间、岸边组对场地和海上工地。 (1) 陆上车间。其包括钢板号料、切割;钢管桩和钢管的分段卷制和焊接接长、坡口加工。 (2) 岸边组对场地。岸边组对场地应满足钢结构组对焊接、上船的要求。在岸边预制厂主要包括钢管桩二次接长、导管架焊接及上部甲板分模块焊接。在满足运输船运输能力及钢桩的自身稳定性等要求情况下, 应尽量增加钢桩分段长度。导管架整体预制。上部甲板组块的组装应根据驳船的运输能力、岸上和海上的吊装能力等因素将上部甲板分成若干单元模块进行组装。多个导管架和钢桩按计划顺序采用驳船运输到施工现场。

结语

综上所述, 针对海上平台结构进行合理的设计, 可以有效的保障采油工作的顺利开展。采用适宜的平台结构, 可有效的提升采油的效率, 从而为我国经济发展提供丰富的石油资源, 进而实现现代社会的可持续发展。

摘要：本文主要针对海上采油平台的结构设计进行了探究, 在对海上采油平台结构特定以及海上采油平台的结构设计原理分析的基础上, 得出如何在海上进行采油平台设计的方法, 从而通过对海上采油平台结构设计的分析, 使得相关人员能够更好的在海上开展采油工作, 这对我国能源结构的优化具有重要的影响作用。希望本文的研究能够为相关的人员提供一定的参考。

关键词：海洋,采油平台,结构设计

参考文献

[1]何学谦.对结构设计中两个关键问题的探讨[J].山西建筑, 2011 (08) .

浅议单层钢平台结构设计 篇8

在石油化工建筑中,钢平台结构随处可见,根据是否承重分为操作平台、承重平台两种;根据平台层数分为单层平台、多层平台两种;也可分为室内平台、室外平台。平台结构一般由钢柱、钢梁、支撑、平台钢板等组成,本文主要论述一下单层钢平台的结构设计过程和构造要求。

2 设计过程

2.1 荷载统计

1)恒荷载。包括结构自重、工艺设备荷载(适用于承重平台)等。花纹钢板平台结构自重一般按0.5 kN/m2计算,工艺设备荷载由主办专业提供。2)活荷载。包括人工操作荷载、雪荷载、积灰荷载等,风荷载、地震作用一般不考虑。其中人工操作荷载不与雪荷载同时考虑,仅取其中较大值计算。根据GB 50009-2001建筑结构荷载规范(2006年版)工业建筑楼面(包括工作平台)上无设备区域的操作荷载,包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重,可按均布活荷载考虑,采用2.0 kN/m2。

2.2 结构布置

平台结构布置主要是钢柱布置、平台梁布置等内容。结构布置在不影响工艺布置的前提下,按照均匀、对称的原则布置,钢柱一般采用H型钢、方钢等实腹式截面;钢梁布置应注意荷载传递的正确顺序,严格按荷载→次梁→主梁→钢柱或荷载→主梁→钢柱的顺序设计,钢梁一般采用工字钢、槽钢、H型钢等截面形式。

承重平台的工艺设备一般通过鞍座与平台相连。

2.3 结构计算

平台结构计算包括柱、梁承载力计算;结构刚度计算;基础计算等内容。梁、柱计算可以手工计算,也可以用软件建立模型进行电算。平台基础一般采用钢筋混凝土独立基础。

2.4 施工图设计

施工图设计包括平面设计、立面设计、节点设计、基础设计等。平台节点主要包括梁与柱连接、梁与梁连接、柱与基础连接等节点,节点设计应根据计算结果确定节点焊缝高度、焊缝长度、螺栓直径和数量、节点板厚度及尺寸等。

本文以一个工程实例简单介绍一下单层钢平台的设计过程。

该工程平台长11.7 m,宽6.7 m,高3.550 m,平台设钢梯两个,顶部需布置两个重12 t的设备,设备通过支座与平台梁相连,如图1所示。

平台恒荷载包括结构自重及设备荷载,活荷载为2.0 kN/m2。

平台柱共计6根,基本均匀、对称布置,平台梁布置时考虑设备荷载传递顺序,按荷载→次梁→主梁→钢柱的顺序,依次核算平台梁。平台计算包括柱、主梁、次梁承载力及稳定应力计算,本例仅简述一下平台柱的计算过程。平台柱截面为HW250×250×250×9×14,Mx=30.000 kN·m,N=100.000 kN。截面特性:A=8.998 0e-003;Xc=1.250 0e-001;Yc=1.250 0e-001;Ix=1.057 9e-004;Iy=3.647 2e-005;ix=1.084 3e-001;iy=6.366 6e-002;W1x=8.463 0e-004;W2x=8.463 0e-004;W1y=2.917 7e-004;W2y=2.917 7e-004。

根据GB 50017-2003钢结构设计规范第5.2.1条,钢柱截面塑性发展系数:γx=1.050,柱构件强度计算最大应力(N/mm2):44.874 N/mm2<f=215.000 N/mm2,柱构件强度验算满足。

根据GB 50017-2003钢结构设计规范第5.2.2条,平面内计算长度(m):3.550,平面内长细比λx=32.740,对x轴截面分类:b类,轴心受压稳定系数ϕx=0.926,等效弯矩系数βMx=1.000,Nex′=15 515.090 kN,柱平面内长细比:λx=32.740<[λ]= 150.000,柱构件平面内稳定计算最大应力(N/mm2):45.935 N/mm2<f=215.000 N/mm2,柱构件平面内验算满足。

根据GB 50017-2003钢结构设计规范第5.2.3条,平面外计算长度为3.550 m,平面外长细比λy=55.760,对y轴截面分类:c类,轴心受压稳定系数ϕy=0.737,受弯整体稳定系数ϕbx=0.999,等效弯矩系数βtx=1.000,柱平面外长细比:λy=55.760<[λ]=150.000,柱构件平面外稳定计算最大应力50.556 N/mm2<f=215.000 N/mm2,柱构件平面外验算满足。

腹板计算高厚比:H0/Tw=24.67<[H0/Tw]=65.7;翼缘宽厚比B/T=8.61<[B/T]=13.0。

3构造要求

1)平台柱长细比应符合规范要求。柱的长细比不应过大,主要是避免柱柔度大,在重力作用下产生过大的挠度和运输、安装过程中造成弯曲。根据GB 50017-2003钢结构设计规范第5.3.8条要求,柱的容许长细比为150。单层钢平台柱主要承受竖向荷载,一般柱截面很容易满足承载力要求,但平台柱较高时,往往控制柱截面的主要因素不是承载力要求,而是结构刚度即长细比要求,因此,必须控制钢柱长细比不超过规范要求。2)平台布置尽量减小悬挑长度。由于场地受限,钢柱无法靠平台外侧布置时,只能通过设置悬挑梁满足要求。对于有悬挑结构的平台,首先应保证悬挑结构满足承载力要求,其次应严格限制设备布置在悬挑部分。3)室外平台钢梯踏步应采用防滑踏步。对于室外平台,经常有雨、雪降落在表面,如不采取防滑踏步,容易引起工人滑倒等安全事故,因此,室外平台钢梯踏步必须采取防滑措施。4)平台四周应设置栏杆。由于工人经常上平台检查或操作设备,为避免工人从平台掉落,平台四周必须设置防护栏杆。

参考文献

[1]GB 50009-2001,建筑结构荷载规范[S].

升降平台车结构设计与优化 篇9

综上所述, 对大型升降平台车车架在常遇工况下的静态力学性能分析, 是一个非常重要而且紧迫的问题, 从而为平台车的车架结构设计及工艺改善提供参考依据。

1 有限元分析的原理和方法

在进行智能移动升降平台车车架结构设计时, 应该考虑车架在工况中运行时具有的形状和功能。在进行有限元分析的前提条件以及理论基础下, 适合弹性力学的几个经典假设如下[3]:a.假设物体是连续的;b.假设物体是均匀的, 即物体内各部分都具有相同的物理性质;c.假设物体是各向同性的;d.假设物体是完全弹性的。

2 模态分析

结构整体的动力平衡方程为:

式中[M1]为整个系统的质量矩阵, [C1]为整个系统的阻尼矩阵, [K1]为整个系统的刚度矩阵, {x (t) }为系统的位移量, {f (t) }为系统的激励力向量。

因此将上述方程 (2) 解耦, 将物理坐标{x (t) }用模态坐标表示得到下式:

式中μ代表模态矩阵或振型矩阵;Φ代表模态坐标。

此时系统变换为:ÁÁ

由 (4) 可得:

上式中可解得:

式中A、ψ任意常数, ω为振动频率, {μ}为模态向量。将 (4) 代入到 (5) 中得到:

由上述理论可知方程 (8) 可写成:..

至此得到了解耦方程组。

基于有限元模态分析的升降平台的车架结构, 框架结构的刚体位移受到相对较小的弹性边界约束。因为该帧不施加任何限制, 所以前6个步骤来计算自由模式, 所以后6阶模态分析的固有频率代表车架的固有频率。

采用ANSYS软件对车架进行有限元分析, 对车架进行模态分析, 采用Block Lanczos法, 由于低阶频率对车架的影响较大, 所以设置阶数为12阶, 结果如表1所示。

从表1可以看出, 主要有两种车架的固有振型:一种是车架俩端部分或中间部分振动为主的局部振动;另一种是车架的整体振动。第1-6阶的固有频率在21-50Hz范围内变化, 其中以中间部分振动变化最为明显。第1、2、3以及6阶振型属于弯曲振型, 第4、5阶振型属于扭转振型。

3 车架的优化

优化设计的理论基础是根据许多优化理论和方法, 构建模型结构, 以使设计参数满足给定的设计标准, 需要通过迭代获得最大或最小值的预期功能, 最后, 确定最佳的技术方案, 根据所需的功能[4]。

优化设计的数学模型可以用下述公式来表示

这里的Y指设计变量;R (Y) 指设计变量的目标函数;hi (Y) 为状态变量。hi (Y) 是设计变量的函数, 它通常用于限制数值的设计, 其上限和下限是根据实际情况设定的, 并且目标函数尽可能小, 功能必须设计为设计变量。本文在车架在最恶劣工况下进行结构优化, 最恶劣工况是车架在上坡的同时承受左右偏载及后方向最大偏载行程偏载, 爬坡坡度为3度, 整个车架属于扭弯混合工况, 并且受力极度不均匀。在前俩章的车架静力学分析中, 该工况的最大应力值是达到了175MPa, 比其他工况的最大应力值要大。

4 结论

在研究模态分析理论基础上, 利用ANSYS软件对车架做了传统的模态分析, 得到大型升降平台车车架的动态特性。通过分析各阶模态, 以有效避免共振。得到车架在四最恶劣工况的最优化布局等值面图, 显示出车架的确切传力路径为今后的样本二次改进与轻量化提供理论基础。

参考文献

[1]王占春.某商用车车架结构设计及强度分析和试验研究[D].长春:吉林大学汽车工程学院, 2008.

[2]冯国胜.汽车车架结构参数的优化设计[J].计算力学学报, 1994, 11 (2) :218-220.

[3]张红兵, 杜建红, 方勇, 曹旭东.半挂车车架的三维有限元强度分析与结构改进[J].苏州职业大学学报, 2000, (3) :75.

教室管理运维平台功能结构设计 篇10

多媒体教室类型和数量的增多,带来了教室管理上的麻烦。传统的个体记录已越来越不能满足日常的管理需求。由于各个教学区域的教室信息由管理员自己来记录、存储和更新,记录格式不统一,汇总麻烦,信息查询繁琐,信息修改容易出现人为失误,对设备的管理不能及时地提供数据参考。没有与教师及时沟通,缺少信息化沟通平台,对多媒体教室管理运行是一种潜在的危机,最终将影响教学质量和教学秩序。[4]报修管理仍以电话为主,对故障信息和解决办法没有形成历史记录,不能形成有效地知识库。

因此,如何利用网络化环境及技术优化多媒体教室管理模式,有效提高管理人员工作效率和管理水平,从而打造人本化、 智能化、信息化的多媒体教室服务及管理方式。[5]根据以上实际情况,建设教室管理运维平台具有重要性和紧迫性。平台包括了教学设备管理和报修管理等主要功能,可以解决传统管理方式的不足,有效提高教室的科学管理水平。

1平台设计思路

1.1需求分析

教室是教学活动的基础保障,教师和学生是教学活动的主体。他们需要了解教室和教学设备的基本情况,包括教室的座位数,类型,设备操作指南等基本信息,便于选择适合自己的教学场所。各个教室的设备较多,连线比较复杂,一旦在教学中出现设备故障,由于教师对设备的了解不够,操作容易出错,会影响教学效果,同时也会使设备过早的损坏,增加维护成本。 其中经常出现非设备损坏、重复性的问题,由于上课时间比较宝贵,不能给教师完整地解释问题的原因和解决办法,只能尽快的解决好问题,尽量少耽误上课时间。

为了让教师和学生能更好的使用多媒体设备,管理员根据自己的工作经验和反馈,将常见问题和解决办法整理出来放在平台上,供教师和学生学习,这样减少管理人员的重复劳动。 他们有时会需要各区域管理员的联系方式,之前采用的方法是,在教室的教师主机上标明管理员的电话号码。如果联系方式有变更的话,这种方法不便于更新。需要在一个公共平台上发布管理员的联系方式。教室中经常会有遗落的U盘、笔记本等学习物品。对学生和教师来说,里面包含有宝贵的学习资料,丢失后损失很大。所以需要一个失物招领的功能,为教室和学生提供一个发布与查看有关信息的平台。

教学设备是管理工作的主要对象。其管理涉及到新设备的录入、淘汰设备的报减以及现有设备的详细信息。对管理员来说,对教学设备的概况有一个全局的认识非常重要。但是现有的设备都由对应管理员进行记录,这样不便于总体管理,不能及时的查看总体的设备。管理员经常会去教室查看某个故障的设备信息,由于现在设备的信息都记录在办公室的管理机上,查看起来很麻烦。随着移动技术的提高和手机的普遍,通过扫描设备上的条形码,就能查看设备的相关数据,这一功能将极大的提高管理员的工作效率。投影仪的灯泡使用时间是设备管理的一个难点。一旦灯泡超过使用时间,不能正常工作,更换起来也很费时。现在的方式是,定期查看每个灯泡的使用时间,记录快到使用寿命的灯泡,做好相应地备用或及时更换。这种方式效率较低,对于管理范围较大的管理员来说, 是一项重复且费时费力的任务。

报修管理是设备管理的必要部分。之前的报修都是通过电话或者面对面,这种方式不能便捷的记录故障的相关信息。 如果管理员去参加会议或没接到电话,就不能报修。由于报修者对设备不够了解,有时候描述的现象不够准确。这种情况下,管理员需要能联系到报修者,向其了解故障的相关信息,有利于迅速的定位和解决故障,故障解决后,可以用过微信或短信的方式及时通知报修者。在线报修的内容会用于数据分析, 因此要力求准确,管理员根据自己的专业知识,可以修改相应的内容。所以就需要移动端的实名制报修功能。在使用教学设备的过程中,会产生大量设备和故障的数据。这些数据形成的管理经验,只能积淀在相应管理员的头脑中,不便于共享。 人脑的记忆是有限的,使用电脑来记录这些数据,并进行一定的相关分析,便于以后的设备选型和工作侧重点。

为了便于领导查看设备信息和统计分析结果,平台的用户需要增加一类管理用户,功能是只查看所有设备信息和统计分析结果,不需要修改数据的功能。

课表录入与查询功能,由于我们中心从教务处接到的课表都是纸质版的,也会增加很多临时课。学生、教室和管理员经常不能确定哪些教室有课。为了便于课时统计和课表查询,及时通知管理员,需要增加一个课表录入与查询的功能。

每间数字语言实验室都有一台交换机和服务器,有时会出现网络不通和网络风暴,导致不能正常上网或堵塞,需要添加监控功能,来实时监控交换机和服务器的工作。

现在每次新增了临时课,都需要人工录入,下发给相应的管理员。现在每个月都需要汇总加班表,这种方式流程繁琐, 且容易出现误操作。可以通过计算机来自动记录、汇总加班情况,减少管理员的重复工作。

1.2功能设计

经过与一线管理员的访谈和文献调研,北京语言大学教室管理运维平台的功能如下图所示:

该平台是基于B/S的系统架构,通过数字北语登录,后端使用php语言和mysql数据库等成熟的技术;前端使用jquery, bootstrap框架,使平台和用户的交互更加简洁和友好,有利于提升用户体验,以移动端为主。

2主要模块设计

2.1前台

教室信息:详细介绍教室类型、教室的设备信息、操作指南、座位数、已安装软件等。为了能直观的呈现教学环境,每种类型的教室都配以多张图片,从整体到局部展示教室的全貌。

规章制度:形成一套有序的管理办法,建立健全科学规范的管理运行机制,便于其他人了解管理员的工作流程。

公告信息:及时发布与教室及设备有关的信息。

联系方式:介绍各区域管理员的联系方式。

失物招领:教师和学生可以发布遗失物品的信息,涉及范围以教室为主。

课表录入与查询:录入正式课和临时课,查看课表和教室的占用情况,统计课时,通知各区域的管理员。

常见问题处理方法:根据工作中出现的设备故障,管理员整理出常见的故障和解决办法,并提供回复功能。

加班表:根据课表自动生成加班表,自动通知管理员,汇总加班时间。

2.2后台

1)用户管理:

普通用户:可以查看前台的信息,使用前台的功能。

教室管理员:在普通用户的基础上,维护负责区域的设备信息和报修管理。

管理用户:在普通用户的基础上,查看数据分析的结果,不修改设备的信息。

系统管理员:在教室管理员的基础上,维护用户的信息。

2)设备信息

基础信息:实现教学设备的增删改查功能,达到设备的集中化。

条形码:通过扫描设备上的条形码,可以查看设备的相关信息,例如供货商,开始使用时间,负责人,维修记录等。

设备管理:通过物联网技术,实时监测设备的重要参数,对于接近使用寿命的设备,及时做好备用和更换,比如投影仪的灯泡。

3)监控:

交换机和服务器:监控交换机和服务器是否正常工作,监控交换机的各端口是否发送大量的广播包,通过拓扑图来直观的了解它们的工作情况。

4)报修管理:

故障:记录故障的设备信息、解决办法和故障类型等,故障类型以只读选项为主,详细描述为辅。报修有两种方式:一种是通过电话,一种是通过移动端在线报修,用户可以进行实名报修,报修内容会直接发送到管理员的手机,负责人解决之后, 会通过微信或短信的方式通知报修者。故障信息经过管理员的确认,可以用于数据分析。

巡检:定期检查教学设备。管理员对发现的故障按照如上流程进行记录,填写巡检记录。

5)数据分析:

教学设备:对记录的教学设备参数与故障发生次数进行相关分析,分析出影响故障次数的重要参数,便于今后的设备选型和故障分析。在设备数据和故障数据的基础上,动态整合关键和有价值的数据资源,形成规范、可信、实时、健全的数据管理机制,通过数据挖掘技术在数据积累的基础上实现大数据应用。

故障:对出现的故障进行统计分析,有针对性的调整工作侧重点。

6)加班管理

根据课表自动生成加班表,自动通知管理员,汇总加班时间。

3结束语

北京语言大学教室管理运维平台是采用先进的教学媒体并与数字校园相连接的一个管理平台。该平台在一定程度上, 对高校有限资源的充分利用能起到很大的作用,能够解决教室管理中的一些问题,实现教室管理平台的网络化,提升管理的水平和效率。以物联网技术、网络技术、移动技术为基础,建立起响应迅速、服务高校的教室管理平台,为信息化建设的持续推进做好基础保障工作。

摘要：随着教育信息化的不断推进,多媒体教学设备已经成为高校的重要组成部分,其管理的方式直接影响到高校的教学效率。基于运维平台的管理方法,便于教师和学生找到合适的教室,降低人工管理难度,达到精细化、高效,实时的管理。将最新的计算机技术应用于教室管理,如使用移动终端技术,提高了设备管理的便捷性。

关键词：教室管理,智慧运维,移动终端,功能设计

参考文献

[1]江文化.创新高校多媒体教室管理运行模式的探讨[J].中国教育信息化,2009(34):60-61.

[2]陈金玉,吴德垠,罗仕健,等.高校多媒体教室及其教学设备管理研究[J].现代教育技术,2007(17):95-98.

[3]李传之.多媒体教室的管理与维护[J].实验室研究与探索,2013(32):204-206.

[4]李淑春.高校多媒体教室运行中出现的问题及对策[J].实验技术与管理,2007(6):88-90.

结构性平台 篇11

关键词：钢桁架组合;超高超长悬挑吊挂挂结构;施工技术

一、工程概况

美丽之冠珠海横琴梧桐树大厦项目，位于珠海市横琴岛国家级开发区。

工程外造型为梧桐树形状。项目总建筑面积173459㎡，建筑总高度188.8米。地下4层地上40层，地上建筑面积为104493㎡，主要功能为商业、办公楼、七星级酒店，主体结构型式为框剪-悬挑桁架结构，标准层高为4.4m。

二、超高悬挑吊掛结构工况

梧桐树大厦结构在14-20层外侧设计了悬挑长度较大的悬挑结构，在外侧立面形成了多层次大悬挑的砼体系。14-20层设有新型高空悬吊结构，最大悬挑长度为13.2m。

14层～18层悬挑结构为吊挂结构，在14-18层中间设置支承斜柱，截面为0.9m×0.9m。吊挂结构的吊柱为钢骨混凝土柱，截面为0.9m×0.6m，19层、20层悬挑结构为常规结构，柱截面为0.9m×0.6m;悬挑结构板厚0.12m，梁截面为0.6m×0.7m、0.4m×0.7m。

三、悬挑结构施工难点

（1）本项目外侧的悬挑结构为多层次大悬挑混凝土结构，16层悬挑结构楼面标高为74，属于危险性较大的高空支模。

（2）14-20层悬挑结构的最大悬挑长度为13.2m，属于高空超大悬挑结构支模。

（3）多层次大悬挑结构的每个分段均包含了多层结构，模板支架设计需满足多层结构施工的要求，且具有足够的安全度。

（4）外侧悬挑结构的受力体系为吊挂结构，制定悬挑结构模板支撑方案时需考虑到结构受力体系的特殊性，采取顺序施工留设受力体系转换接口或采用逆序施工方法，确保吊挂结构主受力体系的成型。

四、悬挑区域梁板高支模的总体方案

4.1 模板支撑体系设计思路

（1）针对本项目的多层次大悬挑钢筋混凝土结构，若采用从地下室顶板上搭设满堂支撑架的支撑体系，不仅需要大量的模板支撑架，还需对地下室顶板进行复核验算，如不满足则需加固，经济性差。另由于架体高度超高，即使设置连墙件、剪刀撑等构造措施，其在顶部荷载作用下仍易发生整体失稳，支撑体系受力性能差。

（2）基于上述考虑，综合比较分析采用多层次高空吊拉型钢桁架支承平台的支模方案，既能减小支撑体系的搭设高度，又能满足大悬挑的施工要求。

（2）14-20层的高空吊拉型钢平台方案：在12-13层间设置悬挑长度为13.8m的型钢支承平台。主承力桁架采用矩形双拼钢桁架，锚固于内侧混凝土柱上，桁架高度为3.35m，弦杆根部均采用0.6m×0.6m的埋件。主承力钢桁架间设置联系桁架，外侧设置矩形悬挑桁架。同时，在14层和15层设置吊拉钢索，对型钢桁架平台进行二次吊拉，吊拉索采用1860级2-5Ф15.24钢绞线。

（5）高空吊拉型钢平台在其锚固和吊拉点的混凝土强度均应达到100%的设计强度后安装，但应在施工至相应楼层时，根据钢桁架预埋件位置、吊拉索波纹管留孔位置进行预埋施工。

（6）设计图纸要求进行受力转换及逆作法施工，故 14-18层范围的悬挑结构采用两阶段施工方法。即第一阶段：施工斜柱的楼层面;第二阶段：采用逆作法施工斜柱外侧的吊挂结构。

4.2支撑体系施工方案及施工步骤

（1）待主体结构封顶，即内侧结构主体完成后，进行14-20层悬挑结构施工。

（2）根据设计的高空吊拉型钢平台，进行钢桁架的制作。

（3）当12～15层混凝土强度达到设计强度后，开始进行12-13层间主承力钢桁架的吊装，然后进行连系钢桁架、连系钢梁和阳台下悬挑桁架吊装。

（4）根据吊拉钢绞线钢筋的设计位置进行无粘结筋的穿束。

（5）待型钢平台安装完毕且对关键节点进行验收后，根据设计张拉力对预应力筋进行张拉。

（6）预应力张拉完成后，根据模板支架布置图，进行模板支架的安装。

（7）14-20层的总体施工顺序：

①14层斜柱、15层斜柱内侧楼层施工;

②15层斜柱、16层斜柱内侧楼层施工;

③待16层楼面混凝土强度满足设计要求后，施工16层斜柱，17层斜柱内侧楼层。

④17层斜柱，18层悬挑结构施工。

⑤待18层混凝土强度满足设计要求后，施工第19层楼面悬挑结构;

⑥待18层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至17层楼面，施工17层斜柱外侧吊挂结构;

⑦待17层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至16层楼面，施工16层斜柱外侧吊挂结构;

⑧待16层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至15层楼面，施工15层斜柱外侧吊挂结构;

⑨待15层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至14层楼面，施工14层斜柱外侧吊挂结构;

⑩施工20层楼面结构可在17层楼面施工时同步进行。

（8）全部完成且强度达到设计要求后方可拆除12-13层间高空吊拉型钢平台。

五、施工技术措施

1）编制的专项施工方案充分考虑现场所有的材料资源，易于操作。方案经专家论证合格。

2）严格执行所编制的专项方案。

3）桁架施工前对施工员及班组进行细部交底，施工过程中，技术员到现场进行指导施工。

4）预应力筋应根据实测下料，安装时由其他设备辅助施工，确保其张拉力。

5）为确保支撑架的整体稳定性，桁架平台上钢管必须设置纵横向剪刀撑，且与结构贯通连接并在扫地杆处增设水平剪刀撑以增加整体刚度稳定;

6）进行过程控制，检查扣件的拧力是否满足要求，所设置的水平、竖向剪刀撑是否符合方案设计要求。

7）钢桁架采用塔吊吊装，须有缆风绳拉结;

8）桁架安装完成满铺脚手板后，在其下拉增设一层小孔密眼安全兜网，有利于减少高支模人员的作业恐惧感。支模系统搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支模区域，并设专人现场监护;

9）严格控制拆模时间，砼强度达到设计要求的100%后方可申请拆模。

结语：

数据结构实践平台的架构与应用 篇12

关键词：数据结构,素质教育,算法

● 引言

信息化社会和多元化应用型人才需求的发展趋势, 对我国信息类的高等教育改革, 特别是计算机专业教学提出了新的要求和新的课题。“数据结构”课程作为计算机专业教学计划中的核心课程, 同时也是非计算机专业的主要选修课程之一, 其教学改革的要求更为迫切。

早在浙江万里学院建校初期, 校领导就十分重视重点课程的建设和培育, 因此“数据结构”课程被列入了校重点建设课程。在计算机专业课程体系中, “数据结构”课程不仅在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用, 其实践教学在整个计算机专业教学中的地位更是举足轻重。所以在该课程的实践教学上, 我们不断尝试教学改革和探索, 提高教学效果, 开发学生的创造能力, 以适应时代的变化, 培养高素质的信息化应用型人才。

● 数据结构实践教学平台的框架设计

在计算机科学中, “数据结构”是一门综合性的专业核心课程。它不仅涉及计算机硬件 (特别是编码、存储装置和存取方法等) 的研究范围, 而且和计算机软件的研究有着更密切的关系, 无论是编译程序还是操作系统, 都涉及数据元素在存储器中的分配问题。通常在研究信息检索时也必须考虑如何组织数据, 以便查找和存取数据元素。[1]因此, 我们可以认为“数据结构”是介于组合数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门核心课程;在计算机科学中, 它不仅是一般 (非数值计算) 程序设计的基础, 更是设计和实现编译程序、操作系统、数据系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础。数据结构实践教学平台的框架设计如图1所示。

● 建设内容及体会

1.改革实践教学模式, 建立多形式、多层次的立体化实践教学体系

大力探索改革已不适应新形势下“数据结构”课程的实践教学模式, 需建立起“科学设计实践教学内容, 优化实践教学过程、指导方法, 培养创新能力”的“引导—探索—实验—掌握”的教学模式, 从验证性的基础实验走向综合性、设计性的开放实验, 并通过素质拓展、学科竞赛、工程项目训练等方式, 构建起第一、第二课堂相结合的分层次的立体化数据结构实践教学体系 (如图2) 。同时, 相关的教材、教辅软件等资源建设以及实践教学考核体系的建设, 有力地支撑了“数据结构”课程的实践教学。[2]

这种实践教学模式, 充分发挥了教师的主导作用, 突出了学生的主体地位。教师变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流, 只在课内讲重点、关键点和注意点, 发挥主导调控作用。学生通过师生互动主动参与实验。课本让学生看, 实验让学生做, 思路让学生想, 疑难让学生议, 错误让学生析。学生通过这种实践教学模式能独立设计实验, 最大限度地调动自主学习的积极性和主动性。[3]这种模式主要采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等方式, 来加强对学生实验能力和创新能力的培养。

教师根据教学大纲的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解, 并按实验内容难易程度分解为验证性实验、综合性实验、设计性实验, 其中验证性实验一般以大纲中规定必做的实验为主。[4]另外, 对较优秀的学生可以增加综合性实验和设计性实验。综合性实验是将不同的实验进行组合, 综合解决较复杂的问题, 要求学生利用各种方法去解决新的问题。设计性实验是根据教师提出的实验目的要求, 学生自行设计, 完成实验内容, 在课外开展丰富多彩的第二课堂活动。

2.实践教学和教改项目相结合, 大力推进“项目化工程训练”建设

目前, 我校计算机与信息学院承担着浙江省新世纪教改项目“信息类学生项目化工程训练的应用型人才培养模式”, 该项目与“数据结构”课程的第二课堂活动紧密结合。它是指在实践性课程教学中, 将实践内容分解成一个个的小课题, 将学生按课题组 (项目团队) 进行分组, 在小组内各行其责, 通过参与不同项目角色的演练, 完成不同规格的要求, 最终达到“应用型人才培养”教学目标的一种课程训练模式。实践教学可以是课程实验、课程设计, 也可以是集中实践或实习。按照课程体系的安排和“专业兴趣培养→专业基础奠定→专业技能训练→行业小项目引导→企事业实用项目开发”的过程培养, “项目化工程训练”不仅能使学生在积极参与中掌握真正的专业技能和理论基础知识, 逐步养成独立思考、自主学习的良好习惯, 不断增强应用创新和可持续发展能力, 而且能锻炼学生的团队协作精神, 培养其沟通技巧和管理能力, 进而增强其自信心和责任感, 成为真正意义上的高素质应用型人才。

该项目的实施使学生形成了比学习、重思考、求发展的良好学风。它突破了传统的、单一的、学科型的训练模式, 构建起一种学生主动参与、自主学习的新型实践性课程训练模式。实践训练模式的改革, 必然会促进“数据结构”理论教学模式的改革与创新。

3.更新“数据结构”实践教学内容, 从“面向过程”过渡到“面向对象”

在课程内容体系方面, 既要保证“经典”理论和知识的传授, 又要兼顾“现代”技术发展, 认真处理好“经典”与“现代”的辩证关系。

“数据结构”课程的理论体系、经典算法变化不大, 但在算法描述的语言工具方面, 变化比较大, 已经由PASCAL语言发展到C语言, 再到C++语言。虽然“数据结构”课程本身似乎注重于算法思想的学习和分析, 但它来源于实际问题, 因此它更是一门实践性很强的课程, 即需要在计算机上以适当的存储结构、具体的程序编码, 将“经典算法”应用于实际问题, 当然其过程的实现必须通过上机来调试运行程序。

因此, 选择适当的程序设计语言显得尤其重要。当前软件平台和开发工具的迅速发展, 使得一些应用软件的开发已经由“面向过程”过渡到“面向对象”。但有些高校仍然使用“面向过程”的C语言进行数据结构教学, 这对于夯实理论基础有一定的合理性;而另一些高校采用C++语言“面向对象”技术进行“数据结构”课程教学, 这样更接近于现在软件行业的实际, 更适应应用型人才培养的趋势。我们的“数据结构”教学经历了由PASCAL到C, 再到C++以及面向对象C++的过渡, 通过多年来的改革实践, 课程在内容上更具有先进性、科学性, 基本反映了本学科领域的最新科技成果。

值得一提的是, 使用面向对象C++语言进行程序设计, 会使实验难度有所加大, 针对这种情况, 我们开发了专用的“数据结构实践教学”软件, 其功能模块包括:与程序同步的算法动态演示部分, 可供学生复习或自学;允许学生实时在线编辑和运行C++程序;自行设计典型数据结构的类代码库, 可供学生选择引用, 以减轻上机实验的负担。

为了提高学生的学习兴趣和能力, 我们还组织了课外兴趣小组, 同时, 积极引导本科生参与科研活动。通过课外给予指导、内容适当加深、技能适当拓宽, 学生完成能够演示的软件或发表论文。这样数据结构实验已经初步具有开放综合性、创新性和研究性等特点。

● 效果

1.教材建设

为了配合浙江省重点教材《数据结构——使用C++语言》, 我们编写了适合本校情况的实验指导书, 先后出版了3个版本。

课程组申请的《数据结构——C++》于2006年8月正式列入教育部普通高等教育“十一五”规划教材。该教材和相配套的实验教材面向工程型和应用型人才的培养, 遵循“经典”内容和“现代”技术的有机结合。

为了推进实践教学改革, 我们对教材的指导思想是教材应重视学生实践能力的培养, 体现以实验为基础的学科特色。在“数据结构”实践教学中, 我们注重学生自己动手实验学习知识, 在综合实验运用系统讨论“黑箱”“灰箱”和“白箱”的思想, 指导学生区别对待难点、重点和基本点, 使不同水平的学生能各尽其能, 体验成功的乐趣。

2.建设了一个较好的教师团队

“数据结构”课程组教师队伍结构合理, 平均年龄35岁, 其中高级职称占70%, 中级职称占30%, 青年教师中有博士、硕士。教授领队, 形成“教授+副教授+讲师”的合理梯队。课程组教师由于经常参加国内外各类进修, 所以涌现出一批年轻的骨干教师。同时, 课程组发表的相关文章, 有很多在各类教学竞赛中获奖, 其中“数据结构精品课程建设模式与实践”获得宁波市教学成果一等奖 (政府奖) 。

3.学科竞赛成效

由于“数据结构”实践教学能提高学生进行复杂程序设计的能力以及算法设计和分析能力, 所以学生取得了一些与“数据结构”课程相关的成果。

在全国大学生数学建模竞赛中, 学校5年来共获得一等奖7个、二等奖4个。

在宁波市高校大学生科技小制作评选活动中, 我校潘庚然的《基于分布式密钥的增强型手机钱包》获得一等奖, 卢海阳的《无线POS机支持的体育WEB化管理系统》、郑东东的《软件缺陷跟踪管理系统 (UDTS V2.0) 》获得二等奖, 汪灵峰的《PC机联结嵌入式系统实现无线、远程数据采集与环境温度监测》、戴连成的《电子抢答器》和周峰的《感应报警器》获得三等奖, 还有张龚等8位学生的作品获得优胜奖。

总之, 只要切实抓好数据结构实践教学改革, 通过教师和学生的共同努力, 实验教学的质量将会得到更大的提高。

参考文献

[1]严蔚敏, 吴伟民.数据结构 (C语言版) [M].北京:清华大学出版社, 1997 (4) :54-193.

[2]汪沁, 杨秀金.《数据结构》教学改革与研究[J].湖北师范学院学报 (自然科学版) , 2004 (24) :93-97.

[3]杨秀金, 等.数据结构[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2001:33-145.