数据库系统概论

2024-09-14

数据库系统概论(精选8篇)

数据库系统概论 篇1

数据库的建设规模, 数据库信息量的大小和使用频度已经成为衡量这个国家信息化程度的重要标志。数据库课程不仅是计算机专业的基础课程, 更是延伸到信息管理等专业中。一方面数据库课程是数据挖掘、Oracle数据库等课程的前驱课程, 另一方面能够培养学生数据的抽象能力, 利用数据库分析问题与解决问题的能力。郑州大学软件学院转型为应用型学院, 对于本科的教学目标也相应的做出调整, 更加注重学生的实践能力。而数据库系统概论本身具有理论性强的特点, 传统的课堂教学效果并不是十分理想, 学生的数据抽象能力差, 直接影响数据库的建立与实施效果, 同时学生也逐渐失去兴趣。因此, 针对应用型本科教学的特殊性, 分析目前数据库系统概论课程中的缺陷, 探索新的教学方法。

1 数据库系统概论教学中存在问题

数据库系统概论是计算机科学与技术、软件工程、信息管理专业、金融信息化等学科的专业必修课。但是该课程在关系数据理论部分理论抽象、模式分解算法难度大, 学生对该部分理解困难, 而该部分恰是数据库原理的精华部分。因此, 传统的教学方法已经不适合应用型人才培养的目标。目前数据库系统概论的教学过程中存在以下几个问题。

学生的数据库原理基础薄弱。首先学生对数据的抽象能力薄弱, 不能有效地从信息世界抽取出数据进行建模;其次学生不能够灵活地使用T-SQL查询语句;最后关系数据理论部分的算法理论性强, 并且更加抽象, 学生对该部分知识理解困难。

单一的理论课堂的教学并不能够充分培养学生的数据库建模的能力。数据库的建模过程需要对信息世界进行抽象, 选取相应的对象进行建模, 并且需要使用模式分解的算法规范化关系模式。单一的理论课堂无法使学生透彻的理解相应的算法和规范化过程。

实践能力的欠缺。传统的数据库原理课程的教学往往只注重理论教学, 忽略实验课程, 甚至有些院校根本没有安排实验课程。而理论教学无法使学生真实感受到信息世界中的数据如何抽象为机器世界的数据及关系模式是如何进行规范化的, 如何使用T-SQL语句进行数据查询的, 学生不能够将数据库原理的知识储备转化成数据库的建立, 并在数据库中实现查询等操作, 会逐渐失去学习兴趣。

目前大多数数据库系统概论的教材都比较偏重理论知识的讲解, 忽略了面向实例的应用价值。与面向应用型人才培养的目标背道而驰, 急需编写实用性较强的数据库系统概论教材。

2 案例教学法

案例教学法由美国哈佛商学院提出的, 是一种很独特案例型式的教学方法, 这种方法能够有助于培养和发展学生主动参与课堂讨论。将案例教学法引入到数据库系统概论的理论教学中, 能够有效的改善现有的教学方式, 有效地提高学生的积极性。案例教学法的关键在于寻找真实有效的案例进行教学改革。

数据库系统概论的基础理论和数据库设计比较抽象。这门课程开设在大一下学期, 此阶段的学生并没有从事过软件开发相关的工作, 并且编程基础薄弱。将案例引入课堂, 能够将抽象的概念实例化, 对进一步理解和开发数据库管理系统打下坚实的基础。通过提供的案例, 学生可以在真实情景中体会数据在信息世界和机器世界之间的关系, 促进学生的抽象信息能力的提高。此外, 引入真实案例, 让学生模拟开发团队与用户需求团队, 更能有效的帮助学生进行数据库的逻辑结构的设计。真实场景的模拟案例, 更能引起学生的关注度, 从而提高学生的兴趣, 培养学生的团队合作意识, 也增强了理论教学过程的趣味性。

由经管类学科的经验看来, 将案例分析引入传统课堂中, 是提高学习效果的重要途径。结合学院本身特点, 一个班级内学生数量较多的特点, 首先将学生进行分组, 引入不同的案例, 由学生自主进行选题, 展开小组内的讨论, 对数据库的逻辑结构进行设计, 启发每个同学积极参与, 提高学习兴趣。在这个过程中, 教师作为引导者, 对数据库的基本理论知识要做到深入浅出的讲解, 培养学生发挥主观能动性的学习能力。

案例教学法在数据库系统概论的教学过程中能够有效提高学生进行数据库设计的能力, 是提高学习积极性的有效途径。

3 项目驱动式教学法

项目驱动教学模式的基本思想就是将学生的学习活动与实际的工程项目相结合, 师生通过共同实施一个完整的“项目”而逐步深入、全面展开教学活动, 通过探究问题和解决问题来提高学生的学习兴趣, 进而树立他们的信心和培养他们的能力。项目驱动式教学方法被广泛地应用在计算机课程的教学中, 考核目标转变为验收学生实际完成项目的情况。学生以小组为团队, 开发一款数据库管理系统, 解决一些具体的实际问题, 能够帮助学生更加深入的理解理论知识, 同时思考开发过程的优缺点及改进方法。

数据库系统概论虽然理论性很强, 但是这门课程是之后多门课程的前驱课程, 并且后续课程大多数需要实际操作数据库的技术, 因此数据库课程的实验课程也非常重要。课程开始之前, 需要收集大量的与课程相关的项目, 注意筛选出难易适度的项目。然后由学生自主选择项目, 在结束理论课程章节后, 引导学生对理论知识部分进行实践环节设计与实施。如果学生有更感兴趣的项目, 也可以选择自己感兴趣的项目。如果出现多个组选择同一项目的, 可以在这多个小组之间进行项目竞标, 根据评比分数的高低将项目进行分配。在项目的实施过程中, 引导学生发挥主观能动性, 积极地发现问题, 利用讨论组、网络资源等形式积极解决问题。期末验收项目时, 组织教师团队进行考核, 对各个项目团队进行评分, 并将该项分数列入最终的期末成绩中。

项目驱动式教学方法将学生作为主体, 教师为客体, 在整个项目的执行过程中, 教师仅仅提供必要的理论知识和相关的技术支持, 实现了真正意义上的以学生为主的教学理念。

4 编写面向应用型本科数据库系统概论教材

现在学院使用的数据库系统概论教材虽然是经典的教材, 但是偏重理论性, 缺少相关的应用性。应当结合现有的理论教材, 加入案例引导, 能够帮助学生更好地实现数据从信息世界到机器世界的建模过程。对于关系数据库模式分解部分加入真实案例后, 能够帮助学生更直观的理解数据库的规范化过程, 从而建立一个更加稳定的数据库。

5 结语

综上所述, 为响应学院转型为面向应用型本科院校的号召, 加上数据库系统概论在课程体系中的地位和作用, 需要融入更加科学的教学方法, 将理论和实践有效地结合起来。对理论课堂的教学过程需要引入真实案例激发学生的兴趣, 对于实践课程要采用项目驱动式的方法鼓励学生主动的去发现问题解决问题, 从而提高学生的数据库设计与操作能力。同时, 要编写注重实践内容的配套教材。随着科技的创新与发展, 我们的课程也要不断地进行调整, 引入最新科研成果, 拓展学生的视野。

参考文献

[1]秦秀媛.应用型本科数据库系统概论教学方法探究[J].中国电子商务, 2012 (2) :142.

[2]王青梅, 赵革.国内外案例教学法综述[J].宁波大学学报, 2009 (3) :7-11.

[3]徐雅斌, 周维真, 施运梅, 等.项目驱动式教学模式的研究与实践[J].辽宁工业大学学报, 2011 (13) :125-127.

[4]周华平, 林浩伟.数据库系统概论课程教学与探讨[J].科技信息, 2009 (29) :412-431.

数据库系统概论 篇2

《数据库系统概论》北京研修班的老师们有幸现场聆听了王珊、杜小勇两位教授的精彩授课,各位老师都表示无论在教学内容、课程设计、教学资料、还是眼界思路上都获益匪浅。在此,我们全体老师对两位教授表示诚挚的谢意,也对全国高校教师网络培训中心为我们提供这样一个难得的学习机会表示感谢!为了更好地交流,我们北京分中心的34位老师围绕建议议题进行了分组讨论,也非常希望今后能有更多的机会与全国各地的数据库课程教师共同探讨,现将我们的讨论结果向大家作以汇报:

问题1:数据库系统概论理论教学与实践教学如何结合?

1.在课堂教学过程中,针对学生的特点,按照由具体到抽象的认识规律, 从实际应用背景中的具体技术问题出发,合理组织教学内容。2.采用案例教学,吸取项目驱动的特点,围绕一个问题,展开相关技能的教学,继而再进入相关知识的教学,提高学生学习的兴趣和自信心。3.课程讲授结束后,通过课程设计,让学生亲自动手实现一个小型系统,增加学生融会贯通的学习能力.4.针对科研,工程,应用.不同类型的学生的要求不同.教学中发现大部分学生是工程型,因此可以在教授理论的同时,结合一、两种流行的数据库作介绍,如SQL Server、Sybase等,如果学时有限,可以每次上课之前定一个题目,鼓励学生在课后练习,上课时针对难点和重点讲解。5.来自于北京中医药大学的老师的回答:我校有个信管专业,应定位为应用型。我们关于数据库有3门课程,分别是数据库系统概论和数据库开发与应用(SQL SERVER)和通识课程:计算机基础(Access)。在教学过程中,前2门课程的衔接也一直困扰着我们。我个人的意见是先开设SQL SERVER的应用课程,从实用技能的角度去进行;然后进行数据库系统概论这门理论性更强的课程,并跳过上一门课中学习过的知识,这样由于学生有实际操作的基础,对于数据库的理论知识更容易接受,更符合学习认知过程。例如,象关系代数、索引、查询优化、锁等内容不在SQL SERVER的课程中详细介绍,而交由数概去完成。6.我参考其它院校和本次培训总结的一些感想,对于科研,工程,应用.不同类型学生,我觉得还需要因材施教的.比如我们学院现在有计科,信息,电子商务等专业都开设这个课程,对不同专业选取的案例会有所区别的.我们现在开设数据库课程的顺序是:数据库原理,大型数据库系统, XML设计,其中数据库原理是必修课,而其他的选修课,兼顾学生的兴趣.7.在教学过程中,将一些重要的内容提前让布置给学生查阅相关资料,到具体讲授该部分内容时让相关同学先做报告,然后让其他同学提问,最后老师解答问题,可以把预习的内容作为考核的作业题目留给学生,然后再将这些内容,效果会很好。该方法应该是“双主教学”的一种应用。目前的问题是学时很有限,这样的教学模式不敢运用太多

8.教学中,实践是主线,以一个具体的数据库实例为媒介,展开介绍数据库的各种概念,问题。由于问题熟悉(一学期都围着它转,当然熟了,不熟的让他反省),学生在学习中更容易接受。这样,在教学中理论和实践能结合起来,当然更多的还要学生通过自己实践去掌握 9.我们学院目前数据库是每周6个课时,理论教学4个学时,实践学时2个学时,理论课程主要以老师讲解和演示为主,实践课程安排在软件开发实训实验室进行,前期主要是引导学生掌握基本的SQL语法,实验环境主要是SQL Server2005,到课程中期,学生有了一定的基础,我们会要求学生做一个小的应用实例,并作为大作业的形式提交. 10.我在想要是能把数据库课程设计的课时和教学课时整合一体,那是否更有利于我们在教学过程中理论结合实践„„我认为:理论教学先要详细,然后将上课的理论与实践教学结合.具体做法是每个4节课,2节理论2节实践.理论和实践不应该有明显的界限,建议在实验室上课,在一些内容的讲解,例如SQL语句,安全性等内容的讲解过程中可以让学生当时就上机操作,印象更深,效果也较好.采取先实践再理论再实践的方法比较好,比较符合学生的认知过程,根据简单的实验,对知识有感性的了解,再回到理论深度进行讲解,使学生的收获更大。

问题2:高校教师如何提高数据库教学水平

1.数据库教学水平的途径和方法,多听听相关专家的报告和讲座,今天王珊老师的讲座“做好一名合格的讲师”使我们收获很大。教师应加强自身理论基础知识的学习、丰富项目经验、增强教学技能、及时把握数据库技术的新发展,对课程内容的理解是非常重要的,同时也要多跟同行和学生交流。有的时候不同级的学生反应很不一样,所以也要及时了解学生的情况 2.讲课是一名合格教师的基本功。要讲好课对教学内容第一步先要自己明白,第二步要讲得清楚,第三步要学生听懂。这三步是教学因果关系的自然逻辑。教学相长嘛,从学生那里了解情况及时调整改进可以有效改善教学效果。实际的项目确实可以提高我们的教学水平和教学质量,使得我们在教学中能够充实教学内容。3.我觉得在教学的过程中,也应该根据学生和学校的情况制定不同的数据库学科的实施方案。针对目前学生就业的现状,大多数的大学毕业生应该作为应用型或者工程型进行培养。精品课程的建设确实给我们的教学提供了良好的平台,实现了教学资源共享,确实是受益匪浅。所以说精品课程的建设也是提高教学质量和教学水平的一种方式。4.多和学生交流,提高学生学习积极性,增加学生与老师的互动,这有利于我们的教学质量和效果。精品课程的建设很重要,我作为教师也经常去精品课程的网站学习和搜集资料,这对学生们来说更是一个很好的学习的平台~。目前社会上有很多数据库方面的认证,我们鼓励学生积极参与,教师自己理应先一步通过,更好的引导学生把知识转化为技术能力。

5.想给学生一碗水,自己必须先有一桶水。对于授课而言,知识水平的高低是关键,大学教师不能只在校门内闭门造车,应该多接触些应用和科研的内容,才能够引导和教育自己的学生。学生们很快就会从大学校门中走出去,进入社会或者继续深造,教师、尤其是我们这样的年轻教师也要加快自己的脚步不断提升自己。同时,教学的方法和艺术也是教好一门课所必需的。6.学科建设和教学水平的提高不是单打独斗能够解决的,应该形成一个学科梯队,有带头人,有中坚力量,有年轻教师,协同工作,互相促进,提高数据库教学水平,培养更多的数据库人才。实践是数据库课程的非常重要的环节,所以作为教师要提高教学水平,就像王老师说的,首先得自己将所有的试验做一遍,才能从中发现问题,提高自己。7.就像王老师说的那样,学生的潜力是非常大的。但是他们自己有时却不能很好的把握自己的方向。因此,这些潜力需要教师去引导,同时,教师应该严格要求学生。多参加一些这类高水平的培训,从较高角度引导,对年轻教师确实有较好引领作用 8.教学中可以通过多种方法培养学生的算法设计能力:

(1)详细讲授常用的算法。

(2)教师带领学生通过讲例题多阅读程序,分析过程,吸取他人的经验和成熟的算法,使学生少走弯路或不走弯路。

(3)开展实践性学习,引导学生积极参与编程实践,促进思维的飞跃,以学生学习内容为中心,完善考核形式。

(4)在课堂教学过程中,针对学生的特点,按照由具体到抽象的认识规律, 从实际应用背景中的具体技术问题出发,合理组织教学内容。

(5)采用案例教学,吸取项目驱动的特点,围绕一个问题,展开相关技能的教学,继而再进入相关知识的教学,提高学生学习的兴趣和自信心。

(6)课程讲授结束后,通过课程设计,让学生亲自动手实现一个小型系统,增加学生融会贯通的学习能力.问题3:高校教师为什么要参加科研活动?高校教师教学与科研的互动作用?

1.科研是提高教师综合素质和教学能力的第一促进力,科研也是提高教学质量第一推动力。因此教师必须也应该积极参加科研活动。高校教师可以在科研项目中积累经验,讲课有事例。教学的目的是培养人才,进而为社会生产服务,科研的问题也来自于生产实践的需要,因此参与科研才能和生产实践结合,培养出的学生才受社会欢迎。教学对科研也有一定指导作用。2.高校教师通过科研活动可以促进教师自我知识结构的更新和知识体系的充实,从而更好的搞好课堂教学。科研也是教师考核标准,科研和工资有直接联系。科研对于年轻老师是个瓶颈,要广泛地取经。教学和科研两者是相辅相成、互相促进的。比如查询的优化是个教学中的理论问题,我们在项目应用中也总是碰到查询性能问题。两者结合,教学中枯燥的问题就变得有声有色了。

3.教学本身也是一个创新的过程,教师也必须具有科研才能才行。没有科研的支撑作用,教师便不能对学科的前沿、动态有及时和深入的掌握,这是不适应时代发展需要的。4.对于教学,很多高校是喊的多做的少,都是把科研放在首位。我个人认为,两者都应重视,而且我觉得更应该把教学放在首位,对于高校来说教学是永远的主题。教学和科研是密不可分的。没有研究的基础,在讲台上是站不住脚的对于科研,目前每个老师都很积极,但很多科研都是纸上谈兵,推广应用的很少,产业化的就更少了。5.教学和科研并重看来是广泛的共识,对于很多计算机课程来说,另外一个重要的功能是应用和开发,如编写软件、开发网站,这些形式都是对教学内容的直接运用和提高,丰富教学示例,但却很难上升到科研层次。科研课题是学校的一个考核指标,但对项目来说,不管你开发的项目多优秀、多先进,都不被重视,这对计算机教师来说有些不公平。

问题4:您在数据库系统教学工作中遇到的主要困难是什么?如何解决的?

有解决思路的问题:

困难1:数据库课程针对不同专业的学生,教学内容和安排怎么处理好呢?计算机专业和软件工程专业在数据库教学内容上也有区别的吗?

解决思路:对于不同专业的数据库课程,可以采用分层次教学,比如计算机专业的应该以数据库的理论为主要教学内容,软件工程专业应更加侧重于数据库的开发,信息专业可采用理论与应用并重,而其他非计算机专业的可只讲解简单的数据库理论知识,而以数据库应用为主。困难2:学生感觉教学过程中理论部分太多。

解决思路:可用具体的实例将理论课与实际紧密的结合起来,减轻学生对于理论的枯燥感!

困难3:计算机科学与技术学科考研统考中没有数据库课程,很多学生对于数据库课程的兴趣受到了很大影响。

解决思路:希望王珊教授发挥影响力,与数据库专委会一起带领大家共同呼吁,将统考中加入数据库课程,这可是计算机专业的8门核心课程之一啊!困难4:学生在学习数据库这门课时二极分化比较明显,如何激发学生学习本门课的兴趣?有的学生主动学习的能力比较差,有什么好的解决办法吗? 解决思路:数据库是一门实践性比较强的课程,对教师的要求比较高,教师除了具备较高的理论水平之外,还需要具备丰富的软件开发经验,只有这样,学生们才会“服”你,教师说的话在学生心中才会比较重。

我们是专科院校,有高职生和五年制,对我们来说,更注重实践和案例教学,否则学生根本不感兴趣。如果有具体的实例将理论课与实际紧密的结合起来(浅显易懂,针对中低层次学生),课堂效果会更好!比如,在课程使用一种简单的前台语言,如VB,让学生对于数据的设计有比较直观的成就感,以此来激发学生的学习兴趣!

困难5:数据库教学中的课程设计,教师工作量、其他教师的投入如何计算课酬?

解决思路:我们学校的课程设计都是算工作量的,1周的课程设计按照20个学时来计算,如果班级多的话,还有不同的系数!

尚未解决的问题:

1.有的学校数据库课程放在操作系统课程等的前面,讲并发控制时怎么处理呢? 2.如何处理数据库课程程序设计与软件工程程序设计的关系呢?

3.目前计算机专业学生希望到实训基地或到公司实习,对数据库的课程设计也一样,不知各校是如何运作的? 4.在数据库设计章节中,学生们从听懂ER图到面对实际问题会用ER图,之间有一条鸿沟。如何让学生真正掌握数据库中表的拆分与设计?

问题5:数据库系统课程的重点难点是什么?哪些内容你觉得好讲,学生容易理解,哪些内容不好讲,学生不好掌握?

《数据库系统概论》课程是计算机专业的基础课,在大学本科的课程中地位很重要,且有一系列的课程和数据库相关的,形成了以数据库系统概论为基础的课程群,所以讲好本门课程尤为重要。

在我们的教学实践中,对于那些学生容易理解的内容可以略讲或不讲,让学生在课后自学,但本门课程也有许多内容比较难于理解,我们按章节罗列如下: 1.“绪论”一章中,数据模型是主线,贯穿整个章节,也是本章的重点,应该结合学生学过的数据结构课程内容详细讲解。三级模式结构既是重点也是难点,也应该着重讲解,好在三级模式结构的内容在SQL语言等章节中还会涉及到,在后边还可继续复习巩固。

2.“关系数据库”一章中,关系代数是重点,是应该着重讲解的,其中的除法运算是难点,可多通过例子讲解。另外,关系演算可以不讲,而域演算可以用Excel的高级筛选来演示协助讲解。3.“SQL语言”一章是全书的重点之一,整章内容全是重点,其中的难点有NOT EXISTS、多表查询以及和关系代数的联系和转换等,另外,还应该讲解SQL语言和三级模式结构的关系。

4.“数据库安全性”一章中的角色、跟踪审查是难点,需要和具体的DBMS相结合来演示讲解。5.“数据库完整性”一章中,三个完整性都是重点,CHECK尤其重要,触发器是难点,建议讲解时以具体的DBMS为例来交互设置,再辅以SQL语句来讲解。6.“数据库理论”是本课程的重点内容,也是本课程最理论和抽象的内容,且本章中的内容环环相扣,要讲清楚模式分解,就得从函数依赖、函数蕴涵、最小函数依赖集等内容开始一步步讲解下来,最后才能讲解到范式和模式分解的内容。建议本章节内容可以分成两次课(4个学时)来讲解。7.“数据库设计”一章的重点是教会学生从项目的需求中进行分析,正确画出ER图,并转换为关系模式,其中将联系转化为关系模式是难点,而联系上的属性也难以把握。由于学生一般缺乏实际项目实际经验,因此教师在讲解中可以通过实际的应用案例解剖,来使同学更容易上手些。8.“数据库恢复”一章应该强调转储的各种方法、故障的种类以及相应的恢复方法。9.“并发控制”一章的内容总体感觉比较虚,还只能停留在课堂讲解上,不好在课堂上与具体的DBMS相结合来演示。另外,可串行化调度、封锁类型等都是本章的难点,需要着重讲解。

问题6:如何搞好课堂教学?如何发挥教师的主导作用?

一、如何搞好课堂教学?

要学生听懂、掌握所授教学内容是教学的目的,教师应在内容结构合理、逻辑清楚的基础上尽量做到深入浅出,生动活泼,最重要的是启发学生对教学内容的学习积极性、主动性和创造性,善于独立思考。教学内容的组织特别重要,最忌讳照本宣科。老师也可以用问题引入概念,引起同学的学习兴趣。针对关键问题,可以适当组织讨论,再由老师总结。总的来说,要让学生感兴趣。有的时候,针对某部分内容的背景讲一些故事,效果不错。还应该培养学生的自学能力,关键是如何督促。

有时,给学生课堂上DEMO,效果会更好。

教师得实时了解本门学科或课程的一些新的动向或成果。学生比较注重一些实际的效果。适当的时候,将最新的科研成果引入课堂,学生也会很感兴趣。教师应该多看书,汲取各家之长。每本教材都有各自的侧重点,一本教材不可能将所有的章节内容都说清、说透,这就需要我们多看相关书籍,做到将书看厚,再变簿。

针对课程内容,教师可以发起课堂讨论,但是建议课堂讨论的内容能提前一周左右给出,叫学生课下准备,否则学生课堂讨论的效果不会很好。要搞好课堂教学不应该只约束教师,还应该对学生提出要求而且是严格要求。王珊教授的作法我很同意,要求学生什么时候完成作业就什么时候,老师首先应该说话算数。

二、如何发挥教师的主导作用?

教学的主体是老师和学生,而搞好课堂教学的根本还在老师。作为课程的授体——学生更多是被动的接受,所以教师本身是否对教学内容很明白、很清楚,直接决定着教学质量的高低。这时就要求教师做到:(1)备课要充分,及时充实教学的素材(学科的新进展,自己科研、做项目的心得);(2)提前给学生布置预习的内容,学生先了解、熟悉欲学习的内容;(3)教学案例选择恰当,既能说明问题,又利用学生理解。

教师应该多实践。教师在给大家做演示的时候更多是将以往学生的作业实例给新的学生看,自己往往没有亲历亲为。我觉得如果教师能自己具体做个实例给学生演示,既能有助于老师自己更好的了解和学习教材,又能在制作过程中发现一些学生可能会遇到的问题,提前给学生以提示。同时,也能够提高自己在学生中的形象,真正发挥教师的主导作用,充分调动学生学习的积极性。

教师应该不断的为自己充电,多参加一些培训,以此来更好的掌握本课程的发展历史沿革,和不断的更新自己的知识储备,跟上技术发展的最新步伐。这样才能使自己的教学更能贴合实际,让学生觉得学习后能真正用得上。

教师的主导作用是要从学生那体现出来的。应该把自己融入到学生中去,进行换位思考。了解学生的需要,才能更好的调动学生。

问题7:如何在数据库系统课程教学过程中培养学生的创新意识和创新能力?

一、学而不思则罔,思而不学则殆

孔圣人的“举一反三”就是指创新能力。培养学生的能力,教师要有培养学生能力的意识。

创新是一种能力,是在学习过程中逐渐培养起来的,通过一门课中的一个或者若干个小的闪光点,就可以培养成一种意识---创新意识,然后形成一种能力.善于思考的习惯,对于创新是非常重要的。在教学过程之中,要注意培养学生勤于思考、善于思考、深入思考的习惯和能力。

人与人的区别最主要的不是智商,而是钻研的习惯和认真的能力

创新能力首先需要一个认真的态度,其次需要认真的能力,我理解:认真的能力就是发现问题的能力和深入思考的能力。

创新是一个民族的灵魂,是一个民族的希望,课程创新是一个学生综合能力的体现,是学生一生的财富.如何在课程中体现创新,哪怕是一点创新,都会使学生终身受益,数据库课程如何体现,我考虑一是搞好课程设计,提高学生的开发能力和团队意识;二是通过课程使学生了解数据库学科在国民经济中的作用,比较我国数据库技术和国外的差别,培养学生的爱国主义观念。

本课程并不需要什么高等数学知识,只要学生有一定的逻辑思维能力,就可以学会本课程。

数据库系统概论课程是计算机及相关专业的核心课程,核心课程肯定有核心的能力,培养学生的自学能力、创新能力是课程本身能够解决问题,关键是教师如何在课程中发现、理解、体会课程的实质,教师理解了学生才可能搞懂。

二、知之者不如好之者,好之者不如乐之者

兴趣是最好的老师,给学生设计一些有趣的题目,让他们做,做出来的成就感是最能激发兴趣的。兴趣可以创造新的东西。首先作为老师的我们应该有兴趣,兴趣备课、兴趣上课、兴趣练习、兴趣作业、兴趣批改、兴趣上机,耳濡目染的就会使学生的兴趣提高,这就可以达到创新的目的。

三、实践是创新的源泉

我听到的会忘掉,我看到的能记住,我做过的才真正明白。实践,实践,再实践

问题驱动或项目驱动,是个办法。创新意识和创新能力不仅要在教学过程中培养,而且还要重视实践中创新能力的检验。

学生能力的培养主体体现在课程中,如何使学生举一反三,教师应积极引导,开发学生的潜能,激发学生创新,要在课程教学中体现出来.课程设计是提高学生创新能力的基本途径

选择合适的选题,让学生进行设计,掌握课程设计的过程和基本的程序设计能力是培养学生能力的关键

在教学中注意教学方法与学生学习方法的结合,任务驱动式教学法和项目教学法(PBL)均可收到好的效果。

在教学过程中,尤其是需要学生熟悉、掌握的内容,在讲解时,采取任务驱动式教学法,先给学生布置任务,就是把这次课堂的重点内容先以任务问题形式通报给学生,然后激发他们在自己的知识结构中去寻找解决的方法,这样促成他们新的认知结构,培养创新意识;然后再对重点和难点进行讲解,促使学生学习的正向迁移。

项目教学的最简单理解,就是在教育教学中不论是本科生还是研究生,都借鉴研究生教育的一些方法,有条件的教师可以承接外面的项目,然后估计学生的水平,把部分或全部交给学生来做,或者给学生分组,然后根据学生的水平分配难度不一的部分,最后总结。如果条件不够的老师,可以想一些自己身边的问题,形成简单项目或是收集别人做过的项目(对自己教学有用的),分配给学生去做,但要引导学生用新的方法和个性特点解决问题。

四、创新需要团队协作

划分学习小组,一个小组共同完成一个特定的项目,分工合作,培养团队协作精神,使每个人都能做出自己的一份贡献,发挥一定作用,获得一份成就感。在我以前的数据库教学,也带领过学生分组做“课程设计”。我当时的做法是让学生自由分组,人数控制在4-8人,由他们自由选题。题目确定后先画出E-R图,然后由各小组组长跟我讨论,最后确定方案。然后分工,每人负责自己的相关内容。最后每个小组单独答辩,在他们做项目的过程中我全程辅导。这样下来,同学们普遍反映很好。

让学生自由选题,实际上也是提高他们兴趣的一个方面。而且通常自己选的题目也是比较熟悉的,记得那次有许多优秀的作业。他们很高兴,我也很有成就感

创新能力的培养一直是教师永恒的话题。我想一种能力的培养不是一朝一夕的事情,应从小处着眼,从小处做大。在教学过程中,从每堂课的思考题开始,逐步引导学生独立思考问题。从小作业到大作业,最后到了“课程设计”阶段,学生只有具备基本的解决问题的能力,才能真正设计出好的作品。

汇报完毕。

在此,非常感谢北京分中心的各位老师对上述讨论的归纳和整理。他们是: 1.数据库系统概论理论教学与实践教学如何结合? 北京工商大学:毛典辉、刘迎、东北财经大学:岳小婷、天津商业大学:侯立坤、五邑大学:何国辉

2.高校教师如何提高数据库教学水平? 阜阳职业技术学院:童德茂、北京城市学院:李丹丹、山东科技大学:范方、刘欣颖

3.高校教师为什么要参加科研活动?高校教师教学与科研的互动作用? 北京农学院:兰彬、732北方工业大学:何丽、北京工商大学:黄婉秋、北京工业大学:蔡越江、北京林业大学:谭红杨

4.您在数据库系统教学工作中遇到的主要困难是什么?如何解决的?

北京林业大学:王春玲、陈志泊、北京师范大学:党德鹏、山东大学:李晖、温州大学:王咏、中国石油大学:王新

5.数据库系统课程的重点难点是什么?哪些内容你觉得好讲,学生容易理解,哪些内容不好讲,学生不好掌握。

北京师范大学:林定移、北京信息科技大学:李宝安、董宛、何玉洁 6.如何搞好课堂教学?如何发挥教师的主导作用?

北京中医药大学:王丽、杜清、张未未、北京交通大学:王宁、阜阳职业技术学院:顾红飞、7.如何在数据库系统课程教学过程中培养学生的创新意识和创新能力? 北京工商大学嘉华学院:唐济波、蔡天星、商丘师范学院:陈树平、商丘师范学院:葛寒松

数据库系统概论 篇3

一、数据库系统概论课程教学管理现状及存在问题

《数据库系统概论》的课程目的是培养学生掌握数据库原理的基本概念、数据库系统设计、数据库应用基础的能力; 强调理论与实践相结合, 突出应用。由于经管类专业文理兼收, 对于文科生来说学习起来有些困难, 虽然在教学过程中进行了改革和探讨, 也确实取得了一定的成效, 但是, 由于数据库系统概论是一门实践性很强的学科, 所以在改革的过程中难免存在一些问题, 现归纳如下

( 一) 课程培养方向定位不清

我院的很多专业都是培养有一定管理技能的人才, 而数据库系统概论课程培养内容很大一部分是技术技能方面的知识, 势必会引起专业培养方向上的矛盾, 例如信息管理与信息系统专业, 有的院校偏重于计算机技能培养, 有院校的偏重于管理技能培养。

( 二) 实践教学环节没有得到重视, 实验条件落后, 不利于培养学生的综合能力

数据库系统概论主要内容含有数据库设计方法学、数据仓库、联机分析处理和数据挖掘等实践性很强的课程。必须通过大量的社会实践和实验来完成。目前我院数据库系统概论实践教学薄弱, 不利于学生各种能力的培养。主要表现在: 缺乏必要的软件实验课, 课程设计留于形式, 理论教学只是纸上谈兵, 知识掌握不扎实, 忽略了对学生能力的培养。

二、数据库系统概论课程教学改革思路和实施方案的探讨

( 一) 改革思路

数据库系统概论课程教学改革的思路是: 正确理解数据库系统概论课程的内容、性质和任务, 制定科学的教学计划和教学实施方案, 重点培养学生分析问题解决问题的能力以及管理软件的应用能力, 充分发挥教师的主导作用。

1. 正确定位课程培养方向

我们把这个问题一分为二, 一方面: 信息管理与信息系统专业的目标应是培养系统分析人员。系统分析人员的主要职责是帮助企业领导分析企业环境, 确定企业目标, 抓住关键因素改进企业系统。善于提出计算机系统的解决方案, 选购和运行系统硬件, 选购或开发应用软件, 管理信息资源。因此, 数据库系统概论课程作为管理信息系统课程的先修课, 务必要稳扎稳打的进行教学, 理论、实验、课程设计一个不能少。另一方面: 我院开设的其他非信息管理类专业, 这些专业的学生不仅要有丰富的管理类知识, 还应有计算机及信息系统方面的常识, 对应的数据库系统概论课程应该做数据库管理方法上和基本管理软件使用上的教学。

2. 选择适当的实验课程和课程设计

数据库系统概论课程基本要求是学习数据库基本知识, 掌握基本数据库管理系统软件。对于纯粹的计算机相关专业学生来讲, 学习这门课程的难度要小一些。但是对于经管类的文科生来说甚至没有见过数据库管理系统软件的模样, 肯定有不少困难。而解决这一问题的较好办法就是开设数据库管理系统软件应用实验课, 让学生对数据库管理系统有一个感性认识, 并通过实践理解软件功能, 掌握软件的输入处理和输出过程。从而培养学生管理软件的应用能力和操作数据库管理系统的初步能力。

3. 把课堂教学与课程设计结合起来

数据库系统概论教改的又一个重要思路, 就是把课堂教学与课程设计结合起来, 把课程设计贯穿于整个教学过程之中。让学生深入企业边学边干, 搞真枪实弹的课程设计, 也可以结合学院的实际来管理数据库管理系统软件。最近我校在进行三学期制改革, 每学年有三个学期, 秋冬学期为短学期, 只有18 周, 春夏学期有22 周, 分割为18周的长学期和4 周的暑期小学期。暑期小学期就是为课程设计提供了整块的时间, 为促进学生实践能力的培养提供条件。

( 二) 实施方案

1. 调整课堂教学与实验教学比例

根据数据库系统概论的开发过程把教材内容划分为三个模块, 第一模块为基础篇, 通过第一模块的教学与实践应使学生深刻理解数据库系统在信息领域的重要地位, 从而激发学生学习的兴趣与积极性。这一点很重要, 数据库系统概论教学失败的一个重要原因就是学生对该课程缺乏兴趣。在教学中, 教师可以通过数据库系统实验使课堂教学生动起来, 并且通过实验教学使学生了解数据库系统的基础知识。

第二模块为设计与应用开发篇, 通过第二模块的教学与实践, 应使学生掌握数据库设计方法, 并结合在实验中进行简单的系统规划和系统开发。这一模块教学的主要任务是培养学生进行系统设计的能力。需要注意的是, 在这一模块理论教学结束后, 要让学生选择一个虚拟小系统进行设计, 以真实的体验该过程。

第三模块为系统篇, 这一部分是对学生技能的一个提高环境, 在掌握以前知识的基础上, 找出现行系统的存在问题和薄弱环节, 提出解决问题的思路以及新系统的逻辑模型。这一模块的教学目的就是培养学生分析问题解决问题的能力。

理论课是实验课的基础, 实验课是对理论课知识的巩固。如果一味的讲理论知识而忽略实验, 这样的后果是学生掌握的知识肤浅飘忽, 考完试就彻底忘了。实验课时占总课时的三分之一是最合适的比例, 能使学生掌握知识比较牢固。

2. 课堂教学与课程设计融为一体

考虑到数据库系统设计过程的时间性和复杂性, 对于信息系统专业的学生, 可以尝试把课堂教学和课程设计溶为一体, ( 对于非信息管理专业的学生, 课带实验就够了) 在每阶段课堂教学任务完成之后, 配合相应的实践环节, 以保证教学质量和教学效果。

3. 革考核方式

考虑到课堂教学与课程设计合二为一, 所以考核时成绩可分为两部分, 一是课程成绩, 可以采用传统的考试方式, 二是课程设计成绩, 可以提交文档作为考核依据, 根据内容和质量评分。

以上教学模式具有以下特点:

1. 根据数据库系统的设计过程安排教学和实践, 教学过程与设计过程一致, 体现了以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案的精神。

2. 每一教学模块与实际相结合, 先学习, 再实践, 按照应用性、实践性原则重组课程结构, 更新教学内容, 重视实践环节, 突出了基础理论知识的应用和实践能力的培养。

3. 课程教学与课程设计相结合的考核依据, 具有针对性和实用性, 能真正反映学生的成绩。

参考文献

[1]王珊.萨师煊数据库系统概论.北京:高等教育出版社, 2009.11.

[2]加西亚-莫利纳.数据库系统实现.机械工业出版社, 2010.1.

智能交通系统概论论文 篇4

摘要:本文探索了ITS如何带来了各种社会收益,并由此建立了一个评价框架。ITS不仅为提高工作效率或者生产力提供了解决方案,同时也更好地提高了出行的安全性、舒适度,并带来了相应的环境效益。

关键词:智能交通;效益评估;个体收益;社会收益

一、引言

过去二十年间,社会上车辆数量的快速增长带来了严重的交通问题,如日益严重的交通拥堵、交通事故以及环境污染等。在此前提下,公共交通服务提供的滞后与不足,不仅造成了巨大的经济损失,也严重影响了社会与经济的发展;而由于土地滥用、环境破坏及其他相关社会问题的备受关注,交通运输基础设施的进一步投资建设又难阻重重。因此,智能交通运输系统(ITS)应运而生。近年来的应用证明,ITS可大大提高道路通行率,为车辆和道路基础设施之间的种种冲突提供一个合理的解决方案。

现代交通系统的发展,不断为旅客们带来美好期望。如今,整个世界已经从工业时代迈入信息时代,人们也已不再满足简单地把货物或人从一个地方移动到另一个地方。传统的运输概念已经扩展为一种新的交通方式:安全、舒适和机动。为了满足这种日益增加的需求,20世纪80-90年代,ITS横空出世,为交通服务带来了革命性的变化,也使得这种新的交通方式变成了可能。目前,通过不断的创新以及技术的逐步普及,ITS应用已为大大提高道路通行率,解决交通问题方面做出了重大贡献。

二、ITS收益评估的框架

由于性质上,ITS项目与传统的道路工程项目具有明显不同 (Newman-Askins 等, ),因此,评价系统上,ITS也有其自身要求。在此共识基础上,本文从个体利益和社会利益两个角度出发,建立了ITS评估框架。

ITS收益,包括为用户、服务提供商的运营成本和社会成本的减少、提高的出行效率、安全舒适性,以及对环境改善和相关技术产业发展的促进作用。因为ITS系统通常使用的是,大量需要迅速更新换代的高科技设备,因此,用户或实施部门往往无法理解其技术扩散所产生的诸多好处,更很难了解其广泛应用带来的各种社会效益。由于人们对ITS项目与项目实施相关影响之间非正式的各种联系知之甚少,因此将各种收益归因于ITS项目也是不恰当的。此外,项目实施的各种相关影响的边界通常是模糊的,而且不同受益者的角色是混淆和重叠的。例如,旅客和ITS服务提供商都可以得到与安全相关的收益,如通过应用紧急事件管理系统(IMS)缩短了侦察/验证时间。这种情况下分析出来的结果和好处往往被重复计算。

与传统的道路工程项目相比,ITS项目有其自有特征,也有其独特的评估要求。ITS的经济特点在于其外部效应,这体现在两方面。一是使用者不能受益所有的运用收益,二是大多数的ITS服务也产生不同程度的正外部或溢出效应。在此认识基础上,我们从个体和社会利益的角度出发,建立ITS评估框架。

如下图所示,在ITS评论框架中涉及两个基本收益,即分处顶层和底层的个体收益和社会收益。个体收益代表消费者或私人,ITS服务提供商取得社会收益,这不仅有利于出行者,也以间接的方式利于其他社会成员。此外,虽然这两个收益的特点和评价方法完全不同,但他们具有共同的四个参数,即效率、安全性、舒适度和生产力。

如上图所示,评论框架中包含两块基本的收益,即上半部分和下半部分分别代表的个体收益和社会收益。个体收益指从ITS实施中获得的直接收益;社会收益不仅包括个人收益,同时以间接的方式给广大的社会群体带了收益。此外,虽然这两种利益的特点和评价方法是完全不同的,他们在上图中却能通过相同的四个参数来表现,即效率、安全性、舒适度和生产力。

在此评论框架内,我们用“个体收益”一词来指出行者或ITS运营者/投资者的直接收益,这通常由实际收入来衡量。

1.出行者(直接)收益

出行者(直接)的收益指从ITS设施的使用中所产生的惠益。从对出行时间和燃料费用的节省,并延长车辆的使用寿命来考虑可为出行者节省成本。上图中的浅色框显示的安全性和舒适度的好处这是指出行者和交通系统运营商共享的收益。效率和生产率的提高,分别对出行者和ITS运营者的收益产生影响。

用EPS简单举例。公路出行者并不需要在收费站停顿,这样可以节省排队时间,减少燃油消耗及车辆的机械磨损。此外,不但节省了通常的出行时间,并且由于交通事故的减少,也减少了这种极端情况下,车辆在收费站的等待时间。这样,可根据不同类型的意外伤害/死亡和经济损失率来计算安全性收益。由于在提高出行舒适度方面的信息有限,我们可以通过出行者问卷形式来采集在“减少紧张”和“轻松出行”方面的数据,最终评估生活质量的提高程度。

尽管各种ITS项目的建设目标不同,但有一点是肯定的:出行者(直接)收益是ITS实施的核心优势之一。用常规方法难以评估其全部收益,因为它与运营商/投资者的`收益是重叠的,同时,外部的社会收益也是出行者群体收益的一部分。

2.运营商/投资者(直接)收益

数据库系统概论 篇5

从商业智能与营销团队到合作伙伴与第三方供应商,每个人都希望通过数据降低成本,提高效率,开发新产品,优化服务供应并能做出更加明智的数据驱动型商业决策。为了满足这些需求,将会在更多的地方生成、存储和处理数据,最终数据也会被共享并分配到更多地方。当前,组织的IT管理部门确实面临着一种数据保护困境。在组织和建筑范围之外共享组织/单位的敏感数据的想法成为一个日益重要的问题。需要找到一种方法,既能满足重要的业务需求与要求,同时还能保护数据免遭恶意威胁破坏。

随着组织的敏感数据被保存、划分、切割并共享给更多人, IT管理员必须找出一种能够保持数据安全的方法,尤其是在云和多用户环境下更是如此。经批准的用户与程序需要能够利用可用的数据,需要确保诸如知识产权、个人身份信息以及组织财务信息在内的任何高价值敏感性信息无论被存放于何处都处于锁定的安全状态。

很显然,为了消除数字鸿沟,必要的共享是需要的。但也有一些敏感数据,趋势是既能为工作所需,又不是简单共享的,这些安全途径包括:

将数据迁移到云中:利用云所提供的高效与可扩展性优势, 同时保持在共享环境下对数据与加密密钥的完整所有权与控制力。

实现大数据分析:而不会将敏感数据暴露给可能导致数据外泄的外部和内部威胁。

授权对可用数据的访问:同时通过对用户与服务进行认证保护知识产权或个人身份信息安全,确保用户身份与其所宣称身份相一致。

1敏感数据保护计划框架

太多时候,共享的数据超出了应当共享的范围。不只是指社交媒体,也包括组织内部敏感数据资产的共享情况。为了不共享组织的敏感数据,IT管理者需要拟定一套计划。几年前,受制于技术发展,只能对数据进行周界保护。虽然作为一个额外的保护层,网络周界安全技术没有任何问题,但是再不能将它作为数据安全策略的根基,日常中非常可能发生数据外泄问题,传统的周界安全技术不再能够提供充分保护了,组织的敏感数据已经成为新的周界。

现在,得益于加密技术的发展和成熟。可以利用一些工具、 方法不共享并保护组织的敏感数据。

首先,需要确定内部数据中心所保存的最敏感数据资产,然后找出外部数据中心(云和虚拟环境)中的最敏感数据资产。搜索存储与文件服务器、应用程序、数据库与虚拟机,且不要忽略在网络与数据中心之间传输的流动数据。一旦这些数据离开组织的管辖范围,就不能控制了。下一步,对其进行加密。数据加密承诺虽然简单易行,但是不要忽略密钥重要性。通过采用与数据相分离的方式集中管理并保存密钥,IT管理者可以保持对数据和密钥的所有权与控制力,同时优化加密基础架构便于进行审查与控制。

2利用随处加密的策略来保护敏感数据

加密策略与选择部署的解决方案应当满足两个核心要求:

提供访问控制:定义可以访问组织数据的人员与程序;

直接保护数据:将保护与控制力应用到数据本身。

除了强有效的集中化密钥管理之外,确保数据保护解决方案可以随处加密敏感数据,无论是静态数据还是移动中数据,都可以对其提供保护。

2.1应用程序级加密

采用应用程序级加密,可以将保护应用到多种类型的数据上面,范围涵盖从非结构化数据到结构化数据,如信用卡帐号、公民身份证号码以及银行密码等。在网络或应用程序服务器生成数据或首次处理数据时就对其进行加密可以确保在数据整个生命周期内都是安全的,无论数据在多个环境间传输、备份、拷贝或迁移多少次,都能确保其安全性。方案提供的应用程序安全性在适用于业务应用程序的商业加密方案中是最高级别的,客户关系管理(CRM)、企业资源规划(ERP)和人力资源管理(HCM) 等应用程序均可使用。

2.2列级水平数据加密

从信用卡信息、患者数据和社会安全码到客户电子邮件地址,各级组织的一些最有价值的信息资产将保存在数据库中。通过对含有敏感数据的具体字段进行高效地加密与解密运算,一套列级水平加密解决方案可以在数据存储区内快速实现对大量敏感的结构化数据的写入与读取操作。对内部、云和虚拟环境中的这一栏水平数据进行加密可以防止发生数据外泄事件,同时确保组织符合多项法规与强制要求。

2.3文件与文件夹水平加密

考虑到数据量与相关性,内部、虚拟与云环境中网络驱动器与文件服务器上的高价值数据通常是最具吸引力的,也最容易成为攻击的目标。包括敏感数据,也包括文字处理文档、电子表格、 图片、设计、数据库文件、导出、存档与备份文件等。一套文件水平的加密方案使IT管理者可以根据自身制定的政策对本地和对应网络中的这些敏感数据实现自动化的透明加密。在发生数据外泄、误用或特权账户遭受黑客攻击、服务器被盗走和其他潜在威胁情况下,一套文件级加密方案会将敏感数据处理成为毫无用处的信息。需要注意的是,在IT管理者遴选文件和目录级别加密方案时,文件夹和文件加密均是无缝和透明的,不能影响业务运营、业绩或最终用户体验。用户成功通过验证后,文件保护进程会被自动启动,在不影响生产力的情况下应用政策。

2.4云环境加密

云和虚拟化让组织有足够的灵活性和效率即时推出新服务并扩展其基础设施。但物理控制或已定义入口和出口点的缺乏, 会带照顾一系列安全问题-数据混合、授权用户滥用、快照和备份、数据删除、数据泄漏、地理性监管要求、云超级管理员等。

如果没有对云存储环境实现适当水平的加密,迁移商业应用程序并将敏感数据保存到云环境中是比较有风险的。在由独立云服务供应商托管云环境中所存储数据的情况下,非常重要的一点是要将高可用性解决方案部署就位,提供对整个虚拟机以及相关存储卷的全盘加密功能。对整个虚拟机进行加密让IT管理者可以保持对云中敏感数据的完整控制力,同时满足一系列行业安全标准与政府法规要求。

2.5网络存储加密

敏感数据通过网络传输、更多交易在网络上进行、网络中涉及的价值越来越高。除了需要加密来防止安全威胁,很多组织还需要确保并证明他们合规要求,包括政府、行业和地区政策。愈发复杂的安全破坏情况与更为严苛的政府法规,以及爆炸式的数据增长、虚拟化与合并,这些都为存储安全带来了新的挑战。

网络存储加密会保护连接到以太网网络的文件数据,使用SMB(CIFS)/NFS文件共享协议保护NAS存储数据安全。一旦敏感数据在网络存储上被加密后,无论选用哪种存储介质,它都会在整个生命周期内保持加密状态。即使备份与存档也是安全的,无需任何额外操作。网络存储会根据自定义商业政策加密数据,提高当前认证服务水并确保数据隔离安全,即使在多用户环境下也能保证安全。只有授权用户才能以明文方式访问数据。加密机制必须支持合规要求并提供高级审计报告功能,并可以确保信息的安全,同时不会降低网络或影响其他业务功能。

2.6令牌化

随着组织内部所采集个人敏感数据量的增长,数据暴露风险也在增大。令牌化是另一种数据保护方案,该方案通过使用所存储、处理或传播的唯一令牌在明文数据位置替换数据来对敏感数据进行保护,这些敏感数据诸如帐号、社会安全码、电话号码、 密码、电子邮件地址等。格式保留令牌化(FPT)方案可以保持敏感数据的长度与格式,无需对数据库与应用程序做出变更,这就使其具备在内部、云和虚拟环境内跨越多个数据中心的良好可扩展性。

2.7高速加密

除了静态数据解决方案之外,组织也需要对跨越网络和/或在数据库中心流动的数据进行保护。网络也会遭受持续的攻击, 敏感资产一直面临的暴露危险。比以往更重要的是,采取加密措施是应对网络中传输数据所面临威胁的一项至关重要的强制要求。二级高速加密可以帮助组织确保网络流量数据是安全的。与此同时,该解决方案可以让组织最大程度发挥网络性能与运营效率,提供安全保证,而不会影响性能,同时最大程度提高吞吐量并减少甚至实现零延迟。

2.8密钥管理

凭借密钥管理方案,组织可以在整个密钥管理生命周期中集中、有效、安全地管理整个企业范围内的保护密钥和政策。理想的解决方案可以跨异类加密平台管理密钥,为密钥管理互操作性协议(KMIP)标准以及专有接口提供支持。如此,安全团队可以统一查看、控制并管理其所有敏感数据的加密政策和密钥,无论是云中、存储设备中、数据库中,还是其他任何位置的数据。

3结语

随着组织的敏感数据所面临威胁的不断增加并且变得日益复杂,采取方案进行保护是很重要的,通过采用创新的加密方法、 最先进的加密管理技术和强认证与身份管理解决方案随时随地保护相关数据,以一种以数据为中心方式确保自身数据安全。除了静态数据加密解决方案之外,组织还应重视保护移动中数据。 包括对时间敏感的语音与视频流以及元数据。实现与严苛的数据隐私法规要求的合规性并确保敏感的组织资产、客户信息与数字交易信息的安全性,免遭暴露和恶意控制,从而在数字化程度日益加深的世界中保持客户对组织的信赖。

参考文献

[1]任东林.数据加密技术在计算机安全中的应用分析[J].无线互联科技.2014.

数据库系统概论 篇6

这些年来, 各水司供水范围不断扩大, 供水用户快速增长, 而伴随着城市建设的发展使原本复杂的供水状况变得更加混乱。非正常抄见表具难以有效控制, 无表用水现象层出不穷, 即便是正常的抄表工作也越来越无法保证质量。供水企业在表具管理方面面临着新的难题。因此, 用户普查对于供水企业来说是显得十分必要。而开展这项工作的决策主要取决于用户普查要达到什么样的目的。

一、进行用户普查的目的

普查的首要目的通常显而易见。“用水必有计量、计量必出效益”是南京水司开展用户普查的初衷, 即核查无表黑户。那么怎样才能毫无遗漏的把无表计量用水户找出来呢?经过研究和试点实践, 我们发现以用水建筑追踪计量水表是一个较好的方法 (这里的“用水建筑”是广义的, 包括一般性建筑物、公园、景观、绿地、消防设施、路桥隧道、市政设施等。下同) 。就是说, 以用水建筑为依托全面建立用水主体与计量水表的对应关系, 并通过一种方式把这种对应关系展现出来, 从而让无表用水黑户无所遁形。可是, 用水主体之多, 形式之多样、性质之复杂是我们无法想象的, 现场普查工作量之大也可想而知。那么, 花费如此巨大的精力搜集到的普查资料应如何物尽其用呢?建设一个普查编辑系统并将普查资料录入上图, 由此而推进智能表具系统的建设, 是普查的第二个目的。

在对南京主城的一个区块约2万只表具进行了试点普查之后, 我们发现只建立用水主体与计量水表的对应关系还远远无法实现表具的智能化管理。结合区域计量工作, 用户普查与管网普查都是必要的, 根据DMA管理的方法, 我们还要建立管理总表与贸易结算表的对应关系, 贸易水表与管网的对应关系, 这些对应关系的建立才是至关重要的。为区域计量工作健全表具的层级关系是用户普查的第三个目的。

二、用户普查的方法

尽管目的明确意义重大, 但普查工作依然千头万绪, 工作量巨大, 可能需要耗费较长的时间。我们希望通过有效的方法以最少的投入做最多的工作。这是普查方法应解决的问题。

1. 区块化的普查方法

根据普查的定义, 我们在进行供水用户普查时需要做到以下几点: (1) 在一段时间内完成; (2) 通常是周期性的; (3) 数据规范化的程度较高且在普查周期内变动程度小。

由于普查工作的专业化程度较高, 一般不推荐由抄表员独立完成此项工作, 须有一个专门对普查工作进行统筹的部门以及专职的现场普查员。普查员职数的确定与此项工作的紧迫性和普查工作总量有关, 最重要的是必须考虑到普查结束后人员的分流和安置。我们首先要明确的是, 用户普查应该是一项长期的工作, 尽管每一次普查所占用的时间都必须尽可能的缩短以减少用户和表具的动态变化带来的影响。其次, 普查工作要一揽子解决一系列问题就不能分项目进行。要查黑户就要确定用水主体与计量表具的一一对应;要建立GIS表具系统就要对水表进行定位;要做好区域计量工作就必须完善各级表具的层级关系。

为此, 我认为区块化的普查是有必要的。附带的有以下好处: (1) 区块化的操作便于开展试点, 总结经验; (2) 可以顺便划分好DMA管理范围。

无表黑户的情况是未知且无规则分布的, 普查区块化为拉网式的普查提供了保障。只要注意好用户表具的动态变化, 就能做到对普查数据的充分利用。实际上, 无论从普查的任何一个目的来选择, 区块化都要优于全面撒网式的分项目普查。

关于区块的划分, 我们参考DMA管理的经验, 有以下原则: (1) 考虑到以后的DMA管理和统计分析工作, 范围不宜过大, 以2万户以内为好; (2) 在区块以内再划分为若干个子区块, 即DMA分区; (3) 结合管网分布, 以主干道路、河流、铁路、排水渠等自然边界划分, 但不要将整体的居民小区隔断; (4) 在现场普查过程中再对区块范围进行小幅调整。

2. 以建筑查对应计量表具的普查方法

区块划分好后, 我们就要讨论具体现场普查的方法了。首先要解决两个问题:一是区块内的用户和表具都不能遗漏;二是要一次性取得尽量多的有用数据, 避免重复的劳动。为此, 我们要用到“以用水建筑查找对应计量表具”的方法。主要是因为:

(1) 黑户的主体是用水建筑, 而不是表具。我们假设的前提是建筑多而表具少;

(2) 我们需要更多的用水建筑属性信息。而基于的现状是表具信息多而建筑信息少。

因此, 我们需要始终带着“这个或那个建筑是通过哪一只水表计量”的疑问开展工作。具体普查内容根据普查目的和企业管理的需要进行确定。我进行了一个初步的总结用于现场普查及数据整理, 主要项目如下:

(1) 建筑的各属性信息:建筑名称和地址、建筑产权、建筑类型、层高、职业类别、用水人口、行政区划、附属设施等;

(2) 水表属性信息的核对与完善, 包括户名、地址、职业等基础信息;阀门、表箱、表位状况、水表坐标、供水方式、远传装置、防盗装置、垃圾过滤器、用户联系信息等;

(3) 普查的阶段性总结:居民小区统计、为区域计量需加装管理表统计, 大表远传状态统计、非正常抄见表具统计、二次供水状况统计、小区消防栓统计、水价串规及违章黑户统计、零度表统计、普查报漏情况统计等;

(4) 条件允许的情况下可以做些服务方面的问卷调查, 如水质水压、抄表收费、接水改造、用水常识宣传等方面;

(5) 填写《用水建筑普查统计表》和《水表普查统计表》。

根据以上内容, 我们还需建立普查项目对应的业务处理流程。如信息修改的渠道和方法、违章用水的处理流程、水表定位及上图操作规程等 (此处不作具体论述) 。而在区块普查全部结束后, 我们再把“无对应水表的用水建筑”和“无对应用水建筑的水表”作为重点纳入后续处理流程。这就是无表用户查找的初步结果。

3. 重点区域的拉网式普查

“以用水建筑查找对应表具”的方法是一个总体的指导思想, 在实际工作中往往要用“以水表查用水建筑”的办法作为辅助以提高现场工作的效率。目的都是为了界定水表的供水范围, 只是从用水建筑的角度突出了查黑户的目的性, 还可以避免普查盲区;而以水表为主体则突出了试水工作对于普查的重要性。试水工作不可能也没有必要针对所有的普查对象。因此, 在试水查找对应水表或者界定供水范围时主要应用在重点区域拉网式普查。重点区域主要指供水状况不明确或极度混乱的区域, 包括商业用水 (尤其是总表供水的门面房) 、平房用水、管网末梢及交叉点、城乡结合部、用水性质不明确的区域。拉网式普查应用的方法有:

(1) 试水。对已知的水表进行关闭阀门试验;

(2) 走访。对用户进行用水调查, 包括水费缴纳情况、用水龙头分布、内部管线走向、泵房供水的范围等;

(3) 用量分析。对用水量进行曲线分析, 并与用水性质比对, 检验用水的合理性;

(4) 资料调阅。查看接水设计和供用水合同, 了解供水范围。

拉网式普查费时耗力, 因而只在用水状况不明确的重点区域应用。但这是普查取得成果的关键, 切不可流于形式草草了事。

4. 管理表的下属用户普查

既然用户普查要服务于区域计量工作, 那就必须根据管网漏控的一些方法进行产销差分析, 其基础是分区计量管理 (DMA) 。在这些年的抄表到户工作中, 各水司都逐渐改造并加装了一系列的居民小区管理考核表, 这些表具是我们进行区域计量工作的基础。因此, 用户普查还有以下工作要开展:

(1) 对已有的管理考核表建立从属贸易结算表具的对应关系;

(2) 对无管理考核表的居民小区确定管网边界, 便于以后加装区域计量表具。

由于管网资料的不健全以及试水工作的操作难度极大, 可能使得这项工作变得异常复杂。但可以应用以下方法进行。

(1) 判断边界。普查每一幢建筑的表位, 有可能的接水干管, 充分利用山坡、河流、排水渠、主干道路等自然边界, 并注意观察裸露在外的过河管。

(2) 房屋建筑的开发年代。根据小区分期开发的顺序、水表初装时间、房屋层高、供水方式等信息来判断接水主管网。

(3) 抄表到户的方式。对二次供水改造、单元表进户或出户改造、新建小区等抄表到户方式进行统计分类, 有助于供水范围的确定。

(4) 查看供水设计及竣工图纸。对于图纸资料健全的居民小区根据图纸标定的范围进行管理表下属用户统计。

(5) 下属用户表具统计。按普查记录的小区边界道路的地址门牌进行表具统计。调取时注意现场地址与数据库信息的差别。

(6) 总分表误差的测算与远传表夜间最小流量的比对。对初步确定的下属用户进行数据分析以判断普查结果的准确性;对不明确的部分进行闭水试验。

随着近年水表远传技术的不断发展, 根据远传表夜间最小流量判断管网漏损情况成为区域计量工作的主要方法, 但管理表的供水范围统计及总分表误差分析作为辅助手段依然十分必要。通过以上方法建立表具之间的层级关系是用户普查的重要内容之一。

三、建立普查模型

用户普查要根据企业的具体实际确定目标和内容, 有重点的进行科学的普查。不能片面的追求内容, 期望一劳永逸的一次完成所有的工作;也不可只追求效率而丢失细节, 造成不断地重复劳动。

科技的飞速发展为我们带来了高效便利的工具。普查中, 我们可以应用数码拍照的手段存储表位资料和现场信息, 可以利用手机进行表具的初步定位, 可以建立普查编辑录入系统用于普查资料的存储。除此之外, 我们仍需建立普查工作制度, 健全一些业务处理流程, 以使普查能取得实效。在诸如违章黑户的处理、不良表位的整改、管网漏损的检修等方面进行闭环管理。

普查工作中要注意违章现场的保护, 供水监察处理的效率, 重点事件的后续跟踪, 形成重点用户台账;把握对以最短的时间完成区块普查的意义 (用户和表具变化的较短周期, 通常在三个月内完成约2万户的区块普查工作) ;另外还需要采用时间节点法来处理用户和表具动态变化对普查数据的影响。

基于这些要考量的因素, 普查试点工作的重要性也显而易见了。试点普查时可以应用并完善以上论述的普查方法, 建立适用于本企业的用户普查模型, 进而全面高效地将普查成果转化为生产力。

智能前照灯系统(AFS)概论 篇7

关键词:智能前照灯系统,传感器,AFS

上个世纪80年代, 人们在驾车时为了寻求更为稳定和安全的行驶, 对前照灯系统提出了更高的要求, 因此氙气大灯 (HID放电灯) 应运而生。HID放电灯的使用较之以往的卤素车灯, 具有较高的亮度和较远的投射范围。到了上个世纪末, LED作为新型光源被更广泛的应运在车灯上, LED凭借自身的体积小、寿命长、低热量等诸多优点逐渐受到更多人们的喜爱。但是, 不论是氙气灯还是LED光源, 只能工作在一种模式下。然而, 随着驾驶环境的复杂程度以及天气条件的影响, 尤其在夜晚发生交通事故的概率越来越高。所以, 需要一种前照灯, 能够满足随着驾驶环境的改变而改变其光线, 这也就是智能前照灯系统 (AFS) 。

智能前照灯系统 (Adaptive Frontlighting System, 简称AFS) 是一种智能的灯光调节系统。通过感知驾驶员操作、车辆行驶状态、路面变化以及天气环境等信息, AFS自动控制前照灯实时进行上下左右照明角度的调整, 为驾驶员提供最佳道路照明效果。

智能前照灯系统的四大组成部分:传感器组 (车速传感器、车身高度传感器、方向盘转角传感器、雨量传感器、光敏传感器等) 、传输通路 (CAN总线) 、处理单元和执行机构 (步进电机等) 。

智能前照灯系统工作的基本原理是:中央处理器通过传输通路、传感器组采集车速、转向、道路状况等信息 (其实AFS与汽车上的传感器信息共享) , 并进行处理分析, 给执行机构发出指令, 执行机构做出相应动作, 同时反馈电路给中央处理器信息, 进行不断的修正, 达到预期的效果 (如图1) 。

智能前照灯系统能够显著改善各种路况下的照明效果, 提高夜间行车的安全性, 按其系统功能主要分为以下几种情况。

(1) 乡村道路模式 (Class C) :基本光型模式。

(2) 高速公路模式 (Class E) :高速路上照射距离更远, 灯光更汇聚, 亮度更强。

(3) 城市道路模式 (Class V) :在城市道路上, 将左灯光轴向左下方旋转 (车辆靠右行驶) , 提高驾驶员左侧人行道上的照明。

(4) 恶劣天气模式 (Class W) :雨/雪/雾天时, 通过压低、分散前照灯的照明角度, 防止在车前形成聚光, 减小光线通过地面积水反射对迎面车辆造成眩光的效应, 同时提高驾驶员近前方和左右侧的照明, 保证行车安全。

(5) 大灯随动转向 (Bending Mode) :根据车速、方向盘转角以及横摆角速度, 动态调整前照灯旋转角度, 保证弯道安全照明范围。 (如图2)

目前汽车所采用的智能前照灯系统基本采用投射器单元作为光学组件, 并配以HID放电灯做为光源。人们之所以越来越钟爱氙气灯光源, 也正是因为相比之前的卤素光源具有高亮度和更远的照射范围, 这样也就正好符合智能前照灯系统的需求, 在道路条件复杂多变的情况下以及天气条件等诸多因素的影响从而获得更好的照明条件。

随着现代科技的发展, 人们对行车安全重要性备受关注。能源的节省和智能化将成为汽车AFS前照灯的发展趋势。发光二极管光源的AFS系统正逐步作为被研究的对象。

相对于传统的智能前照灯系统, 氙气灯作为光源, 需要十分复杂的驱动电路 (又称电子镇流器) , 用于激发光源。但是LED只需要恒定的电路来进行控制, 降低了驱动成本, 从而降低前照灯整体的制造成本, 并且对于灯具内部空间的设计乃至于灯具整体体积大小的设计上都能起到重要的作用。此外新型的LED光源所具有的长寿命和低功耗的特点是以往光源所不能达到的。

智能前照灯系统作为当代车灯新技术的一项突破, 能够消除各种恶略环境条件对汽车灯具照明带来的负面影响, 给出优化的照明方式, 使驾驶者能够清楚地观测路况信息, 尤其对夜间的弯道行车以及各种复杂路况下的安全行驶起到了保驾护航的作用, 同时也大幅度提升了汽车灯具照明的舒适度。随着更多对LED光源以及智能系统的深入研究, 智能前照灯系统 (AFS) 的实际应用势必更加成熟和人性化。

参考文献

[1]崔惠中.智能前照灯系统 (AFS) 研究现状综述[J].天津工程师范学院学报, 2 0 0 8, 3:4 7-5 0.

[2]李旺轩.车辆AFS在车身网路之电控介绍[J].台湾车辆研究咨询, 2005 (11) .

分布式发电的智能并网系统概论 篇8

分布式发电系统构成见图1所示,其中,分布式发电构成了系统发电部分,储能单元用来解决负载与发电之间的电力供需矛盾,使系统稳定运行。系统运行方式取决于分布式发电容量与10KV所带地区的负载。当发电容量满足该地区的负荷时,电网可退出运行,在必要的时候才投入运行。在分布式电源和储能容量不足时,需电网向负荷供电,以满足负荷的需求。当发电容量不足该地区的负荷时,电网并入系统且正常运行,两者共同向负荷供电,但尽可能地利用分布式电源,当发电容量超过该地区的负荷时,电网也并入系统,分布式发电将多余的电能送向电网。分布式电源的类型应根据地区的类型具体选择。

二、分布式发电的并网系统

分布式电源的并网系统包括两方面含义:在分布式电源和电网之间建立起物理联系的设备,分布式电源与外界形成电气联系的手段,同时并网包还可以实现分布式电源单元的监视、控制、测量、保护以及调度等功能。并网系统使得分布式电源 (DR) 、地区电力系统以及用户之间可以互动,并且是它们之间通信和控制的通道。图1中虚线框内的组件就是实现分布式电源与电网之间联系的并网系统。由图1可知一个完整的并网系统可以实现以下功能。

1、电能转换和调整。

在必要的情况下,电能转换功能将某种类型的电能转换为与常规电网相同。例如,光伏系统、燃料电池及电池储能输出的是直流电,而微透平机组输出的是高频交流电,需要转换为与常规电网电压和频率相同的电能电能调整。改善功能为向负荷提供纯净的交流电提供了基本保障。

2、自治及半自治功能和运行,分布式电源和负荷控制它们控制着的工况和运行及所有的当地负荷。

工况包括开、停机和调整功率大小的命令。此功能还可以控制硬件与常规电网分离。辅助服务包括电压支持、电压调整、运行储备、提供备用、通信使得分布式电源和当地负荷可以作为较大的电力系统的一部分并且相互影响。而测量功能可以给出分布式电源的输出和当地负荷的清单。

3、实际应用中每个分布式电源的并网系统并不一定包含所有的组件。

其具体选择受市场需求、技术特性以及相关规范和标准的驱动。并网系统使得分布式电源、地区电力系统以及用户之间可以互动。并且是它们之间通信和控制的通道,这种互动在电压和频率的调整无功补偿以及故障保护和协调时可以非常迅速 (毫秒级或几个周期) 。而在向电网输出电能或为系统担当削峰任务时较慢 (几秒到几分钟) 。并网包的性能、兼容性和规范将在一定程度上最终决定对电力市场的长期渗透能力。可以根据分布式电源的特性和所要实现的功能把并网系统分为如下几种:

(1)逆变器型并网系统,如用于燃料电池、光伏系统和微透平机组等发出直流或高频交流电的分布式电源。

(2)具有同步功能的并网系统,用于与地区电网并联运行的分布式电源。当分布式电源担任削峰、基本电源、联合发电或作为紧急和备用电源时采用此种并网系统。

(3)包含远方调度模块的并网系统,电力系统可以根据需要实现对分布式电源的启停进行实时远方调度,这时并网系统还需附加测量、监视和控制设备。

并网系统的功能日益增强,但是使用者总是希望并网系统具有高可靠性、高自动化程度的同时保持价格低廉。短期内将会存在两个截然不同的市场一个是定型的、即插即用的适用于居民和小型商业机组,另一个是面向大型的特定场所的分布式电源尽管存在着市场上的分类,并网技术不同体系以及不同制造商生产的组件应具有良好的兼容性。为了规范这些要求和影响,就必须制定得到各方认可的关于并网系统的统一规范和标准。这些规范和标准将对分布式电源并网设备的制造、安装和运行都有相应的要求。

三、分布式电源的概念和种类

1、分布式电源的概念

分布式电源有时也称为分散式电源,电力的生产和使用在同一个地点或限制在局部区域内。在集中供电的大电网覆盖地区,电力用户一侧建设的电源点或电力消费限制在配电网内的电源点可作为分布式发电看待,自备电站就是一种分布式发电。在大电网未覆盖地区,电力由分散的独立电源或小型独立电网提供,也可称为分布式发电。分布式发电的主要特征是电力就地消化,与电站规模、发电技术和燃料无关。分布式供电系统是相对传统的集中式供电方式而言,一般指为满足某些终端用户的需求,接在用户侧附近的小型发电机组或发电及储能的联合系统,规模不大,一般在几十千瓦至几十兆瓦。通常要用天然气、氢气、太阳能、风能等具有环保特性的能源来发、供电。这种供电技术是一种可利用多种能源的技术。所以简单来讲分布式发电就是在用户附近配置较小的发电机组 (几十千瓦到几十兆瓦) ,以满足特定用户的需要或支持现存配电网的经济运行。这些小的机组包括燃料电池、微型燃气轮机、光伏电池和风力发电等。

分布式发电系统可以由不同的电厂组成,各电厂使用不同的一次能源。分布式电厂可以按照发电设备的发电能力或按照其在整个电网中的位置来分类。分布式发电系统可以定义为:所有不直接与国家电网连接、不由中央配电系统进行配送、不经电网调频的发电系统。这个定义和目前对输电网的定义相符,按照这个定义,输电网的主要功能是连接发电厂和配电系统。从这个意义上说,现在只有高压和超高压线路才被看作输电线,这些线路只与10MW以上电厂连接。因此目前认为将来只有10MW以上才可以直接参与电力市场 (即:售电) 。因此这样说来,分布式发电应该包含所有发电能力在IOMW以下电厂。

2、分布式电源的种类

从广义上讲,分布式发电的主要特征是电力就地消化,与电站规模、发电技术和燃料无关。只要符合这一特征的一般均可以成为分布式发电。故可将其粗略分为两大类:

(1)发电性质的分布式发电(见表1)。此类以小型燃气轮机、光伏发电等为代表。

(2)储能性质的分布式发电(见表2)。此类以超导储能、飞轮储能等为代表。

1、太阳能光伏电池发电系统

太阳能光伏发电的能量转换器件是太阳能电池,又叫光伏电池。太阳能电池发电的原理是光电伏打效应。当太阳光照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光电子一空穴对。在电池内电场作用下,光生电子和空穴对被分离,电池两端出现异性电荷的积累,即产生“光生电压”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则有“光电电流”生成,从而获得功率输出。这样,太阳的光能就直接变成了可以付诸实用的电能。太阳能发电是由电池组成方阵进行发电,方阵在室外工作,其输出功率和效率严重地受温度和太阳照度的影响。通风良好可降低组件的工作温度而提高方阵功率的输出。光伏电池是将可再生的太阳能转化成电能的一种发电装置。国外开发的屋顶式光伏电池发电技术已得到广泛的关注。德国最著名的2000户屋顶工程,超过2000户家庭安装了屋顶式光伏发电装置,平均每个分布式发电单元发电量达3kw。虽然光伏电池与常规发电相比有技术条件的限制,如投资成本高、系统运行的随机性等。但由于它利用的是可再生的太阳能,因此其前景依然被看好。蓄电池是目前在电力系统中应用最有前途的储能装置之一,分布式发电系统中应用最为广泛。由于技术的限制,蓄电池也存在投资高、寿命短、环境污染等诸多问题。但就目前的状况而言,蓄电池仍会在一段时间内得到广泛应用。

2、风力发电系统

风力发电机组从能量转换角度分成两部分:风力机和发电机。风速作用在风力机的叶片上产生转矩,该转矩驱动轮毅转动,通过齿轮箱高速轴、刹车盘和联轴器再与异步发电机转子相联,从而发电运行。它最有希望的应用前景是用于无电网的地区,为边远的农村、牧区和海岛居民提供生活和生产所需的电力。风力发电技术在新能源领域己经比较成熟,经济指标逐渐接近清洁煤发电。风能发电一般采用异步发电机;但也有采用同步发电机的,风力机经电磁滑差离合器驱动发电机,效果较好,输出功率稳定。对于风力机而言,输出的有功功率由风速决定的,会随风速的变化而变化,发电机吸收的无功功率也会变化。为了使输出功率稳定,风力机采用主动失速控制系统,此系统是将定桨距失速控制与变桨距控制这两种控制方式结合起来,允许叶片在一个很小的范围内倾斜,能在较宽的风速范围内输出稳定的功率。

四、储能技术

基于系统稳定性和经济性的考虑,分布式发电系统要存储一定数量的电能,用以应付突发事件。目前储能技术得到了迅速的发展,为分布式发电提供了很大的空间,主要表现为3个方面:对系统起稳定的作用;适当的储能可以在分布式电源单元不能正常运行的情况下起过渡作用;储能使得不可调度的分布式电源发电单元能够作为可调度机组单元运行,提供削峰、紧急功率支持等服务。储能技术的形式多样,需具体情况作具体的选择。

1、蓄电池储能

蓄电池是目前在电力系统中应用最有前途的储能装置之一,分布式发电系统中应用最为广泛。由于技术的限制,蓄电池也存在投资高、寿命短、环境污染等诸多问题。但就目前的状况而言,蓄电池仍会在一段时间内得到广泛应用。

2、超导储能

超导储能系统将能量存储在由电流超导线圈的直流电流产生的磁场中,其中的超导线圈浸泡在温度极低的液体 (液态氢等) 中,然后封闭在容器中。所以说,一个超导储能系统包括冷却系统、密封容器以及作为控制用的电力电子装置,。超导储能系统的超导线圈需放置在温度极低的环境下,这是目前利用超导储能的瓶颈。一旦超导材料研制成功,超导储能的前景不可估量。

3、飞轮储能

飞轮储能是一种新型的机械储能方式,它将能量以动能的形式存储在高速旋转的飞轮质量中。飞轮储能系统由飞轮转子、轴承、电动/发电机、电力转换器、真空室等5个部分组成。就目前来看,使用的飞轮储能系统主要有高速飞轮系统和低速飞轮系统。高速飞轮系统的飞轮相当小,但转速极快;低速飞轮系统的飞轮较大,但转速相对较慢。

4、电解水制氢储能

这种储能系统需与燃料电池联合应用。在系统运行过程中,当负荷减小或发电容量增加时,将多余的电能用来电解水,使氢和氧分离,作为燃料电池的燃料送入燃料电池中存储起来;当负荷增加时或发电容量不足时,使存储在燃料电池中的氢和氧进行化学反应直接产生电能,继续向负荷供电,从而保证供电的连续性。

参考文献

[1]江南, 龚建荣, 甘德强.考虑谐波影响的分布式电源准入功率计算[J].电力系统自动化, 2007, 31 (3) :19-23.

[2]张红光, 张粒子, 陈树勇, 等.大容量风电场对电力系统小干扰稳定和阻尼特性的影响[J].电网技术, 2007, 31 (13) :75-80.

[3]关宏亮, 赵海翔, 迟永宁, 等.电力系统对并网风电机组承受低电压能力的要求[J].电网技术, 2007, 31 (7) :78-82

上一篇:电子驱动器应用管理下一篇:油浆系统