基于三维设计的机械制图课程教学改革研究

基于三维设计的机械制图课程教学改革研究

基于三维设计的机械制图课程教学改革研究

　　关键词:三维设计;二维设计;制图课程教学改革
摘要:三维设计软件的普及实现了机械产品设计方法的变革,要求对机械制图课程的教学进行改革。通过三维实体设计进行分析,结合二维图样表达三维物体的传统设计方法的应用现状,提出机械制图课程的教学改革应基于三维设计,构建以三维实体设计为主线,三维实体表达方法和二维工程图表达方法并重的知识结构体系。

　　
　　一、机械产品设计方法的变革
　　
　　纵观产品的设计过程,设计人员首先在头脑中构建的产品是三维实体,受限于产品建模和表达的手段,设计产品只能采用投影的方式,所以必须将实体的表面形状抽象成基本模型单元,依循正投影法、转换规则和制图规范把实体表现在二维平面上。产品制造人员则需要按转换规律将二维视图中的局部信息通过想象、整合,将该实体的形状再现在头脑中,而后再进行分析、工艺设计、生产加工出产品。应用二维图样表达的三维物体不直观,从三维物体到二维图样的画图过程以及从二维图样到三维物体的读图过程都需要工作人员有较强的制图基本功。对于制图基本功差的设计人员和制造人员,限制了产品设计和制造信息的表达和交流,限制了设计者的创新思维;对于没有制图基础的设计人员和制造人员,这种二维图样表达三维物体的方式,几乎是一道难以逾越的障碍。而事实上,要较好地掌握由平面投影想象空间三维实体的形状是有一定困难的。
　　计算机辅助设计(CAD)技术自20世纪50年代问世以来至今已广泛应用于工程设计及工程建设等各个领域。二维CAD系统对设计领域带来冲击,在二维CAD环境下,计算机系统能帮助设计者绘图,减轻了设计者手工尺规绘图的负担。但是,采用二维CAD设计绘图,设计者头脑中首先要有完整、明确的产品构思,才能在此基础上画出设计图样。否则,设计构思是表达不出来的。二维CAD环境下,设计与表达方式也没有发生根本改变,仍然是二维图样表达三维物体。
　　计算机技术的飞速发展,特别是三维设计软件的普及,使三维实体设计受到了企业的欢迎,越来越多的企业应用直接的三维设计,实现了机械产品设计方法的变革。
　　
　　二、三维实体设计的优点
　　
　　(一)三维空间中进行构思设计使设计过程更直接、更直观、更容易
　　机械产品模型一般是若干基本几何形体的集合构成的几何模型,常见的基本几何形体是圆柱、圆锥、圆球等回转体和棱柱、棱锥等平面立体。在产品设计的最初阶段,设计者的产品构思往往是概括的、粗略的,某些局部和细节可能是模糊的、未确定的。在人机合作的过程中,设计者根据设计和工艺要求,做出基本几何形体的形状、大小、相对位置等决策性决定,就可实现三维建模,设计者不易考虑或没有考虑的设计构形细节,可通过屏幕的三维动态显示进行观察和交互修改。虚拟现实环境可使产品模型、运动状态模型(四维时空模型)任意旋转,使设计者从各种角度甚至从内部进行观察。在三维空间中进行构思设计避免了由三维实体到平面表达和由平面投影想象空间三维实体的形状的困难。
　　三维实体设计从三维实体模型入手,采用直观简单的拖放式技术,像搭积木一样把需要的实体放进去,运用鼠标通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列、打孔等操作不断改变其结构,最终完成整个产品的设计,更符合设计活动的客观规律。
　　所以。在三维空间中进行构思设计是培养空间想象力的最佳途径,也是训练设计思维方法和开发、提高创新能力的重要模式。
　　
　　(二)三维实体设计缩短了新产品的研制周期
　　按传统的方法设计,对产品设计的全过程难以约束,设计错误不能直观地检查出来,有时设计过程中某些尺寸和结构的微小误差,就会使整个修改工作从头做起,从而使设计过程修改工作量过大,周期过长。而且产品设计完后需要试制实物样机,一旦设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 有所变动,就必需重新制作样机,这样不但设计周期长,还造成人力物力投入大,生产成本高。
　　三维实体设计软件采用参数驱动、特征造型、动态导航,使用非常方便;还可从标准图库中根据需要随时选用标准件和常用件,只要给定关键参数即可方便生成;必要时,可自建图库,改变了过去设计过程中费时费力的状况。
　　用三维实体设计软件进行产品设计,直接进行三维实体造型、模拟装配、干涉检查、机构分析,在装配过程中可及时发现设计过程中的错误和问题,进行动态修改,避免了试制过程中大量的设计更改,减少了从设计到制造过程的中间环节,保证了设计质量。不仅大大缩短了新产品的开发周期,还降低了设计成本。
　　
　　(三)在三维CAD/CAM一体化环境下,设计和制造的全过程可使用统一的数据
　　产品三维实体设计所得的数字化模型,为后续的有限元分析、数控编程、模拟与仿真等设计活动,以及产品的整
　　个设计过程的自动化和生产数字化提供了信息源,为企业赢得更强的市场竞争力和更大的经济效益。
　　
　　(四)需要时,可以方便地从三维实体模型获取二维图形,并对二维图形进行尺寸和粗糙度的标注,形成二维工程图。
　　
　　三、机械制图的教学改革方向
　　
　　长期以来,机械制图教学重点主要放在平面投影、二维工程图样的表达及阅读、制图技能上,教学内容更多地是研究如何用二维图形将三维形体准确地表达出来,用平面的投影规律去解决三维空间问题,以及如何根据二维图形想象出三维形体。在教学过程中要求学生通过从空间到平面再到空间的不断往复来培养形体表达能力和空间想象能力,但事实上,要在较短的时间内掌握由平面投影想象空间三维实体的形状是有一定难度的,部分学生对这门课的学习感到很吃力。在产品设计和制造都用二维图形交流的时代,这种以“二维为主、三维为辅”的教学模式体现了一定的必要性与合理性。
　　在新的形势下,这种传统教学模式、教学方法与社会对高素质的人才的需求相比已经远远不够,机械制图课程教学改革,应着眼于高素质人才的培养,教学重点应由制图方法转向工程设计的系统思想和创新意识的图形表达,由以传授知识为中心转移到能力培养上来。机械制图教学的作用应是:有助于培养空间思维能力和图形表达能力;利用计算机进行构形设计的能力;培养探索精神及团队精神。由于目前在生产实际中,相当一部分企业还没有实现数字化生产,仍需要以二维图样传递加工信息,而传统的机械制图是解决空间形体二维表达与标注的体系,与传统设计方法相适应,因此还必须掌握二维工程图的最基本理论、表达方法和读图方法。
　　传统的机械制图课程需要基于三维设计进行教学改革,构建以三维实体设计为主线,三维实体表达方法和二维工程图表达方法并重的知识结构体系。
　　
　　四、机械制图课程教学改革的主要内容
　　
　　(一)以现代设计制造理论和技术、现代信息科学技术的进展为参照系,把三维CAD/CAM技术融入机械制图教学中,运用现代科学技术,以三维实体设计为主线,构建以培养创新精神和创新能力为目标的课程体系。
　　(二)面向三维设计重新组织教学内容,加强培养学生的三维分析和表达能力。机械制图课程教学内容以培养学生的设计意识为主线,讲授为进行正确设计表达所必须具备的知识—画法几何、机械制图、计算机图形学基础及应用。
　　其中,传统的基于投影的画法几何内容要进行大量的删减和压缩,以能够读懂二维工程图为原则。由于在三维CAD系统,相贯的立体的形状、大小和位置输入计算机后,就可自动生成相贯线,画法几何中较复杂的相贯线求解对空间思维能力培养益处不大,相贯线内容的难度应降低,只需掌握相贯线的画法和大致趋势即可;因为现代CAD系统大多提供标准件库可供选用,而一些标准件的图样仅仅是一些不表示投影关系的符号,所以螺纹等标准件的内容也应削减一部分。

摘要：本文介绍了我院以“产学研”方式合作建设开放式大型主机实践教学平台，创新大型主机实践教学模式，构建从课程体系、教学模式、考核方式、实习教学全过程的知识价值链，以此培养满足业界需求的专业技术人才。
　　关键词
本文来自：计算机毕业网 ：大型主机；实践教学；创新人才
　　　　　　
　　1引言
　　
　　国内部分重点高校从1997年开始陆续开设大型主机技术课程，目前全国已有8所高校提供大型主机课程教学，其中部分高校还设立了大型主机技术专业方向，使我国成为世界上为数不多的在大学阶段开设大型主机专业的国家之一。然而，与国内外主机用户对人才的现实需求相比较，高校培养人才在创新意识、创新精神和实践能力上还亟待加强；技术创新型人才、技术与业务复合型人才的培养严重不足；在人才培养过程中，调动学生学习的主动性与创造性明显不够，对学生动手实践能力的锻炼还存在较大 的差距。
　　因此，为适应社会发展与时代变化的新要求，必须转变大型主机人才培养的思路，突破传统封闭式教学模式的羁绊，探索培养创新型人才的大型主机实践教学新模式。
　　
　　2开放式实践教学平台的建立
　　
　　现代意义上的大学的特点就是“开放性”，大学不再是封闭的象牙塔，而是知识传播与知识创新的一个开放性、扩散性的平台。这种平台具有“全球化”、“市场性”、“无边界”的特点，体现大学“贴近产业、融入社会”之特色，反映大学在办学理念、师资队伍、(新)生源质量、募集发展资源等多方面的活动之中，而这些活动的终点，亦是决定大学办学水平和其根本社会价值的因素就是创新人才，这也是决定大学生存和竞争力的核心要素。由此理念出发，建立“开放式”的实践教学平台成为创新型人才培养的必然。
　　我校在实践中通过“产学研”合作共建的方式，建设起“开放式”主机人才培养实践教学平台，学校的教学实践活动在此平台上进行，同时平台也在实践中逐步得到充实与完善。
　　这个平台的基础包括大学、行业用户、主机生产商与合作伙伴等成员，成员们组成一个有机开放的“生态系统”，相互依托共存、实现共同发展。在这个“生态系统”中，主机生产商美国IBM公司免费提供IBM eServer zSeries 900大型主机系统及全套软件、技术资料和系统维护服务(价值超过一亿元人民币)；IBM美国硅谷实验室提供教学专项技术与大学师资进修岗位支持(承担人员在美期间的全部费用)；国内外主机用户提供主机人才需求信息、经费以及大学生实习就业岗位(如花旗集团软件公司每年提供2万美元人才培养经费)，而同济大学则在系统中扮演“知识加工厂”的角色，从制订人才培养方案、构建课程体系、改革教学模式与考核方式、到建立企业实习教学基地，形成一条完整的知识价值链，将学生知识技能与实践能力的培养落到实处。
　　
　　3实践教学知识价值链的创新
　　
　　3.1课程体系的构建
　　以人才的全面发展理念为引导，构建具有技术前沿性、技能实用性的大型主机技术课程体系和创新人才培养方案。
　　根据主机用户的行业特点，将大型主机专业方向划分为主机应用技术和主机系统管理两个领域方向，研究制定相应的培养方案与教学重点。紧密联系企业需求，按照行业特点增设特色专业选修课程。在课程教学中加强实践环节的比重，突出动手能力的培养，以适应用户对大型主机技术人才的需要，使学生能在技术知识和综合素质上满足业界标准的要求。同时，强调培养大学生的团队合作、表达能力、外语技能等“软性”技术素质，消除学生技能短腿。
　　为使大型主机教学内容反映主机技术发展，对传统教学内容和教材进行再研究，联合国际顶尖主机技术实验室，学习吸收前沿技术，编制满足创新人才培养要求的精品课程与教材。
　　3.2教学模式的变革
　　在专业课程教学中，采用“Learning by doing”这一适合工科教育的教学模式，大力推广“项目驱动、案例导向”启发式教学方法，彻底铲除填鸭式教学的温床。
　　在Learning by doing教学模式中，学生与教师的角色发生了彻底转变，学生真正成为课程的主角，教师转变为学生的顾问，学生须报出具有一定创新性的课程项目选题，依靠自主学习掌握知识，授课教师充作顾问角色，在课堂上与学生就项目实施过程中所遇到的问题或想法提出指导意见。通过“做”的探索，使学生形成对主机专业知识的深刻理解。运用互动式教学方式，学生们潜在的想象力和创造力在教学开发过程中被充分释放出来，实现了传统教学模式无法达到的教学效果。
　　“主机银行业务应用案例分析”(2006年度教育部-IBM精品课程)是一门采用Learning by doing教学模式的代表性课程。教师结合银行业务，在讲授主机技术的实际应用案例，使学生学到如何将主机技术应用于行业业务实践之中。学生们结合“2006花旗杯金融信息技术全国大赛”和“IBM大型主机技术2006全国校园应用大赛”，报送了十数个选题方案，经过初评、答辩和选题整合，选定“TONGJI MINI BANK”作为集体参赛项目，该系统包括银行存款、贷款、外汇交易等业务子系统。经过激烈竞争从61位同学中选拔14位同学组成竞赛参赛队，在指导教师的带领下大学生们利用三个月时间(包括暑假)开发成功(6万行代码、2500页文档)，此项作品获得“2006花旗杯金融信息技术全国大赛”冠军和“IBM大型主机技术2006全国校园应用大赛”两项大奖。
　　3.3考核方式的改革
　　考试是学生学习的指挥棒。国内学生缺乏实践与创新意识和能力的根本原因之一，传统教学基本上仍沿用“考概念、考原理”这一“经典”的课程考核方式，不扔掉这根指挥棒，培养学生实践与创新能力的愿望还难以实现。
　　除基础技术理论课外，大型主机技术专业课均以实践项目作品作为主要考核方式。例如在“主机系统管理基础”这门课程中，教师鼓励和引导学生资助钻研涉猎超出课本教学深度要求的知识领域，有的学生通过阅读大量的专业技术文献，写出系统管理某一个专题的技术发展论文；有的学生结合自己在企业实习实践，在主机平台上模拟开发出系统管理各种小工具；有些同学组织起来翻译IBM技术文献(红皮 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf )……。期末考核则通过项目展示、演讲、答辩的方式，评定课程成绩。
　　这一考核模式对培养和提高学生自主学习能力非常有益。开动脑筋报选题，可以充分发挥学生的想象力和创造力；广泛涉猎可拓宽学生的视野；项目实践锻炼可以提高自学和解决实际问题的能力；以自由组合进行团队项目开发，可培养学生团队合作的能力；采用演讲演示答辩的方式验收课程项目，可以培养交流表达能力。
　　3.4实习教学的创新
　　实习教学是知识加工链上的最后一环，也是在企业真实环境中培养大学生“学以致用”能力的关键环节。在大型主机专业方向教学中采用“3年在校学习+1年企业实习”的人才培养方案，学生们通过实习或实训，得到将所学的知识技能应用于实践检验的机会，强化并锤炼了大学生工程实践能力。
　　近年来学院已先后与IBM公司的 CSDL/CSTL/
　　TSS/SVL等机构、Citicorp Software、State Street、Autos&Origin、First Data和HiSun等近20家海内外单位，合作建立大型主机技术大学生实习基地。学生们不但在实习中学习到企业文化、企业精神等技能，而且许多学生毕业论文均是根据学生在企业实习中从事的实际项目选题、研究和答辩的，这既解决了企业遇到的实际问题，又保证了毕业论文的质量，同时通过实习也提供给学生高质量、高水平的就业机会。教师们通过定期走访实习企业也掌握了业界对人才要求的第一手资料，为更新和完善课堂教学提供了依据。
　　
　　4对实践教学模式改进的思考
　　
　　在探索大型主机实践教学模式上我们已走出了坚实的第一步，然而面对国内外业界的需要，仍应在如下方面持续改进与不断完善。
　　(1) 扩大海外合作与交流
　　大型主机用户大量的在国外，而主机技术的一流研发在美国。从全球产业结构调整趋势看，中国将是今后大型主机技术人才的主要国际培养基地之一。美国IBM公司的“万名人才计划”显示，其计划到2010年在中国和印度各培养1万名主机技术人才，除用于提供本地需求，更要输出海外满足国外用户要求。积极主动地建立与扩大海外交流理应是下步工作之重点。
　　(2) 强化师资队伍建设
　　建立起一支高水平、高素质，具备创新能力与实践能力、稳定的教师队伍，是培养高素质、创新型、国际化的主机技术人才的基础，对重点培养的教师拟定培养 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 ，制定政策，给机会、定岗位、投经费，以调动教师执教的积极性。利用“开放式”教学平台，加强与用户的联系，聘请业界资深技术专家担任兼职教授，与海外企业和研究机构合作提升现有师资的教学业务水平，吸引企业在职技术人员兼职组成创新人才师资队伍，使实践教学质量达到不断提高。
　　(3) 新增面向行业的专业技术课程
　　立足国内主机金融业应用集中的特点，除改进主机银行业应用技术课程外，增设主机技术保险行业应用、主机技术证券行业应用等专业技术课程，以积极应对金融行业用户对主机人才的新需求，培养有竞争力的人才。
　　
　　参考文献
　　[1] 中华人民共和国教育部.“关于批准试办有关高等示范性软件学院的通知”(教高[2001]6号)，2001.
　　[2] 覃文忠. 高校创新人才培养体系研究[J]. 高等建筑教育,2004,(1):1-4．
　　[3] 黄杰. 基于校企合作的软件工程教育创新实践[J]. 计算机系统应用,2006,(12):207-212.
　　

网络时代图书馆弱势化的原因及对策

　　关键词:图书馆;服务工作;弱势化原因;对策
摘要:本文主要探讨了网络时代图书馆弱势化的原因,对图书馆服务工作的利弊及对策。
　　

　　随着人类社会的进步,我国经济的腾飞,各行各业的发展都与国际化标准接轨。特别是网络时代的快速发展,更是超越人们的思维想象与空间,一些新的理念与词汇已映入了我们的眼帘,在实际工作中高效、方便、快捷的应用。做为图书馆工作者不得不顺应时代的潮流和发展,增强现代化知识的内涵,与时俱进,更好地服务于社会。同时,我们深感肩负的责任重大,也给网络时代图书馆工作者提出更高的服务标准,很多新问题等待我们去思考和解决。本人多年来一直从事图书馆一线部门服务于读者,深有感触,更有体会。
　　
　　一、网络时代图书馆弱势化原因分析
　　图书馆弱势化将对整个社会的可持续协调发展产生消极而负面的影响。要扭转图书馆弱势化,首先要分析图书馆出现弱势化的根本原因,才能对症下药,有的放矢地寻求对策。
　　本文认为,图书馆出现弱势化的根本原因在于自身的发展滞后于社会的发展。图书馆长期以来形成的组织机构、运行方式以及馆员的观念和行为逻辑,未能根据网络时代的变化和需求及时做出调整,最终导致图书馆出现弱势化。
　　传统意义上的“图书馆”、“馆藏”、“读者”、“存档”等概念及其相互关系已经并且还在继续变化中,读者的学习行为也已经发生了很大的变化,而不变的是大多数馆员的固有认识,他们不愿正视真实存在的问题和困惑,因此还没有足够的改变来适应用户的需求。“馆员始终认为图书馆是秩序和理性的象征,将检索和精确性看得至高无上——却不管用户的喜好”,“图书馆在自己封闭的本行业内部,把要做的都做了,但对于我们最主要的服务对象——信息消费者——却没有提供什么帮助”。
　　那么,为什么信息消费者愿意舍弃精确和理性的图书馆而选择相对显得混乱无序的Web呢?找出“Google现象”产生的原因,再与图书馆的做法进行分析对比,就自然找到了图书馆弱势化的原因。较之传统的图书馆,Web和Google们受信息消费者欢迎的因素主要有以下3方面:
　　(一) 自助服务
　　同其他形式的消费一样,自给自足和方便是信息消费者的首要驱动力。大量的信息已被发布到网络上,信息消费者只需把一个词键入检索框中,点击一下按钮,立刻就能查找和利用到所需要的东西。借助简单的检索方式和界面,信息消费者既不用专业人员的导引,也无需同信息机构对话,就能利用网络的自助服务获取信息。
　　而检索图书馆内的信息却受控于词表和分类体系等,使用这一系统是个相对复杂的过程,需要馆员的指导和帮助。在网络世界里,图书馆实体馆藏的有序展示与其高度结构化、标准化的服务对用户可能没什么帮助,甚至起阻碍作用。
　　(二)用户满意
　　最新研究表明,信息消费者对他们在Web上找到的信息的质量总的来说表示满意。Google每月会吸引至少5000万的忠实用户,并且用户满意率高达97%。无可争议的事实是,在开放的Web上获取和查找信息和内容,远比在图书馆(无论是实体的还是虚拟的)要快、要方便,而且消费者觉得这些检索很成功。
　　馆员低估了用户的网络搜索技能以及他们对Web的满意度和依赖度。对于信息消费者来讲,用什么手段来检索并不重要,重要的是找到满意的答案。正如人们所知道的,让满意的消费者改换品牌是很困难的,除非别处有非常肯定的回馈和优势。
　　(二) 无缝性
　　在网络计算技术和无线技术的支持下,借助通讯装置和软件,网络时代信息消费者的世界形成了一个无缝的“信息圈”——学习、工作和娱乐交织在一起,之间的界限都消失了。生活在这种无缝世界里,消费者可以自由自在、随时随地地获取信息,以支持他们的学习、工作、和社交活动。而图书馆现有的内容组织机构和内容展示之间的脱节及缺乏交互性,也许是无法融入无缝环境的最大障碍。
　　
　　二、扭转图书馆弱势化的对策
　　面对图书馆弱势化,逃避和抗拒Web所影响和改变的现状是没有出路的,图书馆唯一的理性的选择就是主动适应这种变化,在积极融入时代的过程中改善自身的地位并避免进一步弱势化。
　　面临危机,图书馆要改变以自我为中心,忽视用户需求的做法,从用户的角度而不是图书馆的角度来考虑问题;馆员要学习Web和Google们的优点和长处来适应和满足用户的需求,这样才能吸引用户。因此,基于本文第三部分的分析,笔者认为,要扭转图书馆弱势化,以下对策应为明智之举:
　　(一)贴近用户,提供自助服务
　　尽可能地就近查找信息和寻求建议是人类的天性,尽可能地简便、不麻烦他人也是人类的天性,便利性和自助性比以往显得更加重要。用户非常满意自助服务在图书馆的应用,“服务越来越好,见面越来越少”。现有的元数据和分类方式固然有其优势,但我们在保持这种优势的时同,要让信息消费者感觉不到它们的存在。数字图书馆的发展趋势之一就是要建立一批数字资源丰富、数字信息处理能力雄厚的与用户不见面的网站,形成一个提供数字信息服务的社会化、网络化的虚拟环境而非实体机构,用户根本不知道他所获得的数字资源来自何处。
　　图书馆应充分利用RSS feeds等推送技术,主动走进用户的空间,将内容和服务推送到用户跟前,而不是等待用户来访问我们的信息圈。图书馆要在看不见的幕后做好准备工作,做到无论用户在哪里都能贴近用户,当一切正常运转的时,就隐藏起来不露面,而当用户需要他们的时候,就魔法般召之即来。
　　(三) 针对用户无缝和协作环境的要求,给用户一种无缝体验。
　　无缝体验已成为信息消费者的共同期望,让用户无缝地、可扩展地使用更广范围内的分布式资源,应该成为我们的目标。要为信息消费者提供一个无缝环境,有两个至关重要的因素:
　　一是“链接”或曰“关联”:在一个持续扩大和更为多样化的信息圈里,当作为内容导引的人群(馆员)和机构(图书馆)在虚拟世界中消失了,关联和互操作性就显得前所未有的重要,在各种类型的内容之间必须有更多的链接。图书馆应充分发挥自己在提供内容的关联方面所特有的优势,将关联的内容交互起来,将有序和无序的信息链接起来,增强导引功能。
　　二是协作:协作是图书馆创造无缝环境的最有意义的和持久的解决方案。图书馆及同类机构之间的协作是“整体大于局部叠加”的典型范例。协作创建了“完整馆藏”;协作可使彼此的实力发挥到极致;最重要的是——协作构建了一个信息共同体,构建了一个无缝信息圈。
　　(三)实现内容的整合与分割
　　在一个分布式的网络环境中,内容的整合显得日益重要,用户对内容的整合兴趣越来越大、要求也越来越高。因此,图书馆有责任把社会上数字的与非数字的无序资源(包括支持学习、研究与管理的各种系统)进行有序整合,把和一个主题相关的所有内容聚集在一起,从一个共同人口来获取内容,从而组成一个功能更强大的知识系统。
　　图书馆还面临着另一个内容描述层面的挑战——分割。现在,一般用“微内容”来描述从大块内容集合中分割出来的更小的内容单元。用户已不再关心原始的承载信息和“容器”是什么样子,而只希望能够立即使用这个“微内容”,并期望在更加微小的层面上检索和定义内容。在这一发展趋势下,图书馆应对收藏的资源进行更加充分的分割和揭示,不断寻求以最小单元来描述内容,以满足用户要求。
　　
　　三、结语
　　机遇与挑战并存。无可回避的事实是,用户将继续使用Web和搜索引擎来查找和检索信息。尽管现代信息技术和网络给图书馆带来一定的冲击,使图书馆面临弱势化的危机,但图书馆作为文献信息的集散中心,为社会提供文献信息的性质和天职在人们的心目中没有改变。即使是在当今的网络时代,图书馆也仍具备自己明显的不同于他人的优势和功能,包括查找和获取资源、信息和知识管理、组织与导航以及提供内容的关联等等。因此,图书馆完全具备;走出弱势化危机、重新获得公众依赖的可能性和信心。面对挑战,图书馆只要积极关注用户的看法,贴近用户,与同类组织联合建立一个无缝信息圈推送给信息消费者。这个信息圈里有易于使用的大量微内容,整合了所有相关联的信息,有良好的链接和导引。这个信息圈深深地融入人们的生活,无处不在而又隐藏不露,供人们需要时随时随地进行自主服务。做到了这些,图书馆定能扭转其弱势化并恢复其无可替代的社会重要性和公共价值。
　　
　　参考文献:
　　[1]詹福端.“数字图书馆——促进知识的有效应用”,国际研讨会论文集,北京:科学技术文献出版社,2004
　　[2]陈蒸源.数字图书馆非图书馆,大学图书馆学报,2005(4):2-8

浅析XML文档和关系数据库之间的信息交换

　　关键词:可扩展标记语言;关系型数据库;XML查询语言
摘要:针对当前关系数据库广泛应用的事实,研究了XML文档和关系数据库之间数据的双向转换,并讨论了如何把XML查询

表达式转换为SQL查询的问题。

　　Simple Analysis on Transformation Between XML Documents and Relational Databases
　　Tang Ye
　　(Zunyi Normal College,Computer Science Department,Zunyi563002,China)
　　Abstract:Due to the popularity of relational databases,we study the bi-way transformation between

the XML documents and relational databases. Furthermore,discuss the way of transforming XML query

expression into SQL query.
　　Keywords:XML;Relational Databases;XML-QL
　　一、XML与数据库的异同
　　XML使用XML文档提供数据存储,采用DTD或XML Schema来描述数据的逻辑结构,用XQL、XML-QL、QUILT等查询语言作

为直接操作XML文档中数据的工具,能够对数据进行直接存取访问,采用SAX(Simple API for XML)和DOM提供了应用程序

的编程接口。这样在数据量一般、用户较少、性能要求不高的环境下可以把XML当作数据库来使用。用XML存储数据的

优势在于它的开放性好,XML独立于厂商可以跨平台运行,允许不同来源的数据无缝集成,从数据描述的角度看,XML灵活

、可扩展,结构与显示是分离的,并且可以直接支持Web应用。
　　不过,XML还缺少很多在真实的数据库中所必备的内容。在要求有多用户使用、需要严格的数据完整性并且对性能

有很高的要求的情况下,数据库的优势就很明显了。DBMS具有分阶段事务提交、加锁等自动的并发访问机制,它的索引

功能可以极大地提高数据查询的速度,有灵活和安全的用户权限管理功能,并且在数据完备性、多用户访问、触发、多

文档查询等方面有强大的机制。
　　当然,我们不排除在将来XML文档能够拥有数据库的一切优良特性,甚至数据库本身就是用XML来实现,但在目前的情

况下,关系数据库还在商业应用中占主导的地位,在这样的背景下研究XML与数据库之间的相互转化,特别是与关系数据

库之间的转换就显得特别重要。
　　二、转换原理
　　由于XML是层次结构的,它可以对非关系型的数据进行编码。但是,目前服务器上维护的数据来自关系型数据库,因

此我们首先讨论如何使关系型数据和XML结构相配。[1]
　　关系数据库的基本组成单位是表,这里定义一个映射实现表和XML数据文档之间的转换。假设一个表:TABLE(A1,A2,

…,An),其中An表示 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 中的第n个字段名,可以用下列算法转变为一个XML文件。
　　1.将整个表格表示成为标记块,以后的所有操作内容都放在这两个标记之间。
　　2.将表格的第一行表示成为标记块,并且在该行中的每一列,以列的字段名作标记名,依次表示为标记组合。
　　3.对表格中的其他行重复上一步的做法,直到表中最后一行数据。
　　转换后的结果如下图所示:
　　
　　
　　
　　 X11
　　 X21
　　… …
　　Xn1
　　 ……
　　X1m
　　X2m
　　… …
　　Xnm
　　
　　
　　我们可以建立数据库模式(database schema)和XML数据模式(xml schema)之间的映射关系,实现信息的转化。
　　从数据库的数据模式到XML数据模式的转化规则是:[2,3]
　　(1)为每一个表创建一个元素。
　　(2)为表中的每一个字段创建一个属性或只能是PCDATA(可解析字符串)的子元素,子元素或者属性的类型尽量与表

中的字段数据类型一致,若字段在表中允许为空,则该字段对应的属性或者元素也应该允许空。
　　(3)对每一个主键和外键关联,将外键所在的表创建的元素作为子元素插入主键所在的表所对应的元素中。
　　从XML数据模式到数据库的数据模式可以用如下的方式建立:
　　(1)为每一个有子元素或者混合内容的元素建立一个表,该表具有一个关键字。
　　(2)为每一个混合元素建立一个独立的表,该表通过父元素表中的关键字建立关联。
　　(3)为每一个元素的单值属性和每一个只能是PCDATA的一次出现的子元素创建一个字段,如果该子元素或者该属性

在XML中允许为空,则相应的在数据库中,该字段允许为空,如果属性或者元素不能为空,则该字段不能为空。
　　(4)为每一个元素的多值的属性或者能在文档中多次出现但类型是PCDATA的子元素创建独立的表,该表与父表通过

父表的关键字关联。
　　这样的转换比较完整地将原来存在于XML文档中的结构映射到了数据库中,接下来的要做的只是将该DTD对应的文档

的内容导到数据库中即可,这种导入是非常简单的。
　　需要注意的是当XML文档不是由数据库中导出,而是由应用程序来指定XML文档的数据结构时,从XML数据模式映射到

数据库模式时存在一些问题:首先是映射到表的时候需要将字段的数据类型设定,DTD文档无法准确定义元素的数据类型

,在引入schema之后可以解决此问题;[4]其次在XML文档中,大小写是区分的,而在数据库中大小写是不区分的,假如在

XML文档中存在两个PCDATA的元素,它们的名称除了大小写不同外都一样,则转换程序会将其转换成两个字段,这会导致

在数据库中错误的发生;另外XML数据是有顺序的,而数据库中的数据是无序结构表达的,办法之一是添加一个sort字段

。
　　三、基于SQL的XML的查询的实现
　　(一)XML查询语言
　　用户对所感兴趣的数据通常有一个查询产生,而查询中最关键的部分是查询的条件表达式。基于这种观

点,SELECT,DELETE,UPDATE等操作的关键都是找到用户感兴趣的数据,并进行相应的操作,利用关系数据库来查询处理

XML数据就成为需要解决的问题。[5]
　　研究者已提出了各种XML查询语言,如Lorel[20],XML-QL,XQL等,一个Lorel查询的例子如下:
　　SELECT x.author FROM project.publication.x WHERE x.title LIKE Lorel%
　　首先我们消除Lorel查询中的变量成分,根据Lorel查询的语义,同一正则路径前缀绑定相同的路径实例。一个变量

可以用其对应的表达式前缀替换。上例消去变量后表示如下:
　　SELECT project.publication.author WHERE project.publication.title LIKE Lorel%

XML查询语言的基本特点是正则路径表达式一个正则路径表达式的定义如下:
　　R=(R1.R2)|(R1|R2)| R*|R+|R?|#|NAME|ε
　　其中R1.R2表示从R1到R2的路径,R1|R2表示选择关系,R*、R+和R?分别表示R的0或多、1或多、0或1次重复,#表示任意路径,NAME表示结点标记,ε表示空路径。
　　与正则路径表达式RPE相对应,仅由结点标记构成的路径称为简单路径表达式(SPE),将仅含简单路径表达式的查询成为简单路径查询。
　　(二)重写RPE查询为SPE查询
　　重写RPE查询为SPE查询的重点在于消去RPE查询中的正则操作符。
　　消除查询表达式中出现的#。一般地,正则表达式E1#E2匹配从E1开始,经一条或多条边到达E2的所有路径。消除#需遍历整个映射图,将映射图中以E1为起点,E2为终点的子图转化为与之等价的正则表达式。将一个图转化为正则表达式的问题是一个已知问题,采用适当的算法我们可以将表达式中的#部分转化为与之匹配的映射子图对应的正则表达式,从而消除#。
　　消除*和+操作符。可以通过在模式层(即DTD图和映射图层)保存数据图中环的路径实例的统计信息来消除 *,类似地也可以消除+操作符。
　　消除|。若表达式S1|S2|…|Sn出现于查询的SELECT子句中,则算法将其重写为n个查询语句Q1,Q2,…,Qn的并。
　　消除?。一个表达式P?可以重写为P|ε。
　　(三)重写SPE查询为SQL查询
　　给定一个SPE查询,SPE-SQL算法[6]将其中的每个简单路径表达式S1,S2 ,…,Sn与DTD映射图中的路径进行匹配,假定该路径在XML-关系映射下对应K个关系R1,R2 ,…,Rn,这K个关系将S1,S2,…,Sn划分成K段相连路径P1,P2,…,Pn,其中路径段Pi(0　　SELECT project.publication.author
　　遍历映射图,查询被重写为如下的SQL语句:
　　SELECT author
　　FROM project,publication
　　WHERE project.Nid=publication.Pid and publication.Nid=author.Pid
　　将XML查询转换为关系系统中的查询过程为:首先将XML查询中的变量消去,把正则路径表达式重写为简单路径表达式,再将SPE表达式的查询转化为SQL查询。
　　参考文献:
　　[1]Ronald B,XML and Databases,http://www.rpbourret.com/xmldbms
　　[2]Goldman R,McHugh J,Widom J,From Semistructured data to XML,Proc of the 2nd Workshop on Web and Databases,1999,2:25-30
　　[3]张素智,卢正鼎,李春林.XML数据库及其应用研究计算机工程与应用,2002,l,8:32-35
　　[4]Widom J,Data Management for XML: Research Directions,http://www-db.stanford.edu/widom
　　[5]刘芳珠,潘亦,潘金贵.基于3层网络架构及DOM的XML系统模型,小型微型计算机系统,2001,l,12:1512-1515

 

摘要:双凸极永磁电机的主要特点是结构简单,适合于自动化制造。与双凸极永磁电机设计有关,得到使定位转矩为零的充分条件。鉴于位置传感器的不精确和一种现存的无位置传感器方案的移相困难,提出了一种新的无位置传感器方案。仿真验证了新方案的精确性。实际可行性由一单片机系统初步证实。
　　关键词:双凸极;永磁电机;无位置传感器

　　Doubly Salient Permanent Magnet Motor Control Scheme
　　Sheng Haoqi
　　(Ningbo Public Transport Vehicle Detection Co., Ltd.,Ningbo315000,China)
　　Abstract:The main characteristics of Doubly Salient Permanent Magnet Motor is simple structure,suitable for automated manufacturing.And the doubly salient permanent magnet motor design is related to positioning are sufficient conditions for zero torque.Given the imprecise position sensor and a non-existing program phase shift position sensor problems,a new Unposition sensor scheme.Simulation results show the accuracy of the new program Practical feasibility and initial confirmed by a microcomputer system.
　　 Keywords: Doubly Salient;Permanent magnet motor;Unposition sensor
　　
　　双凸极永磁电机采用高性能永磁体激磁,工作在双极性状态下,其能量转化率和绕组利用率较传统变磁阻电机要高,因此它具有较高的转矩密度,与相同功率等级的传统变磁阻电机相比,其体积较小。由于高性能永磁体的采用,双凸极永磁电机设计时绕组匝数与相同功率等级的变磁阻电机相比要少,加之采用集中绕组和体积的减小,绕阻端部长度亦较小,故此电机铜耗较传统变磁阻电机要小。在小功率应用范围内,由于铜耗在总损耗中占较大分量,与传统变磁阻电机相比较,双凸极永磁电机在效率上的改进尤为明显。
　　如果控制的设计能使用一个精确的模型,那么利用线性反馈技术和预先计算好的最优的转矩分配函数,就能导致最优的动态性能。然而,使用精确模型意味着复杂的在线计算,或者是巨大的用来查询的表格,这些暂时都难以实现;而实际上模型的不精确性是不可避免的,从而不可避免的使性能变坏;还有实际的测量的不精确。然而可以采用一种完全不同的思路,即使用一个简化的模型,而其中的参数被自适应的实时的调整。总之,改善双凸极电机的动态性能的控制方法正在不断完善。
　　一、位置传感器方案
　　“两相导通”策略下,控制器的主要任务是根据当前的转子位置决定哪个两
　　相组合导通。事实上,导通原则只是间接地依赖于转子位置,而直接地依赖于反电势。换句话说,即:“总是选择线反电势较大的两相导通”。
　　由于反电势难以获知,而它与转子位置有固定的联系,因此改由 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 转子位置来决定触发信号。如果反电势与转子位置的关系已知,那么,这样的传感器装置(比如槽形光耦配合遮光盘)不难设计。此时,控制器的作用就像一个简单的译码器,它接收3路位置传感器信号,而产生6路逆变桥控制信号。
　　二、无位置传感器方案
　　(一)位置传感器的缺点
　　使用位置传感器无疑是最简单的,同时也是可靠的。更为重要的是,它不存在起动困难。其缺点是控制器与电机的连线过多、传感器增加了系统的硬件成本、不能灵活地调整控制策略,以及在大极对数下对传感器的安装精度要求过高。为解决这个问题,可以通过无位置传感器方案来解决。
　　(二)一种经典的无位置传感器方案
　　这一方案的原理是:检测关断相反电势的过零点;在过零点之后,电机再转过30度电角,即换流时刻。通过检测三相端电位即可检测关断相反电势的过零点。
　　任何平顶宽度达到或超过120度电角的反电势都能够保证,在某相成为关断相期间,另外两相的反电势的幅值始终相等。事实上,对反电势的要求无需如此苛刻。确切地说,只需在关断相反电势的过零点位置,导通两相的反电势具有相等的幅值即可。换句话说,在关断相反电势过零点位置的两边,中心点电位可以偏离导通两相端电位的中点。这样并不会引起检测过零点位置的误差。把这一要求称为对反电势的最小约束[1]。可以证明,反电势波形的峰(谷)若左右对称如正弦波、等腰梯形波,即可满足上述要求。当然,中心点电位的偏离不能太大,那样的话,将产生多余的伪过零点。如果反电势满足最小约束,则在此过零点位置,同样满足两相的电感相等,因为此时两相绕组处于相同的磁路环境。因此,与反电势的情况相同,即使在其它位置“电感相等”的条件不能满足,也不会影响过零点判断的精度。
　　可见,过零点的判断几乎不依赖于电机参数;换句话说,过零点判断在理论
　　上几乎没有误差。这是这一方案最(或许也是唯一)迷人的地方。
　　误差在“移相30度”时开始引入。事实上,根本无法实现移相,因为并不能测量角度。所能做的,是在检测到过零点之后延迟一段时间(这段时间内,估计电机转过30度电角),再实施换流。显然,延迟时间的长短依赖于当时的转速。
　　由于电机在两个相邻的过零点之间转过60度电角,因此,延迟时间通常取前一个过零点到当前过零点的时间的一半。然而,这无疑使换流精度与动态响应成为矛盾。注意,不要误以为解决如何精确地转过30度电角是完善这一方案的关键。
　　因为,如果能精确地转过30度电角,那么也能精确地转过60度电角,于是,可以从上一个换流点直接得到下一个换流点,而不需要再检测什么过零点。也就是说,到时候找到的是一个全新的方案,而不是对原方案的改进。
　　因为电机静止时没有反电势,所以该方案存在起动困难。据作者所知,起动问题至今还没有成熟的、普遍适应的解决办法。在一些简单的场合,比如己知负载的大小和惯量,可以先由(任意)两相通电使转子定位,然后以开环调频的方式使电机按照既定的速度曲线起动。
　　三、本文提出的无位置传感器方案
　　鉴于上述方案将在“移相30度”时引入误差,作者提出了一种直接检测反电势交叉点的无位置传感器方案。必须承认,新方案虽然不需要移相,但将依赖于电机的参数。
　　检测反电势的交叉点实质上是比较两相反电势的大小。显然,无法直接得到反电势然后比较它们。反电势的信息主要还是从相端电压获得。用Mierochip公司的PIC16F873单片机实现了新方案的最简模式。所谓最简模式,是直接比较相端电压,而不计电流的影响。这在轻载下不致引起太大的误差,仍可用来检验新方案的可行性。进一步补偿电流的影响须求助于DSP芯片(其中包括高速A/D转换),因为算法包含微分运算以及与之相联系的数字滤波。与上一方案比较,新方案的优点是理论上没有误差;缺点是多了电流测量环节。注意,在补偿电流在绕组电感上的感应电压时,无需知道所有转子位置上的电感值,而只需知道换流时刻对应的电感值即可(与上一方案同理)。这一点相当重要,因为不然的话,该方案根本不可行。

摘要:盗版XP在多媒体教室中的使用具有一定的普遍性。本文分析了产生这种现象的原因,指出了使用盗版XP的危害,提出了一些有实用价值的解决办法。
　　关键词:多媒体教室;盗版;Windows XP

　　
　　Illegal Microsoft Windows XP in Multimedia Classrooms
　　Cheng Hongwei
　　(Civil Aviation Flight University of China,Guanghan618307,China)
　　Abstract:Illegal Microsoft software products,especially Windows XP have often been used in multimedia cl