机电系统论文范文
时间：2023-03-04 13:13:26
机电系统论文范文第1篇
作者：陆召振 周树艳 陆伟宏 王宁 单位：无锡油泵油嘴研究所
共轨系统通常正常工作电压选择28~30V，即需要满足Ur≧30V。2）最小击穿电压UbUb分为5%和10%两种。对于5%的Ub来说，Ur=0.85Ub；对于10%的Ub来说，Ur=0.81Ub。当电压高于此值后，TVS发生雪崩击穿，此后，TVS两端电压将一直保持在钳位电压Uc。3）最大钳位电压Uc当TVS管承受瞬态高能量冲击击穿后，管子中流过大电流，峰值为IP，端电压由Ur值上升到Uc值就不再上升了，从而实现了保护作用。Uc与Ub之比称为钳位因子，一般在1.2~1.4之间，计算多代入为1.3。其他诸如反向漏电流、结电容等参数也需要考虑电路静态电流以及信号频响等因素进行择优选择。最大允许瞬时功率Pp根据车用电源系统电路抗干扰标准要求须至少大于6000W。防反接保护电路设计防反接保护使用一个普通二极管就可以实现，或者采用其他MOS管防反接电路。普通二极管防反接保护电路优点是电路简单，器件少，但由于受二极管额定功耗的限制，这种防反接不能承受长时间的反接故障。图3为防反接保护二极管在电路中的设计位置，二极管选择时考虑ECU的整体功耗，选择正向导通电流大于正常工作最大电流，同时防反接保护二极管尽量选择低压降快恢复二极管，反向耐压满足电路要求。过电流保护电路ECU电源电路在过载或者负载短路等故障发生时，需要在外部线束中或电源处理电路回路中设计过流保护电路，否则电路将损毁不能正常工作。通常在开关电源设计中采用自恢复熔断丝串联在回路中，或设计电路采样闭环控制电路等。
从以上自恢复熔断丝的原理可以看出，当电路发生过流时，可能存在大量热量的产生，由于ECU通常安装在相对封闭的空间内，热量无法快速消散，因此可能会对ECU其他电路的工作产生影响，再加上自恢复熔断丝存在不好安装及精度不高的问题，因此ECU过流保护电路通常不选用这种方案。图4为一种闭环电流采样控制保护电路，T1用来检测负载电流IL，采样电阻R1产生成比例的电压。电流过载发生时，电容C1充电电压会增加到稳压二极管Z1的导通电压，此时三极管Q1导通，集电极输出信号关闭后续电路的控制级，从而切断电源电路的工作。类似过流保护电路设计时，需要注意变压器的设计选型，由于车用ECU对成本的要求越来越高，此电路设计成本较高，且占用ECU体积大，目前在ECU上采用较少。综上，我们似乎没有非常完美的过流保护电路方案，幸运的是目前世界上一些著名半导体公司都提供带有过流自动保护的电路控制芯片。比如美国国家半导体公司的汽车DC/DC控制芯片，德国英飞凌公司的汽车级LDO电源处理芯片，这些芯片都能提供过流自动保护功能。因此在ECU电源电路设计时，尽量选用类似集成芯片作为电路核心元件，这些芯片通常都经过汽车等级的测试，可以放心采用。共模抑制电路设计ECU电源系统电路通常采用共模扼流圈设计共模抑制电路。共模扼流圈，也叫共模电感（Com-monmodeChoke），是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。
在电源电路设计时，采用共模扼流圈能够有效地消除共模干扰，提高ECU电磁兼容性能。目前一些著名的无源器件生产厂家均提供ECU专用的电源系统电路共模扼流圈，比如TDK公司的ACM-V系列主要用于ECU电源线设计，TDK公司提供的这种共模扼流圈通过专用磁芯设计而成的方形闭磁路磁芯，在保持原有特性的同时实现了小型化，便于安装。同时具有高阻抗特性，可发挥优异的共模噪声抑制效果，最大电流可高达8A。滤波电路设计共轨系统ECU电源电路的输入是从汽车蓄电池直接引入的。由于汽车上所有电子设备都共用这一个电源，其他电子设备的干扰可能通过电源耦合到ECU。另外，车用蓄电池的电源高频干扰、汽车电机的启动停止以及负载的突然变化均会将干扰带入ECU。在设计电源处理电路时必须设计滤波电路来滤除这些干扰。通常采用∏形滤波电路设计串联在电源处理回路中，主要对差模干扰起到抑制作用，图6为基本的∏形滤波电路。在实际的∏形滤波电路设计时，需要根据ECU实际使用需求进行电感L及电容C1和C2的参数选择，电容C3根据负载功率的大小调整容值及耐压参数。电源系统设计方案总结共轨系统ECU电源系统电路设计时需要综合以上的各种保护电路的设计，同时选择合适的DC/DC控制芯片。控制芯片的PWM调制频率设置需要综合考虑电源处理的效率和EMC性能。常用的ECU电源系统电路设计方案如图7所示。ECU通过点火钥匙开关处理电路，将汽车蓄电池电源输入，然后通过各种保护电路将稳定的电压输入DC/DC处理电路，最后通过汽车专用低压降线性稳压电源（LDO）处理成多路电源分别给ECU各电路模块供电。
在设计电源系统处理电路时，不仅应考虑基本电压处理电路的精度和效率，还应设计不同的保护电路，应对各种可能出现的干扰和故障情况。保护电路的设计需要考虑整个电源系统电路的工作原理，合理的布局保护电路在整个电源系统电路中的位置；各种保护电路的器件选择则需要综合电路原理、成本、安装及厂家品牌等诸多因素进行合理选择。除了本文提到的几种保护电路设计外，或许还有其他应对整车复杂故障情况的电路选择，这就需要在ECU的实际使用过程中进行不断的积累和研究。
机电系统论文范文第2篇
【摘要】电控发动机在结构和功能上均有了较大的改进。主要有:(1)结构的层次性、复杂性从系统论的观点,电控发动机是由有限个“元素”通过各种“联系”构成的多层次系统。(2)功能控制的集中性。电控发动机系统主要由电控燃油喷射系统、电控点火装置、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断与报警系统等子系统组成,电控燃油喷射系统又包括了燃油系统、进气系统和电控系统三个组成部分。其中电控系统作为整个发动机系统的控制核心,用来协调各平行和上级系统的工作。发动机电控系统其结构的层次性、复杂性,其控制功能的集中性,导致其故障表现形式的多样性、复杂性。
【关键词】电控发动机故障分析
电控发动机系统主要由电控燃油喷射系统、电控点火装置、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断与报警系统等子系统组成。其中电控系统作为整个发动机系统的控制核心,用来协调各平行和上级系统的工作。
1发动机电控系统的组成
电控燃油喷射系统由三个系统组成:燃油系统、进气系统和电控系统。
1.1燃油系统
燃油系统的功能是向汽缸或进气管喷射燃烧时所需的燃油量。燃油从燃油箱内由电动汽油泵吸出,经汽油滤清器后,再由压力调节器加压,将压力调节到比进气管压力高出约250Kpa(2.55kgf/cm2)压力,然后经输油管配送给喷油器和冷起动喷油器,喷油器根据电控单元ECU发来的脉冲信号,把适量燃油喷射到气缸内。
1.2进气系统
进气系统为发动机可燃混合气的形成提供必须的空气。空气经过空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气岐管进入气缸。节气门全闭,发动机在怠速工况下运行时,空气经旁通气道直接进入进气岐管。
1.3电控系统
电控系统是电控单元根据传感器检测到的发动机运行工况和汽车运行工况来确定喷油量及点火提前角,从而控制发动机在最佳工况下的运转。
与传统的化油器式发动机相比,电控发动机在结构和功能上均有了较大的改进。主要有:
(1)结构的层次性、复杂性从系统论的观点,电控发动机是由有限个“元素”通过各种“联系”构成的多层次系统。“联系”可分为:结构类、功能类、传感器测点类,各自均有一定的层次性,包括顶级即电控发动机本身,分系统级由电控系、冷却系、启动系、机械系等组成。各类与各层次间既有各自独立的功能,又相互影响、相互牵制。整个机体通过ECU的控制来协调各子系统,完成发动机总体功能,各子系统的功能又是由各自部件的功能相协调来实现的,各部件的功能又需要通过各元件的协调来实现。
(2)功能控制的集中性随着电子技术的飞速发展,电子控制单元采用了数字电路及大规模集成电路,同时微机处理速度的不断提高和存储容量的增加使其控制功能大大增加,并具有备用功能。另外,与汽油喷射控制、点火控制及其它控制系统相关的各种控制器,由于所用的传感器均可通用,如水温传感器、进气温度传感器等,因此,利用控制功能集中化就可以不必按功能不同设置传感器和ECU,而将多种控制功能集中到一个ECU上,不同控制功能所共同需要的传感器也就只设一个,这就是集中控制系统。
汽车发动机电控系统的主要部件有:电子控制单元(ECU)、空气流量计、节流阀体、发动机转速传感器等,其中节流阀体又包括:节气门电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、怠速调节电机等。从控制原理来看,发动机电子控制系统可以简化为传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三大组成部分。传感器是感知信息的部件,功用是采集控制系统的信号并转换成电信号输送给ECU,以提供汽车运行状况和发动机工况等相关信息。ECU接收来自传感器的信息,进行存储、计算和分析处理后发出响应的控制指令给执行器。执行器即执行元件,其功用是执行ECU的专项指令,从而完成控制目的。
2发动机电控系统的故障分析
发动机电控系统其结构的层次性、复杂性,其控制功能的集中性,导致其故障表现形式的多样性、复杂性。主要表现有:
(1)多维层次性对电控发动机而言,其故障可划分为电控系、起动系、点火系、冷却系及机械系等子系统,子系统又由各部件与元件构成。同样,其按功能也可划分为若干个层级。因而发动机电控系统的故障原因与故障征兆也相应与不同的结构层级、功能层级以及传感器测点类相关联。
(2)传播性发动机电控系统故障传播方式有两种:横向传播,例如电控系系统内某一传感器故障可引起电控系内其它传感器功能失常或失效;纵向传播,即由元件的故障相继引起部件故障—子系统故障—系统故障。因此微小的故障如不及时发现和排除会造成严重的后果。
(3)相关性某一故障可能对应若干征兆;某一征兆也可能对应若干故障。它们之间存在着错综复杂的关系。
(4)时间性发动机电控系统故障产生与表现常常与时间有关,这是由于发动机运转的动态性所决定的,如间歇性故障。
(5)放射性某一部位的故障可能引起其它部件出现异常,例如发动机抖动的故障中有时仅因为一个轴承的故障引起,而该轴承的故障导致其它轴承的震动增大,而该轴承本身变化反而不明显。
(6)不确定性(模糊性)故障和征兆信息的随机性,模糊性及某些信息的不确定性,组成了故障信息的不确定性。
机电系统论文范文第3篇
【摘要】电控发动机在结构和功能上均有了较大的改进。主要有:(1)结构的层次性、复杂性从系统论的观点,电控发动机是由有限个“元素”通过各种“联系”构成的多层次系统。(2)功能控制的集中性。电控发动机系统主要由电控燃油喷射系统、电控点火装置、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断与报警系统等子系统组成,电控燃油喷射系统又包括了燃油系统、进气系统和电控系统三个组成部分。其中电控系统作为整个发动机系统的控制核心,用来协调各平行和上级系统的工作。发动机电控系统其结构的层次性、复杂性,其控制功能的集中性,导致其故障表现形式的多样性、复杂性。
【关键词】电控发动机故障分析
电控发动机系统主要由电控燃油喷射系统、电控点火装置、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断与报警系统等子系统组成。其中电控系统作为整个发动机系统的控制核心,用来协调各平行和上级系统的工作。
1发动机电控系统的组成
电控燃油喷射系统由三个系统组成:燃油系统、进气系统和电控系统。
1.1燃油系统
燃油系统的功能是向汽缸或进气管喷射燃烧时所需的燃油量。燃油从燃油箱内由电动汽油泵吸出,经汽油滤清器后,再由压力调节器加压,将压力调节到比进气管压力高出约250Kpa(2.55kgf/cm2)压力,然后经输油管配送给喷油器和冷起动喷油器,喷油器根据电控单元ECU发来的脉冲信号,把适量燃油喷射到气缸内。如图2.1所示。
1.2进气系统
进气系统为发动机可燃混合气的形成提供必须的空气。空气经过空气滤清器、空气流量计、节气门体、进气总管、进气岐管进入气缸。节气门全闭,发动机在怠速工况下运行时,空气经旁通气道直接进入进气岐管。
1.3电控系统
电控系统是电控单元根据传感器检测到的发动机运行工况和汽车运行工况来确定喷油量及点火提前角,从而控制发动机在最佳工况下的运转。
与传统的化油器式发动机相比,电控发动机在结构和功能上均有了较大的改进。主要有:
(1)结构的层次性、复杂性从系统论的观点,电控发动机是由有限个“元素”通过各种“联系”构成的多层次系统。“联系”可分为:结构类、功能类、传感器测点类,各自均有一定的层次性,包括顶级即电控发动机本身,分系统级由电控系、冷却系、启动系、机械系等组成。各类与各层次间既有各自独立的功能,又相互影响、相互牵制。整个机体通过ECU的控制来协调各子系统,完成发动机总体功能,各子系统的功能又是由各自部件的功能相协调来实现的,各部件的功能又需要通过各元件的协调来实现。
(2)功能控制的集中性随着电子技术的飞速发展,电子控制单元采用了数字电路及大规模集成电路,同时微机处理速度的不断提高和存储容量的增加使其控制功能大大增加,并具有备用功能。另外,与汽油喷射控制、点火控制及其它控制系统相关的各种控制器,由于所用的传感器均可通用,如水温传感器、进气温度传感器等,因此,利用控制功能集中化就可以不必按功能不同设置传感器和ECU,而将多种控制功能集中到一个ECU上,不同控制功能所共同需要的传感器也就只设一个,这就是集中控制系统。
汽车发动机电控系统的主要部件有:电子控制单元(ECU)、空气流量计、节流阀体、发动机转速传感器等,其中节流阀体又包括:节气门电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、怠速调节电机等。从控制原理来看,发动机电子控制系统可以简化为传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三大组成部分。传感器是感知信息的部件,功用是采集控制系统的信号并转换成电信号输送给ECU,以提供汽车运行状况和发动机工况等相关信息。ECU接收来自传感器的信息,进行存储、计算和分析处理后发出响应的控制指令给执行器。执行器即执行元件,其功用是执行ECU的专项指令,从而完成控制目的。
2发动机电控系统的故障分析
发动机电控系统其结构的层次性、复杂性,其控制功能的集中性,导致其故障表现形式的多样性、复杂性。主要表现有:
(1)多维层次性对电控发动机而言,其故障可划分为电控系、起动系、点火系、冷却系及机械系等子系统,子系统又由各部件与元件构成。同样,其按功能也可划分为若干个层级。因而发动机电控系统的故障原因与故障征兆也相应与不同的结构层级、功能层级以及传感器测点类相关联。
(2)传播性发动机电控系统故障传播方式有两种:横向传播,例如电控系系统内某一传感器故障可引起电控系内其它传感器功能失常或失效;纵向传播,即由元件的故障相继引起部件故障—子系统故障—系统故障。因此微小的故障如不及时发现和排除会造成严重的后果。
(3)相关性某一故障可能对应若干征兆;某一征兆也可能对应若干故障。它们之间存在着错综复杂的关系。
(4)时间性发动机电控系统故障产生与表现常常与时间有关,这是由于发动机运转的动态性所决定的,如间歇性故障。
(5)放射性某一部位的故障可能引起其它部件出现异常,例如发动机抖动的故障中有时仅因为一个轴承的故障引起,而该轴承的故障导致其它轴承的震动增大,而该轴承本身变化反而不明显。
(6)不确定性(模糊性)故障和征兆信息的随机性,模糊性及某些信息的不确定性,组成了故障信息的不确定性。
机电系统论文范文第4篇
论文关键词：就业方向 社会需求 实训教学 手段
专业建设是高职院校教学工作主动、灵活地适应社会需求的关键环节，是学校建设和发展的根本所在，自20世纪90年代以来，随着计算机等电子技术在制造业的广泛应用，推动了机电一体化技术的进步和机电一体化产品的不断开发，如今，机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性，逐渐成为高新技术产业中的主导产业，成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此影响下，各高职院校纷纷开设机电一体化专业，以满足社会对该专业人才的需求。但目前该专业的课程设置是专业定位模糊，“双师型”教师队伍力量薄弱；教学实验、实训条件落后，实践训练水平有待提高；适应新技术发展需要的课程体系有待构建：体现当代工业发展水平的专业教材有待突破。鉴于此，机电一体化专业建设与课程体系的再构建，是当前亟待解决的问题。
一、机电一体化专业的学科领域
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学，是由近年来蓬勃发展的微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门新兴学科，是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术，支撑“机电一体化”这门学科的有：1)机械学，2)控制论，3)电子学，4)计算机科学。
二、机电一体化专业课程设置存在的问题：
(1)现有课程设置不能很好的突出高职以技能为本位的高等职业教育课程观，理论课比重过大，实习、试验、实训环节不完善。
(2)现有课程设置没有充分围绕学生的就业方向和社会需求来设置，不能跟周围大环境的具体需求密切结合，没有很好的突出高职以就业为导向的高等职业教育课程观。
(3)现在所采用的机电一体化专业教材很多没有充分体现出现代机电行业的发展水平，内容陈旧、落后，且各门课程之间相互独立，相关知识未能有机地渗透和融合在一起，也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。
(4)有些课程的设置出现了严重的前后脱节以及学时安排不合理的情况。
(5)教学实验、实习、实训条件落后，实践训练水平有待提高。
(6)教学方法、手段不灵活，不能根据课程的性质灵活选用。
(7)缺乏一些反映机电一体化先进技术课程。
三、课程设置的改革思路：
课程设置改革的思路、方向、主线：社会需求——就业——培养目标——培养方案——课程体系——课程设置——教学方法与模式一教学评价——结果(毕业生)——符合社会需求，根据这一思路进行课程设置时，应遵循下述原则：
1)应确立高职课程体系改革的目标是培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才．是一种能直接上岗的技术型人才，因此，在课程设置时要把握文化基础知识以“必需、够用”为度，专业知识强调针对性和实用性，要充分考虑与地方经济紧密结合。
2)课程设置应从学生就业方面考虑，并结合本地区企业的需求。因为地区、行业的发展水平不一，企业之间所拥有的装备和所应用的技术在技术含量和应用水平上就会有一定的差异，因此这也就决定着因服务面向目标的不同从而使各高职高专院校机电一体化专业在课程内容上存在着一定的差异。
3)由于机电一体化专业是由多个学科复合的专业，因而专业技术课程内容必须是一种综合结构。在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组课程内容，冲破原有课程(甚至学科)体系，删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容，增添新知识，围绕学生的就业方向，设置4——5门核心课程，一方面在理论教学的学时安排上加以强调，另一方面要与实验、实训相配合，使学生通过核心课程的设置，更进一步了解本专业的培养目标和就业方向，从而形成具有行业特色的高职高专综合课程。
4)在考虑课程设置时要遵循联合国教科文组织第十八届大会上通过的《关于职业技术教育的建议》：该建议指出“为就业做准备的职业技术教育，应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础。为此，应当做到：(1)使受教育者获得在某一领域内从事几种工作所需要的广泛知识和基本技能，使之在选择职业时不致受到本人受教育的限制，甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个活动领域；(2)为受教育者从事的第一个工作提供充分的专业上的准备．并提出有效的在职培训；(3)使个人具备在其职业生涯各阶段都可以继续学习所需要的能力、知识和态度。”由此可见，培养适应广泛就业需要的复合型、综合型“通才”是世界职业教育改革发展的潮流。
5)要考虑到课程的设置一方面要与学生的就业相结合，另一方面也要激发学生的学习兴趣，因此在课程设置时应充分考虑学生的学习兴趣，使学生在该专业的主干平台课程学完后，可以结合自己的就业方向来选择适合自己的专业核心课程。
6)采用项目化教学，结合周边企业的需求，针对企业所需的人才，对学生进行相关课程的重点介绍，并进行相应的实习、实验、实训，使教学和企业的需要紧密结合，为企业培养所需的人才，同时也解决了学生的就业问题。
7)以专业技能培养为中心，建立实验实训课课程体系。以校内、外实验、实训基地为基础，部分课程到企业去完成。学习环境与工作环境相结合，部分课程到实验、实训基地完成，学习环境模拟工作环境，提高学生社会实践能力，走产学合作的道路。
机电系统论文范文第5篇
关键词： 联合办学 岗位素质标准 机电工程技能 交互训导机制
一、立论
51b1
高等职业技术教育具有双重教育属性，属于高等教育范畴系列，同时又属于职业技术教育，培养的是技术型人才。高等职业技术教育研究总是着眼于职业的载体——行业人才素质的构成要求。高等职业技术教育机构与跨国公司在华企业联合办学是基于“定向培养现代企业适用的岗位人才”行动作为的校企合作关系。
在我国，高职教育事业机构与国际知名企业联合办学的专业建设较系统的、富含职业教育技术的资料样本尚不多见。
我国高职院校和跨国公司企业员工培训机构在组织制度、行为方式、能力范围等方面存在着差异，联合办学首项技术要略就是以特定企业专业岗位人才素质要求为背景，以高等职业技术教育层次为平台，在教育实施过程中研究适用的专业课程体系。
我国机电产业生产技术标准与多数跨国公司企业生产技术标准存在着差异，这种专业性内质规范的差异如何在课程体系中形成最简洁、最有系统性、最适用的表述，是需要在联合办学的工作基面上攻关解决的难题。
日立电梯（中国）有限公司与广州工程技术职业学院签约联合办学，日立电梯广州制造基地挂牌“广州工程技术职业学院日立电梯技术学院”。我们持有“积极推行订单培养，探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等教学模式”的教学技术发展理念，面对已经开始与国际知名企业联合办学的工作现实，不可回避这种联合办学机制下专业课程体系设置亟须在工作实践中探索研究。
日立公司是以机电产品为主的世界500强企业。日立企业历史悠久，生产管理机制和生产技术标准自成体系。
据调研资料：日立公司在华企业与国内其他职业院校的联合办学均未达到“挂牌日立梯技术学院，实行2年学院专业取向性学习+1年企业岗位培养”的机制技术层次。联合办学的专业课程体系研究以“特定企业岗位人才素质”为基面在实践中探索并形成具有“普适性”价值的“联合办学机电专业课程体系设置”理论，既符合“创制办学特色”的职业教育技术方针指向，又应合我国高等职业技术教育在“在技术进步与创新”理念导引下的发展趋势。我们确信：这个工作项目的过程将会是充满创新机会、历练团队的过程。勤奋踏实地工作和钻研，则丰硕成果可期。
二、课题工作的目标
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学，是由微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门学科，是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。因而机电一体化专业技术课程内容是一种综合结构，在设置专业课程时应以毕业生应具备的现代机电主流技术的运用能力为主线重组课程内容。机电一体化专业建设与课程体系的再构建，形成具有地区机电企业专业人才特色的高职高专综合课程，有着极其现实的职业教育技术进步与创新意义。
电梯是集机电一体化各侧向高级技术工艺（如新材料应用技术、先进加工技术、计算机技术、智能控制技术、大功率电子技术、传感与信号处理技术、维修与调校工艺）为一体的现代化机电设备，其职业技术课程体系的开发过程必然富含高专业技术含量的、极具教学技术创新意义的项目设计类研究子课题。
以联合办学双方的专业人才培养方案的比对——取职业知识与技能要素——嵌合性研究为起点，在教育实施过程中研究通识性机电工艺知识与企业岗位专门技能并重的专业课程体系。
日立电梯产品集拥多项先进工业技术，如能量再生技术、永磁同步技术、无机房技术、扶梯一体化设计等，将这些高端的制造技术工艺理论编撰到相关专业教材或项目化实训指导书之中，则特色专业将从联合办学的教学实施过程中创制。
解决“专业性内质规范的差异如何在课程体系中形成最简洁、最有系统性、最适用的表述”难题，课题成果可期成为“高等职业教育机构与跨国公司在华企业联合办学课程体系设计”的优质标树。
具有普适性价值的工作过程资料将能够展现出实证性强、系统性佳、普适性优的“高等职业教育机构与跨国公司在华企业联合办学课程体系设计”的理论体系和应用价值。
形成系列教学标准文件——联合办学课程体系设计方案、“电梯技术”人才培养工作标准、联合办学课程体系主干课程标准、课题项目总结报告书与自评报告书等。
三、技术要略
1.地域工业技术经济发展的现实性认识和前瞻性意识
兼具完善性和创新性的高等职业技术教育机电一体化技术专业课程重构着眼于广东“十二五”规划关于机电行业职业人才素质特征及需求情况描述；着眼于泛珠江三角洲地区机电行业规模与技术工艺整合、进步的水平预期；优化高等职业教育体系机电一体化技术（专业知识与工作能力）教学实施项目体系的结构。
人才服务区依据机电一体化专业就业岗位类别划分：产品制造、设备应用维护或改造、市场营销服务。服务区调整的灵活性设计并体现在工学结合、校企联合办学、订单培养、顶岗实习等的各类型专业实践（教、学）项目之中。
知识、能力、素质结构调整的灵活性体现在：学生在接受高职专业教育过程中可自主选择并趋近有利于尚扬天赋、激励专业进取的面向行业技术工艺岗位的四个就业和发展取向——通用机械或金属加工机床设备传动结构改进和工艺维护工程实施、机电设备的微机控制技术运用、机电设备功率控制系统的电力电子技术运用、机电产品技术文档设计与编撰或行业市场信息采集与处理。相应地，专业技能课程板块是机械工程工艺、电工电子技术与技能、先进加工技术与技能、微机控制技术与电力电子技术。
2.企业文化
广州工程技术职业学院与日立电梯（中国）有限公司联合办学协议规定采取实行“2+1”的模式，即“2年学院专业学习，1年企业岗位培养”的机制。2年学院专业学习的课程体系包括丰富的企业文化元素（课程）和以现代电梯设备技术工艺为衬托的通识型机电基础课程。1年企业岗位培养是在日立企业培训机构管理下的、以电梯设备制造过程工艺和产品技术服务过程技能为核心元素的培训系统工程实施。日立企业借此造就成批的“忠于职业、技能适用于产品体系”的企业骨干员工。
联合办学是定向培养现代企业适用的岗位人才行动作为，企业文化课程或专用技术工艺课程就要和谐地融入专业课程体系。企业文化课程要素有些是要形成单列课程；如企业经营历史与发展概况、企业技术工艺体系特征、企业生产管理机制学说、企业员工职业环境和生活节律情况、企业福利制度、特殊工种操作技能等。
3.企业专有先进技术或工艺的基础理论平台构建
有些涵括基础专业工艺的课程要素应该细致地研究如何有取舍地融入高职专业技术基础课程之中，如电梯设备装配与调试、数控加工专用程序、电路测试等。
现代机电设备制造业工程技能的培训内容是；
（1）通识通用类课程内容——适用性好、结构精化、带有标准索引。
（2）涵括基础专业工艺的企业专门技术课程要素。
（3）系统工艺意识的形成方法。
机电设备工程是综合的支向技术工艺实施过程体系。实施工程的过程包括制作、调试、检测、记录、评价、改进等阶段。我们理解“岗位高端人才”必须具备机电技术综合运用能力。因而在项目任务型技能训练课程中设计有指标有比例的电气技术工艺、传动技术工艺、编程技术工艺、调测技术工艺、专业文档编整工艺的交互训导。
4.逆向工程工艺基础
专业软实力的培养方法研究是高等职业教育技术研究的重项，专业智能水平是职业适应状况的决定性要素。
针对机电一体化技术人才岗位特征——专业智能成分较多、技巧思维保持、非连续性非周期性的操作等，在专业技术和专业技能综合性课程中加入“工艺培养”项目。开设“机电设备控制系统高级工艺实训”课程，以培养技术工艺素质人才为目标，实施工艺能力培养。机电设备传动结构和电气控制系统测绘、规范技术文档编撰、技术文献或技师项目论文品阅评价等项目化的训导和实践科目活动为课程主要内容，课程项目实施采用逆向工程方式。先修课程理论引领理解实践任务的技术工艺内涵，实践活动充实原理理解并且在专业思维空间树立柔性连接理论与实践的工艺意识。经过此课程的项目化工作训练，学生应胜任一般机电行业企业电气技术工程岗位工作——达到电气工艺师（或电工技师）业务水平。
5.校企合作课程设计
主要工作任务是研究基于工学结合实践课目工作过程的机电支向技能课程的交互训导模式。这种交互训导模式要求有三维研究：
（1）横向要素：各支向技术工艺课目（机械传动构件课目、电气控制课目、微机编程解析课目、大功率驱动器课目、专业文档编整课目、特种工种操作技能培训与考证）的内容分布。
（2）纵向要素：各支向技术工艺课目工序、工步、工时的分配。
（3）立向要素：各支向技术工艺课目工作评价（工艺水平、适用性）指标、改进要略、安全措施、客观动态适应等方面的机制“软件库资料”的形成。
交互训导模式要求改造现行教学理论与实践在空间和时间上分别进行的时空结构，将实验室、实训室或生产车间与教室整合为理论与实践融合互动的一体化情境氛围教学平台，为进行理论与实践融合互动提供支撑条件。
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机电系统论文范文第6篇
〔关键词〕知识图谱；专家系统；发展轨迹
DOI：10．3969／j．issn．1008－0821．2012．02．040
〔中图分类号〕G250.71 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008－0821（2012）02－0159－08
Knowledge-based Expert System Development Overview MapLiao Yi
（Political Department，National University of Defense Technology，Changsha 410073，China）
〔Abstract〕Artificial intelligence expert system is the most important and most active areas of an application,which implements the artificial intelligence research from theory to practice,turning from the general reasoning strategies of a major breakthrough in the use of expertise.This chronological order,the expert system into the 1980s before the 1980s,1990s,2000,after four stages.Articles using bibliometric methods,analysis of the expert system development process,development and trends,pointing out that the current phase is the development of expert systems,expert systems into a variety of commercial operation,need to address the knowledge acquisition bottleneck,matching conflicts and other issues for expert systems to understand and master the subject structure,evolution,development and so provide an unique perspective and knowledge.
〔Key words〕knowledge maps;expert systems;the development trajectory
专家系统作为人工智能的一个重要分支，发展已经超过50年，在很多应用领域都获得了广泛使用，取得了丰硕成果。本文运用文献计量这一独特视角对专家系统进行了再回顾和再分析，将智能科技划分为初创期、成长期、低谷期、发展期，利用词频分析、共引分析、作者共现分析等方法揭示专家系统的学科结构、影响程度、关键节点与时间点等重要而独特的知识，为了解和掌握专家系统的发展与演化过程提供了独特视角。
1 数据来源
SCI（Science Citation Index）是美国科学情报研究所ISI（Institute for Science Information）出版的期刊文献检索工具，所收录的文献覆盖了全世界最重要和最有影响力的研究成果，成为世界公认的自然科学领域最为重要的评价工具。本文以Web of Science中的SCI数据库为数据来源，选用高级检索方式，以“Expert System/Experts System”作为主题词，于2011年5月在Web of Secience中进行检索，一共检索到14 500篇相关文献记录。获得的年度分布如图1。所示。虽然，专家系统研究从20世纪五六十年代就开始了，但是从图1可以看出直到1982年才有主题词与专家系统相关的论文出现。图1表明1991年左右，专家系统相关论文达到了峰值，但随后呈逐年下降的趋势。到1999年，只有494篇。但21世纪开始，专家系统相关论文又出现了增加的趋势，并维持在一个稳定的水平中。图1 专家系统在SCI数据库文献发表年度变化情况
2012年2月第32卷第2期基于知识图谱的专家系统发展综述Feb.，2012Vol.32 No.22 专家系统前40年的发展
本文利用基于JAVA平台的引文分析可视化软件Citespace，首先设定时间跨度为1950-1991年，时间切片长度为1年，聚类方式为共被引聚类（Cited Reference），阈值选择为（2，2，20）、（3，3，20）、（3，3，20）。Citespace得出这些引文的时间跨度为1950－1990年，可以绘制出该时间段的专家系统论文时区分布图，如图2所示。我们以年代先后为序，将20世纪80年代以前作为第一阶段，80年代至90年代作为第二阶段。图2 1950-1991年各年度专家系统论文之间的时区分布图
2.1 专家系统起源时期
根据图2显示，这段时期有7个突出节点，既有7位代表人物。第一个节点代表的是“人工智能之父”――英国著名科学家阿兰・麦席森・图灵（Alan Mathison Turing），他于1950年在《心灵》杂志上《计算机器与智能》，提出了著名的“图灵测试”，探讨了机器智能的可能性，为后来的人工智能科学提供了开创性的构思［1］。
第二个节点代表的是美国工程院院士、加州大学扎德（LA.Zadeh）教授，他于1965年在《信息与控制》杂志第8期上发表题为《模糊集》的论文，提出模糊集合理论，给出了模糊性现象定量描述和分析运算的方法，从而诞生了模糊数学。1978年，扎德教授提出了“可能性理论”，将不确定性理解为可能性，为模糊集理论建立了一个实际应用上的理论框架，这也被认为是模糊数学发展的第二个里程碑。同年，国际性期刊《International Journal of Fuzzy Sets and System》诞生，这使得模糊理论得到普遍承认，理论研究高速发展，实际应用迅速推广。
第三个节点代表的美国两院院士、卡内基-梅隆大学教授艾伦・纽厄尔（Allen Newell），1972年，他出版了《人怎样解题》（Human Problem Solving)一书，书中描述了他和西蒙试图建立一个计算机化的“通用问题求解器”的历程：20世纪50年代，他们发现，人类的问题解决，在一定知识领域内可以通过计算机实现，所以他们开始用计算机编程来解决问题，1956年，他们研发出了逻辑理论家和通用问题求解器（General Problem Solver），并建立了符号主义人工智能学派。我们可以看出，这本书是对他以前所作工作的总结与归纳，而逻辑理论家和通用问题求解器正是专家系统的雏形，为专家系统的出现奠定了坚实的基础。
但是艾伦・纽厄尔的尝试无法解决大的实际问题，也很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式，并且对于解题所需的巨大搜索空间也难于处理。为此，美国国家工程院院士、斯坦福大学教授费根鲍姆（E.A.Feigenbaum）等人在总结通用问题求解系统成功与失败的经验基础上，结合化学领域的专门知识，于1965年研制了世界上第一个专家系统dendral，可以推断化学分子结构。专家系统进入了初创期，其代表有dendral、macsyma（数学专家系统）等，第一代专家系统以高度专业化、求解专门问题的能力强为特点，向人们展示了人工智能应用的广阔前景［2］。
第四个节点代表人物是美国麻省理工学院著名的人工智能学者明斯基（Minsky）。1975年，他在论文《表示知识的框架》(A Framework for Representating Knowledge，McGraw-Hill)中提出了框架理论，框架理论的核心是以框架这种形式来表示知识。理论提出后，在人工智能界引起了极大的反响，并成为了基于框架的专家系统的理论基础，基于框架的专家系统适合于具有固定格式的事物、动作或事件。
第五个节点代表人物是美国普林斯顿大学教授格伦谢弗（Glenn Shafer），他在1976年出版了《数学理论的证据》（A mathematical theory of evidence）一书，介绍了由他和Dempster于1967年提出的D-S理论（即证据理论）。证据理论可处理由不知道因素引起的不确定性，后来，该理论被广泛应用于计算机科学和工程应用，是基于D-S证据理论的专家系统的理论基础。
第六个重要节点代表是美国斯坦福大学爱德华・汉斯・肖特利夫（Shortliff EH）教授，他于1975年在著名杂志《数学生物科学》上发表《A model of inexact reasoning in medicine》（《在医学模型的不精确推理》）一文，他结合自己1972－1974年研制的世界第一个医学专家系统――MYCIN系统（用于诊断和治疗血液感染及脑炎感染，是第二代专家系统的经典之作），提出了确定性理论，该理论对专家系统的发展产生了重大影响。
第七个节点代表人物是美国麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的戴维斯（Randall Davis）教授，他于1976年提出元知识的概念，并在专家系统的研制工具开发方面做出了突出贡献――研制出知识获取工具Teiresias，为专家系统获取知识实现过程中知识库的修改和添加提供了工具［3］，关Teiresias，他于1977年在《Artificial Intelligence》杂志上中进行了详细介绍，而这也为本时期专家系统的快速增多和广泛应用奠定了坚实基础。
20世纪70年代后期，随着专家系统应用领域的不断开拓，专家系统研发技术逐渐走向成熟。但同时，专家系统本身存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一等问题也被逐渐暴露出来。人们从各种不同类型的专家系统和知识处理系统中抽取共性，人工智能又从具体研究逐渐回到一般研究。围绕知识这一核心问题，人们重新对人工智能的原理和方法进行探索，并在知识的获取、表示以及知识在推理过程中的利用等方面开始出现一组新的原理、工具和技术。
2.2 专家系统发展的黄金时期
20世纪80年代是专家系统突飞猛进、迅速发展的黄金时代，根据图2显示，这段时期共有论文982篇，有7个突出节点。
1980年，出现了第一个节点代表――美国斯坦福大学计算机科学系系主任尼尔森（NILS J.NILSSON），他出版的《人工智能原理》（《Principles of artificial intelligence》）一书，表明了拉近理论和实践的距离的目标，书中对基于规则的专家系统、机器问题解决系统以及结构对象的代表等都进行了具体的论述。
1981年，出现了第二个节点代表――英国赫特福德大学教授Clocksin，威廉F，他出版的《PROLOG语言编程》一书，引起了计算机科学界的极大兴趣，并已被证明是一个重要的编程语言和人工智能系统的新一代基础，是专家系统的重要编程语言。
1982年，出现了第三个节点代表――美国匹兹堡大学教授米勒（Miller RA），他在《英格兰医药分册》上发表了《基于计算机的医学内科实验诊断顾问》（An Experimental Computer based Diagnostic Consultant for General Internal Medicine.N Engl J Med,307,468-76,1982）一文，属当时诊断专家系统的代表力作，书中介绍了著名的内科疾病诊断咨询系统INTERNIST-1，之后将其不断完善成改进型INTERNIST-2，即后来的CADUCEUS专家系统，其知识库中包含了572种疾病，约4 500种症状。
1983年，出现了第四个节点代表――美国的海斯罗斯（Hayes-Roth，F）教授，他于1983年发表著作《建立专家系统》，对专家系统建立的原则和要素、开发的生命周期等重要问题进行了详细讲解，为研究与开发各种类型的专家系统提供了理论依据。
1984年，出现了第五个节点代表――美国匹兹堡大学计算机科学、哲学和医学教授布鲁斯・布坎南（Bruce G.Buchanan），他于1984年发表著作《规则的专家系统：斯坦福启发式编程项目Mycin实验》（《Rule Based Expert Systems:The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project》，这是有史以来关于医疗诊断系统MYCIN的实验规则库公布。基于规则的专家系统MYCIN是专家系统开发过程中一个里程碑，研究其开发思路与方法具有非常重要的意义。
1985年，出现了第六个节点代表――美国人工智能专家、加州大学教授哈蒙（Harmon P），他出版了《专家系统：人工智能业务》（《Expert systems：artificial intelligence in business》）一书。书中阐述了专家系统如何解决问题，代表知识，并得出推论，并介绍了人工智能的具体制度，确定了专家系统的市场。
1986年，出现了第七个节点代表――著名的专家系统学者沃特曼（Waterman DA），他出版了《专家系统指南》一书，该书对专家系统的概念、组成、建立过程、建立工具、应用领域等做了深入浅出的系统介绍与论述，是当时全面介绍专家研发与应用的经典书籍。
20世纪80年代初，医疗专家系统占主流，主要原因是它属于诊断类型系统且容易开发。80年代中期，出现大量投入商业化运行的专家系统，为各行业带来了显著的经济效益。从80年代后期开始，大量新技术成功运用到专家系统之中，使得专家系统得到更广泛的运用。在这期间开发的专家系统按处理问题的类型可以分为：解释型、预测型、诊断型、设计型等。应用领域扩展到农业、商业、化学、通信、医学等多个方面，成为人们常用的解决问题的手段之一。
然而，与此同时，现有的专家系统也暴露出了自身严重的缺陷，使不少计算机界的知名学者对专家系统产生了怀疑，认为专家系统存在的问题有以下几点：（1）专家系统中的知识多限于经验知识，极少有原理性的知识，系统没有应用它们的能力；（2）知识获取功能非常弱。为了建造专家系统，必须依赖于专家获取知识， 不仅费时， 而且很难获取完备性和一致性的知识；（3）求解问题的方法比较单一，以推理机为核心的对问题的求解尚不能反映专家从认识问题到解决问题的创造性过程；（4）解释功能不强［4］。等到学者们回过头重新审视时，20世纪90年代的专家系统理论危机已然爆发。
3 90年代专家系统向多个方向发展
由于20世纪80年代专家系统研究迅猛发展，商业价值被各行各业看好，导致90年代大批专家系统从实验室走出来，开始了它们的工程化市场化进程。从图1看以看出，在20世纪90年代，专家系统的相关论文不增反减，进入一个局部低谷期，这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共7 547篇。本文利用Citespace软件，设置参数为（4，4，20）（4，3，20）（4，4，20），获取了该时期论文的引文聚类图（如图3所示）。图2 专家系统1990－2000年的论文引文聚类图
从图3中我们可以看出，全图的节点比较分散，没有形成大的聚类，这表示该阶段没有形成重点研究方向，也没有重大科研成果和标志性著作产生，专家系统的市场化进程严重牵引了研究者们的注意力，这是专家系统研究陷入低谷期的重要原因。
这段时间专家系统的研究工作大致分以下几个方面：第一个研究方向依旧是建立在扎德（LA.Zadeh）教授模糊理论上的模糊专家系统，它同样是该年代专家系统研究的重点方向。
第二个研究方向是骨架专家系统，代表人物有美国斯坦福大学的爱德华・汉斯・肖特利夫（Shortliff EH）教授。1974年末，MYCIN系统基本建成后，MYCIN的设计者们就想到用其它领域的知识替换关于感染病学的知识，可能会得到一个新的专家系统，这种想法导致了EMYCIN骨架系统的产生。EMYCIN的出现大大缩短了专家系统的研制周期，随后，AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系统应运而生，它们在20世纪90年代专家系统的研究进程中，发挥着重要作用。
第三个研究方向是故障诊断专家系统，代表人物有美国麻省理工学院的兰德尔・戴维斯（Randall Davis）教授。他于1984年在《人工智能》杂志上发表了《基于结构和行为的诊断推理 》（《Diagnostic Reasoning Based on Structure and Behavior》）一文，该论文描述了一个利用知识结构和行为，在电子电路领域进行故障诊断排除的专家系统。之后，故障诊断专家系统在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就，已成为当今世界研究的热点之一。
第四个研究方向是基于规则的专家系统，布鲁斯・布坎南（Bruce G.Buchanan）的著作对基于规则的专家系统在这个时期的发展仍有着积极的指导作用。多种基于规则的专家系统进入了试验阶段。传统基于规则的专家系统只是简单的声明性知识，而目前，规则的形式开始向产生式规则转变，并趋向于提供较完善的知识库建立和管理功能。
第五个研究方向是知识工程在专家系统中的运用。代表人物是美国斯坦福大学的克兰西教授（Clancy W J），他于1985年在《人工智能》杂志上发表了重要论文《启发式分类》（《Heuristis classification》），启发式分类即对未知领域情况的类的识别过程。它是人类思维解决问题的重要方法，在人工智能、专家系统中可常用启发式设计计算机程序，模拟人类解决问题的思维活动。
第六个研究方向是机器学习在专家系统中的运用。代表人物是机器学习领域前辈、澳洲悉尼大学著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《机器学习》（《Mach.Learn》）杂志上发表《决策树算法》（《Induction of Decision Trees》）一文，文中他详细描述了决策树算法的代表――ID3算法。之后，有大量学者围绕该算法进行了广泛的研究，并提出多种改进算法，由于决策树的各类算法各有优缺点，在专家系统的实际应用中，必须根据数据类型的特点及数据集的大小，选择合适的算法。
第七个研究方向是神经网络专家系统，代表人物有人工智能专家Stephan I.Gallant和美国加利福尼业大学教授巴特・卡斯科（Bart Kosko）。Gallant于1988年在《ACM的通信》上发表了《连接主义专家系统》（《Connectionist expert systems》）一文，文中讲述Gallant 设计了一个连接主义专家系统（Connectionist expert system），其知识库是由一个神经网络实现的（即神经网络知识获取），开创了神经网络与专家系统相结合的先例。
第八个研究方向是遗传算法在专家系统中的运用。代表人物是遗传算法领域著名学者、美国伊利诺伊大学David Goldberg教授和人工智能专家L.Davis。1989年，Goldberg出版了专著《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》，该书系统总结了遗传算法的主要研究成果，全面而完整地论述了遗传算法的基本原理及其应用；1991年，Davis编辑出版了《遗传算法手册》，书中包含了遗传算法在科学计算、工程技术和社会经济中的大量应用实例，该书为推广和普及遗传算法的应用起到了重要的指导作用。这些都推动了基于遗传算法的专家系统的研发推广。
第九个研究方向是决策支持系统在专家系统中的运用，代表人物是美国加利福尼亚大学伯克利分校教授埃弗雷姆・特班（Efraim Turban）。他于1990年出版了《决策支持和专家系统的管理支持系统》（《Decision support and expert systems:management support systems》）一书。20世纪80年代末90年代初，决策支持系统开始与专家系统相结合，形成智能决策支持系统，该系统充分做到了定性分析和定量分析的有机结合，将解决问题的范围和能力提高到一个新的层次。
第十个研究方向是各种理论知识在专家系统中的综合运用，代表人物是美国加利福尼业大学教授巴特・卡斯科（Bart Kosko）和美国伊利诺伊州研究所教授Abdul-Rahman K.H。卡斯科（Kosko）于1992年出版《神经网络和模糊系统：一个拥有机器智能的动力系统方法》（《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》）一书，这是第一本将神经网络和模糊系统结合起来的读本，也是神经网络与模糊理论综合应用于专家系统建设的经典著作；Abdul-Rahman K.H教授于1995年，在美国电气和电子工程师协会的《电力系统及自动化》（《Transactions on Power Systems》）会议刊上发表了《人工智能模糊无功负荷的最优VAR控制方法 》（《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》）一文，论文提出了一个解决无功功率（VAR）控制问题，这个方法包含了专家系统、模糊集理论和人工神经网络的重要知识。
虽然专家系统大量建造，但投入实际运行的专家系统并不多，且效率较低，问题求解能力有待进一步提高。原因之一就是专家系统主要是模拟某一领域中求解特定问题的专家的能力，而在模拟人类专家协作求解方面很少或几乎没有做什么工作。然而在现实世界中，协作求解具有普遍性，针对特定领域、特定问题的求解仅仅具有特殊性，专家系统虽然在模拟人类专家某一特定领域知识方面取得了成功，但它仍然不能或难以解决现实世界中的问题。其次，开发的专家系统的规模越来越大，并且十分复杂。这样就要求将大型专家系统的开发变成若干小的、相对独立的专家系统来开发，而且需要将许多不同领域的专家系统联合起来进行协作求解。然而，与此相关的分布式人工智能理论和实用技术尚处在科研阶段。只有分布式系统协作求解问题得以解决，才能克服由于单个专家系统知识的有限性和问题求解方法的单一性等导致系统的“脆弱性”，也才能提高系统的可靠性，并且在灵活性、并行性、速度等方面带来明显的效益［5］。
4 21世纪专家系统进入稳定发展时期
进入21世纪，专家系统开始缓慢发展，这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共5 964篇。本文利用Citespace软件，设置参数为（6，6，20）（5，5，20）（5，5，20），获取了该时期论文的引文聚类图（如图4所示）。图4 专家系统2000－2010年的论文引文聚类图
这个时期专家系统有3个主要研究方向：第一个是研究方向是节点明显的基于模糊逻辑的专家系统研究方向。90年代以来，模糊控制与专家系统技术相结合，进一步提高了模糊控制器的智能水平。基于模糊逻辑的专家系统有以下优点：一是具有专家水平的专门知识，能表现专家技能和高度的技巧以及有足够的鲁棒性（即健壮性）；二是能进行有效的推理，能够运用人类专家的经验和知识进行启发性的搜索和试探性的推理；三是具有灵活性和透明性。
第二个是研究方向是Rete模式匹配算法在专家系统中的应用，代表人物是美国卡内基―梅隆大学计算机科学系的Charles L.Forgy教授，1979年，他首次提出Rete算法。专家系统工具中一个核心部分是推理机，Rete算法能利用推理机的“时间冗余”特性和规则结构的相似性，并通过保存中间运算结果的方法来提高推理的效率。1982年，他在《人工智能》杂志上发表《Rete算法：许多模式／多对象的模式匹配问题的一个快速算法》（《Rete:A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》）一文，该文解释了基本算法的概念，介绍了详细的算法，描述了模式和适当的对象交涉算法，并说明了模式匹配的执行操作。
第三个是研究方向是专家系统在电力系统中的运用。世界各国的专家们开始热衷于在电力生产的各个环节使用专家系统，代表人物有日本的福井贤、T.Sakaguchi、印度的Srinivasan D、美国伊利诺伊州研究所的Abdul-Rahman K.H、希腊雅典国立技术大学的Protopapas C.A、和中国的罗旭，他们在美国电气和电子工程师协会的《电力传输》（《IEEE transactions on power delivery）会议刊及《电源设备系统》会议刊（《On Power Apparatus and Systems》）上发表了多篇有影响力的论文，内容涉及系统恢复、电力需求预测、变电站故障诊断和报警处理等多方面。
这十年间，专家系统的研究不再满足于用现有各种模型与专家系统进行简单结合，形成基于某种模型的专家系统的固有模式。研究者们不断探索更方便、更有效的方法，来解决困扰专家系统的知识获取瓶颈、匹配冲突、组合爆炸等问题，而这也推动了研究不断向深层次、新方向发展。但是，由于专家系统应用的时间长、领域广，他们遭遇的瓶颈问题一时得不到有效解决，导致了这一时期末，专家系统研究呈现出暂时的下滑现象。
5 专家系统发展趋势分析
图一发展曲线上第二个时间节点是1992年，从该年起专家系统相关论文呈下降趋势，然后在2002年又开始缓慢增长，近一年多来又开始下降，这标志着专家系统研究在布满荆棘的道路上前行，前景是光明的，但道路是曲折的。本文以5年为一个单位，统计了1990－2009年20年期间专家系统相关论文中高频词的变化情况，如表1所示，从该表可以获得这个时期专家系统研究的一些特点。
（1）在1990-1999年期间，人工智能出现新的研究高潮，由于网络技术特别是国际互连网技术发展，人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究，使人工智能更加实用，这给专家系统带来了发展的希望。正因为如此，我们从词频上可以看出，人工智能（artificial intelligence）一词在这十年一直位居前两位，在专家系统研究中处于主导地位，而与其相关的知识表示（knowledge representation）、知识获取(knowledge acquisition)等，也成为了学者们研究的重点方向。
（2）该时期的第二个特点是神经网络研究的复苏。神经网络是通过模拟人脑的结构和工作模式，使机器具有类似人类的智能，如机器学习、知识获取、专家系统等。我们从词频上可以看出神经网络（neural network）一词得以快速增长，1995年时位列第一，进入21世纪也是稳居第二位，神经网络很好地解决了专家系统中知识获取的瓶颈问题，能使专家系统具有自学习能力，它的出现为专家系统提供了一种新的解决途径［6］，同时也显示出他独有的生机与活力。
（3）该时期是模糊逻辑的发展时期。模糊理论发展至今已接近三十余年，应用范围非常广泛，它与专家系统相结合，在故障诊断、自然语言处理、自动翻译、地震预测、工业设计等方面取得了众多成果。我们从词频上可以看出，模糊逻辑（fuzzy logic）一词，除在1990－1994年期间位居第六位外，之后都位居前三甲，2000-2004年期间更是位列第一。模糊控制与专家系统技术相结合，进一步提高了模糊控制器智能水平，这种控制方法既保持了基于规则的方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性，同时把专家系统技术的表达与利用知识的长处结合起来，能处理更广泛的控制问题。
（4）故障诊断成为专家系统研究与应用的又一重要领域。故障诊断专家系统的发展起始于20世纪70年代末,虽然时间不长,但在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。这从高频词分布可以开出，故障诊断（fault diagnosis）从1995-1999年间的最后一位攀升至2005-2009年间的第一位，足见其强大的生命力。在专家系统己有较深厚基础的国家中，机械、电子设备的故障诊断专家系统已基本完成了研究和试验的阶段，开始进入广泛应用。
（5）遗传算法的应用逐渐增多。20世纪90年代，遗传算法迎来了发展时期，无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃，不但应用领域扩大，而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高。进入21世纪，遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。这在高频词分布中可以看出，以2000作为临界点，遗传算法（genetic algorithms）从20世纪90年代的10名之后，到位于高频词前六强之中，充分反映出它发展的良好势头。
6 小 结
专家系统是20世纪下半叶发展起来的重大技术之一，它不仅是高技术的标志，而且有着重大的经济效益。“知识工程之父”E.Feignbaum在对世界许多国家和地区的专家系统应用情况进行调查后指出：几乎所有的ES都至少将人的工作效率提高10倍，有的能提高100倍，甚至300倍［7］。
专家系统技术能够使专家的专长不受时间和空间的限制，以便推广稀缺的专家知识和经验；同时，专家系统能促进各领域的发展，是各领域专家专业知识和经验的总结和提炼。
专家系统发展的近期目标，是建造能用于代替人类高级脑力劳动的专家系统；远期目标是探究人类智能和机器智能的基本原理，研究用自动机模拟人类的思维过程和智能行为，这几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科，远远超出了计算机科学的范畴。
随着人工智能应用方法的日渐成熟，专家系统的应用领域也不断扩大。有人类活动的地方，必将有智能技术包括专家系统的应用，专家系统将成为21世纪人类进行智能管理与决策的工具与助手。
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机电系统论文范文第7篇
摘要：创新创业能力的培养，对于提升研究生科研创新能力和研究生就业质量具有重要的作用。如何构建和实施研究生创新创业教育体系，对于提升人才培养质量和深化高等教育改革具有长远的意义。本文探讨了研究生创新创业的内涵与特点，分析了目前存在的问题，提出了研究生创新创业教育体系的构建与实施办法。
关键词：研究生；创新创业；教育体系
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0247-02
2015年10月24日，国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》，进一步要求加强创新创业教育，大力推进个性化培养，全面提升学生的综合素质、国际视野、科学精神和创业意识、创造能力，合理提高高校毕业生创业比例，引导高校毕业生积极投身大众创业、万众创新[1]。可以看出，创新创业教育已经上升到了国家战略的高度，其意义和紧迫性必须引起高等教育工作者的注意。
一、创新创业教育的内涵
美籍奥地利经济学家约瑟夫・熊彼特在1912年提出了“创新”的概念，强调培养创新意识、创新精神和创新能力对经济社会发展进步的意义；“创业教育”的概念是1989年在“面向21世纪教育国际研讨会”上提出的，联合国教科文组织将其称为“教育的第三本护照”。在我国，“创新教育”和“创业教育”二者可以融合为“创新创业”这一表述，因为二者在理念内容和培养目标上相一致。
二、研究生创新创业教育的特点
1.精英教育。研究生教育是一种高层次的教育，其培养对象的层次水平和培养目标要求更高。与本科生相比，研究生在知识技能层面上更加深入和专业、学习和思考能力更成熟、科研素养更高，是高校知识创新、科研创新的重要力量，是高等教育培养对象中的精英，因此其创新创业教育是一种精英教育。
2.层次类型分明。研究生可分为博士研究生和硕士研究生、学术型研究生和专业学位研究生、全日制的和非全日制的研究生。另外，按照不同的学科或者按照不同学校的层次，又能划分出许多的类别，因此，对于研究生创新创业能力的培养应该注意研究生的不同类别，以及学科、学校和层次等实际差异。
3.成效较高。研究生在校培养阶段不仅有基础课程体系的学习，而且有导师指导、参与科研项目、阅读文献、发表期刊论文、撰写学位论文等环节，理论知识更扎实、更专业，其科研创新能力得到系统的锻炼，因此其培养过程天然地与创新创业的内涵相联系，其创业相比本科生更易成功，因此对其进行创新创业教育的成效会更高。
三、研究生创新创业教育存在的问题
从我国近些年研究生创新创业教育工作发展和推进的过程来看，取得了一些可喜的成绩，但由于存在着体制、体系以及实践上的诸多障碍，研究生创新创业教育工作目前仍存在问题。
1.创新创业教育体系不完善。与本科生相比，研究生和本科生在创新创业培育上体系上的区分不够，针对研究生的创新创业教育资源配置和投入较少，既没有专业的指导团队，也没有成熟的配套培养架构以及完善的保障体系等。
2.配套系统不健全。研究生创新创业能力培养是一项系统工程，涉及到政府、企业、学校、研究生导师和研究生自身等方面，具有很强的系统动态性。当前，虽然政府出台了很多政策和措施，但是还未形成完整的社会支撑系统[3]。
3.课程教学体系滞后。研究生课程结构不合理、实践环节缺失、激励评价机制等因素导致研究生无暇考虑创新创业，研究工作往往停留在纸上谈兵，脱离市场与产品，其知识或者个人能力无法满足单位或者企业的需求，存在着知识结构落后、实践动手能力差等现象。
4.管理服务人员配备不足。给研究生配备的学生工作管理服务人员严重不足，而且在创新创业教育方面专业性不高。这就导致对研究生的创新创业教育方面指导内容既不全面又不系统，形式单一且缺乏实践性。对于学生在创新创业过程各个阶段遇到的主观问题、客观问题都无法给予有效支持。
5.导师的作用没有充分发挥。尹艳冰等学者[4]都关注到导师在研究生创新创业教育中的作用。随着近年来对创新创业工作重视程度的不断提高，已经出现有部分研究生导师除了注重培养学生除独立科研能力外，还开始注重指导学生的创新创业思维等其他综合能力，但实际效果并不显著。
四、研究生创新创业教育体系构建和实施办法
针对以上对研究生创新创业教育的特点和存在问题的分析，我们对研究生创新创业教育体系构建和实施办法提出以下几点建议：
1.完善创新创业教育体系。高校要重视研究生创新创业能力培养，把研究生创新创业能力培养纳入学校相关绩效评估工作中，协调制定相关办法和措施，组建研究生创新创业教育工作组，研究完善创新创业教育体系，并通过建立有效的奖惩机制，建设具有实践能力的研究生导师队伍，设立一定资金支持研究生创新创业。
2.健全配套系统。要构建由社会相关资源支持的研究生创新创业教育系统。高校可通过聘请企业导师、建立实践基地、与企业联合申报项目等方式，丰富创新创业教育资源。同时，将政府和相关社会组织的政策、资金、人脉等支持积极地引入高校，为研究生的创业提供有力的支持。
3.调整课程教学内容。首先，要将创新创业精神的培养融入到课程体系中。可以将培养创新精神、培养创业能力等一系列专题课程加入到任选课中，同时，增设专门旨在提升创新精神的课程。其次，改进研究生选课制度，鼓励硕士生学习其他学科专业知识和创新创业技能，拓宽知识面。此外，教师在教学设计上应注重多学科的交叉融合，介绍一些学科前沿动向和生产应用，主动拓展学生的知识结构，从而激发学生的创新创业意识。
4.组建专业的指导团队。组建和培训专业的创新创业教育指导团队，建设高水平、专兼职的创业培训师资队伍，分析政策和各类案例，对创业过程中可能存在的题和风险进行评估整合，为研究生提供专业的创新创业培训、指导和服务。邀请成功的或有经验的企业家、创业者来校进行交流、介绍经验，帮助研究生解决创新创业过程中遇到的客观问题，助力研究生创新创业成功。
5.发挥导师的作用。研究生导师要转变教育理念，与学生建立教学相长式的良好伙伴关系。在学术科研方面营造宽松自由的学习环境、激发学生的创新热情，多关注和接受学生的想法和建议，鼓励学生根据自己的兴趣选择研究方向，大胆尝试、探索和创新，鼓励学生表达不同的观点并耐心指导，同时对学生生活、就业和个人发展等方面同样给予关注和力所能及的帮助[5]。
五、结语
党中央和各级地方政府已经对开展研究生创新创业教育做出了具体的部署，研究生创新创业教育对于推动高等教育事业发展和全面提升研究生教育质量所具有的意义不容忽视。高校要主动提高认识、转变观念，充分理解上级部门对创新创业教育工作的指示精神，积极开展研究生创新创业教育的理论研究和实践工作，结合学校实际情况构建研究生创新创业培养体系，让研究生创新创业教育融入研究生培养的整个过程，不断提升研究生创新创业的能力和实效。
参考文献：
[1]国务院关于印发统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案的通知[Z]，国发〔2015〕64号.
[2]李洁瑶.高校创新创业教育的路径探究[D].长春工业大学，2011.
[3]张玉辉.研究生创新创业能力培养的系统论解析[J].科技创业，2015，（20）：13.
[4]尹艳冰，李伟坤.学术型研究生创新能力研究[J].中国高等教育评估，2014，（3）：71-74.
[5]朱红，李文利，左祖晶.我国研究生创新能力的现状及其影响机制[J].高等教育研究，2011，（2）：74-82.
收稿日期：2016-12-19
机电系统论文范文第8篇
关键词：建筑；自动消防设施；新技术；管窥
中图分类号：TU976+.5 文献标识码：A
1 火灾自动报警系统性能不断提高
1.1 火灾探测报警时间提前
随着科技的进步，火灾报警系统也在进行快速的革新，火灾的发生将会为人们带来巨大的损失，所以说对火灾隐患进行提前探测，极早的发现火灾隐情，避免灾情发生。如今研制的激光式和吸气式火灾探测器，灵敏度非常高，可以对空气中易燃易爆气体的密度，浓度变化等进行预测，对于隐藏火灾隐患可以及时的发现，有时甚至是提前几小时或者是几天。这种火灾探测报警器比较适合应用在面积比较大的空间内，具有非常高的性价比。
1.2 火灾探测报警可靠性提高
在以往的火灾探测报警器中，存在火灾的探测出现误报现象，影响到了报警器的准确性，也影响了人们的正常工作和生活，所以说提高报警的可靠性将是报警器主要发展的方向。随着信息技术的发展，将各种网络技术和先进设备应用到探测器中，大大的提高了报警的可靠性。比如说双波段红外火焰探测器，在对火灾预测方面，可以通过对不同特征的波段进行信息采集，然后做出正确判断，这就是技术的进步。报警器的可靠性提高了火灾预测的效率，对人们的工作和生活提供了更加安全的保障。
1.3 探测报警智能化
探测报警的智能化将为火灾的判别提供了更加可靠的依据，智能化也提高了工作效率，大大的减少了因为人工判断而出现的误判。将现代的信息技术和先进的技术设备应用到探测报警中，对于火灾的防范在准确性和可靠性方面有所提高。
1.4 火灾探测报警系统的网络化
在信息网络化高速发展的形势下，在消防技术方面应用的更加广泛。通过计算机网络将探测的数据进行传输，实现对分析数据的统一管理，远程监测等，将对火灾探测进行更加系统化的管理，网络化和自动化也将是火灾自动报警发展的主要趋势。
2 消防系统智能化、防火设计性能化
2.1 智能消防系统成为智能建筑的重要组成部分
智能建筑是采用先进的电子信息技术对建筑设备进行自动监控、对信息资源进行有效管理和对用户提供信息服务的新型建筑。智能建筑管理系统由楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、计算机网络系统（CNS）、综合布线系统（SCS）等构成。其中，楼宇自动化系统主要包括机电设备自动化系统、消防自动化系统、安全防范系统等。消防自动化系统（FAS）是楼宇自动化系统的重要组成部分，是智能建筑中一个重要子系统，为火警预报、火灾扑救、保障人身和财产安全起到了不可替代的作用，尤其是智能住宅方面，则表现为网络技术应用和控制方式的变化：建筑电气接口标准化、设备控制智能化、系统功能集成化。可以预计随着计算机、自动控制、通信技术的不断发展及关键技术的突破，消防自动化系统必将朝着集成化、智能化、协调化方向发展。
2.2 建筑防火设计向性能化方向转移
在建筑防火中以性能为基础的设计方法，首先应确定该建筑的消防安全目标，然后应用消防工程学原理和安全评估方法，对其火灾危险性进行量化分析，然后再预测各种可能起火条件下所造成的火、烟蔓延途径和人员疏散情况，最后再选择消防设施并进行评估，校核预先的消防安全目标是否达到。这种设计方法更为科学合理，有助于发挥设计人员的设计才华和创造性，也适应了建筑技术发展和建筑艺术推陈出新的需求。
3 自动灭火技术的进步
3.1 新型灭火剂
3.1.1 特种灭火剂
扑救A类火灾的“水添加剂”型灭火剂，包括强化水、乳化水、润湿水、滑溜水、粘性水、增稠水和抗冻水等。“水系灭火剂”在水中增加了发泡剂、表面活性剂、溶剂、助剂等。
3.1.2 哈龙替代物――洁净气体
卤代烷灭火剂（如哈龙1301、1211、2402等）被发现对大气臭氧层具有明显的破坏作用，因而替代哈龙用的气体灭火介质被提上研究日程。目前较理想的哈龙替代物有如下几类：HBFC（氢溴氟代烷）、HCFC（氢氯氟代烷）、HFC（氢氟代烷）、CFC（氯氟代烷）、PFC（全氟代烷）、FIC（氟碘代烷）、IC（惰性气体）等。
3.2 新型灭火技术
3.2.1 气悬体消防系统
该系统由俄罗斯开发研究成功，其主要部件是多个气悬体发生器。当气悬体发生器周围温度达到100～120℃时，发生器内的烟火剂便会被点燃。在烟火剂的温度和喷发作用下，气悬体发生器可将内含的灭火粉喷出。这种灭火粉的单个颗粒平均尺寸仅1μm，可以充分覆盖在燃烧物的表面，终止燃烧反应。
3.2.2 细水雾灭火技术的应用
通过改变水的物理特性达到提高灭火效果的目的，如细水雾、超细水雾灭火技术。由于细水雾的粒径在40～200μm范围内，表面积较一般水滴大1700倍，在火场中能完全蒸发。所以，吸热效率高，冷却效果好。细水雾灭火技术具有灭火快、用水省、水渍损失小等优点，有的产品还具有抑制火灾烟气浓度、提高火场能见度的作用，因此具有很好的推广应用前景。
3.2.3 消防机器人走向应用
在消防技术领域不断的研发新的技术手段，发生火灾的时候，现场的情况非常复杂，有些时候是人力所无法解决的，而消防机器人的出现很好的解决了这个问题。消防机器人将日常中对于火灾现场的救援情况通过程序的编制植入到系统中，然后通过外部材料的加工可以实现多功能的火灾救援任务。例如在火灾现场烟的浓度比较大，并且具有化学腐蚀性的物质，那么通过人力来进行救援就会非常的困难，而通过消防机器人就可以很好的解决这个问题。在火灾现场对于各种复杂的情况和人力所不能解决的问题，都可以通过机器人来处理，这就是消防技术发展的新阶段。
4 建筑中的消防工作将是保证建筑安全的重要措施，所以说要对消防设施和消防技术不断的进行创新，以保证建筑的安全。随着科学技术的进步，在消防设施中越来越多的应用到自动化和智能化的方式，这是未来消防工作发展的新方向。在能源和资源的使用方面，也将会向着可持续发展，环保节能的方向发展。
参考文献
[1]唐祝华.21世纪洁净气体灭火新技术的开拓、发展与眺望.
[2]宋红冰.21世纪消防预测[J].火警，2002（2）.
[3]潘刚.城市火灾探测报警与消防通信新技术[J].深圳消防咨询网，2002.
[4]吴启鸿.对火灾形势和拓展消防安全技术领域的思考[J].1999年城市火灾安全国际学术会议论文.
[5]吴成东.国内外智能建筑技术发展[J].建筑智能化.
机电系统论文范文第9篇
〔关键词〕系统动力学；可视化分析；研究热点；研究前沿
〔中图分类号〕N9413〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2013）02-0003-09
系统动力学仿真技术是情报研究中的战略和策略实验室[1]。它作为一种建模方法，从本质上看它是带时间滞后的一阶微分方程。与其它建模方法相比，系统动力学适用于处理长期性和周期性的问题；适用于研究数据不足的问题；适用于处理精度要求不高的复杂的社会经济问题；强调有条件预测，对预测未来提供新的手段。系统动力学为解决复杂问题提供了新的方法，随着其理论越来越成熟，系统动力学的应用从最初研究全球性的发展战略的世界动力学模型，到研究国家政治、经济、军事以及对外关系的国家动力学模型，再到研究城市发展战略的城市动力学模型、研究特定地理区域的发展战略的区域动力学模型、研究工业企业发展战略的工业动力学模型、研究疾病发生、发展及防治策略的医疗动力学模型等，到目前为止，系统动力学在系统论、控制论、信号论的基础上，借助信息处理和计算机仿真技术在国内外研究复杂系统随时间推移而产生的行为模式上得到了广泛的应用。目前对系统动力学现状总结和综述的研究较少，本文通过TDA、Ucinet和CiteSpace Ⅱ工具对系统动力学研究现状进行可视化分析，为相关研究和实践提供参考。
1数据来源与研究方法
本文使用的数据均来源于美国科学信息研究所的Web of science平台中的SCI-E、SSCI、A&HCI数据库。检索策略为在题名字段中输入forecast*、predict*、simulat*等系统动力学特点词汇并与主题字段“system* dynamic*”进行“与”运算最终与题名“system* dynamic*”进行或运算从而进行检索，文献类型为论文（article）、会议论文（proceeding paper）和综述（review），时间限制到2011年，检索日期为2012年06月21日，共检索到2 117篇文献。
本文首先采用文献计量方法并结合数据处理软件TDA和可视化软件Ucinet、Citespace Ⅱ对相关文献的数量变化趋势、机构进行分析，然后绘制这2 117篇文献的机构与期刊的共现、国家合作、主要学科、研究热点和研究前沿图谱，从而揭示出该领域研究现状、研究前沿等。
2系统动力学研究论文的时间分布
衡量某领域发展的重要指标就是学术论文数量的变化，对其文献分布作历史的、全面的统计，绘制相应的分布曲线，为评价该领域所处的阶段，预测发展趋势和动态具有重要意义[2]。从系统动力学文献量的时间分布来看（如图1所示），系统动力学研究文献的数量各年变化较大，但整体呈上升趋势。11图1系统动力学研究论文的年度分布11
2013年2月11第33卷第2期11现？代？情？报11Journal of Modern Information11Feb，201311Vol.33No.22013年2月11第33卷第2期11国际系统动力学研究文献的可视化分析11Feb，201311Vol.33No.2从系统动力学各年文献量的分布来看，大致分为3个阶段：第一阶段：1955-1975年，历时20年之多。各年的相关论文在20篇内，可以看作系统动力学的起步阶段。第二阶段：1976-1990年，系统动力学论文总体呈增长趋势。虽然各年论文量变化较大，但是这一阶段，系统动力学方面的论文量比上一阶段有很大提高，可以看作系统动力学研究的发展阶段。第三阶段：进入20世纪90年代至今，系统动力学论文量提升很多，但近两年论文量居于平稳的状态。在未来几年，预计系统动力学的研究论文数量会呈现稳定发展的趋势。
3系统动力学研究的空间分布
31机构分布
2117篇论文涉及880个机构，在10篇及以上的高产机构如表1所示。机构两两之间的合作有581次，其中在5篇以上的高产机构如表1所示。发文量可在一定程度上代表机构在该领域的研究实力。从表1看出实力较强的机构大部分为高校，其中，麻省理工学院以23篇的论文量排在第一位，排在第二位的是印第安纳理工学院，其他排名比较靠前的还有伦敦商学院、卑尔根大学、斯特拉斯克莱德大学等。从机构类型来看，除高校外，还涉及政府部门（如意大利国家研究委员会）和企业单位（如西门子公司），从机构所属地区来看，美国（16所）占了一半的席位，可以看出美国在该领域的学术影响力之强大。英国、中国、加拿大、荷兰、德国、意大利、瑞士、挪威也均存在高产机构，除了北美洲的美国与加拿大和亚洲的中国外，其他均来自欧洲国家。其中中国均有论文分布。
表1高产机构论文分布
排名11论文量11机构11国家11排名11论文量11机构11国家1112311麻省理工学院11美国111711811南加利福尼亚大学11美国2111211印第安纳理工学院11美国111811711奈梅亨大学11荷兰3111011伦敦商学院11英国111911711清华大学11中国4111011卑尔根大学11挪威112011711卡尔加里大学11加拿大5111011斯特拉斯克莱德大学11英国112111711圣加仑大学11瑞士611911亚利桑那州立大学11美国112211611意大利国家研究委员会11意大利711911香港理工大学11中国112311611俄亥俄州立大学11美国811911布拉德福德大学11英国112411611普林斯顿大学11美国911911帝国理工学院11英国112511611普渡大学11美国1011811麦克马斯特大学11加拿大112611611西门子公司11德国111181111中国112711611蒂尔堡大学11荷兰1211811伦斯勒理工学院11美国112811611阿尔伯塔大学11加拿大续表1
排名11论文量11机构11国家11排名11论文量11机构11国家1311811纽约州立大学11美国112911611加州大学欧文分校11美国1411811加州大学伯克利分校11美国113011611加州大学洛杉矶分校11美国1511811伊阿华大学11美国113111611美国密歇根大学11美国1611811马里兰大学11美国113211611美国明尼苏达大学11美国
32机构与期刊共现
机构与期刊共现可以揭示不同机构发文的期刊的规律或者不同期刊承载论文所属机构的规律。如图2所示，其中，圆形节点表示机构。方形节点表示期刊，节点的大小表示期刊发文量的多少，节点越大表示在该期刊发文越多。红色节点与蓝色节点间连线的粗细表示机构在期刊发文量的多少，连线越粗表示机构在期刊的发文量越多。
11图2系统动力学机构与期刊共现图（发文量≥2）11
从图2可以看出，在单个期刊上发文量最多的机构是麻省理工学院，它在《系统动力学会志》上发表文章10篇。论文年代分布为1995年、1998年、2003年且各年1篇，2007年，该年7篇，由此可以看出，2007年是麻省理工学院在《系统动力学会志》上发表文章最多的一年。比较麻省理工学院发表的关于系统动力学的所有年份的文章，2007年也是麻省理学院发表文章最多的一年，其他年文量均未超过2篇，同时《系统动力学会志》也是麻省理工学院发表文章最多的期刊，其他期刊发文均未超过1篇。可见，2007年是麻省理工学院研究系统动力学的高峰时期；《系统动力学会志》主要探讨在社会、技术、管理和环境方面应用动态系统的展望与方法，涉及动态反馈系统的数学模型和计算机摸拟、信息反馈和因果研究的政策分析方法、动态系统在社会和自然科学理论建设中的贡献等，由此也可以得知，麻省理工学院将文章发表在《系统动力学会志》上，其研究的内容也主要围绕以上方面。通过10篇论文的关键词可以窥见一斑，如改善、模型、建设、延迟、破坏、反馈、影响、工业、创新、远景、产品发展、合理性、资源配置、技术等。从文章的标题来看，关于展望性的文章有4篇，如Lyneis，J M和Ford，D N在2007年发表《系统动力学应用于项目管理：调查、评估与未来研究方向》是一篇综述性的文章，对项目管理在深层结构背景下的应用历史进行了综述，这种深层机构创建不良动力学并把他们应用到具体项目管理领域，然后对政策信息进行了综合，为未来研究和写作提供方向[3]；关于政策研究的有2篇文章，如：Weil，H B在2007年发表的《将系统动力学应用于企业战略研究：问题与框架的演化》讨论了5个项目，这5个项目在将系统动力学应用到企业战略研究的过程中成为重要的构建模型[4]。
在单个期刊发表文章较多的机构还有爱荷华大学，它在《结构力学与机械力学》期刊上发文6篇，伦敦商学院在《系统动力学会志》期刊上发文4篇，奈梅亨内梅亨大学在《系统研究与行为科学》期刊上发文4篇，布拉德福德大学在《英国运筹学会志》期刊上发文4篇，麦克马斯特大学在《IEEE电力设备与系统汇刊》期刊上发文4篇等等。
从图2中还可以看出，发文量最多的期刊是《系统动力学会志》，发文39篇，其次是《英国运筹学会志》，发文14篇，《系统研究与行为科学》发文11篇，其他期刊发文量均为超过10篇。
另外，发文（在1个期刊上发表文章2篇及以上）之和较多的机构如表2所示，其中，麻省理工学院发文量最多，而且仅在《系统动力学会志》发文就达10篇，其次是伦敦商学院在《系统动力学会志》和《英国运筹学会志》两个杂志上发文共计7篇，发文量较多的机构还包括爱荷华大学、奈梅亨内梅亨大学、帝国理工学院、卑尔根大学、纽约州立大学、麦克马斯特大学、布拉德福德大学。
表2机构在单个期刊上的发文量（发文量≥2）
序号11机构11期刊11单个期刊发文量11机构发文量之和111麻省理工学院11系统动力学会志11101110211伦敦商学院11系统动力学会志114英国运筹学会志113117311爱荷华大学11结构力学与机械力学116116411奈梅亨内梅亨大学11系统研究与行为科学114系统动力学会志112116511帝国理工学院11物理评论A112国际性传播疾病与艾滋病杂志112IEEE电力系统汇刊112116611卑尔根大学11计算机在人类行为中的应用113系统研究与行为科学112115711纽约州立大学11系统动力学会志113英国运筹学会志112115811麦克马斯特大学11IEEE电力设备与系统汇刊114114911布拉德福德大学11英国运筹学会志114114
在单个期刊上发文2篇以上的机构类型除了高校外，还包括研究院，如：美国电力研究院、魁北克水电研究院、韩国交通研究院均2篇，政府部门，如联邦高速公路管理局，以及企业单位，全球管理咨询公司。
33国家合作
在以系统动力学研究为主题的2 117篇样本文章中，258篇由两个或两个以上国家合作完成。利用Ucinet软件对国家的合著文献进行可视化，结果如图3所示。
由图3可知，系统动力学研究形成的是一个以美国、英国为中心跨国合作团队。其中美国是与其他国家合作最广泛，共与38个国家合作共115次（即产出115篇文章），与美国合作次数不低于5次的国家有10个，分别是加拿大、英国、中国、韩国、德国、澳大利亚、挪威、荷兰、日本、墨西哥。在美国与中国合作的8篇文章中，涉及到的机构主要有北京大学、北京邮电大学、广东工业大学、华南理工大学、中国南方电网、武汉理工大学、北京师范大学、吉林大学、西南财经大学以及浙江大学。8篇文章的出版年从2001-2011年（其中2002年、2004年、2005年、2007年论文量为0）。涉及到的期刊包括：《系统研究与行为科学》、《应用地质学》、《IET发电，输电与配电》、《环境管理杂志》、《微型机械与微型工程学报》、《机械电子学》、《技术预测与社会变革》，各期刊论文量均为1篇。
与他国合作比较广泛的国家（合作国家个数超过10个）还包括：英国、德国、意大利、加拿大、中国、西班牙、法国、荷兰、瑞士、芬兰、巴西、日本12个国家。
其中中国的合作国家个数是17个，合作次数达46次，除了与美国合作的8篇文章外，还与加拿大合作次数较多（9篇）。在中国与加拿大合作的9篇文章中，涉及的机构主要有北京大学、香港岭南大学、北京理工大学、武汉理工大学、四川大学、香港理工大学、中国科学院和中山大学。9篇文章的出版年涉及1998年、2001年、2009年、2010年、2011年。涉及到的包括期刊包括：《建造自动化》、《专家系统及其应用》、《人类与生态风险评估》、《国际环境与污染杂志》、《环境信息学杂志》、《环境管理杂志》、《组织11图3国家合作图11
行为杂志》、《技术预测与社会变革》、《水资源管理》。
国家两两之间合作频次（如表3所示）最多的是美国与加拿大，共合作14篇，这14篇文章发表年涉及2001年、2004年、2007-2011年，其中2008年、2010年和2011年都是3篇，2007年2篇，其余各年均1篇。其中，被引次数较高的如美国加州大学欧文分校的Ahmad，S和加拿大西安大略大学的Simonovic，SP2004年在《土木工程计算杂志》上表文章《空间系统动力学：水资源系统仿真新方法》，文章介绍了空间系统动力学方法，这种方法是基于时间和空间动态过程的模型反馈，建立在分布参数系统的控制理论基础上，系统动力学和地理信息系统的耦合在这种建模方法的发展中起了重要作用，空间系统动力学方法为概念上不同的模型提供了一个单一建模框架，当对系统不同组件间的相互作用进行了解时，该方法还对基于时间和空间的复杂动态过程的模型反馈提供了大量的能力[5]。
美国与英国的国家间合作频次仅次于美国与加拿大，共合作13次，这13篇文章分布于1987年、1999年、2005年、2008年（分别1篇），2006年、2007年和2011年（分别2篇），1998年（3篇）。其中被引用次数较高的如2007年英国伦敦大学的Lane，DC和美国哈佛大学的Oliva，R在《欧洲运筹学杂志》上发表的《更大的整体：系统动力学与软系统方法论的综合》，文章举出了一个同时使用这两种系统方法的理论案例，同时简要的描述了系统动力学和软系统方法论的理论与方法假设，并对其中的部分提出了批评[6]。
中国与加拿大的合作位列第三，共9次合作，这9篇文章分布于1998年、2001年、2009年、2011年（各1篇），表3（国家间合作频次≥5次）
序号11国家111国家211合作次数111美国11加拿大1114211美国11英国1113311中国11加拿大119411德国11意大利119511美国11中国118611美国11韩国118711美国11德国116811美国11澳大利亚116911美国11挪威1161011英国11德国1161111德国11荷兰1161211美国11荷兰1151311美国11日本1151411美国11墨西哥1151511意大利11法国115
2010年（5篇）。由此可见，2010年是中国与加拿大在系统动力学研究中合作频次最高的一年。其中，被引用次数较高的如中国北京大学的郭怀成与加拿大的加拿大里贾纳大学的GAFuller等2001年在《环境管理杂志》上发表的《系统动力学方法应用于地区环境规划与管理：洱海流域的研究》被引用达74次，文章建立了环境系统动力学模型——洱海系统动力学模型，用来为规划任务提供支持。并指出该模型由明确考虑信息反馈的动态仿真模型组成，这些模型能够将成分水平的知识集成为整体水平并进行系统行为仿真。以实例的方式论述了该模型的这种功能在分析和制定决策时的有用性[7]。
其他的国家两两间合作较多的还有德国与意大利、美国与中国、美国与韩国、美国与德国、美国与澳大利亚、美国与挪威等等。
多国合作的文章如由德国、日本、荷兰、波兰和葡萄牙5个国家合作完成的《三核子系统动力学研究：氘核质子横截面在130兆电子伏时解体》文章指出三核子系统是最简单的重大试验场地，现代核子与核子交互模型以及额外的动力材料作为三核子的支撑力量在数量上能够被解决法捷耶夫方程的严格的技术探测到[8]。另外，由芬兰、法国、德国、意大利和南非5个国家合作完成的《量子布朗运动与单囚禁离子仿真》，文章研究谐波振荡器与人造工程水库相结合的开放系统动力学，选择水库和调节Lindblad-type和non-Lindblad-type减少的系统振荡器通道的系统变量，并证明系统和水库间发生虚拟能力交换条件的存在，提出使用单个囚禁离子与工程水库耦合来模拟量子布朗运动[9]。
34学科分布
从学科分布可了解关于系统动力学研究的科研力量主要集中的学科。图4展示了各学科的发文量（用年轮的大小表示），学科间连线表示学科间的联系（1篇论文属于多个学科）。中心度的大小在一定程度上说明相关研究中各学科之间的联系程度。在图4中，中心度较大的学科依次为工程学、运筹与管理科学、计算机科学、力学等，说明系统动力学的研究主要集中在这些领域，同时常常涉及其他学科的研究内容。表4列出发文量较大的前12个学科（发文量≥50篇）。从表4看出，工程学领域论文量最多，这与系统动力学作为最具代表性的系统工程方法有关，其次是商业与经济学，计算机科学，论文量均超过200篇，而且从图4中代表学科年轮外层的颜色深度可看出，最近相关研究集中在这些学科。11图4学科分布图11
表4主要学科论文量
序号11学科11论文量11中心度11最早发文年份111工程学1171411044111956211商业与经济学1144211007111971311计算机科学1129511033111972411运筹与管理科学1118611038111975511社会科学数学方法11174110111985611物理学1113411004111969711环境科学和生态学1112611008111985811力学111071103111979911自动化及控制系统1190110021119691011数学1188110061119651111仪器及仪表学1165110031119711211社会科学综合11501100711199935作者分布
2 117篇文章共涉及4 309位作者，论文量大于5篇的有7位作者，从表5中可以看出，作者中心度都非常低，作者发文的频次也相对较低，故没有形成核心作者群。发文量最多的是DC Lane，获得布里斯托和牛津大学的数学学位并且还获得牛津大学的数学建模博士学位，是伦敦大学经济与政治学院管理科学专业高级讲师，同时，他也是壳牌国际公司的顾问和荷兰皇家壳牌集团市场销售部经理，并且他也是伦敦城市大学商学院的职工，他专门利用系统动力学和系统思考的方法来进行战略分析，他与高级管理人员团体进行交互式地工作，帮助他们以系统动力学仿真模型的形式来表达他们的观点。
2004年他成为运筹学研究社团的成员，2007年被授予系统动力学学会Forrester奖，2010年被任命为英国教育部儿童保护蒙罗审查顾问，2011年成为系统动力学学会主席。表5主要作者论文量
序号11中心度11作者11论文量11最早发文年11100211DC Lane112211199721100011EF WOLSTENHOLME111511198231100011D Pfahl111411199941100011RG COYLE111311198351100111A Grossler111211200461100411EJ HAUG11811198771100011FP DEMELLO116111975
DC Lane的活动主要集中在战略分析问题和构建技术方面，特别是系统动力学，战略模型和系统思考方面。他的理论研究主要是围绕系统动力学为社会理论和潜在的系统动力学社会理论假说方面出现的特定概念的正规化做出的贡献；在方法方面，主要关注基础结构的本质，不同映射技术的使用和限制，系统动力学与问题结构模型之间的联系，管理科学与运筹学和系统科学的历史和方法；应用方面的研究主要是关于项目管理动力学；电影院电影和医疗管理营销策略的创作，如通过急症医院病人人流的路径和绩效测定方面的问题。他当前从事于与传染病和儿童保护服务有关的医疗保健建模的研究。他代表性的文章有《更大的整体：系统动力学与软系统方法论的综合》、《在错误的地方寻找对医疗保健的改进：紧急事故处理的系统动力学研究》、《社会实践与系统动力学理论》等。
紧随DC Lane之后，论文量较多的还有EF Wolstenholme，其代表作有《系统动力学作为系统描述和定性分析方法的发展》、《系统动力学的视角》等；D Pfahl代表作有《用仿真的方法来分析软件需求波动对项目绩效的影响》、《用于软件项目管理与培训的基于综合仿真组件的计算机辅助培训模块》等；RG Coyle发表了《系动力学方法的技术元素》、《系统动力学模型中代表离散事件：煤炭生产建模的理论应用》等论文；A Grossler发表了《探索合理性的影响因素：系统动力学动态决策研究文献综述》、《系统动力学和合理性的观点——一份工作报告和公开的研究问题》等论文；EJ Haug发表了《受限的机械系统动力学递归公式：第一部分开环系统》、《微机电系统动力学灵敏度分析二阶设计》等论文；FP Demello发表了《水轮机和涡轮机控制系统动力学模型研究》、《基于系统动力学的锅炉性能研究》等论文。
4系统动力学研究的热点
关键词是文章的核心与精髓，是作者的高度概括和凝练，因此，对文章的关键词进行分析，频次高的关键词常被用来确定一个研究领域的热点问题[10]。运行CiteSpace Ⅱ软件，选择使用关键路径（pathfinder）算法，对科学文献共引网络的路径进行分析和处理，并通过显示高频关键词来确定主要研究热点。11图5系统动力学研究热点时间序列图谱11
从图5看出，出现频次较高的关键词是系统动力学（System dynamics）、仿真（Simulation）、模型（model/s）这与检索式一致。其次是管理（management）出现了74次，中心度高达018，仅次于中心度最高的“系统动力学”，表明管理与系统动力学研究的密切关系，系统动力学大部分集中在系统动力学管理领域，代表性文章有2005年Brian Dyson和Ni-Bin Chang在《废物管理》上发表的文章《在快速发展的城市用系统动力学模型对市区固体废物的产生情况进行预测》。他频次大于20的关键词还包括：设计（design）、反馈（feedback）、绩效（performance）、决策（decision-making）、建模（modeling）、稳定性（stability）、错觉（misperceptions）、思考（thinking）、影响（impact）、行为（behavior）、校验（validation）、算法（algorithm）等，这些词的中心度排名靠前。以上关键词包括多个模型建立过程中涉及的词，从各词年轮的颜色，可看出近期它们对系统动力学研究的重要影响，代表性的文章如Wolstenholme，EF在1990年出版的著作《系统调查：系统动力学方法》、JAMVennix在1996年出版的著作《组织模型构建：用系统动力学方法促进团队学习》、YBarlas1996年在《系统动力学会志》上发表的文章《系统动力学模型有效性及验证》。决策是系统动力学管理的重要方面，相关文章如Otto，Peter 2008年在《商业研究杂志》上发表的文章《系统动力学作为评估和交流市场进入策略的决策援助》、绩效也成为研究系统动力学管理不可或缺的方面，相关文章如Barton，PM和Tobias，AM 1998年在《系统动力学会志》上发表的文章《系统动力学模型绩效测量的准确评估》。
5系统动力学研究趋势分析
把系统动力学的2 117篇论文的题录数据，利用Citespace软件中提供的膨胀词探测（burst detection）技术和算法，通过考察词频的时间分布（时间段设定为1955-2011年），将其中频次变化率高的词（burst term）从大量的主题词中探测出来，并根据词频的变动趋势，而不仅仅是频次的高低，来确定系统动力学研究的前沿领域[11]。11图6系统动力学研究的前沿图谱11
由图6看出，（1）主题词变化率较高的词中出现了数学模型（mathematical-model）、非线性（non-linear）、理论构建（theory-building）等多个理论研究方面的膨胀词，这说明有关非线性数学模型的理论研究是系统动力学重要的前沿领域。钟永光等曾提出非线性动力学的数学基础还需要进行深入研究[12]。（2）神经网络（neural-network）、专家系统（expert-system）、系统思考（systems-thinking）、定性模型（qualitative-models）、定性分析（qualitative-analysis）等与其他方法相关的词大量出现，这也是系统动力学研究的一个重要趋向，与其他方法、系统整合。张波等曾提出将系统动力学与专家系统的整合，将系统动力学的动态思考与因果反馈环路概念导入专家系统，并藉由专家系统的特性解决传统系统动力学不易处理非量化问题、无法掌握不确定或模糊型态的问题[13]；许光清等也指出对这类复杂系统的定量研究和分析必须首先建立在较全面、较深入和广泛的定性研究和分析的基础之上，以系统动力学、系统理论为指导，以系统动力学的动态模型为主框架，汲取其他定量理论与方法的精髓，最终建立起综合集成的模型体系[14]。（3）动态方法（dynamics-methodology）、动态模型（dynamic-model）、动态仿真（dynamic/s-simulation）、系统动力学模型（sd-model）、（simulation-program）计算机仿真（computer-simulation）、系统动力学仿真（system-dynamics-simulation）等与系统动力学相关的词出现较多，说明需要加强对系统动力学本身的研究。（4）决策（decision-making）、基于的（clinical-knowledge）、天然气（natural-gas）、公务员（public-sector）、机械系统（mechanical-systems）、供应链（supply-chain/s）、卫生保健（health-care）、水资源（water-resources）、城市规划（urban-planning）等词出现，说明这几个方面也将成为系统动力学研究的新趋势。
6结论
本研究以1955-2011年WoS收录的，以“系统动力学”为主题的2 117篇文献为样本，借助TDA数据处理软件和Ucinet、CiteSpace Ⅱ可视化分析软件的独特功能，从文献计量学的视角以可视化图谱的方式对系统动力学研究的演进及发展现状、系统动力学研究的代表人物及经典著作、涉及的学科范围、主要机构、机构与期刊的共现，国家合作，以及研究热点前沿等进行探索，得出以下结论：
（1）系统动力学研究领域的文献呈总体增长但趋于平稳的状态；
（2）系统动力学研究的机构以麻省理工学院为首，机构类型除高校外，还涉及政府部门（如意大利国家研究委员会）和企业单位（如西门子公司），机构所属地区主要涉及北美洲的美国与加拿大和亚洲的中国，其他均来自欧洲国家，如英国、荷兰、德国、意大利、瑞士、挪威。其中中国均有论文分布；
（3）在单个期刊发文量最多的机构是麻省理工学院；发文量较多的期刊是《系统动力学会志》、《英国运筹学会志》、《系统研究与行为科学》等；发文（在单个期刊上发表文章2篇及以上）之和较多的机构主要包括麻省理工学院发、伦敦商学院、爱荷华大学、奈梅亨内梅亨大学、帝国理工学院、卑尔根大学、纽约州立大学、麦克马斯特大学、布拉德福德大学等；在一个期刊上发文2篇以上的机构类型除了高校外，还包括研究院、政府部门、企业单位等；
（4）国家合作中，美国是与其他国家合作最广泛的，与38个国家合作共115次，合作次数较多的国家主要有加拿大、英国、中国、韩国、德国、澳大利亚；另外，英国、德国、意大利、加拿大、中国与他国合作也比较广泛；国家两两之间合作频次最多的是美国与加拿大，美国与英国的国家间合作频次紧随其后，中国与加拿大的合作位列第三；
（5）系统动力学研究主要涉及的领域主要包括：工程学、商业与经济学，计算机科学等；
（6）DC Lane是具有最重要影响力的作者，此外，EF Wolstenholme、D Pfahl、RG Coyle、A Grossler、EJ Haug、FP Demello等人的论文在系统动力学领域也具有较高影响力；
（7）通过CiteSpace的关键词统计功能表明，系统动力学、仿真、模型、管理、设计、反馈、绩效、决策、建模、稳定性、错觉、思考、影响、行为、校验、算法等是系统动力学的热点研究领域。而通过其膨胀词探测发现，非线性数学模型的理论研究、与其他方法整合研究、系统动力学理论和管理和环境领域的应用等是系统动力学研究的前沿和未来趋势。
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机电系统论文范文第10篇
关键词：技工院校 应用文写作 序化 课程改革
在技工教育快速发展的时代背景下，技能人才培养品质与社会需求之间仍存在着系统性偏差和结构性矛盾。要解决这一矛盾，技工院校应加大课程的改革力度。
人力资源和社会保障部在2010年颁布的《技工院校语文课程标准》中，明确将“提高学生语文应用能力和通用职业素养”作为教学核心目标，并要求将“重点放在考查学生运用语文解决生活中的实际问题的能力”上。改革与学生岗位实践密切相关的应用文写作课程，不仅能培养训练学生应用文写作思维，更可以满足社会对技能型人才的现实需求。
一、技工院校应用文写作课程断序的表征
作为早已独立的学科，应用文写作因其实践性、综合性、技能性的特点，已然成为课堂教学的重要组成部分。但在技工院校，应用文写作却远未受到师生的足够重视，课堂教学效果不理想，理实关系错位现象较突出。
1.学生的学习需求与教师的教学目标不匹配
应用文教材在编写体例上大多采用“知识一范文一练习”的固有模式，所以学生认为，只要照搬模仿即可，上课听与不听无所谓；教师认为，只要会写能写即可，实用不实用不关注。然而，学生“一学就会，一写就错”的尴尬现实表明，教师不光要教会学生怎么写，更要教会学生怎么用，怎么用得合乎逻辑。面对失去学习兴趣的学生，教师要么束手无策，要么有意无意地缩减应用文写作的教学时间和延展空间，懈怠应用文写作教学方法的探究、改善。
2.学生的生成性思维与教师的知识性灌输不匹配
由于缺乏有效的学习方法，机械记忆成了技工院校学生学习的常用方式。而缺乏应用文写作理论深度和实际运用经验的教师，在应用文教学中，必然造就程式性说教的课堂。这不仅漠视了文本格式规范背后的写作思维操作的规律、模型，而且制约了学生生成性思维的形成。教师应该有意识地加强应用文写作思维过程的知识讲解、例文分析和操作演示，并根据职业岗位需求开展文种实践写作，这样才更有利于实现应用文写作教学的有效性。
3。学生的应急性实践与教师的虚拟性习作不匹配
写作源于生活，无生活的抽象写作是不存在的。应用文写作也有明确的写作目的、适宜的时空环境、特定的接受人群，是应生活实际需要而产生的。比如，学生在今后的生产、生活中常会自己写作求职信、申请书，以及适应社会发展需要、拓展自身职业能力的技改论文、产品说明书等等。这些原本在工作、生活中具有实际作用的应用文体，却在写作课堂上，成了学生的虚拟性写作活动。
二、技工院校应用文写作课程序化的构建
笔者所在学校是一所以机电类为主的技工院校，在一次针对二年级在校生“应用文学习效果”的抽样调查中，笔者发现有71.56%的学生对应用文“不感兴趣”，有51.78%的学生认为“听课效果不明显”。因此，教学领导者和执行者必须按照技工教育课程要求的“衔接性原则…行业依赖原则”，重新审视应用文写作课程与学生专业和职业岗位之间的契合关系。
“序化课程”就是立足职业岗位需求，基于典型工作任务的相关性建构课程，教学内容以行动化的学习项目为载体，通过行为导向，以完成基于工作过程的学习任务为目标，让学生在自我建构的过程中获取知识、训练技能。
应用文写作课程的序化，一是按照能力本位原则，要进行充分的职业岗位分析和岗位能力分析。二是贴近专业原则，“序化”设置要基于工作过程，以工作流程为线索，以工作情境为载体。例如笔者在对企业调查回访后，将数控专业的应用文写作课程设计成求职、日常、工艺、生产、专技、说明、实务、管理、规约、契据等十个序化模块。三是设置项目有相关行业、职业标准的，尽量与相关标准相衔接。四是序化学习的成果即学生通过学习后个人或合作的应用文成品要能够展示出来。五是注意序化设计的趣味性，能调动学习者的兴趣和参与热情。
三、技工院校应用文写作课程序化的实施
为使应用文教学过程中创设的序化过程更清晰，笔者在梳理序化步骤的同时，将选取数控专业的《应用文写作――计划》为例，加以说明。
1。目标明确，内容明晰，找到教学的落脚点
依据教材指导思想，分析教学内容在整部教材的功能地位，根据本班学生的知识背景、生活环境等因素设定三维目标，创设符合学生认知条件的情境。
笔者学校选用的是中国劳动社会保障出版社出版的《语文》第五版下册《应用文写作》。针对学生实际，在制定教学目标时，笔者更突出应用文教学的职业定位。在知识与技能方面，强调学生的实际应用写作能力；在过程与方法上，强调学生的写作体验和“说”与“写”能力的训练；在情感态度和价值观方面，注重学生做事有计划的职业态度的养成。
2.依照W生实际，分析其学习的最近发展区
学生的学习特质是建立在“最近发展区”基础上的。要达到教学目标，教师就要尊重学生的现有知识水平，并能够依据其原有认知和生活体验，确定符合教学目标的教学环节，进而满足其未来发展的需要。
笔者选取本校数控专业一年级学生作为研究对象。应用文课程安排在一年级下学期，此时的学生已对数控专业基础知识和真实工作环境有了一定了解，但仍对非专业知识普遍缺乏关注度，缺乏应用文写作的实际经验。针对学生的现实状况，教学时笔者将其专业后续课程――制订产品加工计划引进应用文写作教学中。
3.运用系统理论，优化教学设计
按照系统论的观点，笔者在应用文动态教学过程中，以任务情境为主线，以学生为主体，以小组合作与个人探究相结合的活动形式，引导学生自主学习，自主解决问题。并借鉴一体化教学模式，将应用文写作设计为“六个模块”，即导入模块，解决学生不愿写、害怕写的畏难情绪；认知模块，解决学生无从下笔的问题；指导模块，解决学生重点、难点和技巧的突破；实践模块，让学生学会理论联系实际，体验写作；练习模块，创设职业情境，巩固写作相关知识，提升写作能力；巩固模块，构建学生写作平台，获得写作成就感，延伸写作欲望。主要环节如下。
（1）环节一，小组划分。因为要开设一学期的应用文写作课，所以笔者以小组为单位组织教学，这样便于师生间的互动交流。
（2）环节二，知识回顾（导入模块）。根据Moodle平台的信息反馈，挑选具有代表性的问题进行集中解答，引导学生对知识点的回顾。
（3）环节三，创设情境，提出任务（认知模块）。由《三国演义》片段中诸葛亮的神机妙算，激发学生对“锦囊妙计”的思考，带领学生分析计谋制定的原因、要达到的目标、实施的具体步骤、在执行时要注意的环节。
（4）环节四，小组协作与练习（练习模块）。各组结合计划知识点，将三个“锦囊妙计”扩展为一份完整的计划图。各组展示“计划图”，在组间进行交流的同时，进一步完善、丰富“计划图”，其意义就在于提炼计划内涵。
（5）环节五，指导模块。指导学生归纳计划的本质，即5W1H。
（6）环节六，引入工艺流程，完成生产计划（实践模块）。以典型产品――手电筒为载体设计教学，引导学生结合专业理论课和数控实习体会分析生产手电筒需要的步骤，并展示阶段性产品，使学生在掌握计划写作的同时，熟知一项具体工作的流程，实现理论与实践一体化教学。
（7）环节七，检查评价（巩固模块）。播放企业制订生产计划的真实场景，巩固学生写作知识，并依据评价表评出最佳生产计划，包括工艺流程制定是否完整、制定过程的分析和体会。
通过上述环节，学生不仅完成了知识目标和能力目标，还能够体验计划得以实施的过程。整个过程不但锻炼了学生的写作能力，还提高了学生的表达能力、合作能力和创造机会解决问题的能力。
4.根据教学环节和学习方式，筛选教学情境
在对教学目标、教学方法、教学环境合理优化后，教师就可以按照教学的整体设计，选择符合教学目标的教学策略和教学活动形式。
笔者创建了翻转课堂，借鉴一体化教学模式，以典型工作任务和实训任务为主线，引入学生熟悉的具体工作流程，进而培养和提高学生职业核心能力。
在以上准备的基础上，可以根据本课教学目标选定的教学方法和教学环节的设计，在已经备选的教学情境中，按照创设教学情境的原则选定合适的教学场景。
5.提前备好教学设备，做好预案
在课堂教学过程中，学生凭借原有经验在对所学知识进行加工整合时，会出现已有经验与现有知识之间的不一致，这就需要教师做好课前预案，适时调整教学环节，增强教学的体验性。
在应用文写作教学过程中，最让笔者困惑的就是应用文写作与专业课教学衔接点的把握，而学生最迷茫的也是这一点。所以应用文课堂引入专业教师是个不错的方式。在《计划》教学中，笔者利用交互平台组织学生与校办工S负责人就《计划》的制定过程直接互动提问，进一步明确计划在企业中的运用。此外，负责人根据提问质量的高低给予学生评价，作为学习成绩的一部分，更增加了学生实际训练的把控性。
6.多方吸纳，丰富教学情境资源