绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇智能化包装技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
传播力是期刊综合实力的重要体现。对于出版物传播力的定义,现阶段国内外还没有明确统一的定义,但就期刊的影响力而言,应该包括传播方式、手段与传播效果。传播力可以视为“使期刊在传播过程中达到良好的传播效果而所运用的各种方法、技术和手段的总和”。近年来,伴随我国出版业的体制改革、数字化转型升级和深度融合发展,作为传统产业的纸质期刊在惊叹新兴媒体技术增速发展的同时,危机感也日趋加剧,那么如何通过增强传播力来提升期刊的发展活力,是当下纸质期刊亟待解决的难题。2014年8月,中央全面深化改革领导小组第四次会议审议通过了《关于推动传统媒体和新兴媒体融合发展的指导意见》,强调“要着力打造一批形态多样、手段先进、具有竞争力的新型主流媒体,建成几家拥有强大实力和传播力、公信力、影响力的新型媒体集团”。此时“传播力”首次被提出。在此背景之下,2015年3月国家新闻出版广电总局下发了《关于推动传统出版和新兴出版融合发展的指导意见》,明确指出:“推动传统出版和新兴出版融合发展,把传统出版的影响力向网络空间延伸,是出版业巩固壮大宣传思想文化阵地的迫切需要,是履行文化职责的迫切需要,是自身生存发展的迫切需要。”从中明确了未来期刊业发展的重要趋势。2017年7月国务院了《新一代人工智能发展规划》(国发〔2017〕35号),“标志着发展人工智能被列入国家级战略层面,成为中国未来提升国家竞争力的主要手段”。新一代人工智能战略的实施,将直接推动中国信息化产业从数字化、网络化阶段进入智能化阶段。人工智能技术将对社科类学术期刊的编辑、出版、发行产生新的变革。当下,重新审视和研究探讨社科类学术期刊传播力的有效路径,对于促进纸质期刊与新兴媒体深度融合发展,扩大期刊的影响力具有重要的现实意义。
二、期刊出版走向媒体融合传播力影响因素的嬗变
(一)读者的阅读习惯和阅读需求互联网的快速发展,也引发了人们的阅读方式从纸媒体时代电子媒体时代新媒体时代智能时代的根本性变革。据中国新闻出版研究院《第十六次全国国民阅读调查结果》的调查数据显示:“2018年我国成年国民包括书报刊和数字出版物在内的各种媒介的综合阅读率为80.8%。数字化阅读方式(网络在线阅读、手机阅读、电子阅读器阅读、Pad阅读等)的接触率为76.2%。我国成年国民人均每天手机接触时长为84.87分钟,人均每天互联网接触时长为65.12分钟,人均每天电子阅读器阅读时长为10.70分钟,人均每天接触Pad(平板电脑)的时长为11.10分钟。在传统纸质媒介中,我国成年国民人均每天读书时间最长,为19.81分钟,12.3%的国民平均每天阅读1小时以上图书。”社科类学术性期刊读者对象是社会研究工作者、管理者、教师、学生等。投稿人员层次、学历较高,写作能力较强。依据相关期刊所承载的信息可被利用程度的不同,读者的需求可以分成显性需求与潜在需求。读者的阅读需求是“读者从自身的文献信息需要出发,寻求、查找符合自己要求的文献信息的过程,此过程以读者的阅读目的为起点,以取得满足读者文献要求为终点”。新兴媒体的便捷性激发读者阅读冲动,读者可快速获取相关信息,但是零散性、碎片化、快餐式的阅读,又往往不能满足读者深入探究的需求,社会科学研究成果的信息阅读尤其如此。社科类学术期刊除了时效性强外,还对意识形态工作具有引领和主导作用,使其读者的潜在阅读需求仍存在。尽管新兴媒体时代信息繁杂、快捷,但是仍有不少社会研究工作者、管理者、教师和学生等习惯通过传统的纸质期刊获取所需的信息,但这部分读者的显性阅读需求变化不大。
(二)期刊的目标定位与栏目结构中国社会科学引文索引(CSSCI)评价体系的建立,是我国社科类学术期刊评价体系逐步与国际接轨的标志。提高期刊的影响因子,进入CSSCI等收录目录或者排名上升,是社科类学术期刊判断传播力的重要依据,而期刊提高影响因子难度在于获取优质稿源。“影响因子”是动态的因素,影响因子的大小受到论文、期刊、学科、检索系统、名人效应等多种因素的影响。现阶段一般社科类学术期刊认同的“权威”载刊物主要有《新华文摘》《中国社会科学文摘》《高等学校文科学术文摘》《复印报刊资料》等权威学术文摘。社科类学术期刊在本着择优录取稿件的同时,作者也在有意识地精心挑选具有高影响力的学术期刊投稿,而读者也在挑选具有高影响力的学术期刊进行比较有针对性的阅读。为此,社科类学术期刊编辑只有提高期刊的影响指标和扩大期刊的影响力,才能吸引到高素质的专业作者投稿。提高刊物的影响力,除了需要优质稿源以外,还可以借助数字化、集群式传播模式,提高期刊的受众面,这就要借助于新媒体对社科类学术期刊的整合与包装。社科类学术期刊目标定位的变化,必然影响栏目结构的调整。栏目是稿件分类的标志,是期刊展示内容的形式,应当全面体现办刊的宗旨。栏目构成要富有创新性,栏目设计要有特色,题材选用要敢于创新,沟通读者与作者的关系要能独具匠心。面向不同的读者群体设计相应的栏目,才能扩大阅读需求,提升刊物的传播力。
三、期刊出版走向媒体融合传播力的新路径
“媒体融合时代融的是理念和思路,合的是内容和技术,做的是协调和互动,求的是再造和双赢,要用互联网的思维办媒体、抓融合、促发展,抢占新的发展制高点。”社科类学术期刊要大力发展,就要跟上智能化的发展步伐。根据自身刊物的环境与条件,对新媒体和新技术要有选择地开发和应用才好,并不是多多益善,而是能提高效率、扩大传播、长久运转才好。在媒体融合的传播的过程中,传统媒体如何通过新技术、新平台把单一、平面的信息传播方式变为多元和立体呢?
1.1机电一体化的基本概念
机电一体化技术从大的领域来说属于机械领域,其定义版本较多,其中一种较为权威的定义表述如下:机电一体化一般是指在机械的设计与功能扩展中,应用机械特有的主要功能、信息处理、功能控制等,把机械系统的控制中心进行集成化,并且与安装在计算上的上位机软件实现双向通信,一般来说,机电一体化技术也是一门交叉学科技术,涉及到的主要技术有通信技术,机械技术,微电子技术,电力电子技术等,机电一体化技术的核心功能就是把以上技术结合起来,形成一个整体并内嵌入机械系统中。
1.2机电一体化技术的基本特征
机电一体化技术作为一门应用广泛的技术,有其自身的特点,通过实际调查总结和查阅相关资料,本文总结出了机电一体化技术的3个主要特点,接下来详细说明如下。(1)应用的广泛性:机电一体化技术由于涉及的技术较多,是一门涉及多学科的交叉技术,正是由于这一特点,使得机电一体化技术应用十分广泛,已经远远超出了机械工程的应用范畴,当然,本文的研究重点还是放在机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。(2)具有很强的逻辑性:由于机电一体化的核心任务就是把各种技术合理融合,应用到机械领域中,把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体,也就是形成一个统一的整体,从这个层面来说,机电一体化技术具有很强的逻辑性,或者说拥有很强的系统性。(3)机电一体化具有很强的最优化建模理论:机电一体化技术经过多年的发展,已经形成完整的最优化理论体系,相关算法可以参阅相关文献,限于论文篇幅,在这里不再累述。
1.3机电一体化技术的最新发展趋势
经过多年的发展,机电一体化技术已经形成了自己的理论体系,随着我国高新技术不断发展,越来越多的新技术被应用到机电一体化技术上,机电一体化的最新的发展趋势是控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术,机电一体化技术也朝着无线控制、高速控制、精确控制的方向发展。
2机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势分析
本小节在上文介绍机电一体化技术相关知识的基础上探讨机电一体化技术在机械工程领域的当前应用以及未来的发展趋势,结合实际,本文从机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析、机电一体化在现代机床控制上的应用、机电一体化技术在全自动包装机领域的应用等三方面简单论述机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势,下面详细讨论。
2.1机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析
在国外,机电一体化技术应用到机械工程领域较早,通过查阅资料得知,美国在上世纪90年代就把自动控制设备应用与机械制造领域,我国相对起步晚,但是起点较高,20世纪60年代,我国通过引进苏联控制设备,逐渐把机电一体化技术应用到机械领域,并在20世纪80年代,实现机电控制设备国产化,随着科技不断进步,以计算机处理技术和无线通信技术为代表的新技术不断应用与机电一体化技术,这使得机电一体化技术焕发出勃勃生机,应用领域进一步扩大。
2.2机电一体化在现代机床控制上的应用
机电一体化在机械工程领域很重要的一个应用领域就是应用在现代机床控制上,现代机床控制要求精度高、速度快、智能化高,这就要求现代机床的控制系统具有很强的抗干扰性,机电一体化技术由于采用计算机处理技术,处理速度快,精度高、内置多块DSP芯片,抗干扰能力强。
2.3机电一体化技术在全自动包装机领域的应用
机电一体化技术除了应用与纯机械工程领域,还大量应用于相关机械与电子相结合的控制领域,通过实际调查得知,我国全自动包装机已经全部采用机电一体化技术,由于包装机械不但设计机械工程知识,还涉及机电控制技术,微机处理技术等,所以一般的控制系统很难胜任,机电一体化技术由于是一门交叉学科,所以具有很强的灵活性,所以机电一体化技术较好的解决了这个问题,机电一体化把软件控制和机械控制结合起来,融为一体,通过上位机软件来控制包装机的运行状态。
3机电一体化技术在机械领域的发展前景
通过对机电一体化当前发展趋势的调查研究,本文认为,机电一体化技术在机械领域的发展前景包括以下几点:(1)专用化趋势不断加强:随着机电一体化应用到机械领域的不断深化,机电一体化技术表现出明显的专用化趋势。(2)智能化不断加强:近年来,随着人工智能等新技术不断应用到机电一体化领域,机电一体化技术也呈现了智能化趋势。(3)能耗低:节约资源,保护环境成为全社会的共识,在这种背景下,机电一体化技术积极加强自身改革,不断研发新技术,把能耗进一步降低。
中图分类号: G23 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)01-137-3
0 引言
在互联网和移动互联网时代,信息技术的创新为知识经济的高速发展创造了可能。信息内容变得唾手可得,用户对信息的理解不再局限于信息本身具有的涵义,而是将其作为一种工具辅助科学交流和知识共享,信息应用正在取代信息获取成为互联网核心。出版业的信息应用,集中体现在数字出版方面,而个性化定制出版又是其中一种特色鲜明的全新的出版形式。它允许用户介入出版过程,根据用户指定的信息需求,整合多种出版资源,最终包装形成个人属性强烈的信息应用产品。这一过程既体现了人机交互行为,又是用户信息系统行为的一种表现形式。实质上,个性化、差异化作为定制出版的显著特征,主要表现在最终为用户呈现的出版物产品上,因而,作为包装前一环节的排版工作就显得尤为重要。
传统的依靠编辑力的排版工作,耗费人力、物力、财力,不能适应数字时代大规模定制的需求,更无法支持个性化环境下的信息应用,在此基础上,本文提出了自动排版这一概念,从探讨其必要性方面着眼,阐述了自动排版的解决方案和现实意义,以期缩短个性化定制出版的流程,为用户提供真正意义上的个性化服务体验。
1 自动排版的必要性
自动排版是一种机器完成的排版方式,根据一定原则适当地安排内容以适应设计要求。它虽然由计算机系统完成,但智能化地加入了情感设计和空间设计,在满足用户个性化出版内容需求的同时,还有助于提高出版物生产效率和自动化程度。
首先,从用户需求角度来看,自动排版是满足用户个性化需求的必然结果。出版业的技术发展是为了更好地解决数字信息的供求矛盾,而这一矛盾使得用户的个性化信息需求更加强烈。从差异化的数字出版内容、多样化的数字出版产品形态可以看出,用户信息需求是出版业发展的源动力。数字出版的内容提供商、生产制作商、渠道提供商都在试图改善用户的出版体验,积极推行拥抱用户的策略。用户的个性化信息需求是用户自意识增强和互动性需求增强的表现,包括创建适合用户个人行为的信息环境和建立与用户资料的有机结合等。而自动排版恰好能满足用户的个性化信息需求,根据不同的用户偏好和理念,设计专属于用户个人的版式样式,交付给用户一个量身定制的出版物产品,这也正是用户所期望的。同时,排版质量的高低直接影响着用户付费意愿。信息丰裕的数字时代,用户拒绝为随处可见的类似出版物产品付费,他们更愿意为定制付费,因而针对用户独特兴趣的自动排版无疑是有价值的。此外,用户不仅仅为购买内容付费,更愿意为体验付费,自动排版的出现就为其提供了个性化服务体验,能够最大程度的接近用户的预想效果,满足他们对出版物形式的期望。
其次,从编辑的视角来看,自动排版有利于解放编辑生产力,有利于丰富编辑成果展现。编辑作为出版业的主力军,更应该及时地丰富自身技能以满足行业发展和职业要求。如果把编辑的成果比作糖果,那么排版工作就是多彩的糖纸,第一眼看中糖纸的人更愿意剥开糖纸品尝,因而,出版物的排版设计工作在很大程度上影响着用户是否愿意进行阅读。纸质出版物的排版工作是由美术编辑利用排版软件逐页编排完成的,他们的设计思想主要体现出版物封面和封底,而内容页面的排版基本相同,无明显变化。数字出版已经不能沿用传统的排版方式,一方面是因为传统排版方式在耗费大量编辑资源的前提下,仍无法满足即时排版的制作要求,另一方面,用户在体验阅读时,会潜意识地运用自身的审美品味评判出版物形式,这就要求出版物具有不同的排版风格。在此基础上,就产生了版式排版和流式排版的概念。流式排版和版式排版是对出版物的内容元素进行不同版排处理的排版方式。两者主要区别在于,版式排版的版面是固定不变的,而流式可以自动缩放以适应不同版面大小。此外,基于Publisher的流式排版缺点在于无法根据用户的阅读偏好进行调整,由此提出自动排版的概念,它将版式与流式结合起来,减少排版过程中的编辑干预,解放编辑生产力,允许编辑根据用户的个人喜好为其选择出版物的外包装,丰富了编辑成果展现形式,创建了更高水平的自动化编辑系统。
最后,从出版产业的角度来看,自动排版有利于出版产业实现各种出版形态的融合,提高出版产品生产效率。在出版业不断发展的今天,出版的定义越来越倾向于其技术属性。从传统的纸质出版到数字出版,这一领域的知识应用与获取也发生着变化。无论是以亚马逊电子出版市场为代表的统一平台下的单体出版模式,还是以CNKI学术文献库为代表的统一平台下的集成出版模式,亦或是以中国科学院OA平台为代表的自由平台下的集成出版模式,都破除了以纸为中心的出版理念。伴随着数字内容生产技术、出版技术和文档内容编排技术的出现,按需印刷、新媒体出版、个性化定制出版、自出版等出版新形态逐步得到了实现。其中,排版技术是文档内容编排技术的重要组成部分,它一方面恰当地处理了内容和形式的关系,另一方面也体现了特色版式设计。而传统排版方式,设计单一、版式简单,无法满足高质量、高效率的出版要求,由此提出了自动排版的概念。自动排版是当今排版领域中一个引人瞩目的发展方向,尤其是在商业印刷制作领域的应用已经愈来愈广泛。它能够很好地适应Web2.0环境下的出版发展,利用计算机设备动态智能地解决关于排版的一系列问题,形成一个完成的排版流程,协助完成动态出版。
2 自动排版的概念
从上述三个层面必要性的探讨中可以归纳出其定义:自动排版是个性化定制出版的一种排版方式,它力图减少编辑过程中人的干预,将重新组织好的出版物内容,按照预先设定好的排版规则自动地灌排,调整其格式,使出版内容呈现出符合消费者个性化阅读需求的版面形式。实际上,自动排版是自组织理论的一种实践应用,它是20世纪60年代末建立起来的一种系统理论,主要研究系统的组成单元在共同遵守的行为准则约束下自发的从无序状态组织成一种有序结构的过程。1系统中的自组织功能愈强,系统的持续发展动力就愈强。自动排版是在一定的排版条件和排版规则下,内容元素根据参数值的不同,从杂乱无章的状态到结构化有序归位的状态,具有生成偏好版面的目的趋向性特征,是排版工作由低级走向高级的进化过程。其中,排版规则和算法是自动排版的内容组织标准和指令,影响着自动排版的顺利完成。
2.1 区别于传统意义的自动排版
传统意义上的自动排版处于印刷环节,目的是在印刷过程不间断的前提下,连续地印刷出不同的出版物产品。而本文所研究的自动排版区别于传统意义上的自动排版。它是为出版物封装做准备的。由于个性化定制的数字出版物不存在大批量的纸质印刷行为,封装即是出版物生成的最后一个环节,从某种角度来说,自动排版处于数字出版物的发行环节。
目前,论文的自动排版、试题库的自动排版、工程图的自动排版都可以看作是一种尚不成熟的自动排版应用。关于论文的自动排版是按照标准的论文模板的要求,处理输入的未排版论文的内容,调整其格式,并输出完全符合模板格式规定的论文。试卷的自动排版是试卷版面生成的过程,根据特征将试题划分为多个单元,不同内容在一定规则指导下,被逐步选择,分析相互之间的关联,并有序化归类布局。工程图的自动排版是根据幅面、属性,自动地将其布置在卷筒纸的打印范围内,在保证打印位置正确的前提下,尽可能节省纸张。这几类应用虽都属于自动排版的范畴,但自动化程度仍然较低。
2.2 区别于word的自动排版功能
方正飞翔、Indesign等专业排版软件的出现,并没有完全冲击word的自动排版功能。word自动排版功能是在有很少人工接入的情况下,按照预先设定好的格式,运用智能感知技术,进行排版。但是要实现完全的自动排版,用户必须在录入之前设定格式,格式相同的段落需要重复进行手动编排。它有一个说明性样板,包括规定好的字体、字号、段间距、行间距等基本版面要素,在导入文档内容后,对其进行扫描,保存各部分格式和信息。word更多地体现一种人工干预和预先设定的过程,是待用户自己输入内容后直接套用模板。而本文所研究的自动排版,是已经获取内容后的自动排版,自动排版的规则也是区别于word固定格式的一种个性化表现,体现了结合偏好的自动化排版过程。
3 自动排版的意义
自动排版不仅仅是排版软件的智能化应用,支撑其兴起和发展的动力是数字出版技术,技术资源、内容资源的博弈与融合,必然会成为未来出版业的核心竞争点。研究自动排版的意义在于:
3.1 增加信息内容的附加值
自动排版不是针对某一本书,而是可以将自由组合起来的内容进行自动编排。信息的多元化、海量化、无序化是在知识爆炸时代的显著特征,将这些信息根据用户的需求高效地提取和组合,是满足用户知识偏好的主要途径。传统的排版方式,无法将不同的信息内容依据用户偏好的方式呈现出来,即使能够呈现出来,也需要大量的人工干预,浪费成本。自动排版恰好可以解决这些问题,在节约成本方面起到了不小作用。它在不增加计算机运行负担的前提条件下,将人力资源和计算机资源结合起来,对信息内容资源进行了二次利用,增加了知识内容的附加值。此外,自动排版在计算机系统内部完成,缩短了出版物生成时间,为信息内容的价值提升创造了良好的环境,这也是知识组织理论的应用拓展。
3.2 提供个性化的用户体验
对于传统的纸质图书而言,版面设计在编辑环节,不需要用户参与,编辑按照个人审美标准和同类书的排版风格进行版面编排,用户被动的接受版面样式。某些情况下,编辑可能会在进行用户阅读习惯等调查的基础上排版,但仍然无法避免统一单调的版式设计。而自动排版,是根据用户偏好,实现出版物内容的个性化呈现,它是对内容的一种包装,为用户提供了个性化的体验。自动排版后的出版物是已经封装好的出版物,可以直接传递给消费者。同时,封装既是内容版权保护意识的体现,又将自动排版视为智力劳动和脑力劳动的成果,保护了自动排版的知识产权属性。从用户的角度来说,需求的知识内容被封装成了一个新的出版物,即使是相同的内容需求,不同用户得到的封装版本也具有不同的版面风格,满足了个性化时代的差异化需求,增强用户的使用体验。自动排版也可以被认为是一种特殊的营销手段,用户的购买决策受到内外部因素的共同影响,而自动排版是出版商为影响购买决策能够作出的努力之一,它能够尽可能地缩小用户阅读时的感知质量与阅读前期望质量的差距,为保持用户粘性、培养用户忠诚度提供可能。
3.3 为可变数据印刷的发展创造机会
可变数据印刷(Variable Data Printing)是按需印刷的一种,也是传统意义上印刷环节自动排版概念的衍变。它是指在连续印刷的过程中,通过改变数据信息印刷出不同的出版物内容,又被称为可变信息印刷、定制印刷、信息印刷等,数据库出版也属于这一类。为了满足用户日益多样化的信息需求,它根据预先设定好的包括内容、格式等页面要素,针对不同的客户进一步进行设计而成。本文所研究的自动排版,从字面上理解应该是可变数据印刷的前一环节,但是在数字出版时代,它也可以看作是可变数据印刷的一种特殊形式,是在出版物交付给消费者的最后一个环节实现个性化定制。它将智能聚合后的用户信息内容需求,按照预先设定好的版式,自动将文本内容和图片灌进页面当中。因而,自动排版在数字时代创新了可变数字印刷的发展途径,拓宽了可变数字印刷的发展视野。
4 结语
自动排版在个性化定制的背景下产生,本文阐述了其必要性,并对其概念进行了界定,提出了一个自动排版的解决方案,论述了其存在和发展的现实意义。自动排版体现了以用户为中心的排版理念,是对传统编辑排版的数字化改变。数字出版的相关技术已经能够实现排版的自动化,而结合用户阅读偏好、设备偏好、知识偏好的自动编排还有待进一步研究。本文仅提出了自动排版这一概念,后续研究可以在自动排版的实现流程、相关技术、排版规则制定、版式生成算法等方面展开,以期适应不断变化的用户需求,为个性化出版物产品和个性化出版服务的发展奠定基础。
参 考 文 献
[1] 陈富忠,刘衍聪.基于自组织理论的工程图学试题库自动排版技术[J].山东科技大学学报(自然科学版),2002(21).
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[5] 马吉全,金英,宋成杰,尹明.毕业论文自动排版系统的设计与实现[J].中国科教创新导刊,2013(26).
【中图分类号】TH16 【文献标识码】A
【文章编号】1007―4309(2010)10―0086―2
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的,它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的,保留了过去制造技术中的有效要素,是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群,先进制造技术的发展,大体经历了四个阶段:
第一阶段(20世纪60―70年代):柔性制造单元(CAD/CAM),它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。
第二阶段(20世纪70―80年代):柔性制造系统(FMS),它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的,但特点仍然是分布式生产过程。
第三阶段(20世纪80―90年代):集成阶段(CIMS),是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。
第四阶段(20世纪90年代至今):智能集成制造系统阶段,是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。
一、先进制造技术的特点
目前,每一个国家都处于全球化市场中,先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力,同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程,概括起来有以下特点:
(1)成形和加工技术日趋精密化。
(2)企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。
(3)虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。
(4)机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。
(5)以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。
(6)先进制造技术的发展越来越离不开信息技术,信息技术发挥着越来越重要的作用。
(7)21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。
(8)现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。(现代技术的内涵即为:绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。)
二、当前先进制造技术的发展趋势
市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显,精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面:
(一)信息化
近几年,信息技术和制造技术的不断融合,使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点,如使市场多样化和个性化的需求得到满足;能够对市场作出快速的响应,使生产成本得以降低;能够提高产品精度和可靠性;等等。数字化产品既方便、直观,又便于通过计算机控制产品,对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展,制造业应用系统越来越离不开Internet技术,Internet技术是实现各种制造系统自动化的基础,是其重要的支撑平台。基于Web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测,在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此,先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心,以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。
(二)智能化
智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持等)各个环节的智能化,如生产设备的智能化,人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高,使生产系统的适应与判断能力更加完善。
(三)精密化
超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。
1.超精密加工技术
目前已进入纳米级加工时代,加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0.0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。
2.超高速切削
目前,铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min,铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。
3.新一代制造装备的发展
市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用,如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化,以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化,是对传统机床结构方案的突破。
(四)绿色化
由于资源与环境的约束日益严格,21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的,绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为:
1.绿色产品设计技术,既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害,又能保证低能耗和高资源利用率。
2.绿色制造技术,使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小,废弃物和有害物质的排放量最少,资源利用效率最高。
3.产品的回收和循环再制造,它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。
(五)虚拟化
在制造业中,虚拟现实技术(Virtual Reality Technology)越来越被广泛地应用,它主要包括两部分,即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前,先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验,并且预测和评价其性能和可制造性。
三、未来先进制造技术发展中的关键技术
(一)虚拟制造VM(virtual manufacturing)
VM技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR(virtual reality)技术为基础的。VM技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程,并预测和评价有关技术数据和性能指标,从而使产品开发周期得以缩短,使制造过程得以优化。VM技术是工程设计的一次革命性的进步,它的应用范围是非常广泛的,如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。
(二)智能制造IM(intelligent manufacturing)
智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说,是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展,也是其重要组成部分,智能传感与检测是智能制造的重点。
(三)纳米制造
20世纪出现了一种高新技术,即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的,精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。
(四)绿色制造GM(green manufacturing)
绿色制造是一种现代制造模式,它综合考虑资源消耗和环境影响,其目的是使产品在整个生命周期中(包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理)做到对资源利用率最高,对环境的不利影响最小,并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注,因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造,绿色制造已成为先进制造技术的主要内容,也是各国支持和优先发展的研究项目。
四、结论
我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天,经济全球化进程日益加快,随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争,实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下,我国不仅要迎接挑战,而且要抓住机遇,要不断地对传统产业进行改造,发展先进制造技术,要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新,只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。
【参考文献】
[1]王隆太等.先进制造技术[M]. 北京:机械工业出版社,2003.
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随着我国制造行业和科学技术水平的不断发展,特别是机械自动化技术得到普遍应用后,推动了我国传统机械制造行业实现技术完善,显著提高了机械制造效率,对机械制造行业的快速发展有着至关重要的作用。科技的不断进步,机械自动化水平也将随之向高效能和低耗能方向发展,通过在机械设计和制造过程中不断应用自动化技术,将会拥有更多的发展空间,自动化技术所具备的价值与作用也能够充分的展现出来。
2机械设计制造及其自动化的发展现状
2.1机械设计制造及其自动化优势
首先,能提升生产效率,传统机械制造行业采用大量人力实现生产,而且生产过程中无法保障人员安全、生产效率和产品质量。机械设计制造及其自动化能够大量减少人力操作,生产过程主要由生产设备进行自动生产,而且机械制造逐渐实现智能化使产品更为的精确,能够降低更多的生产成本,增加经济收益。其次,机械生产过程中,机械运转将会对操作人员造成危害,一旦操作中出现失误便会造成严重的伤害事故,而且设备出现故障,也是根据自身经验进行检修,无法做到对设备隐患的排除。机械设计制造及其自动化能够实现对生产设备自动检测,对生产过程进行自动保护与诊断,能够显著的延长机械运行时间,进而节省大量的成本。
2.2机械设计制造及其自动化发展现状
机械设计制造及其自动化已在众多发达国家有着非常好的应用,多数国家尚处于发展阶段。随着我国科学技术水平的不断提高,国内也逐渐意识到机械自动化拥有非常好的应用前景,在诸多领域不断的应用了机械自动化,诸如武器研发、航空航天、教育事业等。经过多年应用取得的效果来看,企业已经意识到在机械制造当中运用自动化技术能够带来更好的经济效益和社会效益。自动化水平的提升能够对机械制造行业带来更好的发展,推动机械设计制造及其自动化不断的进步,其他行业才能实现更好的发展。
3机械设计制造及其自动化的发展前景
3.1智能化
智能化已然成为当前时期的重点发展方向,能够有效实现人和机械间的深度交互,进而使机械可以像人一般的进行“思考”,使机械拥有构思、判断和学习等功能,对机械生产领域而言是非常必要的。实现智能化发展,能够使机械生产根据人们输入的指令进行自主的判断与分析,进而生产出符合人们需求的产品[1]。并且,机械拥有智能化能够对人类存在的不足进行弥补,比方说生产制造机械设备时,人们会利用大量的时间与精力进行数据的整理与分析,通过机械智能化分析能够很好的弥补这一不足,同时在计算结果上也比人类计算的结果更加的精准,所以使机械制造及其自动化进行智能化发展有着非常好的现实作用。
3.2虚拟化
随着虚拟化技术的出现与完善,其在多领域中取得了很好的发展,不但能够对实际操作当中的人力和物力加以节省,而且时间成本也得到了节约。特别是在机械制造行业,传统机械制造一般要经过多个步骤才能最终制造出相应的产品,从图纸设计到产品检测过程中,会消耗大量的时间与精力,这也是传统机械制造一个显著缺陷[2]。要是机械设计、制造过程中能够有电子设备自动完成,便可以节省大量的人力、物力。利用电子设备对图纸设计进行模拟后,电子设备能够及时对其稳定性进行测试,将设计中存在的不足加以完善,能够有效的节约时间成本,并且设计者和客户沟通也能够更加的快捷,虚拟化发展已经成为机械设计当中非常重要的发展方向之一。
3.3微型化
通过多次的工业革命与发展可以得到一个规律,即任何生产工具均会经历由大到小的发展历程。比方说电子计算机,其大小在最开始时如同一间屋子,在经过多年的发展后,现在已经缩小至笔记本电脑,可见,机械制造过程也会逐渐实现微型化。在上世纪末期,人们便产生了发展微型机械的思想,但由于当时生产水平的限制,对其中一些门类部件制造中的精密度没有很好的保障,原料供给也存在不足,造成无法实现大规模的制造和应用,最终导致机械制造微型化的发展相对缓慢[3]。随着科技的进步与发展,现在科技已经能够对大型机械中的构造进行改良,使其部件愈发的精密,体积也在不断的缩小,进而能耗也有所降低,使机械生产设备逐渐具有灵活性和轻便性,易操作已经成为当前时期机械设计与制造当中的研究热门。
3.4数字化
对于机械设计制造及其自动化而言,实现数字化也是其今后的重要发展方向。特别是进入21世纪以来,互联网技术取得了快速发展与应用,实现机械制造领域的素质化更显的重要。数字化制造能够将制造过程中的信息以数字形式加以展现,即对知识数据、技能和图形等实现数字化处理,并通过制造企业内部网络进行传播。对于我国市场经济来说,实现对市场的快速反应,对企业的发展有着至关重要的作用。数字化技术能够对客户需求相关资料信息进行快速的收集,并对信息实现分析、规划、整理和重组,整个过程中对多媒体技术、数据库技术和制造技术等均有所涉及,最终实现对机械生产和制造过程进行重组。机械设计制造企业发展数字技术,能够将企业产品至互联网中销售,满足不同客户的需求,而且能够实现企业间的交流与合作,共同推动机械制造行业的发展。
3.5绿色化
可持续发展作为科学发展观中最基本的一项要求,是保证经济长足发展的重要举措。特别是在雾霾问题严重之后,国家和人民对环保愈发的重视。当前社会中多数产品均以“绿色”作为宣传口号,市场也对绿色环保产品更加的青睐。因此,机械制造企业应该事先绿色化发展,对机械设计、机制过程中实现降低废品率,并且改善运输污染性、包装性和拆卸性等。对于工业发展而言,对于环保更加的重视,国家多次对超标排放的石油化工行业进行处罚,并要求其污染排放满足标准方可继续生产。机械设计、制造及其自动化同样要重视绿色发展,近年来,我国高校多次举办了机械专业的环保比赛,可见绿色化发展已经成为今后机械设计制造及其自动化的发展趋势之一[4]。今后国家也将对环保制定更为严格的标准与法规,要想实现可持续健康发展,环保是保证其发展的基础。
物联网(Internet of things,简称IOT),目前国内外普遍公认的是MITAuto-ID中心主任Kevin Ashton教授于1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟(ITU)及欧盟2008年的(EPoSS,the European Technology platform on SmartSystems Information)IoT2020报告中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大拓展,不再只是基于RFID技术的物联网。
从体系结构上来说,物联网的体系架构主要包括感知层技术、网络层技术、应用层技术及公共技术。
1.1 感知层
感知层将大范围内的现实世界中的各种物理量通过各种手段,实时并自动化的转化为虚拟世界可处理的数字化信息。感知层是物联网的基础,主要实现智能感知功能,包括信息采集,物体识别等功能,感知层应用的主要技术包括传感器、RFID、自组织网络、二维码和实时定位技术等。
1.2 网络层
网络层主要实现信息的传递以及通信的处理,将感知层收集到的数据及信息快速安全的传递到信息需求方,方便他们对信息进行处理,主要的传输手段包括无线通信和有线通信(例如GPRS/SDMA网络、2G/3 G/4G网络、互联网等)。
1.3 应用层
应用层实现了物联网与各行各业的最终融合,将感知层和网络层的采集处理后的数据信息应用于需要的行业,为最终的系统集成、协调、决策以及智能化提供服务[1]。
2 物联网技术对物流行业信息化的影响
近十几年来,由于物联网技术的迅猛发展,推动了人与物、物与物之间的交流向更高层次发展,确保了物品与网络之间的有效融合,明显提高了物流公司的管理效率,物流领域成为联网技术应用最为广泛的领域,借助对物联网技术的成功应用,极大地促进了物流业发展的信息化程度,极大地影响着物流服务不同环节的效率,能够充分于发挥物流业的各项优势,对物流业的优势资源进行全面整合。近年来,在物流业中,EPC和RFID技术得到了较为广泛的应用,使运输管理信息系统逐步实现可视化跟踪管理,同时,使物流业的智能化水平与快速提升,有效提升了运输效率和自动化程度。就仓储环节而言,物联网技术也发挥了重要作用,一些物流企业在仓储环节逐步引入了EPC技术及智能管理系统,促进了中间环节和出库作业时间的减少,防止了作业成本的浪费,极大地提高了库存管理效率及库存管理能力。
物联网技术应用于物流配送环节,也在一定程度上缩短了物品分拣和挑选的时间,对于提升配送速度也起著明显的促进作用,大大增强了客户满意度[2]。
3 物流信息化存在的问题
3.1 信息化建设意识相对落后
当前,物流信息化建设逐步向横向整合方向发展,在行业内部逐步形成了公共物流信息平台体系。在物流技术发展方面,形成了自动化和专业化程度较高的整体解决方案。从这种意义上讲,物流企业的未来发展取决于物流信息化建设的发展程度,物流企业发展必须要实现信息化。然而一些企业囿于成本等方面的压力,缺乏具备前瞻性的物流信息化建设意识,企业在信息化建设方面的意识不强,使部分企业不愿引入先进的信息化技术,尤其是一些小型信息技术开发商为节约成本,倾向于开发一些仿制和盗版信息化软件,影响了物流企业信息建设步伐,使物流新技术的普及和发展受到了不利影响。
3.2 信息化监控不适应物流业发展需求
从国际物流业发展趋势来看,在技术方面,面向服务的架构(SOA)、射频标签(RFID)、和商业智能(BI)等技术已经得到了较快的发展,物联网信息技术在一些大型物流企业得到了普遍应用,并推动了企业物流管理的快速化、专业化、信息化,引领物流信息化建设步入新时代。然而一些物流企业缺乏足够的信息化监控能力,信息化建设作为是企业一个全面和完善的工程,很多物流企业图省事省力,更愿意通过外包形式,将软件信息系统开发交给一些软件开发商,虽然借助此种形式促进了物流中的某一环节的解决,但由于外包开发商对企业物流系统的整体性把握能力的欠缺,加上物流软件缺乏必要的协调,经常会导致物流软件之间的一些冲突,乃至发生严重的不兼容,影响了物流企业的信息化进程,降低了物流监管效率。
3.3 信息化建设层次较低
在信息化日益深入人心的时代,我国很多物流公司在物流信息化建设中,逐步应用了物流自动化系统、RFID技术、物流条码、通信网络、GPS等十分先进的信息技术,在实践过程中,也促进了企业物流管理水平和运营效率的提升,然而,就其比例而言,目前真正引入物流信息化技术的企业在全行业所占的比例不超过45%左右,在多数企业,其操作方式还较为原始,或者一些企业物流信息化的整体水平仍处于较低的层次,根本无法满足物流企业信息化建设和发展[3]。
4 基于物联网技术的物流信息化应用
4.1 物流信息自动化组织实施
在以物联网技术为支撑建立的物流体系中,生产企业、客户与物流企业之间实现了物流信息的共享,实现了物流信息组织实施过程自动化进行的目标,对物流配送、物流作业以及智能操作等方面进行有效的控制。这一过程具体体现为:客户向生产企业下达订单后,生产企业委托物流公司配送产品,生产企业在产品中嵌入与海关港口采用的RFID技术配套的芯片,利用RFID技术,物流公司可以实时掌握产品的位置信息,自动进行产品的包装、拣货、出库等操作且具有较高的准确度,实现产品通关自动化控制,并根据产品种类及特点自动选择仓库并进行配送。产品在物流配送过程中自动化程度的提高保证了产品供应高效率、高准确度,推动了物流配送中各方企业的发展。
4.2 物流决策智能化运行
物流智能化是物流企业发展的重要趋势,是满足客户个性化需求、提高物流服务质量的重要保障。近年来,随着物流技术的发展与提高以及物流成本的降低,大宗商品也逐渐应用物联网技术,推动了物流决策智能化发展,实现了商品物流配送过程中物流供应与物流信息的同步。
物流决策智能化体现在物流配送的每一个过程中,供应企业根据产品配送特点,通过智能决策选择最佳物流企业,物流企业接受配送订单后,根据自身物流网络的分布,选择产品最佳配送方式和配送路线。物流决策智能化根据配送产品的不同实现了不同的物流环,例如生产原料的配送中,在原料进入生产车间后形成了物流闭合环,商品的配送中,商品进入商场后实现了物流闭合环等。此外,对于食品、药品等特殊商品,物流决策智能化为其提供了物流保障,通过对食品或药品的配送过程进行实时监控,以保证食品或药品在配送过程中的质量与安全。
4.3 物流管理虚拟化
物流虚拟化管理是指通过对物流信息的管理,间接实现对物流产品的管理。物流虚拟化管理的典型就是在GPRS导航定位的基础上,对物流配送过程中物流产品的入库、出库以及运输等过程进行实时监控,对物流车辆等进行实时调度与监控,实现物流配送工作透明化管理,无论物流产品在哪里,都能通过虚拟化掌握物流产品信息,从而保证物流产品质量。物流虚拟化管理是通过采集物流信息并传输至数据处理中心,数据处理中心对动态信息进行处理,获得物流产品的流通数据,对于配送过程中出现的问题及时进行解决,保证物流产品配送高效率、高质量进行。
4.4 物流信息共享
Web3.0是在Web2.0的基础上,让互联网更加个性化、精准化和智能化。Web3.0时代的特征就是把散布在互联网上的各种信息点以及用户的需求点聚合与对接起来,提供能够满足每一个互联网用户的个性化的、聚合化的高效率的互联网服务。当Web3.0时代来临的时候,图书馆尤其是高校图书馆也迎来了图书馆3.0o Web3.0跟Web2.0一样,不是技术的创新、思想的创新,它是对We62.0深人发展的结果,通过改变传统软件行业的技术和经济基础来改变现有的一切。新的W eb3.0强调的是任何人在任何地点都可以创新,代码编写、协作、调试、部署、运行都在云计算上完成。对于高校图书馆来说,Web3.0的概念不仅仅是在图书馆物理空间和网络空间中进行服务,而且还在虚拟空间中开辟新的服务领域。本文将探讨宜宾学院图书馆如何基于Web3.0构建特色数据服务平台。
1.宜宾学院图书馆已开展的特色服务
1.1以地方特色为主建立特色数据库信息服务平台
宜宾学院图书馆地处西部经济欠发达的三线城市—四川省宜宾市,素有“酒都”的美誉,地方文化资源丰富。宜宾酒和酒文化融合在民风民俗之中,几乎渗透到社会生活中的各个领域,酒业的繁荣对宜宾社会生活水平的提高起到了积极作用。宜宾有许多历史性文化品牌,其中有中国酒王“五粮液”和叙府酒、梦酒、金潭玉液、故宫贡酒、南福酒等名酒。2009年宜宾市白酒产量达19万,拥有酒类企业100多家,其中销售收人上亿元企业6家,实现销售收入390亿元,利税72亿元,工业产值、销售收人、利税总额分别占全国白酒工业的25% ,25% ,20%,占全省白酒工业的60%a,55%,65%。宜宾成为了中国最大的白酒生产基地,酒也成了宜宾的支柱产业,形成了宜宾独特的酒文化与酒产业。2009年5月,宜宾市政府在《宜宾市人民政府关于进一步做强做大酒类产业的意见》([2009]20号)文件中制定了2010年宜宾市酒产业的发展目标。
为了更好地服务于宜宾地方经济,宜宾学院图书馆从2002年起筹建了中华酒文化数据库,共收集数据17 967条(截止到2009年12月22日);为配合酒文化资源建设,2007年9月又专门筹建了酒包装文化陈列室,现收集酒包装3 001多件。另外,2009年宜宾学院成立了发酵资源与应用实验室,12月又成立了“宜宾酒产业酒文化研究中心”,积极开展研究与合作,目前学院正与四川理工大学联合申报“四川省酒文化中心”。
1.2研究用户需求以进行战略分析和准确定位
从目前查询的国内各种学术刊物、图书资料、网上信息资源,以及通过问卷方式对“中国酒网、中国红酒网、闻酒知香、酒之园”等近年来部分企业投资或企业化运作的酒类信息网站利用情况来看,目前我国部分酒类企业由于技术水平低,信息收集能力有限,对信息加工服务能力的依赖性愈来愈强。而我国酒类网站平台结构设计不合理,信息孤岛问题严重,缺少对信息资源进行深层次、多方位的开发与利用,忽视技术成果转化,网站信息知名度较低,客户群较小,很难吸引更多的注意力。
在对我国酒文化网络信息化的现状进行调查研究的基础上,宜宾学院图书馆对“酒文化网络信息平台”的建设和服务进行了战略分析和准确定位,从新的视觉更多地关注从数据一信息一知识,成果一产品到产业这一价值链的实现,从深层次的角度探讨高校图书馆如何利用建设酒文化信息服务平台开展专业化、特色化服务,架起一座与政府机关、科研院所、企业沟通的桥梁,实现酒文化的知识共享和酒产业信息服务的联盟。
2构建酒文化信息服务平台的可行性分析
2.1硬件设备
由于Web3.0支持多终端跨平台知识共享,所以基本的通信设备必不可少,如PC,internet,Intranet, WAP手机、PAD及专用客户端等,而这些设备现在都已经普及,所以构建知识共享平台有充分的硬件基础。
2.2软件支撑
宜宾学院图书馆2010年引人商业化软件:北京世纪超星的Medalink系统。该系统提供的元数据存储管理系统正是在吸收跨库检查的优点上进行改进的,通过优先对元数据进行存储和预处理去重新排序,为用户提供了互联网搜索引擎方式的检索体验,保留了对跨库检索的功能,为用户提供统一人口。其外文搜索系统是基于开放URL标准的多级调度系统,能自动更新调度知识库,可以对125个国外最流行的外文数据库无障碍地查询。其主要的技术模块有:联合目录统一检索;统一认证;元数据建设;数字资源调度及推送;文献传递;统一结算;中心门户系统;远程访问。
2.3经费保障
酒文化信息服务平台按照“开放、合作、共享、无偿服务与有偿服务相结合”的原则向社会提供酒类科技文献共享和科技创新决策分析服务。争取高校发展专项资金和企业赞助,对酒类元数据仓储题录信息进行加工,实行无偿服务。对部分增值报务,如原文传递、科技创新决策分析、产业情报监测分析等实行有偿服务。制定统一的收费和服务标准,根据成员提供的文献服务量进行结算和支付。
总之,不论是硬件设备、软件支撑,还是经费保障上,都已具备构建基于Web3.0的酒文化信息服务平台条件。
3构建基于Web3.0的酒文化信息服务平台框架
网络信息服务是指借助于现代信息技术对图书馆文献信息资源进行网络提供和网络传递的服务活动。在充分考虑Web3.0环境下知识共享的特点,设计了基于Web3.0的酒文化信息服务平台框架,该平台共分为3个层次:信息资源层、信息服务层和门户访问层。
3.1信息资源层是图书馆开展网络信息服务的基础
图书馆收集酒类图书、期刊、报纸、学位论文、会议论文、专利、标准、科技成果、政策法规、电子图书、视频资料等相关文献信息资源,形成酒类文献元数据仓储知识库。由宜宾学院与北京世纪超星数据有限公司利用Madlink系统合作建设,并定期进行数据更新、分发和提供使用。
3.2信息服务层提供平台知识交互所需的基础功能和核心服务
(1)个性化知识搜索。W eb3.0的信息智能分析和过滤功能使资源的质量得到了一定的保证,用户提交检索信息,酒文化信息服务平台提供基于开放API的服务,将满足成员不同需求的应用程序集成起来,形成多个智能过滤器,对成员的信息进行过滤;然后将过滤的信息进行结构化处理,接着访问数据库中的成员元数据并与酒文化特色库进行本体匹配;最后从酒文化知识库中搜索满足用户个性化需求的精准化的知识。
(2)由于高校图书馆过去受到技术的局限,早期的个性化服务研究基本上只停留在信息定制、信息推送、个人借阅查询以及系统推荐等。而Web3.0的出现,其跨网站的信息聚合、精准的智能搜索、高度的自主权等特点,使酒文化信息服务平台能提供以下核心服务:酒类文献学术搜索、全文资源调度下载、原文传递、科技查新、定题服务、RSS服务、酒产业服务、酒产业情报监测分析等服务。
3.3门户访问层该层是平台的入口‘
(1)多种终端接人平台。用户可以通过包括Internet,Intranet,WAP手机、PAD、机顶盒及专用客户端等获取信息。多终端平台是We63.0的特征之一,它能实现信息服务的普适性、公用显示装置与个人智能终端的通用,为用户的获取与共享知识提供了极大的便利。
(2)根据其功能和服务的对象设置了常规栏目与读者交互栏目。我们根据宜宾学院中华酒文化研究数据库的主题内容,将其分为9个子数据库:酒道论衡、酒的种类、酒的工艺(酿酒专家/酿酒工艺)、酒的器具、文化大观(包含酒的包装刀酒的典故/)的风俗硒的诗篇硒的知识硒与名人晒与时尚硒与文艺/中西酒文化差异)、酒与健康、酒与经济(酒界精英业咨询硒业厂商)、酒的法律、天下名酒。数据库的每一层都提供分类导航,以及题名、作者、摘要、主题、学科、机构、人物、基金等关键字进行智能模糊搜索,易于用户接受和操作。
1 引言
随着科技的发展,越来越多的新技术不断应用于烟草行业卷烟包装设备,从而实现包装设备向一体化、自动化、高速化、智能化等方向迈进。国际上较为知名的GDX6、GD H1000、FOCKE 700S、FOCKE F8等行业最新进的高速包装机组,目前也被国内很多烟草加工企业广泛使用。这些设备有一个共同的特点,就是采用了大量的新颖的设计理论,包括在电气控制和机械传动等方面都有了很大的技术突破,本文主要对几个较为重大的技术特点进行分析研究,旨在提升读者对相关技术的认识。
2 GDX6高速包装设备相关技术特点
2.1 快速换牌
①换牌时,只需从IPC显示屏上调用牌号资料,即可实现参数切换;采用智能化传感器降低对材料变化的敏感性;同时将可烟包出口位置设计成可调整形式,在烟包宽度变动时无需更换零件。②设计自动排空程序,减少换牌时清除烟包所需花费的时间。同时,操作人员还可手动选择全排空、半排空运行,避免了设备在不同原因下停机导致烟包剔除产生的过多消耗,体现了很好的节约理念。③新型内衬纸压纹装置设计成与供料装置独立分开的形式,可在5分钟内完成压纹辊的更换。
2.2 缓冲装置的应用
GDX6包装机组多种包装材料的输送采用了缓冲器装置,包括内衬纸输送、内框纸输送、小盒透明纸及条盒透明纸输送,这几种材料的缓冲输送从原理上讲是完全一致的。图1是GDX6内框纸输送区域的缓冲装置,传感器1用于检测内框纸是否有拼接接头,传感器2为超声波传感器,通过检测其与内框纸的距离,来控制内框纸预松卷电机的松卷速度。当传感器与内框纸的距离变小(变大)时,即机器的包装速度大于(大于)内框纸的输送速度,此时传感器发出信号提高(降低)内框纸预松卷装置中伺服电机的速度,从而提高(降低)内框纸的输送速度,使其与机器包装速度匹配,如果内框纸超出最大值或最小值,机器将报警停机。
图1 内框纸输送缓冲装置
2.3 框架式大连杆平动机构的应用
GDX6小盒包装机的主传动设计中使用两个框架式连杆平动机构代替了以往设计中的大量齿轮、齿轮轴、件和箱体。这样不仅让传动结构大为简化,维护检修更为便利,而且使得配套的冷却、、支撑定位机构减少,极大提高了设备运行的稳定性。框架式连杆平动机构保证了机器各部件动力精确传递,运转时相位同步(齿轮传动长距离有相位滞后),同时便于各部件的安装和维修;框架式连杆平动机构各个点设计合力为零,曲柄形状设计也都经过了精确的计算并设计成自卸载荷方式,在高速运动下保持运动的平稳。
2.4 鼓轮的应用
GD X6高速包装设备多个部件采用了鼓轮形式进行材料的输送:包括内衬纸、内框纸及商标纸。鼓轮输送内衬纸能够实现精确输送与切割,避免直线输送内衬纸产生的易偏移缺陷;鼓轮传送内框纸比杆式输送方式动力学性能更优;商标纸传送采用三个鼓轮形式结构紧凑,适用于高速运行,避免过长的的传输路线,提高了商标纸输送的稳定性和可靠性。
3 其他高速包装设备的技术革新点
3.1 新型烟组输送
GD公司推出的H1000高速设备采用了全新的烟组输送设计,其经烟库成型的烟组由六个推进器送入模盒内,这六个推进器分别由六个线性电机驱动,若某烟槽堵塞,相应的电机将停止,但机器还继续生产,极大的提高了设备有效作业率。同时烟组传送主要由二个伺服电机分别驱动两条模盒输送带来完成,通过两输送带错位配合从而实现设备的高速运行。
3.2 新型连续性烟包传接及成型
H1000高速设备另一个技术革新点是输送折叠烟包的二号轮及三号轮模盒的支撑平面都是可以活动的,相当于活动折叠器,因此烟包在包装轮上传送的同时,由模盒五个平面共同配合动作,即可动作连续的完成烟包折叠包装过程。这打破了以前包装设备尤其是包装轮在进行烟包交接时需要有一个间歇停顿的时间间隔来实现推烟杆和接烟杆动作的常规设计思路。
连续运动不仅能减少早期设计中所需要的间歇停顿时间,提高设备的生产运行速度,而且避免了设备间歇运动时烟包常处于加速或减速的状态,从力学上分析其力学性能更好,设备运行更稳定,同时产品所受到的冲击力更小,质量更稳定。
3.3 双轨设计
之前介绍的GD高速设备采用的都是单轨的设计思路,双轨主要应用于FOCKE设备上,如FOCKE 700S及FOCKE F8。主要的双轨设计包括烟组第一通道采用双路推进、铝箔纸一切二实现双路输送、商标纸同时双路吸取供给等。采用双轨设计使设备在速度提升一倍的情况下,传动主轴的速度仍保持不变,在提高产能的情况下包装了包装折叠等动作的稳定性,同时也降低了单轨设计设备存在的运行速度过快引起零件磨损的风险。
除以上提到技术外,还有其他技术内容,如大量采用圆柱分度凸轮和弧面分度凸轮机构,有效降低机组的震动;两个包装轮实现条盒及条透的折叠包装,结构紧凑的同时比以往推进式运行更加稳定;集成电控及大量伺服电机的使用等。
4 结束语
新技术的应用,必然推动的相关烟机设备的不断发展,从目前来看,卷烟包装设备主要朝着以下几个方向发展:①速度不断提升:如GD H1000、FOCKE F8等包装速度已达到1000包/分钟;②质量更加稳定:采用更平稳的技术、更精密的设计,如分度凸轮、活动模盒的应用,保证速度提升的同时质量能更加稳定;③低耗高效:设计充分考虑运行效率及辅料消耗,如自动排空和新型烟组推送等设计;④机电气一体化:如鼓轮设计、小盒透明纸下纸吸风室、条玻输送等部件,机电气缺一不可;⑤模块化、集成化:以包装动作或辅料供给分模块进行设计,使操作及维护保养更加便捷;⑥自动化、网络化:如辅料实现自动供给与切换、很多操作程序通过显示屏即可实现、通过联网实现远程监控观察及维护。■
参考文献
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5.2017浙江华尔智能科技、医疗运动产品推荐会 智能科技让运动更健康
6.创新智能教育,培养时代需求的智能科技人才
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8.智能科技概念股初显王者风范
9.领先装备带来非凡体验 新途安树立MPV智能科技新标杆
10.继续掘金智能科技潜力股
11.秦皇岛尼特智能科技有限公司简介及产品介绍
12.惠而浦:绿色环保与智能科技的融合
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14.住宅智能科技的发展
15.智能科技簇拥下的G20峰会
16.秦皇岛富通尼特智能科技有限公司简介及产品介绍(待续)
17.专访上海信业智能科技股份有限公司总经理吴斌
18.做企业,我永远在路上——广州奥格智能科技有限公司总经理
19.深圳银星智能科技股份有限公司
20.拓荒 铺路 登顶——江苏瑞福智能科技有限公司总经理曹宏海与本刊执行主编谭雪清对话
21.上海大众汽车 领先装备带来非凡体验 新途安树立MPV智能科技新标杆
22.适应智能化应用发展趋势,培养创新型智能科技人才
23.当AI遇上VR智能科技或将开启全新产业布局
24.依托智能科技手段搭建高铁信号技能培训新平台
25.用卓越科技为安全护航——采访杭州安保智能科技有限公司周亮先生
26.智能科技对汽车安全性设计的影响
27.智能科技:推动虚拟仪器技术高速发展的强大动力
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31.惠州市茂荣智能科技有限公司
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34.为电梯生产提供轻劳化和高效率的生产方案 广州瑞松智能科技股份有限公司
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Key words: intelligent logistics;application of simulation software;teaching thinking
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)18-0295-02
0 引言
2016年7月,国家发展改革委印发《“互联网+”高效物流实施意见》文件,将发展智慧物流作为一项国家政策。根据该实施意见,国家支持物流企业建设智能化立体仓库,应用智能化物流装备提升仓储、运输、分拣、包装等作业效率和仓储管理水平等[1]。在国家政策支持下,智慧物流将成为物流业发展的新增长点。如今,中国已成为全球最大的物流市场。2016年全国社会物流总额达230万亿元,社会物流总费用达11万亿元;预计到2025年,智慧物流市场规模将超过万亿元[2]。智慧物流的出现,对物流专业人才的培养提出了更高的要求。智慧物流更需要对智能物流流程、人工智能、大数据算法,仓、干、配的柔性自动化等熟悉的技术人才和管理人才[2]。普通高校物流专业的大学生成为物流企业需求人才的重要资源。然而,现高校物流管理专业人才培养方案与智慧物流对人才的需求要求存在失衡。多数大学毕业生只懂专业理论基础知识,缺乏分析问题、解决问题的专业实操技能。
如何提高物流专业学生的物流作业的实际操作技能,已是当务之急。物流实操技能包含诸多方面,如条形码设计、叉车使用、自动化拣选、包装、物流软件使用以及配送线路规划设计等等。以Flexsim为代表的物流仿真软件具有立体形象地向学生展示了物流实践模拟的功能,加深学生印象,提高学生在使用物流仿真软件方面的实操技能。邱建伟以Flexsim仿真软件应用为例,分析了解决物流系统的“瓶颈”问题[3]。王瑞亮利用Flexsim仿真软件进行教学实践,表明基于Flexsim开发的物流仿真软件可加深学生对课程内容的理解和掌握[4]。还有一些学者研究了其他物流仿真软件在物流课程的教学中的效果[5][6]。本文侧重于在智慧物流背景下重点分析物流仿真软件教学模式和物流仿真软件在教学中的作用。
1 物流管理专业培养模式创新
在智慧物流背景下,尤其受教育主体是95后大学生,需要创新物流专业的教学模式以满足他们得需求。主要考虑以下几个方面。
1.1 情境化数字教学模式
以情境化数字资源为内容,构建智慧学习环境,是满足数字时代学习需求的教学模式。教师运用交互智能PAD进行授课。通过无线互联,有效融入“教”、“学”、“评”环节,实现教学互动、即时测评、教学资源共享等多种功能。院校支持学生开展移动式学习、个性化学习与探究式学习,形成混合式学习。以“智慧物流”为主题,实现课堂与院校仓储、运输等仿真教学系统无缝对接,在仿真实践环境中教师与学生、实时互连并及时反馈实践成果,实现理论与实践一体化、教与评一体化的智慧化教学。
1.2 “学生为主体、教师为主导”的教学理念
从学生的个性化需求特征出发,由教师引导学生以小组为单位开展问题探究与讨论解决问题方法。通过小组讨论,充分发挥教师与学生的主动性和能动性,支持学生进行启发式学习与协作学习。这样,才是“适合的教育”。在日常教学中打破理论课和实训课的界限,将物流专业课程的理论教学与实践教学融于一体。同时,培养学生主动了解行业前沿技术与动态趋势的意识。
2 Flexsim物流仿真软件简介
Flexsim系统仿真软件是一款3D,全实时的离散系统仿真软件,支持二次开发。广泛应用于仓储物流、交通运输、生产制造物流。其面向实际系统直接建立比例真实的三维仿真模型。每个实验项目由实验目的、案例描述、多媒体视频操作指导和若干小练习组成。该软件提供一系列物流系统、交通运输系统、生产系统的模板,方便建立物流系统中的各种物流设备。可用于仓储和配送、配送中心操作、物流园区规划设计、交通系统仿真、自动化立体仓库系统仿真、订单拣选、传输带系统和布局、物流货架,传送带、叉车、堆垛机、港口集装箱船只的装卸过程仿真等。
目前Flexsim这款软件被国内的500多所各层次高校导入用于教学,为高校的物流教学实验课起了显著的教学作用。主要适用专业包括:物流管理、供应链管理、物流工程、生产物流管理、机械设计制造与自动化专业,工业工程等专业。可适用的课程包括:电子商务与物流管理、物流仿真分析、仓储配送、物流园区规划设计、物流系统规划设计、生产管理、供应链与物流、交通运输等。
3 Flexsim物流仿真软件的教学思考
Flexsim仿真软件在物流管理专业教学中的主要作用体现在以下几个方面。
3.1 提高学生物流系统分析与应用能力
学生利用Flexsim仿真软件对实际的物流系统进行建模,可分析物流系统的作业环节。在建模的过程中加入生动的动画,对物流过程和物流相关概念得到更加深刻的理解,逐步提高学生的物流应用和分析能力。
3.2 应用于学生毕业论文设计
毕业设计要求学生综合应用所学的各种理论知识和技能,解决实际企业的生产问题。在物流毕业设计中,可以采用Flexsim 仿真软件对物流管理的多个活动进行系统建模与仿真,如配送中心设计、自动仓库设计、自动分拣设计、货运站作业分析等。
3.3 参加全国物流仿真设计大赛
1.SCOSM模型
1.1SCOSM模型的组成
SCOSM由内容格式模型,结构层次模型,包装交换模型和对象导航模型四部分组成。
内容格式模型描述学习内容对象的各种属性格式,重点在于突出内容的检索和交换的属性,把表现形式和内容完全剥离开来。它是内容结构模型的核心,解决了创建学习内容的规范化格式问题,把学习内容格式化,并添加若干属性,用于实现内容对象的共享和可检索。
结构层次模型适应原始学习内容本身具有的层次性,有利于更好地组织学习内容,解决内容对象满足不同层次的共享问题。
包装交换模型解决了不同系统不同平台内容对象的交换和共享问题。它来自于国家教委的现代远程教育资源建设规范,因为只有大家都遵守共同的规范才能在最大范围内实现共享和重用。
对象导航模型重点描述内容对象之间的联系,分析内容对象之间链接关系,解决内容对象之间遍历和“谜向”的问题,为学习者提供学习路径的策略,满足学习者“探索式”学习的需求。下面分别进行描述。
1.内容格式模型
有两类内容对象,一类是ACO(Atom Content Object,原子内容对象),即不可再分的内容对象,它是学习内容的最小单位,在它的基础上可以组合成更大粒度的内容对象。另一类是MCO(Multiple Content Object,复合内容对象),它是由原子内容对象复合而成,是学习内容的主要形式。两类内容对象都有自己的属性和内容数据,内容格式模型就是把学习内容格式化,并添加若干属性,来实现内容对象的共享和检索。
(1)复核内容对象格式描述
复合内容对象格式描述可用表1-1来表示。表1-1 复合内容对象格式表
名称
数据类型
大小
允许空
含义
ID
char
12
否
表示该内容对象的标识
Title
Varchar
50
否
内容对象的名称或标题
Author
Varchar
10
否
内容对象的制作者
Date
DateTime
12
否
制作日期
Subject
Varchar
30
否
内容对象的主题
Keyword
Varchar
20
否
可用于检索本内容对象的关键字集
Content
Varchar
20
是
具体组成的原子内容对象
Link
char
10
否
内容对象的相关链接,形成内容序列
Ref_CO
Data
10
是
要学习该内容对象所需的基础内容对象
Difficulty
Varchar
6
否
定义该内容对象的难度
Importance
Data
6
否
级别根据不同系统自定
Mastery threshold
Varchar
8
否
掌握该内容对象的衡量标准
(2)原子内容对象格式描述
考虑到教学内容的各个环节,如:测试、掌握程度等,把它作为一个内容对象的组成部分。每个内容对象可根据实际情况拥有全部或部分属性。
原子内容对象格式描述如图1-1所示
图1-1 原子内容对象内容格式模型图
2.结构层次模型
内容对象必须以层次结构的形式来进行设计和制作,达到最大程度的重用。这里,完整的结构层次模型可分为五个层次:素材内容,原子内容对象,复合内容对象,课和课程。它们的层次模式如图1-2所示。
图1-2 内容对象结构层次模型图
(1)素材内容
主要是指组成学习内容对象的原始素材,比如文本内容,图片,表格,声音,视频内容等等,是整个结构模型的最底层。
(2)原子内容对象
它是在素材内容的基础上根据一定的教学意义把各种素材内容集成到一起而形成的内容对象。学习者可以根据自己的需求来选择ACO来学习,也可以把ACO组合成更大的MCO或课等来学习,保证了学习形式上更大的灵活性。
(3)复合内容对象
若干个ACO可以组成更大粒度的MCO。学习者可以选择MCO单元来整体学习,也可以选择单个的ACO进行复习或与其它概念比较学习等。可以把学习单元或学习模块都看作是MCO,只不过复合的层次不同,或大小粒度不同罢了。MCO不只是仅仅由ACO组成,也可以由MCO和ACO组合而成,可以进行多层的嵌套,这都是根据学习者的需求来定的。
(4)课
它的概念相当于书本中的一章或一节的知识内容,同样是由MCO和ACO组成,从某种意义上说课和课程都是MCO,只是学习的目标层次不同,这样划分既方便学习者选择学习内容,也有利于内容的共享。
(5)课程
课程的范围更宽一些,相当于一本书或一门课的内容,比如“局域网技术和应用”就可以形成一门课程,它有具体的学习目标,测试,评估等等。
3.包装交换模型
内容包装交换模型的目的是定义一种能够用来交换学习内容的标准数据结构,为学习资源的制作提供标准数据绑定的基础,从而使学习资源可以在不同的创作工具、学习管理系统和运行环境之间互操作。这个包装交换模型来自于国内的DLTS,其参考模型是IMS的内容包装模型,具体的模型如图4-3所示。
图1-3 包装交换模型
图中描述的包由两个主要元素组成:一个特定的XML文件描述了包中内容组织和资源以及由XML描述的物理文件。一旦一个包为了传输而被合成一个单独文件时,将会被称作包交换文件。
一个包代表了一组可单独使用和可复用的学习内容对象。一个包可能是课程的一部分、一个ACO或者MCO,它是可以独立使用的有意义单元,还可以被组合或分解成其它的包。包必须能够独立存在,即它包含了被单独运行时或复用时需要的所有信息。
包并不一定要求组合成一个包交换文件。一个包不需压缩成一个单独文件就可以通过CD或其它可移动媒体。内容清单文件和该文件所需要的XML支持文件(DTD,XDR,XSD)必须在媒体的根目录下。
4.对象导航模型
内容对象不是孤立存在的,MCO与MCO之间,ACO与ACO之间,MCO与ACO之间,或者课程、课相互之间都存在着导航关系。只讨论MCO与MCO之间,ACO与ACO之间,MCO与ACO之间的导航关系。导航关系是连接与一个学习单元(ACO或MCO)相关的其他学习单元的链接关系,导航关系的确定在整个学习过程中具有重要的作用,因为整个学习内容的学习过程是以内容对象为基础的,学习者以哪个内容对象作为学习的开始,按照知识的掌握程度下一步应该学习哪个内容对象,都需要导航关系做出判断和确定。
1.2基于XML的SCOSM模型描述
1.DTD文档约束
可以用XML来对内容对象的属性和数据进行描述。规范的XML文档都必须是格式良好的,下面的DTD文 档用来定义内容对象的规范和保证XML文档的有效性。
(1)定义MCO的DTD文档,如图1-4所示。
图1-4 定义MCO的DTD文件部分
(2)定义ACO的DTD文档,如图1-5所示。
图1-5 定义ACO的DTD文件部分
2.内容交换模型的描述
由dltsmanifest.xml文件来描述内容交换模型,它包含了基本的内容包装信息:内容对象描述,序列,和内容对象文件名。这个文件必须放在内容对象目录的顶层,可以使用任何文本编辑器来读取和编辑它。
3.实现SCOSM内容对象资源库共享
内容对象资源库,既要为自适应远程教学系统提供学习内容,又要满足互联网上其他用户的检索和交换服务,这就必须分别通过引擎和交换引擎来实现,还要求资源库必须支持XML,同时提供高效率的数据管理和检索服务。进行数据交换或者提供给学习者学习的时候,必须按照标准的内容包装信息才可以实现数据共享。流程如图1-6。
图1-6 内容资源共享流程
在服务器端,由内容对象调用接口来解析来自资源库的内容包装信息,加载相关内容对象,由内容对象序列控制来完成内容对象的集成、拆分,并完成学习者的内容对象序列控制。在客户端,主要完成内容对象的。
2.学习者模型建模
2.1模型的建立
1.学习者模型概述
教学模块就是根据学习者模型提供的信息,选择适合当前学习者的教学内容、教学步骤,来实现自适应智能化远程教学。所以学习者模型是实现自适应智能化远程学习的核心和关键,它是对学习者信息的抽象描述和表示。针对不同的应用需求,学习者模型中所描述的信息有所不同。
学习者模型(Student-Model)是一种表征学习者认知状态的数据结构,是本教学系统进行智能化教学的依据。依据教育信息化技术标准委员会(CELTSC)制定的学习者模型规范,学习者元数据由五个部分组成:
(1)学习者基本信息:姓名、ID、密码、性别、班级、年龄、Email;
(2)学习历史:课程标号、浏览过的URL、登录次数、学习时间、教学活动形式;
(3)学习者知识结构:课程编号、知识点编号、各知识点的认知能力情况、知识缺陷和存在问题;
(4)绩效信息:各知识点的编号、测试成绩;
(5)学习偏好:学习动机、认知策略、社会特征。
2.学习者数据的初始化
学习者模型是依据学习者和系统之间的交互作用及应答历史而形成的。本课题对学习者模型“基本信息库”中的个人信息、学习动机、学习策略倾向等静态信息在学习者注册阶段,通过表单问答的方式获得,存储在学习者基本信息库中。
注册成功以后,学习者每次按其ID号登录进入本系统,不必再填表单。登录时,学习者可以通过测试,所得的各项数据信息,经计算后得到认知能力的“初始估计值”(值域为0—1),系统将根据这个值推荐学习内容。
3.学习者模型的生成与动态更新。
课程的用户都是注册的用户,用户第一次进入课程学习的时候要进行入门测试,获得用户的初始知识状态和他的某些学习风格,进入课程学习后,用户与系统的交互信息被记录下来用以对用户模型进行维护。主要的用户交互信息记录有:对学习单元的访问时间与次数和单元练习记录情况。为了能够及时反映学习者知识能力和技能状态的变化,可以从服务器端、客户端和端跟踪、采集个体在学习过程中产生的学习行为数据。这些“学程信息”经记录和模糊评价后,分别存储在学习者模型库数据库中。其中的学习者知识结构库、学习绩效库中的数据,可以清晰地记录和评价学习者学习的进步。
本文采用“测试评价调整”的方法来实现学习者模型的动态修改,逐步逼近地实现学习者模型。
2.2模型的结构
1.学习者模型的结构
从信息处理的角度看,学习者建模的实质是分析和处理学习者的相关信息,包括模型表示和模型诊断两个方面。模型中的信息流如图2-1所示。
图2-1 学习者模型的结构
学习者模型表示的方法与所学领域知识紧密相关。根据模型表示的信息与领域知识的关联程度,可分为领域相关信息和领域无关信息两种。在实际的自适应教学系统中,学习者模型的信息表示方法可分为定量描述和定性描述两类。
定量描述方法量化学习者的学习行为和认知状态,定性描述则只能给出说明性的信息描述词句,这样能够较好地向用户输出,但具有模糊性。
3教学模型
教学模块的作用是模拟人类教师的行为,把领域知识以恰当的方式传授给学习者。在智能教学系统中,教学模块根据学习者模型中反映出的学习者的实际情况,选择合适的知识传授给学习者,监督并评价学习者的行为,应学习者的请求提供帮助和选择纠正办法。
教学模块中的教学方法称为教学策略。智能教学系统中所采用的教学策略主要有以下几种:
1.诊断式教学策略
大多数智能教学系统采用了这种方法,其教学形式是:系统提出学习任务,对学习者的响应作出评价,并纠正学习者理解上的错误。
2.模拟环境式教学策略
这种方式为学习者提供一个学习环境,由学习者自己去试验、探索,在不断的尝试中学习新知识,是一种反应式的方法,它鼓励学习者纠正自身的知识错误。模拟环境的教学方法增加了学习者参与的机会,会极大激发学习者的学习兴趣,但是它要求学习者对基本的领域知识已有所了解。
3.苏格拉底式教学策略
这种教学法以问答方式问学习者问题,它鼓励学习者推理自己懂得的东西,并借此修正学习者的概念,达到教学目的。苏格拉底法教学特别适合于教复杂的课题,在这些课题中各种因素交互作用,并且根据所研究的现象互相对话。
本系统教学模块采用了几种策略的混合,如诊断式、模拟环境式、苏格拉底式教学策略的混合使用。
4.小结
本论文主要介绍SCOSM模型、学习者模型和教学模型的建立,以实现资源共享的自适应教学,在学习对象思想的基础上,结合XML语言的应用,提出可共享的学习内容对象结构模型,是为了解决如何把利用面向对象的思想付诸到创建学习资源的实践中。