计算机领域的前沿技术

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计算机领域的前沿技术范文第1篇

关键词：卓越课程；计算机系统；计算思维

0 引言

“卓越工程师培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是适应我国工业化发展进程，培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措，是增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择。同济大学作为首批实施“卓越计划”的高校，于2010年启动“卓越课程行动计划”，加强课程的内涵建设，推动教学改革以取得突破性进展。

另一方面，计算思维（ComputationalThinking）作为一种教学理念，近年来在计算机基础教育中受到关注。计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当今社会已进入信息化时代，具备计算思维，能够运用计算机技术和手段进行学习和工作、解决专业问题是高级人才必备的素质。计算思维能力是与读写能力一样的人类基本思维方式。

为了配合同济大学实施“卓越工程师培养计划”试点方案，提高骨干教师的业务素质和教学水平，同济大学于2011年开展计算机科学与技术卓越课程行动计划，将计算思维融入“计算机系统级课程”的教学改革中，取得了良好的教学效果。

1 “计算机系统级课程”教学改革内容

本次课程改革试点的核心内容主要包括3个方面：一是课程授课方式改革；二是训练（指各种类型的作业、结合课程的创新性实验项目、综合性和设计性实验等）方式改革；三是考试方法改革。

课程授课方式改革要大力推行启发式、探究式、讨论式、参与式、小班制等教学方式。训练方式改革除了传授知识外，还要通过设计综合性作业、结合课程的创新性项目以及其他形式多样的综合性训练，将学生的综合能力和人格培养落实到具体课程教学中。考试方法改革要消除应试教育产生的不利影响，以学生综合能力评价和人格养成作为核心，努力实现学生学习成绩评价方式的多元化。同时，建立计算机系统级教学团队，以团队形式对课程进行设计，积极建设和落实包含课程授课方式、训练方式、考试方法3大环节改革的具体方案。

“计算机系统级课程”教学改革项目在同济大学软件学院和电子与信息工程学院共建的“计算机系统结构”国家级精品课程建设的基础之上，结合电子与信息工程学院在学科方向上的特色和优势，采取“两级基础深化、知识体系构建、实践能力培养、前沿技术追踪”4项措施，建立面向“卓越工程师”培养的计算机系统级课程教学体系。

1）两级基础深化。教师通过“计算机与信息安全导论”“计算机导论”和“计算机系统结构”课程，分别从广度与深度两个方面对学生进行全面的计算机学科基础教学。“计算机与信息安全导论”和“计算机导论”旨在帮助初学者认清学科的轮廓，而“计算机系统结构”则为计算机学科高年级本科生提供完整的学科核心知识。

2）知识体系构建。教师以“虚拟化与云计算”“Web编程”和“计算机前沿技术概论”等课程为基础，建立计算系统和网络的知识体系框架，为强化计算机科学与技术学科的特色和建立完整的计算机系统学科知识体系规范打下基础；同时还注重相关课程的交叉，如“计算机系统结构”与“操作系统原理”“编译原理”在虚拟操作系统、编译优化等方面的结合，“计算机系统结构”与“虚拟化与云计算”在大规模并行处理系统下的融合等。

3）实践能力培养。教师通过“计算机系统实验”课程，将“计算机系统结构”“操作系统原理”与“编译原理”等课程中关系极为密切的核心内容以综合实验形式进行集成，如存储结构及其管理、目标代码生成及优化、线程调度等。这样既有利于消除孤立知识点，又加强了学生的综合实践能力训练，为他们将来从事计算机系统开发工作打下坚实基础。

4）前沿技术追踪。教师通过“计算机前沿技术概论”课程追踪国际计算机系统结构领域中的前沿问题与技术。

笔者提出的面向卓越工程师的计算机系统结构系列课程体系框架如图1所示。该教改项目的实施将提高计算机系的办学水平，加强对青年教师的培养力度，同时也有助于本科教学中多出科研成果。

该教改项目从理论与实践2个方面展开，围绕计算机系统主题，在课程体系建设上注重基础、突出重点。特别是在实践教学方面，除了在相应课程的实验环节对学生进行训练外，还将在专门的“计算机系统实验”课程中进行有关计算机系统硬件和软件2个方面的完整的集成实验，通过数据采集和建模分析等手段验证实验结果的正确性和有效性。通过发现并解决实验过程中遇到的各种问题，学生更加深刻地理解并扎实地掌握计算机学科的核心理论，同时提高了从理论到实践的知识贯通能力和创新能力。

各门课程的教改内容简述如下。

1）计算机与信息安全导论。作为该教学体系的基础课程，将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下：

①选用《Computer Science：An Overview》作为该课程的双语教材：

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识；

③将计算机系统方面的基本知识从传统计

算机导论内容中自然引出；

④展开双语教学，并建设精品课程。

2）计算机导论。作为该教学体系的基础课程，将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下：

①选用《Computer Science：An Overview》作为该课程的全英文教材；

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识；

③加强计算思维方面的教学和实践，将Python作为入门编程工具培养学生的实践动手能力；

④展开全英文教学，并建设精品课程。

3）计算机前沿技术概论。作为全校的通识课程，适合各个年级的本科生，侧重信息安全前沿，同时带动整个教学体系前沿知识的探索。主要教改内容如下：

①汇集计算机系统结构课程体系中各个分支领域的前沿思想与技术；

②为“计算机系统实验”课程提供前沿的实验内容建议和素材；

③自行编写课程讲义与教材。

4）计算机系统实验。该教学体系中的实验课程建立在“计算机系统结构”“操作系统原理”“编译原理”等课程的基础之上，是整个教学体系中学生实践能力培养的核心课程。主要教改内容如下：

①建立计算机系统课程知识体系；

②建立实验环境，设计丰富多样的综合实验项目和开放性实验项目；

③编写实验指导书。

5）虚拟化与云计算。该教学体系中的专业课程之一，介绍可信与安全系统体系结构的基本概念、基本原理和基本结构。主要教改内容如下：

①建立课程知识体系；

②编写教材。

6）Web编程。该教学体系中的专业课程之一。主要教改内容如下：

①完善课程知识体系；

②建立实验环境，设计实验项目；

③编写教材和实验指导书。

2 教改特点

基于“计算机系统级课程”的计算机科学与技术卓越课程行动计划具有如下特点和创新性。

1）将本系计算机学科优势、优质课程与“卓越工程师培养计划”的实施相结合是本系统级课程教改项目的特点之一；

2）开设“计算机系统实验”课程作为计算机系统级课程教学体系的核心实验平台，加强学生的实践能力培养是本系统级课程教改项目的特点之二；

3）本教改项目结合计算机新教学法，将计算思维教学方式在计算机系统级课程中进行实践（“计算机系统实验”和“计算机导论”课程中实施），加强学生的实践创新能力是本系统级课程教改项目的特点之三；

4）本项目将工业界的最新技术介绍给本科生，为其提供毕业设计选题和到著名企业实习的机会是本系统级课程教改项目的特点之四；

5）本项目将可信与安全计算系列课程作为建设对象，点面结合带动一批课程、实验基础设施和教师队伍的建设是本系统级课程教改项目的特点之五。

3 教改成果

经过两个学期的建设，计算机系统级课程的教学改革取得如下成果。

3.1 教改立项方面

1）2012-2013年，教育部-IBM专业综合改革项目建设课程“虚拟计算与云计算”；

2）2011-2012年，谷歌校企共建实用精品课程项目“Web编程技术”；

3）2011-2013年，同济大学全英文课程建设项目“计算机导论”：

4）2011-2013年，同济大学双语课程建设项目“计算机与信息安全导论”；

5）2011-2012年，同济大学电子与信息工程学院教学改革研究与建设项目“面向‘卓越工程师’培养的可信与安全计算课程教学体系建设”。

3.2课程建设方面

1）计算机系统结构。

该课程于2011年上半年被批准为同济大学本科卓越课程（计算机科学与技术专业），同时作为计算机科学与技术系一软件学院共建国家级精品课程。

2）计算机系统实验。

计算机系和学院实验中心已经购买相关的实验设备并完成实验室建设；已经开始组织2010级3位硕士研究生完成课程所涉及的5个实验设计。

3）计算机与信息安全导论。

该课程成功申报同济大学双语建设课程，并于2011年9月开始实行双语授课，同时完成了课程网站的建设。

4）计算机导论。

该课程成功申报同济大学全英文建设课程，并于2011年9月开始实行双语授课，同时完成了课程网站的建设。

5）计算机科学前沿技术导论。

该课程于2010年开设，目前已完成课程网站建设和《计算机科学前沿技术》教材的写作。该教材获得IBM大学合作项目书籍出版资助和同济大学“十二五”规划教材建设项目的资助。

6）Web编程技术。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程，并于2011年开设，同时完成了课程网站的建设。

7）虚拟计算与云计算。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程，并于2010年开设，同时完成了课程网站的建设。

3.3教材建设方面

1）《计算机科学前沿技术》教材已经编写完成，于2012年7月正式出版，并被列为同济大学“十二五”规划教材。

该教材是一本计算机科学的入门与提高教材，在力求保证学科广度的同时，还兼顾主题的深度，同时特别强凋计算机科学的前沿性，既介绍计算机学科相关主题的来龙去脉，又引入国内外最新和最热门的前沿课题。该教材既涉及计算机传统研究领域，如计算机网络、操作系统、人工智能等又涉及云计算、物联网、智慧地球等新兴热门研究领域，重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用，既让读者对计算机新兴技术有一个宏观的把握，又通过各种案例分析指导读者将计算机最新技术应用到相关专业和学科中。

2）同济大学已与清华大学出版社签约出版《虚拟化与云计算》教材，目前已完成部分书稿，预计2013年初出版。

计算机领域的前沿技术范文第2篇

8月24日,以“携手教育 共创明天”为主题的“2009英特尔中国大学峰会”在广西北海市开幕。来自全国100多所高校的学者、英特尔全球及中国高层、业界技术专家和学生代表参加了为期两天的主题研讨。峰会全面分享了英特尔最新的技术创新和产业趋势,集中展示了英特尔高等教育合作项目成果,并探讨了今后产学研结合的发展方向。产业界和学术界就中国前沿技术自主创新、高等教育人才培养等进行了广泛的交流。

加大力度培养信息人才

北京大学校长助理李晓明教授是高等学校计算机科学与技术教学指导委员会的成员,在本次峰会上,他向记者表示,从1956年中国大学开始开办计算机专业,到2008年已经有598所大学开设了847个专业点,在校生近40万。李晓明认为,目前计算机学科的知识体系发生了很大的变化,社会对于计算机人才的知识与能力的预期呈现出多样性的变化,对于传统的计算机教学内容和方式都提出了挑战,因此未来高校计算机学科的教育应该朝着“分类培养”方向发展。“我们初步建议按照计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术四类来分类,这不仅是社会的需要,更是计算机专业自身发展的需要。”

在李晓明看来,随着中国信息社会发展的步伐不断加快,未来社会对于具有掌握与信息技术相关的自然科学和数学知识,并能够将这些知识应用于信息系统构建和维护,对信息技术的效用和发展趋势有深入理解和评估能力,而且可以根据不同组织和机构的需求,选择和实施相应信息技术的人才会有比较大的需求。

“未来,这类人才是各种企事业单位承担信息化建设的核心力量。与计算机科学人才相比,对他们没有探索新的计算理论的要求,也不需要他们能够设计复杂算法; 与计算机工程人员相比,不要求他们掌握微处理器设计和嵌入式系统接口的细节,也不要求他们具备设计新型计算机系统的能力; 与软件工程人才相比,他们不需要掌握系统的软件测试和编写大型软件的能力。对于他们而言,核心的要求就是能够熟练地应用各种软硬件系统知识构建优化的信息系统,管理和维护好复杂的信息系统。”李晓明说。

企业有责任促进产学研结合

产业、科研和高等教育的有机结合对于创新技术的发展和人才培养具有至关重要的推动作用。英特尔中国执行董事戈峻在本次峰会上表示: “技术创新是应对危机并提升竞争力的最有效途径,即使在经济衰退时期,英特尔也不会减少对创新的投入。作为全球IT技术创新领域的领导者,英特尔公司大力支持中国创新型人才的培养。在政府的指导下,英特尔与国内高等院校展开积极广泛的合作,共同培养面向未来的创新型人才,为产业的发展和社会的进步提供人才保障和技术支持。英特尔大学峰会正是产学研结合的有益尝试,英特尔愿与各方一道努力,为中国创新型社会发展做出贡献。”

据了解,目前英特尔与国内30多所重点高校开展联合科研协作项目,涉及项目包括多核技术研究课题、嵌入式研究课题在内的多个科研领域。2007年12月,“教育部-英特尔信息技术专项科研基金”正式启动,英特尔将累计投入不低于120万美元,专门支持中国高校的信息技术前沿领域的研究。截止到2009年7月,已有10所高校的19个项目获得该基金资助。

英特尔公司中国区教育事务部总监朱文利表示,在英特尔看来,创新人才的培养是构建良好的产业生态环境的基石和实现持续发展的关键。多年来,英特尔一直积极与中国政府和教育机构紧密合作,成功推出并实施包括创新课程建设、学生专业技术竞赛、联合科研协作在内的多项高等教育项目,全面深入推动创新型人才的培养,为产业的发展提供人才保障。

计算机领域的前沿技术范文第3篇

关键词：科技期刊；市场意识；创新发展

中图分类号：G206.2文献标识码：A文章编号：1672-8122（2011）06-0078-02

《计算机测量与控制》杂志是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物，于1993年创刊，1995年转为公开发行的科技期刊，为季刊，2000年改为双月刊，2002年改为月刊。其始终围绕着“报道前沿技术，引领测控领域发展，突出前瞻性、导向性和实用性”的办刊方针，学术水平、期刊质量和经济效益不断提高，期刊市场经营意识不断提高。创刊至今已走过18年历程，正是由计划经济向市场经济转型的时期，由行政拨款办刊过渡到自收自支、自办发行，以刊养刊的办刊道路，这对办刊人来说，意味着丢下拐杖和铁饭碗，到市场经济的大海中去游泳，要想生存和发展，编辑部必须按市场经济规律运作，期刊必须接受市场的检验和读者的认可，逐步创造一种自我生存、自我发展、具有竞争力的氛围。

一、找准期刊的定位，打造自己的品牌

期刊要生存、要发展，只有依靠清晰的定位、准确的目标读者，以及符合读者需要的产品和服务。《计算机测量与控制》是报道自动化测试和控制技术科技的刊物，它是集计算机技术、先进的总线技术、传感器技术、网络通信技术、人工智能技术、软件技术于一体的高新技术。在航天和国防的各类武器系统、卫星系统、载人航天和绕月工程及民用领域得到了广泛应用。《计算机测量与控制》以“报道前沿技术、引领测控领域发展，突出前瞻性、导向性和实用性”为宗旨，面向国防工业和民用工业的自动化测控领域。主要定位在自动测试、试验验证和控制技术领域，报道国内外测试技术的理论、成果和先进的总线技术标准，突出应用技术，促进测控领域新技术应用和科技成果向生产力的转化，既强调理论与实践的结合，又兼顾提高与普及并举。利用本刊的学科优势，重点加强“自动化测试”、“试验验证”、“控制技术”、“军事测控技术”、“设计与应用”等特色栏目，形成自己的优势，突出个性。同时，不断研究国内外测试和控制领域的难点、热点、焦点，根据该学科领域的发展变化，及时修改报道内容，不断满足读者对新技术的需求，争取更多的读者群。

二、树立前沿意识，提高期刊学术水平

计算机测试和测控技术发展迅猛，应用领域广泛，基于总线标准的测试技术不断出现，作为主编必须了解本学科领域的发展和变化，培养善于捕捉、把握、跟踪、剖析新信息的能力，在选题工作中注意瞄准前沿、跟踪新技术发展的方向，时刻关注报道本学科领域的发展动态，选择具有学术价值的稿件，避免稿件的重复性、低层次性和抄剩饭，更好的为本学科领域的读者服务，为武器装备测试手段的现代化服务。

在选题组稿中，我刊注重发挥学科带头人、专家和读者的作用。一是向学科带头人征集选题计划，提出阶段性的报道内容，撰写综述与评论的文章，为读者导向；二是发挥编委会的作用，要求编委随时提出对报道内容的评价意见，对栏目的设置，论文的创新性建言献策；三是利用中国计算机自动测量与控制技术协会每年举办全国性测试与故障诊断技术研讨会和国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛的平台，了解专业领域的发展方向，选择相关的报道题材；四是由同行专家和读者评价论文的创新性、科学性和显示度，并融入年度报道规划中；五是向优秀期刊学习，取人之长，补已之短，把大视角、全方位收集的意见综合起来，对改进编辑部的工作、提高学术期刊的质量至关重要。

通过报道具有前瞻性的论文和选题计划，除提供给读者知识的享受外，还应达到三个导向作用，一是高学术水平的导向，通过刊发高质量、高水平论文，引导读者向虚拟试验技术与综合试验验证，先进总线技术、人工智能故障诊断技术、通用测试与故障诊断、控制技术等专业领域研究的深度方面发展；二是开展学术课题研究方向的导向，引导科技工作在技术研究领域不断创新；三是学术服务的导向，使学术期刊成为科研工作的智囊，起到了开阔视野、了解动态、启迪思路的作用，坚持科技期刊与学科的同步发展，为建设创新型国家和科技成果向生产力转化服务。

由于期刊的学术水平和编辑质量的不断提升，《计算机测量与控制》先后入选中国科技核心期刊，中文核心期刊，500种精品期刊，俄罗斯《文摘杂志》、英国《科学文摘》、美国《剑桥科学文摘》等国内外著名检索机构。在2005年荣获国家“第三届国家期刊奖100种重点期刊”、“读者喜爱的优秀学术期刊”、首都广告业精神文明先进单位、清化大学执行规范优秀奖等荣誉。2010年在中国科学技术信息研究所的评价指标中，《计算机测量与控制》在航空、航天工业科学技术类期刊中总被引频次学科排名第3位，影响因子排名第7位。英国《科学文摘》从2003年至2009年，收录我刊文章3125篇。

三、扩大宣传力度，强化经营意识

期刊成败的基础在于编辑，成败的关键在于市场，期刊社会效益和经济效益是靠市场来实现的，期刊的市场化是大势所趋，是期刊生存发展的必由之路。[1][3]在期刊进入市场过程中，必然要遇到各种困难，只要我们树立正确的办刊理念，按市场化规律运作，就会找到适合本刊的发展之路。

第一，在办刊理念上，要跳出计划经济时代的圈子，克服等、靠、要的思想，树立策划意识，策划是前进的导向标，树立广告意识，广告是提高期刊经济效益的来源之一；树立品牌意识，打出品牌，就奠定了发展基础；树立发展意识，才能做到不断创新；树立经营意识，才能不断提高期刊的管理和经营水平。

第二，期刊是传播知识，技术的园地，但又是一种特殊商品。既要注重传播新技术，为建设创新型国家服务，又要讲投入产出，经营创新是摆在我们面前的一个最大挑战，也是反映我们自主创新能力的重要标志。所以，期刊像产品一样，要进入市场就得加大宣传力度、传播力度，使更多的读者、厂商了解、钟爱自己的刊物，我们主要做法是：

1.以学术交流会为平台，扩大赠阅量。我刊是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物，每年要主办全国性学术研讨会1～2次，同时参加全国工业展览会10多次，充分利用这些宣传平台，为会议代表和观众赠阅杂志，只有让更多的专业读者阅读刊物，才能扩大期刊的传播因子和影响力。

2.在内容上扩大信息量，新产品信息。设立“新产品信息”栏目，把国内外开发、经营与本刊专业密切相关厂、所、公司的新成果、新产品即时出来，为从事设计、开发的读者提品信息服务，在读者、商家、编辑之间搭起一座互通信息的桥梁，为新技术、新成果的推广应用提供渠道。

3.开展广告业务，实现双赢。利用《计算机测量与控制》传播力度大，专业读者集中的优势，发展广告业务，争取我协会的会员单位、从事计算机测控行业的制造商做广告，实现杂志社与产品经营的厂商互赢。开展广告业务，提高期刊的质量和发行量是前提，提高期刊的知名度和影响力是基础。

4.利用网络，宣传期刊和厂商的产品。我们在创办的“中华测控网”上，把期刊文章上网供读者阅读，把广告厂商的产品上网供设计师选购，既提高了期刊的信息传播，又宣传了广告客户的企业形象和成果推广。因此，树立良好的服务意识和经营意识，讲诚信服务，才能实现杂志和商家相互依存、共同发展的双赢目的。

《计算机测量与控制》杂志社坚持履行社会责任，在广告业务经营中，做到政治文明、精神文明一起抓，定期公益广告，几年来从未过违法广告，2005年被北京市委宣传部、首都精神文明建设委员会、北京市工商局评为“首都广告行业精神文明先进单位”。

四、执行国家保密法，杜绝泄密文章发表

我刊是背靠航天，面向军工和民用领域，部分文章涉及到武器装备的敏感题材，必须杜绝涉密文章的发表。认真执行《中华人民共和国保守国家秘密法》，我们制定了编辑部保密的规章制度。对一些涉及到军事、武器装备的敏感题材严格进行保密审查，由作者单位提供保密审查证明后才能发表，文章不涉及具体型号、参数和保密的敏感技术，十多年来，我刊常抓不懈，崩紧保密这根神经，没有发表过涉密事件，不断提高保密管理与技术防范水平。

五、成立杂志社，促进期刊可持续发展

期刊要持续、健康的发展，需要与之相适应的体制和机制，体制和机制已成为制约该行业发展的根本性因素。[2]很多期刊挂靠在厂、所，办刊经费由上级拨款，工资、福利由主办单位支付，很多编辑部主任、总编都是上级派来的机关领导干部，没有意识到自己身上责任，较少考虑期刊的经营和发展，不利于发挥期刊编辑人员的积极性和创造性。

国家新闻出版总署出台了《关于进一步推进新闻出版体制改革的指导意见》，期刊作为新闻出版业的重要组成部分，鼓励期刊推进编辑部的转企改制。因此，2008年，我们编辑部报国家新闻出版总署批准，经北京市工商局注册，将《计算机测量与控制》编辑部注册为杂志社，改制成为企业法人单位，实行企业化经营，成为自主经营、独立核算、自负盈亏的企业。明确了经营方针、积极开拓市场，加强成本控制和质量管理，理顺和激活内部管理机制，包括有效的激励机制、灵活的市场机制和高效的用人机制来激发和调动全体员工的积极性和创造性。不断建立和完善各项规章制度和管理办法，做到有章可循，职责明确，使杂志社各项工作走上正规化、规范化的道路。

杂志社成立后，在体制上迈出了重要一步，更有利于期刊的经营和发展，有利于按市场规律独立运作，赋予我们更大的责任和压力，从管理方式上、经营方法上带来新的挑战，既要注重杂志社的效益，又要处理好期刊的质量。通过杂志社运行几年来看，产值比以前提升20%，载文量比以前增加100多篇，保持了期刊的学术评价指标相对稳定。管理水平和市场化经营能力在不断改进和提高，为促进期刊的可持续发展注入了新的活力。

《计算机测量与控制》在发展过程中取得了可喜的成绩，坚持市场化道路，促进了期刊的改革与发展，期刊的社会影响力和传播力不断提升，实现了社会效益和经济效益的同步发展，但与国内优秀期刊相比，还存在一定的差距。我们将进一步创新管理模式，找准期刊的发展定位和市场定位，学习优秀期刊的办刊经验，积极进取，开拓创新，顺势而为，把握机遇，为推进我国的测控技术的创新做出贡献。

参考文献：

[1] 陈玉琴.议学术期刊的可持续发展[J].中国科技期刊研究,2006(17).

计算机领域的前沿技术范文第4篇

关键词：现代土木结构；智能控制；技术分析

一、现代土木结构的概念

现代材料技术的发展进步促使了人类社会进入了信息时代，信息材料的生产业已实现设计制造一体化。各种具有信息采集及传输功能的材料及元器件正逐渐地进入土木工程师的视野。人们开始尝试将传感器、驱动材料紧密地融合于结构中，同时将各种控制电路、逻辑电路、信号放大器、功率放大器以及现代计算机集成于结构大系统中。通过力、热、光、化学、电磁等激励和控制，使结构不仅有承受建筑荷载的能力，还具有自感知、自分析计算、自推理及自我控制的能力。具体说来，结构将能进行参数（如应变、损伤、温度、压力、声音、化学反应）的检测及检测数据的传输，具有一定的数据实时计算处理能力，包括人工智能诊断推理，以及初步改变结构应力分布、强度、刚度、形状位置等能力，简言之，即使结构具有自诊断、自学习、自适应、自修复的能力。

二、现代土木结构技术分析

1、结构智能化

传统的土木结构是一种被动结构，一经设计、制造完成后，其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性，这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题，发展出了在线监测结构，它赋予传统土木结构以在线监测机制，从而为探知结构内部性能打开了窗口，使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况，这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上，进一步增加了监测数据的智能处理机制，使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力，从而使结构实现了第二层次的智能化。

2、现代土木结构分类

现代土木结构按其材料可分为两种类型，分述如下：a.嵌入式现代土木结构。在基体材料如钢结构、钢筋混凝土结构中嵌入具有传感、动作和控制处理功能的材料或仪器，并集成进现代计算机硬件软件技术，由传感元件采集和检测结构内部信息，由计算机对这些信息进行加工处理，并将处理结果通知控制处理器，由控制处理器指挥、激励驱动元件执行相应动作。属于这种类型的智能结构只需对传统土木结构加以改进即可，无须额外研究结构的传统力学性能，易于做到传统结构与智能结构的平稳过渡，故而成为研究的焦点。b.基体、智能材料耦合结构某些结构材料本身就具有智能功能，它们能够随着自身力学、物理状态的改变而改变自身的一些其它性能。如碳纤维混凝土材料能随自身受力情况而改变其导电性能，只要探测到这一改变，便可以间接获得结构的内部力学信息。按照结构智能化目的的不同，又可将其分为如下几类：①.具有裂缝自诊断和自愈合功能的智能混凝土结构；②.具有应力应变状态自诊断功能的智能混凝土结构；③.具有变形、损伤自诊断功能的智能混凝土结构；④.具有疲劳寿命预报能力的现代土木结构；⑤.具有监测钢筋或钢构件锈蚀状态能力的现代土木结构；

3、现代土木结构的研究内容

3.1、智能化设计。现代土木结构的首要研究内容就是对传统结构智能化的概念设计策略性研究。需要针对结构类型及其重要性的不同，以及现有工艺技术水平和经济资金情况等多个方面因素，合理地确定智能化目标，在兼顾技术先进性、实用性和经济节省的前提下采用合理功能层次的现代土木结构。

3.2、由传感元件实现智能控制。另外一项重要研究内容就是传感元件。感觉是现代土木结构的基础，它利用在传统建筑材料中埋入传感元件（或利用传感、结构耦合材料）来采集各种信息，经过处理分析，才可实现自诊断、自驱动等智能控制功能。有鉴于此，应对传感元件提出一些特殊要求如下：a.尺寸细微，不影响结构外形；b.与基体结构耦合良好，对原结构材料强度影响很小；c.性能稳定可靠，耐久性好，与基体结构有着相同的使用寿命；d.传感的覆盖面要宽；e.信号频率响应范围要宽；f.能与结构上其它电气设备兼容；g.抗外界干扰能力强；h. 能在结构的使用温度及湿度范围内正常工作。

3.3、作动材料分析。现代土木结构的最终目标是实现结构的智能控制，而控制是由作动材料实现的。利用某些存在物理耦合现象的材料，尤其是机械量与电、热、磁、光等非机械量的耦合材料，作为结构的作动件。可以通过控制非机械量的变化来获取结构特性（形状、刚度、位置、应力应变状态、频率、阻尼、摩阻等）的改变，从而达到作动目的。

3.4、智能结构信息处理。现代土木结构要成为有机的整体，还须借助于信息的流动控制及加工处理。只有使信息在环境、结构、传感器、信息处理中枢及作动系统之间有序地流动，并同时进行加工处理，方可使结构具有智能功能。其信息流动可如下图所示：由此可见，应首先对数据采集予以研究。这包括各种传感器信号的 A/D 转换以及数据处理通讯接口软硬件的研制。作为一种尝试，利用传统结构实验装置，实现了单片机应变仪与微机在线通讯的硬件组建及计算机数据接受软件的开发，初步的结果表明，建立土木结构在线监测是完全可以做得到的。其次，应着重研究输入到计算机中的数据的智能化处理算法，以及相应软件的开发。算法的核心目标应为对结构内部力学、物理场的全面计算。在此，应注意算法的快速性，避免因算法过于复杂而失去了智能结构的机敏、实时特性。接着，应对结构的健康诊断及安全评定方法予以研究。包括结构的数学建模，参数空间的模式识别，损伤评定，体系可靠性分析，以及人工智能的应用。最后需要研究的是结构控制机理、结构局部损伤修复方法、结构振动控制机理等问题。

现代土木结构是材料科学、计算机科学、自动控制技术发展到一定程度的产物。它涉及到结构和建造的重大变革，涉及到当今土木工程、材料科学、自动控制、计算机软硬件技术、信息通讯、人工智能等众多领域内的前沿技术。正如建筑业是国民经济各部门原动力一样，现代土木结构及智能建筑不仅对于未来土木界的发展意义重大。

参考文献：

计算机领域的前沿技术范文第5篇

【关键词】板料冲压;模具设计;前言技术;问题

随着我国社会主义市场经济的管理体制的不断完善，国内工业化生产领域之中的经济，也逐渐随之进入到蓬勃发展的新型历史时期之中。广大社会成员在自身生活、学习以及工作节奏不断加快的同时，对于工业化模具生产流程的执行效率，也提出了更为严格的诉求内容。如何在不影响各项模具生产作业流程的基础之上，实现工业化生产速率的推进，就成为了相关技术人员的重点研究课题。

一、简析板料冲压成形工艺的相关内容

板料冲压是在工业化生产技术不断完善和发展的当今市场经济环境中，产生并得以发展的一种全新的生产技术。板料冲压成形工艺的应用，在结合传统工业化模具生产技术的基础之上，对其中一部分的生产流程进行了补充与完善。在通常情况下，新型板料冲压成形工艺的应用，其实际的生产作业原理，主要是通过结合应用冲模的生产技术，使得目标模具的原材料加工对象，能够在巨大冲击力度的带动下，出现材料分子之间的相互分离。用肉眼观测就是被加工的工业化原材料生产对象，在短时间作用力度的影响下出现变形的作业生产现象。根据相应工艺加工流程之中，技术人员应用于工业原材料加工对象之上的作业温度高低指数的各不相同，可以将这一冲压成形工艺的应用种类，进一步划分为冷冲压变形与热冲压变形，两种作业模式截然相反的类别归属范围。

二、工业模具生产设计中的前沿技术分析

1.生产设计中的积分单元技术。工作人员将传统单元积分的计算方法，转变成全阶积分的应用模式，有效提升了整个模具生产参数信息核算的执行效率。相比传统单元积分模式的应用，新型前沿技术种类在实践环节内具有核算过程简洁、计算难度较低，以及结果预估较为精准，几项比较具有代表性的应用优势。在必要时，技术人员还可以通过结合应用位移参数协调的技术生产方式，更好的缓解在模具设计参数核算环节内，容易出现的数值欠缺的弊端性管理难题。2.生产设计中的回弹模拟技术。在工业化模具生产的实际作业环节内，各种整体刚度指数较高的施工材料，为以往模具成型后回弹指数的掌控带来了不小的难度。工作人员在进入到二十世纪八十年代过后，逐渐认识到模具回弹参数大小测量结果的精准度，有时能够对整个工业模具生产对象应用质量的好快，产生直接显著的影响。在模具生产制造若干类型前沿性生产技术的应用种类之中，回弹模拟技术手段的应用，就在一定程度上为参数信息核算控制力度的提升，提供了强有力的前提保障。在通常情况下，技术生产人员习惯将回弹作业技术结合应用在模具工业生产，板料成形指数分析以及模拟回弹的操作流程之中。经过多次反复的实验以及数据测量结果的统计，技术人员可以得出结论，模具生产对象回弹数据的大小，能够同时受到生产过程中各种主观或者客观因素的影响。即使在相同的生产作业环境下，同样材质的模具原材料所生产出来的成品，其在回弹变化方面所产生的数据内容的大小也可以有所不同。需要技术人员尤为注意的是，由于模具加工过后的原材料回弹，是一个加工材料在模具约束力度缩小后，产生的一种自平衡状态调节的变化过程。技术人员在设计回弹技术的预设方案时，各项力度掌控指标的构建，应当尽可能遵循原材料加工对象膜内实际的受力指数。也可以通过应用壳单元模拟数据统计的方式，更好的保障制定模具生产对象的使用周期。3.生产设计中的快速计算技术。在工业化模具生产作业的实际作业过程之中，快速计算技术的应用，是在依托于计算机数据信息处理技术的基础之上，产生和发展的一种全新的工业模具生产手段。在我国社会主义当下的工业化加工市场之中，汽车工业各种零部件工业模具的加工和生产，都是在快速计算前沿类技术种类应用的前提下得以实现的。在快速计算技术实际应用的核算环节内，计算机数据处理核心之中的CPU芯片，是与工作人员模具生产效率息息相关的核心处理设备。在通常情况下，技术CPU快速计算而实施的冲压成形工艺，其实际的生产计算数据测量需要耗费的时间，基本控制在0.5秒到2.0秒的变动范围之内。在等效拉伸类工业化生产模型的构建过程中，技术人员还能能够通过应用快速计算的前沿性生产技术，实现对板料核算结果的规模化验证。将板料核算的参数比例放置在虚拟作业的生产环境之中，对即将产生的模具成品的应用周期做出精准的预测。通过快速计算资源共享的网络在线处理模式，模具生产参数的设定将在第一时间存储在核心处理设备之中。为以后同种模具的生产提供更加准确的参数依据，最终实现提升工作人员生产执行率的发展目标。

三、结论

总而言之，板料冲压成形工业化生产技术以及各种模具生产前沿技术的应用，是在社会信息化工业生产技术应用水准不断提升的前提下，产生的一种全新的流程生产模式。技术人员要从基本概念以及应用特征等不同的认知视角，全面了解板料冲压成形的基本理论。才能在灵活应用各种前沿模具生产方式的基础之上，更好的提升工业化模具生产的效率与质量。

作者:韩辉辉 单位:重庆工业职业技术学院