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【Abstract】 Objective Exploring the value of multimedia micro-imaging technology in the diagnosis of acute leukemia, improves the clinical diagnosis of acute leukemia.Methods Using multimedia micro-imaging technology and conventional microscopy ,comparative observed acute leukemia bone marrow smears and peripheral blood smear. Results By comparing the results of conventional direct observation under microscope, microscopic imaging technique observed the multi-media images are much more intuitively and clearly than conventional eyepiece directly observed. Conclusions Multimedia micro-imaging technology is much greater practicality and superiority than the traditional examination, and provides a more effective detection method for the diagnosis of acute leukemia.
白血病是造血干細胞克隆性疾病,是一組高度異質(zhì)性的惡性白血病,嚴重威脅著人們的身體健康。急性白血病因分型不同,采用的治療方案也不同,療效和預后也不同[1]。急性白血病的診斷除依據(jù)臨床癥狀體征與血象外,骨髓細胞形態(tài)學檢驗是診斷急性白血病的主要依據(jù)和必要檢查。但是由于多種原因,導致白血病漏診、誤診的現(xiàn)象時有發(fā)生。因此本文通過多媒體顯微成像技術(shù)在骨髓細胞學檢驗中的應用,提高急性白血病的正確分型,從而更好的為白血病的診斷、確定治療方案、判斷預后、觀察療效服務。
1 對象與方法
1.1對象:選取56例臨床患者的骨髓片及外周血涂片進行觀察。器材:大眾世紀DZ-510多媒體顯微成像儀;XSP-2CA雙目普通顯微鏡;瑞氏-姬姆薩復合染液;玻片等。
1.2 方法:(1)骨髓涂片:取有骨髓小粒部分,制備厚薄適宜、染色良好的骨髓涂片,同時做外周血涂片。(2)染色:采用瑞氏-姬姆薩復合染液進行骨髓涂片染色。(3)顯微鏡檢查:嚴格按照先低倍鏡視野后油鏡觀察的步驟,分別用雙目普通顯微鏡及大眾世紀DZ-510多媒體顯微成像儀進行骨髓細胞形態(tài)學分析。
2 結(jié)果
2.1屏幕圖像與鏡下視野基本形態(tài)無異
通過與普通光學顯微鏡下的視野進行對比觀察,多媒體顯微成像分析系統(tǒng)可以清晰無損實時的顯示圖像,與鏡下觀察的視野基本形態(tài)無異,只是放大倍數(shù)增大。
2.2屏幕圖像比普通顯微鏡下的更加生動化化、清晰化
通過采集裝置(數(shù)碼CCD攝像頭)獲取的圖像更加生動、形象、直觀、動態(tài)的反映在顯示器上,使檢測者更方便、清晰地觀察、診斷采集圖像,甚至在高放大倍率的條件下,能看到在普通光學顯微鏡下難以觀察或觀察不到的圖像。
2.3能更快速、更準確的觀察骨髓片及外周血涂片
普通光學顯微鏡因受其放大倍率的限制,致使對骨髓涂片難于作出快速、準確的判斷分析。多媒體顯微成像技術(shù)中的屏幕圖像更易于觀察,比鏡下目視更方便、更快捷,而且更有利于多人對血液病進行共同分析判斷。
轉(zhuǎn)貼于
2.4對疑似患有血液病患者的骨髓涂片進行存儲、管理、傳輸
多媒體顯微成像分析系統(tǒng)不但能進行屏幕圖像觀察,更彌補了普通光學顯微鏡所不具有的存儲、管理、傳輸功能。它既可以建立大容量靜態(tài)圖片庫,可以無限保存采集下來的骨髓涂片和外周血涂片診斷結(jié)果,也可以通過圖像存檔與傳輸系統(tǒng)與醫(yī)院信息系統(tǒng)、個人健康檔案等聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)復雜的查詢和全方位的統(tǒng)計,實現(xiàn)網(wǎng)絡遠距離傳輸,進行及時的會診和診斷疾病
2.5多媒體顯微成像技術(shù)的應用緩解了檢驗工作者的眼疲勞
作為檢驗工作者,首先,持續(xù)的鏡下目視工作,易使睫狀肌和眼外肌處于高度緊張狀態(tài),導致睫狀肌痙攣,調(diào)節(jié)不能放松,引起眼干、眼澀、眼酸脹,視物模糊甚至視力下降,還會引發(fā)和加重各種眼?。辉僬?,神經(jīng)高度緊張會使眼睛發(fā)脹,視神經(jīng)功能慢性減退,直接影響著檢驗工作者的工作與生活。屏幕圖像的直觀化、清晰化解決了普通顯微鏡難以觀察或觀察不到的現(xiàn)象,不但提高急性白血病的正確分型,更緩解了檢驗工作者在繁雜工作中的眼疲勞。
3 討論
合理使用多媒體顯微成像技術(shù),首先要充分認識多媒體顯微成像技術(shù)在急性白血病診斷過程中只是一種輔助工具。改進骨髓及外周血涂片和染色技術(shù),增加檢驗設備是提高白血病臨床診斷率的重要因素,但最關(guān)鍵的因素還是提高醫(yī)務人員的業(yè)務水平和自身專業(yè)素質(zhì)。各類白血病的診斷主要依據(jù)實驗室血液和骨髓象的分析,為得出準確的結(jié)果,要求臨床檢驗人員應當熟悉各種急性白血病的臨床表現(xiàn)特點,熟練掌握儀器性能、操作規(guī)程,檢查血液分析結(jié)果時才能做到全面、細心,才能及時發(fā)現(xiàn)白血病細胞,才能更好的判斷結(jié)果、分析結(jié)果、診斷結(jié)果,從而提高急性白血病的臨床診斷。
關(guān)鍵詞:土地資源管理;遙感課程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0088-03
從1980年國家科委制訂遙感科技發(fā)展規(guī)劃以來,遙感信息技術(shù)逐步應用于國家決策、土地資源調(diào)查、環(huán)境保護、災害監(jiān)測、國防建設等各個領域,為人類認識國土、開發(fā)資源、監(jiān)測環(huán)境、研究災害以及分析全球變化提供了新的途徑。近年來,全國從事遙感的企事業(yè)單位發(fā)展勢頭迅猛,利用遙感技術(shù)開展科研及工程應用類項目日益增多,各級測繪、土地、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利等相關(guān)企事業(yè)單位,對于遙感技術(shù)應用及二次開發(fā)等人才結(jié)構(gòu)與人才素養(yǎng)的需求也在不斷快速增長。目前遙感專業(yè)的應屆畢業(yè)生備受用人單位青睞,2015年本科應屆生的就業(yè)率達到91.74%。此外,全國有120多所高等院校的農(nóng)學類、地理科學類、測繪類、土地資源管理類等專業(yè)均設置了與遙感相關(guān)的課程。隨著就業(yè)市場競爭日趨激烈,企事業(yè)單位致力于提高自身的技術(shù)與綜合水平,也不斷要求遙感技術(shù)人員需熟練掌握常用軟件信息處理技術(shù)(如Erdas,Envi、PCI及Matlab等),同時具備應用和創(chuàng)新能力。因此迫切需要高校遙感課程向?qū)嵺`應用和創(chuàng)新能力方向改革,以便滿足國家各個領域?qū)τ谶b感專業(yè)技術(shù)人才的需求。
一、土地資源管理類遙感課程教學存在的主要問題
遙感課程是高校土地資源管理專業(yè)本科生專業(yè)基礎課,致力于培養(yǎng)學生學習遙感圖像處理與應用的基本理論與處理技術(shù),熟練掌握圖像解譯與計算機分析的能力,能在國土、城建、農(nóng)業(yè)、房地產(chǎn)及相關(guān)領域從事土地調(diào)查與評價、土地利用規(guī)劃、地籍管理等領域的專業(yè)技術(shù)人才。目前該課程的教學主要存在以下幾個方面的問題:
1.缺少與專業(yè)學科發(fā)展相融合、學生基礎相適應、理論與實踐相結(jié)合的特色教材。目前,各高校沿用的理論教材中,陳述彭、趙英時及孫家m主編的教材適合遙感專業(yè),梅安新的遙感導論適合在非遙感專業(yè)中普及。近年來,相當一部分土地資源管理專業(yè)教師借助遙感信息處理技術(shù)在全球變化、土地資源調(diào)查與評價、土地利用規(guī)劃、節(jié)約集約用地分析、土地整理與復墾、耕地保護、農(nóng)村居民點演變、宅基地退出機制、新型城鎮(zhèn)化、生態(tài)響應機制等科研領域取得了良好進展,但目前使用的教材在應用方面的介紹尚沒有納入近年來的相關(guān)熱點與研究成果,沿用教材與本專業(yè)特色之間缺少銜接。
2.課程實踐方式單一,未能充分發(fā)揮學生學習的積極主動性。遙感課程的主要特點在于理論與實踐高度結(jié)合,通過理論與實踐的結(jié)合可以使學生更好地掌握抽象的理論知識,并能夠較快地培養(yǎng)起軟件操作和實際應用能力。由于學時所限,目前多數(shù)高校的遙感課程設置45學時,其中實踐課程15學時左右;理論教學內(nèi)容為實踐教學內(nèi)容的兩倍,實踐教學也以常規(guī)上機操作為主。遙感課程的實踐環(huán)節(jié)應該同時包括上機操作和野外實地考察。通過一定課時的野外實踐,學生們可以更清楚地明了遙感圖像目視解譯與地物類別之間的內(nèi)在聯(lián)系。此外,遙感課程缺少與專業(yè)發(fā)展相結(jié)合的科研項目及實踐案例的講解與練習,使得學生大多停留在書本上理解知識點,即便學會了簡單的上機操作,也難以深入掌握理論知識并靈活運用到真實案例中,一定程度上抑制了學生創(chuàng)新能力的提升。
3.實驗所用的遙感圖像數(shù)據(jù)不夠豐富,加大了實踐教學中圖像對比、融合及變化等分析的難度。部分高校購買了多種不同分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)并建立了影像數(shù)據(jù)庫。然而仍有一些學校的地學類專業(yè)缺少實驗科目所需要的遙感影像數(shù)據(jù),大部分依舊采用地理空間數(shù)據(jù)云,USGS等網(wǎng)站的免費數(shù)據(jù),這些免費遙感影像數(shù)據(jù)的精度達不到足夠的標準,難以讓學生充分認識不同影像數(shù)據(jù)的特點及用途,不利于學生對于遙感圖像處理技術(shù)與方法的掌握。
綜上所述,遙感圖像處理在教學過程中需結(jié)合具體案例,從課程結(jié)構(gòu)、內(nèi)容體系、教學手段等方面進行調(diào)整,使課本知識與實操緊密結(jié)合。同時,還可以通過安排學生們適當學習相關(guān)的軟件二次開發(fā),培養(yǎng)學生的技術(shù)創(chuàng)新、自主學習與實際應用能力。
二、遙感課程建設與改革探討
1.加強土地資源管理類遙感教材建設,更新遙感圖像處理與應用教學內(nèi)容體系。結(jié)合當前社會對于遙感應用領域人才需求進一步更新教材,修訂完善教學大綱,開展基本原理教學內(nèi)容、體系和方法改革的討論和研究,編寫出版具有本專業(yè)特色的課程教材。教材可從緒論、理論基礎、應用技術(shù)及實際應用這四個部分編寫。緒論部分,在對遙感的基本概念、遙感系統(tǒng)進行闡述的基礎上,結(jié)合當前國內(nèi)外的熱點領域、方向、經(jīng)驗及成果展開敘述,并進行對比分析,力求學生掌握遙感在土地資源管理領域的應用趨勢。理論基礎包括遙感的物理基礎(地物波譜原理;多光譜遙感、高光譜遙感、微波遙感數(shù)據(jù)的本質(zhì)區(qū)別)以及平臺概述與傳感器原理的介紹,通過問題引導及應用舉例的方式,使學生熟悉地物電磁波譜特性并了解成像原理。應用技術(shù)包括圖像預處理(圖像輻射校正、幾何校正、圖像增強及融合)、圖像目視解譯(目視解譯原理與方法、認識圖像識別特征、遙感像片判讀)、圖像的計算機解譯(模式識別原理;監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類;多種特征提取常用方法)及變化檢測四大部分,實習設計部分包括ENVI/ERDAS軟件在b感圖像分類中的應用、遙感與GIS、RS集成應用等內(nèi)容。編寫教材時,應注重各種方法的基本原理、特點、適用范圍等,強調(diào)掌握技術(shù)原理和方法及軟件實現(xiàn)手段。最后再將目前國內(nèi)外在土地資源管理領域的實際案例放進遙感應用章節(jié)中。
2.實施多樣化理論教學方式,充分調(diào)動學生學習興趣,提高理論教學效果?;A知識教學時,教師們應改變傳統(tǒng)的教學習慣,通過多媒體教學、互動式教學、課堂討論等多樣化理論教學方式的交叉使用,調(diào)動起學生的學習積極性,培養(yǎng)學生的實操能力,并構(gòu)建起一種師生良性互動的有效機制。加強對學生學習方法的關(guān)注與指導。在理論學習中引導學生自主思考,為學生營造有利于其自主創(chuàng)新學習的課堂氛圍,提供生動而具體的材料,培養(yǎng)起學生自主學習的積極性,使學生帶著興趣主動參與到課堂教學中去。新型的課堂教學應強調(diào)學生間的互動,可以給學生小組一定的時間就某個有價值的關(guān)鍵問題進行討論,并在課堂上有各小組代表進行交流,在積極與他人互動討論中加深對知識的理解。教師在此過程中主要扮演活動指導者的角色,同時也是活動平等的參與者,為遇到難點的學生提供幫助與建議。教改應倡導一種“自主學習課堂”的教學模式,該模式下理想化的學生參與課程流程應是“在預習中提出疑問―在交流中自主探究―在教師講解中反饋問題―在得出結(jié)論后重新消化知識”。在理論教學完成后,再對主要知識點進行串講,并分析其中存在的問題及將來的解決土建,從而讓整個教學體系趨于完整,教學過程有的放矢。
3.增加上機實踐與野外實踐環(huán)節(jié),促進教學與科研的結(jié)合,實現(xiàn)理論與實際的對接。為了提高學生實操能力,實踐課程的安排應遵循從簡單到復雜的原則,在遙感課程課堂教學中,穿插一定課時的上機操作與野外實踐課程,遙感數(shù)字圖像處理涉及的原理和算法很多,因此上機實踐環(huán)節(jié)需要教師將課堂教學中的理論知識與上機實驗教學中的軟件操作緊密結(jié)合,使學生真正理解并熟練掌握遙感圖像處理的重要功能。需要與課題講授的內(nèi)容相穿插的實踐操作部分包括:輻射校正與幾何矯正、圖像增強處理、目視解譯、計算機分類以及圖像變化檢測。實驗課通常使用Erdas或ENVI軟件作為平臺,并采用AVHRR、MODIS、TM、SPOT、QuickBird等多種分辨率的影像作為實驗數(shù)據(jù),對應不同的理論模塊逐一進行各項實驗內(nèi)容的演示與操作,學生們在教師引導下完成實驗內(nèi)容,并及時收集學生們的實驗結(jié)果,了解學生對于實驗內(nèi)容的掌握程度,并及時其中存在的問題予以說明,為下一輪實驗教學總結(jié)經(jīng)驗。實踐表明,學生們參與上機操作的意愿較高,對于實驗過程中遇到的問題能夠及時向教師反饋,實驗效果良好。這種理論知識和實驗內(nèi)容相互交叉、反饋式學習的方法提高了學生們對于遙感圖像處理軟件的操作水平。
野外實踐教學重在培養(yǎng)學生正確認識不同地物的反射光譜特征及其差異,幫助學生掌握地理學、土地資源學、地貌學、城市規(guī)劃等相關(guān)課程的原理,培養(yǎng)學生野外發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,掌握對考察地區(qū)的地理位置、自然條件、經(jīng)濟區(qū)位、地形地貌等內(nèi)容的綜合考察流程與方法,滿足現(xiàn)階段土地資源管理專業(yè)遙感課程、土壤地理學課程、地貌學課程等實踐教學的需要教學與科研需要。
在制訂野外實踐教學計劃時,要正確處理好理論教學、上機實踐與野外實踐教學之間的關(guān)系,將野外實踐教學作為遙感圖像處理課程中的有機部分予以統(tǒng)籌安排,制定相應的野外實踐教學計劃,編寫野外實踐教學大綱,切實提高野外實踐教學的質(zhì)量與效率。
4.改進教學環(huán)境資源,加大軟硬件的投資,進一步完善師資隊伍建設。由于受到實驗教學條件和師資等因素的限制,遙感專業(yè)舊有的傳統(tǒng)教學模式與實踐課已不能滿足當前教學發(fā)展的需要。因此教學環(huán)境的更新建設將是教學改革的新重點,也會成為傳統(tǒng)教學的有力補充。具體來看,教學環(huán)境的改革應主要集中在加大軟硬件的投資建設與加強師資隊伍建設兩個方面。軟硬件條件的好壞是取得良好教學效果的基礎,對于優(yōu)化教學設施與環(huán)境,提高學生實踐操作的興趣及重視程度都起著至關(guān)重要的作用。因此,學校應重視遙感圖像處理專業(yè)實驗室的建設,配備大容量、高性能的計算機硬件以及Erdas、ENVI、Arcgis、PCI等專業(yè)處理軟件,為實踐教學打下良好的基礎。另外,部分院校土地資源管理專業(yè)缺少遙感精品課程,可以通過盡快組織精品課程申報與建設,整合土地資源管理專業(yè)實驗室的課件資料、教師隊伍、遙感數(shù)據(jù)、科研成果、實際案例及硬件設施等各項資源,搭建網(wǎng)絡學習平臺,推廣發(fā)展網(wǎng)絡學習,保證教師與學生之間及時有效地進行信息交流和共享,大大提高教學效率。
對任何課程來說,師資隊伍關(guān)系著教學改革成敗以及教學效果的好壞。學校應提高教師的準入門檻,一線教師應達到研究方向緊跟學科前沿,授課方面不枯燥乏味,授課過程中能與學生積極互動,對實踐課中出現(xiàn)的問題能夠快速解決等基本條件。學校還應努力提高在職教師的專業(yè)知識水平,秉持“請進來、走出去”的工作思路,為教師參與科研項目提供更多的機會,以期拓展教師培訓渠道,為課程改革提供支持,提高本課程教學隊伍的整體水平,形成一流的教師團隊。除此以外,可以繼續(xù)加強教研教改的研究,通過教改促進教學水平的提高,提高教學質(zhì)量,深化教育教學改革。還應加強科研與教學的相互促進,并引導學生開展大學生創(chuàng)新課題申報,使學生以小組團隊方式共同研究土地資源管理領域的熱點問題,達到以項目促學習的目標,增強學生學習創(chuàng)新能力。
三、總結(jié)
遙感圖像處理是當前國土資源、環(huán)境監(jiān)測、災害預警等領域的重要應用技術(shù)之一。在新技術(shù)日新月異的今天,航天技術(shù)的快速發(fā)展為遙感發(fā)展與應用帶來了難得的黃金階段,遙感業(yè)務所服務的對象也因此不斷得到擴展。遙感課程作為時下最熱門的學科之一,各大高校應更新教學手段與方法,致力于培養(yǎng)適應國民經(jīng)濟發(fā)展所需要的遙感專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應用人才。高校遙感課程教學改革應立足于常年教學經(jīng)驗與科研成果,結(jié)合院校的專業(yè)特點,針對教學內(nèi)容、教學環(huán)境、教學方式進行探索。我們應對傳統(tǒng)理論與實踐教學脫節(jié)的教學方式予以改進,通過課堂教學、上機操作與野外實驗教學有機結(jié)合、相互交叉、及時反饋的方式指導學生掌握理論知識與操作技能;采用教學傳授與科學研究聯(lián)合培養(yǎng)的模式,指導學生參與具體的科研與實驗項目,使學生能具備一定的程序開發(fā)素養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新能力。在未來的教學實踐中,遙感課程的教學將不斷予以調(diào)整與完善,豐富教學手段,適應遙感學科的發(fā)展,并能夠基于當前社會與市場對遙感技術(shù)人才的需求,不斷為社會培養(yǎng)理論知識與實踐能力都達到標準的全面型人才。
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近年來,城市建設的各個領域都有對GIS技術(shù)的需求,在城市管理、城市規(guī)劃、市政工程、交通設施、公共服務、動態(tài)監(jiān)測等城市建設方面都廣泛地應用了GIS技術(shù),效果顯著,GIS在城市建設中為政府提供了強有力的管理規(guī)劃和決策工具。主要以面向建設行業(yè)和城鎮(zhèn)化建設為鮮明特色的城建類高校應以培養(yǎng)應用型、高素質(zhì)人才為根本,對學生要求實踐能力強,實踐是衡量是否培養(yǎng)出適應社會發(fā)展的人才的重要標準,提高實踐教學水平是城建類院校的當務之急。天津城建大學立足天津、面向全國,服務我國城鎮(zhèn)化和城市現(xiàn)代化建設,構(gòu)建了城市規(guī)劃與建筑、城市建設、城市生態(tài)與環(huán)境、城市經(jīng)濟與管理、數(shù)字城市、城市文化等6個學科群。天津城建大學從2008年開始招收地理信息科學專業(yè)本科生,每年招收兩個班,到2013年7月,已培養(yǎng)了兩屆畢業(yè)生,共108名,其中有18名同學考取了研究生。目前天津城建大學已經(jīng)初步形成較完善的教學體系,培養(yǎng)滿足社會需求的地理信息科學人才,但是在很多方面還有待深層次的改革與完善,另外還要積極拓展就業(yè)渠道。目前,天津城建大學地理信息科學專業(yè)建設中存在一些問題:人才培養(yǎng)目標定位不準,人才培養(yǎng)目標與企業(yè)需求脫節(jié);課程體系過于龐雜,主次關(guān)系不明確,難以使學生掌握系統(tǒng)性的專業(yè)知識;地理信息科學專業(yè)實驗室的建設遠遠滯后,實踐教學環(huán)節(jié)的開展往往跟不上理論教學,造成理論與實踐相對脫節(jié)。同時專業(yè)實驗課程內(nèi)容簡單孤立、系統(tǒng)性差、連貫性缺乏,多以驗證性實驗為主,學生的綜合能力沒有得到全面培養(yǎng)。為了緊跟時代步伐和適應形勢發(fā)展的需求,地理信息科學專業(yè)的人才培養(yǎng)目標定位應適應社會對地理信息科學人才新的需求。根據(jù)天津城建大學性質(zhì)和專業(yè)特點,確定符合本校實際的地理信息科學人才培養(yǎng)目標。通過本課題的研究,促進天津城建大學地理信息科學專業(yè)的教學改革和發(fā)展;進一步更新教育觀念,修訂培養(yǎng)目標,改革教學內(nèi)容、課程體系和教學方法,尤其重視應用能力的培養(yǎng),以適應科學發(fā)展觀的指導要求,培養(yǎng)能與社會多元化人才需要結(jié)構(gòu)相適應的畢業(yè)生,真正實現(xiàn)為地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務的目的。
二、研究方法
1)文獻研究法:文獻研究法作為一種單獨的研究方法,通過對文獻的分析,獲得對事物及現(xiàn)象的正確認識。目前,對人才的培養(yǎng)目標定位已有了研究成果,課題組檢索相關(guān)的國內(nèi)外文獻資料,合理利用已有的著作、論文,通過對資料的系統(tǒng)分析、梳理和歸納,并進行文獻綜述,分析和研究應用型人才的培養(yǎng)目標定位,總結(jié)并借鑒國內(nèi)外先進的人才培養(yǎng)經(jīng)驗。
2)調(diào)查研究法:對天津城建大學地理信息科學專業(yè)畢業(yè)生的情況進行調(diào)查問卷,掌握第一手資料;到相關(guān)院校實地走訪,結(jié)合他人的經(jīng)驗,進行深入的分析。通過調(diào)研,收集有關(guān)地理信息科學人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的信息和數(shù)據(jù),進行相應的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理,對人才培養(yǎng)質(zhì)量以及實踐過程中存在的問題和困難進行分析。
三、城建類高校地理信息科學專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位
3.1確定地理信息科學人才培養(yǎng)方向與要求
通過到其它高校和就業(yè)單位調(diào)研,全面了解目前社會對高校地理信息科學專業(yè)教學中學生培養(yǎng)目標以及對學生實踐能力的需求,同時全面掌握全國高校地理信息科學專業(yè)教學中的改革方向及研究成果。制定出天津城建大學地理信息科學人才的培養(yǎng)方向:培養(yǎng)具備地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字測圖、計算機應用技術(shù)的基礎理論、基本知識、基本技能及其在專業(yè)領域內(nèi)的具體應用本領能夠在城建、地理國情監(jiān)測、測繪、資源環(huán)境、交通、土地管理等領域從事與地理信息科學相關(guān)的應用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理等工作的應用型人才。本專業(yè)學生主要學習并掌握地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理學、計算機應用技術(shù)方面的基本理論和基本知識,受到應用基礎研究思維和科學實驗訓練,具有較好的科學素養(yǎng),具有地理信息系統(tǒng)研究、設計的基本技能及初步的教學、研究、開發(fā)和管理能力。畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力:掌握地理信息科學、地理學基本理論基本技能;掌握地理信息系統(tǒng)空間分析方法與應用軟件、遙感圖像處理和地學信息提取技術(shù)、GPS定位原理與應用,具有空間分析的基本能力;了解地理信息系統(tǒng)與遙感領域研究發(fā)展前沿,能熟練地運用地理信息系統(tǒng)、遙感與GPS定位系統(tǒng)技術(shù)解決地理學中的信息采集、分析處理和決策支持等相關(guān)問題;④掌握一門外語和計算機應用技能;⑤具有創(chuàng)新意識和協(xié)同攻關(guān)能力,具備一定的地理信息系統(tǒng)設計、開發(fā)或具體應用能力。
3.2專業(yè)培養(yǎng)方式
1)課堂教學:通過課堂教學使學生充分掌握GIS基礎理論和基本知識。在課堂教學方面注重優(yōu)化教學內(nèi)容,增大課堂知識量,提高課堂教學效率,完善教學評價體系,充分調(diào)動教師和學生的積極性和主動性,注重采用啟發(fā)式、提問式、研討式等教學方法,實現(xiàn)教與學的良性循環(huán)。
2)課內(nèi)實驗教學:通過課內(nèi)GIS基本實驗技能訓練,培養(yǎng)學生的動手操作能力和科學研究能力。天津城建大學四門課開設了課內(nèi)實驗,如地理信息系統(tǒng)原理實驗、GIS設計與開發(fā)實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗。任課教師確定實驗內(nèi)容,在指導教師的幫助下,由學生獨立完成,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。
3)實習教學:目的是鞏固學生地理信息科學的基本理論,使學生系統(tǒng)掌握地理信息的理論技術(shù)和應用的基本技能。使學生能從事地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)和地理信息工程的設計、建立與應用工作。適應經(jīng)濟建設人才要求,為國民經(jīng)濟建設培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)、一專多能的應用性專門人才。既培養(yǎng)學生上機操作的實踐能力,更好地掌握應用主要商用地理信息系統(tǒng)軟件,同時又培養(yǎng)利用常用地理信息系統(tǒng)軟件解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神,從而達到通過上機實驗鞏固和拓展理論知識的目的。遙感實習進一步加深對相關(guān)專業(yè)理論知識的學習和理解;掌握遙感影像處理的一般流程;熟悉專業(yè)軟件的使用方法;培養(yǎng)一絲不茍的工作態(tài)度和團隊合作精神。培養(yǎng)學生進行遙感技術(shù)應用的實際操作能力,要求理解遙感圖像目視解譯,了解遙感影像的幾何校正、增強處理和計算機分類。熟悉遙感影像獲取原理,理解從遙感影像中獲取各種信息的處理流程和方法,并熟練掌握一種或幾種專業(yè)應用軟件。GIS程序設計主要包括GIS軟件設計和空間數(shù)據(jù)庫設計兩部分的內(nèi)容,分為需求分析、項目管理方案設計、系統(tǒng)總體設計以及系統(tǒng)詳細設計、系統(tǒng)部署、運行和維護等階段。空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是GIS軟件設計的核心內(nèi)容之一,進行空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的主要任務是確定空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并提出空間數(shù)據(jù)庫相關(guān)功能的實現(xiàn)方案。空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)的主要任務是將設計的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系進行編碼實現(xiàn),并將采集的空間數(shù)據(jù)入庫,建立空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
4)畢業(yè)實習:是地理信息科學專業(yè)本科生教學的必要環(huán)節(jié),是畢業(yè)生走向工作崗位之前的一次綜合性實習,是對所學理論知識的一次初步的綜合考核。通過畢業(yè)實習,使學生進一步理解和領會所學的基本理論,了解地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及應用,較為系統(tǒng)地掌握地理信息系統(tǒng)的基本技能,把所學知識與解決實際問題相聯(lián)系,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,從而提高學生從事實際工作的能力。同時,通過畢業(yè)實習,為畢業(yè)設計收集必要的資料,做好技術(shù)、知識、資料的準備工作。5)其他方式:通過天津城建大學學生科技活動資助項目和天津城建大學國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目管理辦法提高學生解決實際問題的能力,增強學生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎上的創(chuàng)業(yè)能力,培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家建設需要的高水平創(chuàng)新人才。讓學生積極參加教師的科研項目,鼓勵學生參加各種GIS競賽活動,如MapGIS二次開發(fā)大賽、ESRI杯中國大學生GIS軟件開發(fā)大賽、SuperMap杯全國高校GIS大賽等,通過競賽能夠培養(yǎng)學生的專業(yè)興趣,激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情。
3.3理論課程體系研究
1)公共基礎課主要包括大學英語、大學計算機基礎、高級程序設計語言C、高等數(shù)學、大學物理等課程。這些課程是為提高人才基本素質(zhì)需要而設置的專業(yè)通修課平臺,為培養(yǎng)學生的二次開發(fā)能力做好鋪墊。
2)學科基礎課包括工程圖學、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應用、計算機圖形學、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字測圖原理與方法、C#程序設計等。主要為學生奠定好專業(yè)基礎,
3)專業(yè)基礎課主要包括經(jīng)濟地理學、攝影測量學、遙感技術(shù)與應用、衛(wèi)星定位原理與應用、地圖學與地圖設計。這些課程為專業(yè)課學習奠定必要基礎,是學生掌握專業(yè)知識技能必修的重要課程。
4)專業(yè)課主要包括地理信息系統(tǒng)原理、GIS設計與開發(fā)、GIS空間分析原理與方法、GIS軟件應用和空間數(shù)據(jù)庫等。這些專業(yè)知識和專門技能的課程使學生掌握必要的專業(yè)基本理論、專業(yè)知識和專業(yè)技能,了解地理信息科學專業(yè)的前沿科學技術(shù)和發(fā)展趨勢,培養(yǎng)分析解決地理信息科學專業(yè)范圍內(nèi)一般實際問題的能力。
5)選修課包括專業(yè)選修課和公共選修課,開設了城市GIS技術(shù)與方法、數(shù)字城市、城市遙感、城市規(guī)劃原理。通過這些課程的學習,使學生了解遙感和GIS技術(shù)在城市擴張、城市空間基礎設施管理、城市規(guī)劃制定與實施、城市管理功能、土地利用/覆蓋、城市環(huán)境遙感監(jiān)測等方面的應用。專業(yè)選修課在學生掌握了必備的專業(yè)知識的基礎上,為了提高學生的專業(yè)水平、拓展專業(yè)素質(zhì)、了解專業(yè)前沿和交叉學科新知識、新技術(shù)、新方法等而設置的。公共選修課是學生根據(jù)個人興趣和實際需要而選擇修讀課程,該課程有利于提高學生的素質(zhì)修養(yǎng)、開發(fā)學生的創(chuàng)新意識、拓寬學生的知識領域。
3.4實踐教學研究
實踐教學是深化理論課程知識,培養(yǎng)學生應用能力的有效途徑[12]。地理信息科學是一門偏重于技術(shù)與實踐的學科,應在注重學生理論素質(zhì)培養(yǎng)的同時,加強應用能力和實踐創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。實習主要包括三個方面的內(nèi)容:GIS基礎與開發(fā)方面、遙感方面和測量方面。實踐開設形式包括課內(nèi)實驗教學、實習兩個模塊。對于課內(nèi)實驗,目前開設了地理信息系統(tǒng)原理實驗、GIS設計與開發(fā)實驗、GIS空間分析原理與方法實驗、GIS軟件應用實驗、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應用等。對于實習,目前開設了地理信息系統(tǒng)基礎實習、地理信息系統(tǒng)應用實習、遙感實習、GIS程序設計實習、數(shù)字地形圖測繪實習、衛(wèi)星定位原理與應用實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計。加強實驗室環(huán)境的建設,加強校企合作。培養(yǎng)學生從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯到數(shù)據(jù)庫管理、空間分析再到系統(tǒng)開發(fā)的動手能力,熟練操作常用地理信息科學軟件,并面向工程應用前沿與前沿領域開展科學研究和工程實踐,拓寬應用領域。鼓勵學生參與大學生科研立項,參加GIS大賽,并積極參與老師所研究的項目。完善實踐教學體系,強化實習基地建設。
四、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);跑道入侵;無線傳感器網(wǎng)絡
近年來,隨著經(jīng)濟全球化,航空自由化趨勢的加強,民用航空運輸業(yè)取得了前所未有的繁榮態(tài)勢,用戶對航空安全的期望越來越高,社會媒體也更加關(guān)注航空安全。根據(jù)加拿大運輸部的一項研究表明:一個機場交通量增加20%,將使跑道侵人可能性增加140%。
跑道入侵在航空案例問題中已經(jīng)成為一個典型問題,如何有效地提高民航運行的安全性、穩(wěn)定性已經(jīng)成為各航空機構(gòu)研究的熱點問題。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)技術(shù)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,它通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提出與研究的深入開展,特別是李家祥局長在2010年的全國民航工作會議上作了《中國民航人要為建設民航強國而努力奮斗》的重要講話,首次全面闡述了民航強國建設的意義、作用、目標、戰(zhàn)略、途徑和保障措施。他提出“我們民航要抓住當前國家有利的產(chǎn)業(yè)政策機遇,加快物聯(lián)網(wǎng)在民航領域中的應用研究,促進物聯(lián)網(wǎng)在民航業(yè)的快速發(fā)展,真正利用物聯(lián)網(wǎng)帶來的科技創(chuàng)新為民航強國建設提供強有力的支撐。本文結(jié)合中小型機場航班量、運營成本及設備維護等特點,采用基于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵傳感器技術(shù)用于跑道保護區(qū)域航空器和人員活動的監(jiān)測,研究一套能提供地面保護區(qū)實時狀態(tài)和告警功能的跑道防入侵系統(tǒng),能有效地彌補管制員在極端的天氣條件下,對場道的監(jiān)控的缺失,從而保障跑道的安全運行。
1.國內(nèi)外跑道防侵入方法
據(jù)統(tǒng)計,空中交通管理中68%的事故發(fā)生在地面階段,2003至2006年度美國NAS內(nèi)的500多家機場共計發(fā)生了1306次跑道侵入事件,其中有4次導致了相撞事故,雖然沒有造成人員傷亡,但極大影響了機場的正常運行,造成了巨大的經(jīng)濟損失,據(jù)ICAD針對跑道侵入的統(tǒng)計顯示,截止到2008年,全球航空業(yè)由于跑道侵入而造成的損失平均每年超過1億美元。針對跑道防侵入的方法,國內(nèi)外對其進行了深人的研究,并提出了幾種方法來防止跑道侵入事件的發(fā)生。
在國外,尤其是美國在這方面投入大量的科研經(jīng)費,其主要的研究成果包括:Steven Young等結(jié)合NASA和其他的合作伙伴開發(fā)一款高級平面器件運動指引和監(jiān)控系統(tǒng)(ASMGCS),用來解決跑道侵入和提高操作的可能性;Rick cassell等提出跑道侵入勸告及預警系統(tǒng)(RIAAs),該系統(tǒng)利用航天器的位置進行監(jiān)控,RIAAS原型系統(tǒng)采用ADS-B和TIS的數(shù)據(jù)來分析跑道侵入的可能性,基于一些既定的規(guī)則進行判斷,從而做出預警;Denise Jones針對防跑道侵入系統(tǒng)的評估,采用NASA研究中心的數(shù)據(jù)采用模擬仿真的方法對跑道侵入事件進行防范,以提高操作性和避免跑道侵入事件的發(fā)生;Sharma等通過探測物體的位置采用一系列的控制器,如導航控制器、交通信息控制器等收集到的信息集成到一個監(jiān)控系統(tǒng),對跑道侵入可能性進行分析,從而為塔臺工作人員提供有用的決策信息及支持。
我國相關(guān)的研究及技術(shù)還處在起步發(fā)展階段,王宇等基于計算機視覺原理,針對機場跑道異物檢測和識別系統(tǒng),提出一種基于邊緣特征的異物檢測方法,采用Gabor紋理的異物特征提取方法,通過模擬實驗表明該方法的可行性,但這方面的研究還處于實驗室階段,沒有真正應用于實際,而且該方法沒有考慮實際機場環(huán)境下天氣、塵粒等干擾因素的影響;目前的主要措施包括采用先進的機場地面檢測設備和機場活動區(qū)域案例系統(tǒng)等高度自動化的計算機系統(tǒng),防范跑道侵入,一旦發(fā)生,立即做出響應和警報,以此給管制員以足夠的時間和空間來避免和解決跑道侵入;機場跑道區(qū)域,以及機場航空器、車輛等運行區(qū)域,尤其在跑道入侵發(fā)生概率高的區(qū)域,將所有的標記、信號燈等M行規(guī)范化便與飛行員與管制員之間的協(xié)調(diào);并在此區(qū)域建設隔離欄,防止車輛和行人在未經(jīng)許可下,進行到此區(qū)域,而影響到管制員的控制與管理;跑道入侵中30%的原因來源于管制員的失誤與偏差,而管制員的失誤與偏差主要來源于管制員的責任意識不強相關(guān)安全意識不夠,管制員使用的機場用語不標準,因此要不斷加強管制員的專業(yè)知識和職業(yè)責任意識的培訓。管制員是保障跑道安全的最重要因素,羅定宇從塔臺工作人手,參考FAA的先進經(jīng)驗,提出全面掃視的工作模式,幫助塔臺管制員更好地了解運行錯誤產(chǎn)生的原因,建立良好情景意識,建立正確的工作模式,緩解工作壓力,從而減少錯誤的產(chǎn)生。但是目前大多數(shù)的中小型機場主要采用視頻監(jiān)控、人員巡查、對講機通訊等傳統(tǒng)的“目視化”管理模式對跑道侵入問題進行管理,這些傳統(tǒng)的方式極易受到天氣、人為因素的影響,從而造成大量人力、物力、財力的資源開銷,但是投入與產(chǎn)出卻遠遠達不到預期值,表現(xiàn)為監(jiān)視效率低、結(jié)果不明顯、容易出錯等。
2.系統(tǒng)總體架構(gòu)設計
針對中小型機場跑道侵入問題,遵循“加強資源整合、完善功能定位、擴大服務范圍、優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)、最小化投入成本”的原則,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)一套物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動模式下的跑道防侵入實時監(jiān)控系統(tǒng)。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示,系統(tǒng)共包括四層:感知層、網(wǎng)絡層、控制層和決策層。感知層采用光纖傳感器、紅外傳感器、微波和激光探測器、射頻傳感器等感知設備實時采集機場跑道及周圍環(huán)境的多維數(shù)據(jù),通過傳感器的主動式采集傳輸,為決策層提供準確及時的數(shù)據(jù);網(wǎng)絡層采用光纖網(wǎng)絡和無線傳感網(wǎng)絡(如zigbee等)把感知設備采集到的數(shù)據(jù)傳送到控制層;控制層采用路由器、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換設備和其他控制器,把收集到的數(shù)據(jù)信號進行過濾、清洗、分類、加密、傳輸?shù)炔僮?,把完整、實時、準確的數(shù)據(jù)傳輸?shù)經(jīng)Q策層系統(tǒng),用于輔助決策的制定;決策層包括一個集實時監(jiān)控模塊、可視化管理模塊、調(diào)度輔助模塊等主要功能于一體的軟件系統(tǒng),配合硬件感知設備的運作,為塔臺管制員、調(diào)度員、機場巡查員等用戶提供多種監(jiān)控方法。
3.系統(tǒng)實現(xiàn)
本文圍繞“物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動模式下的跑道防侵入實時監(jiān)控系統(tǒng)”的框架設計、主要功能模塊開發(fā)和集成,完成一套適應于中小型機場的跑道侵入事件的防范系統(tǒng),該系統(tǒng)集傳感技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、控制技術(shù)和決策支持模型于一身,系統(tǒng)總體設計如圖2所示,各個數(shù)據(jù)接口將數(shù)據(jù)通過交換機傳輸至綜合數(shù)據(jù)處理器中進行系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)的提取和加工,并存儲在服務器數(shù)據(jù)庫中等待用戶終端調(diào)用。為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽亢蛯崟r性,在對單網(wǎng)通信進行可靠性設計的基礎上,采用了雙冗余結(jié)構(gòu),在其中一網(wǎng)失效時,能自動無縫切換到另一網(wǎng),不影響管制員的正常工作。
4.關(guān)鍵技術(shù)分析
4.1跑道沖突區(qū)域的探測模型
針對跑道侵入主要因素(人、車輛和航空器等)實時監(jiān)控的需求,采用多傳感器結(jié)合的多維數(shù)據(jù)采集策略,對跑道分為三級區(qū)域進行集中監(jiān)控,如圖3所示。在跑道保護區(qū)域和跑道樞紐區(qū)直線上按一定的間隔連續(xù)架設激光探測頭和zigbee人體紅外探測器,通過激光束形成的閉環(huán)路激光探測網(wǎng),對進入?yún)^(qū)域內(nèi)的航空器和車輛進行監(jiān)測,同時利用zigbee探測器組成的無線傳感器網(wǎng)絡對跑到內(nèi)人員活動進行監(jiān)控。在滑行道鋪設zigbee無線傳感網(wǎng)絡,利用zigbee節(jié)點的身份標識,為載有zigbee設備的車輛和航空器實現(xiàn)在滑行道內(nèi)精確的位置定位,從而避免滑行道內(nèi)的車輛和航空器的沖突。
為了滿足系統(tǒng)中各部門的主要功能,系統(tǒng)關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)主要包括以下幾個部分:
1)充分利用地面(特別是跑道及其周圍環(huán)境)多維數(shù)據(jù),采用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵傳感技術(shù)對多維數(shù)據(jù)進行采集
針對跑道侵入主要因素(人、車輛等)實時監(jiān)控的需求,在復雜天氣,如濃霧,雷暴等情況下異常物體的檢測變得十分困難,采用傳統(tǒng)的手段,如視頻、現(xiàn)場人員安排等無法實現(xiàn)安全、可靠、準確、實時的現(xiàn)成跑道及周邊環(huán)境數(shù)據(jù)的采集,因此,本文提出一種多傳感器結(jié)合的多維數(shù)據(jù)采集策略,分別采用光纖傳感器、微波和激光探測器、紅外傳感器等物聯(lián)網(wǎng)感知設備,對侵入跑道的異常物體進行實時感知,把溫度等數(shù)據(jù)對應于異常物體探測的種類,實現(xiàn)實時異常情況的監(jiān)控。
2)利用機場動態(tài)環(huán)境下集成光纖及無線傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡傳輸機制及集成技術(shù),實現(xiàn)多場數(shù)據(jù)的穩(wěn)定與可靠傳輸
研究機場動態(tài)環(huán)境下感知數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸機制,以實現(xiàn)傳感器節(jié)點感知數(shù)據(jù)在光纖及無線傳感網(wǎng)絡的傳輸、交互等互操作方法,建立動態(tài)環(huán)境下的網(wǎng)絡集成模型,以實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)、光纖探測數(shù)據(jù)的可靠傳輸,提出異構(gòu)網(wǎng)絡集成機制,以實現(xiàn)多場數(shù)據(jù)穩(wěn)定性傳輸。
3)采用異構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理、表征、加密和管理方法,綜合考慮涉及跑道侵入的各種數(shù)據(jù),統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式
研究動態(tài)環(huán)境下的感知數(shù)據(jù)控制及管理方法,提出感知數(shù)據(jù)的信息表達、資源描述、信息處理及加密方法,以適應機場背景下的感知數(shù)據(jù)應用,提出數(shù)據(jù)統(tǒng)一標準模型,采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表征格式,為支持決策提供準確無誤的數(shù)據(jù)支撐。
4)針對不同用戶群體開發(fā)適用的模塊,以協(xié)助其日常工作
該研究內(nèi)容主要包括以下三個主要功能模塊:
實時監(jiān)控模塊:該模塊針對機場異常物體探測的實時眭要求,通過實時控制技術(shù)實現(xiàn)感知設備、傳輸網(wǎng)絡及控制層設備的管理,如系統(tǒng)參數(shù)配置、設備注冊及工作狀態(tài)監(jiān)控,該模塊采用socket技術(shù)對設備端口進行實時管理,以保證設備的正常運行。
可視化管理模塊:針對感知數(shù)據(jù)抽象、離散等特點,利用可視化技術(shù)把感知數(shù)據(jù)還原成現(xiàn)實數(shù)據(jù),通過三維模型表達的方面呈現(xiàn)給用戶,從而把傳統(tǒng)的目視化管理變成可視化管理,用戶可以通過該模塊對跑道侵入進行實時監(jiān)控,通過調(diào)控機制杜絕此類事故的發(fā)生,同時,如果系統(tǒng)檢測可能發(fā)生航天器異常事件,系統(tǒng)將自動發(fā)送預警信號給塔臺管制員及駕駛員,以避免事故的發(fā)生。
調(diào)度輔助模塊:該模塊把感知設備采集的數(shù)據(jù)進行清洗、分類、挖掘,得到有意義的數(shù)據(jù)用來分析航天器的調(diào)度,通過異常數(shù)據(jù)實時對調(diào)度結(jié)果進行修正,實現(xiàn)基于可靠性感知數(shù)據(jù)的調(diào)度決策,把機場跑道資源、航天器資源等有限資源進行統(tǒng)一整合,通過最優(yōu)化算法實現(xiàn)資源利用率最大化。
5.實驗結(jié)果
為測試系統(tǒng)的實際效果,模擬在某機場搭建一個基于激光探測器簡易測試平臺,其監(jiān)控席位的軟件界面如圖4所示。激光探測器被成對的放置于跑道和滑行道入口的兩側(cè)形成一個閉環(huán),只要跑道被指定為起飛或降落狀態(tài),任何飛行器、車輛企圖進入滑行道都將觸發(fā)告警,同時提供聲光告警提示。只要管制員不手動解除告警,系統(tǒng)將以3秒的周期持續(xù)告警。實驗證明該系統(tǒng)能提供跑道保護區(qū)實時狀態(tài)和告警預測,能有效地彌補管制員對場道監(jiān)控的缺失,從而保障跑道的安全運行。
摘 要:近幾年高職院校科研水平雖然得到了一定的發(fā)展,但仍存在一些問題:科研管理的激勵機制導向性不夠明確,科研人員的應用性成果較少,而且研究內(nèi)容與地方經(jīng)濟社會發(fā)展脫節(jié)等。這一系列問題導致科研難以服務社會。如何引導高職院校科研朝著有利于為地方社會服務的方向發(fā)展,是當下高職院校需要解決的迫切問題。本文從完善科研激勵機制的角度出發(fā),以溫州科技職業(yè)學院為個案,就高職院校如何引導科研人員積極服務社會、扎根地方、服務地方,如何適應地方發(fā)展,提出了對策和建議。
關(guān)鍵詞:高職院校 科研激勵 服務社會
歷年來,高職院校以教學和社會服務為主要任務,對科研重視不夠。近年來,由于高校體制改革進程加快,高??蒲腥藛T飽和,充實到高職院校,使得高職院??蒲袑嵙︼@著提升。高職院校已經(jīng)成為我國科技創(chuàng)新隊伍中的新生力量、地方創(chuàng)新體系的核心組成部分,是各地創(chuàng)造、積累和傳播知識的重要基地,是科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的重要平臺,是建設地方創(chuàng)新體系的骨干力量,為地方經(jīng)濟的發(fā)展提供了人才保證和技術(shù)支撐。有效的激勵機制能夠提高高職院校科研人員的主觀能動性,最大限度地發(fā)揮科研人員的潛力,如何運用激勵機制促進科研服務社會成為高職院??蒲泄ぷ靼l(fā)展的關(guān)鍵問題。
隨著辦學條件的逐步發(fā)展,高職院校的科研能力以及服務地方社會、經(jīng)濟建設和發(fā)展的能力不斷提高,以往教學型的高職院校逐步向教學科研綜合發(fā)展轉(zhuǎn)變。高職院校科研工作圍繞為學科建設服務、為地方經(jīng)濟建設與社會發(fā)展服務、為教學工作服務的特點,要求高職院??蒲泄芾碇挥胁粩鄤?chuàng)新,才能提高高職院校自身的科研水平,才能在為地方經(jīng)濟建設與社會發(fā)展服務中發(fā)揮更加積極的作用。
本文以溫州科技職業(yè)學院為例,介紹其如何運用激勵機制引導科研服務社會。
一、高職院??蒲屑顧C制存在的問題
目前高職院校的科研激勵機制都是借鑒比較好的本科院校的經(jīng)驗,但由于針對性不強,普遍存在激勵不力的現(xiàn)象。此外,大多數(shù)高職院校把科研激勵的重點放在項目申報、成果獲獎、高質(zhì)量論文等縱向成果和理論成果上,對橫向項目或者服務地方社會這塊工作的激勵重視程度遠遠不夠。科學研究和社會服務均是高等教育的三大社會職能之一。好的科研激勵機制對高職院校科研事業(yè)的發(fā)展有著導向和促進作用,而完善科研激勵措施是高職院校可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前大部分高職院校的激勵方式具有階段性和時效性[1],激勵機制缺乏系統(tǒng)性,激勵手段單一,注重物質(zhì)激勵,缺乏精神激勵[2],且激勵機制不能與時俱進,存在不公平現(xiàn)象等等,制約著高職院校的發(fā)展。
二、高職院??蒲屑顧C制遵循的基本原則
高職院??蒲屑顟裱韵禄驹瓌t:
1.導向性原則
激勵機制的實施應體現(xiàn)公開、公平、公正、競爭和按勞所得、按知分配的思想,鼓勵技術(shù)創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化。
2.物質(zhì)獎勵與精神獎勵并重的原則
在對科研人員進行物質(zhì)獎勵的同時,還要與精神獎勵相結(jié)合。
3.定性獎勵與定量獎勵相結(jié)合的原則
除了有明確具有導向性的定性獎勵以外,還必須科學地對成果進行量化統(tǒng)計,并在此基礎上予以獎勵。既要重獎有突出貢獻的科研人員,又要保護其他科研人員的積極性和進取精神[3]。
4.激勵約束機制并舉的原則
科研管理部門制定科學合理的激勵機制對實現(xiàn)科研活動的任務和目標具有極其重要的保障作用,與此同時,要制定必要的相應的懲處制度,懲罰、警告那些對科研工作消極怠慢、違背科研職業(yè)道德和侵犯他人知識產(chǎn)權(quán)的個人或部門。
總之,激勵必須起到鼓勵先進、懲治落后的作用,要獎得合理、懲得合法,獎懲均要起到激勵作用[4]。
三、我院科研激勵機制現(xiàn)狀
為了推進科研服務社會和地方經(jīng)濟,溫州科技職業(yè)學院出臺了津貼分配辦法(科研業(yè)績計分辦法)、溫州科技職業(yè)學院科技獎勵辦法、科研經(jīng)費管理辦法、科技特派員實施辦法及科研團隊建設試行辦法等方面的制度,努力做到科研激勵機制與時俱進及公平化。
具體激勵機制及實施辦法如下:
1.科研津貼分配辦法(科研業(yè)績計分辦法)
溫州科技職業(yè)學院的《科研業(yè)績計分辦法》是2009年12月制定出臺,2010年1月1日正式實施。該辦法在科研激勵政策上是最受人關(guān)注的,有較好科研成果的老師都對這個文件有所了解。學校以半學年為單位,在每年的七月和次年的一月對全院教師在過去半年的科研成果進行統(tǒng)計,并根據(jù)審核結(jié)果發(fā)放過去半年的科研業(yè)績津貼。此管理辦法將科研業(yè)績大致分為學術(shù)論文、學術(shù)著作、科研立項、成果獲獎、經(jīng)費和專利等部分。根據(jù)辦法,凡以第一作者第一單位在公開刊物的教師,給予一定的科研業(yè)績分,學術(shù)期刊定級標準主要參照的是浙江大學,按照SCI、EI、一級、二級標準,給予不同的科研業(yè)績分;凡我校教師為第一著者公開出版的學術(shù)著作,按出版社的等級不同,學校給予科研業(yè)績分;凡在科研處登記的市、廳級以上的科研項目,學校給與科研業(yè)績分;凡學校教師獲得廳、市級以上科研成果獎,學校給予科研業(yè)績分;凡有科研經(jīng)費進入溫州科技職業(yè)學院,按照經(jīng)費性質(zhì)不同給予科研業(yè)績分;凡以溫州科技職業(yè)學院為第一單位的我院教師為專利權(quán)人的知識產(chǎn)權(quán),學校給予科研業(yè)績分。全院科研業(yè)績分經(jīng)過審核、計算完畢后,視學校當年的財務情況規(guī)定一個業(yè)績分的津貼額度,發(fā)給科研人員業(yè)績津貼,大大鼓舞了科研人員的積極性。
2.科技獎勵辦法和科研經(jīng)費配套管理辦法
溫州科技職業(yè)學院的《科技獎勵辦法》是對優(yōu)秀的科研成績再次進行獎勵,以激勵廣大教師的積極性。科技獎勵辦法是以季度為單位,對優(yōu)秀的科研成果進行獎勵。凡獲準?。ú浚┘壱陨狭㈨椪n題,獎勵0.5-20萬元不等;凡獲市級以上成果獲獎,獎勵0.3-200萬元不等;凡通過新品種審定或獲得新專利,獎勵0.3-2萬元不等;凡爭取到各級重點實驗室和工程技術(shù)中心,掛牌當年給予一次性獎勵;凡爭取到區(qū)域試驗站、測試中心、人文社科基地等,掛牌當年給予一次性獎勵;凡爭取到博士后科研工作站,掛牌當年給予一次性獎勵等;此外,對成果推廣、論文、著作等也制定了相應的獎勵政策。而科研經(jīng)費配套管理辦法主要是對沒有科研經(jīng)費的科研項目進行經(jīng)費配套資助的政策規(guī)范。
科研項目經(jīng)費配套規(guī)定:一、對立項文件規(guī)定配套的課題,按文件要求配套。二、對獲省自然科學基金項目立項資助的科研項目,實行1∶0.5或1∶1的經(jīng)費配套。三、對未有資助的項目視具體情況配套3000-10000元不等。
3.科技特派員實施辦法
本辦法是為貫徹落實《浙江省科學技術(shù)廳科技幫扶促調(diào)專項行動工作方案》的有關(guān)精神制定的,目的是為了進一步發(fā)揮高職院校服務地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的主力軍作用,加強高職院校與企業(yè)間的溝通、交流與合作,力爭在3-5年內(nèi),按照“解決困難、推動發(fā)展、培養(yǎng)人才、注重實效”的原則,派遣16名科技人員奔赴溫州各鄉(xiāng)鎮(zhèn)擔任科技特派員,通過與企業(yè)開展合作加快成果物化,培養(yǎng)一批能夠為地方經(jīng)濟社會發(fā)展服務的專業(yè)人才和具備自主知識產(chǎn)權(quán)的應用型成果。
近年來,我院共與縣(市、區(qū))農(nóng)業(yè)局和專業(yè)合作社等單位共同舉辦了農(nóng)作物栽培、病蟲害防治、土壤肥料等農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓班;送科技下鄉(xiāng)300多次,技術(shù)培訓100多次,培訓宣傳近12000人次,分發(fā)資料20000多份;選送優(yōu)良種子下鄉(xiāng)……起到了很好的科技示范作用,提高了農(nóng)民的科技素質(zhì),引進了新項目,增加了農(nóng)民收入。
4.科研團隊建設試行辦法
為充分發(fā)揮科研團隊在提高我院科技綜合實力中的關(guān)鍵性作用,為社會經(jīng)濟發(fā)展和社會主義新農(nóng)村建設提供有力的技術(shù)支撐,根據(jù)浙委辦[2008]50號《關(guān)于加快推進創(chuàng)新團隊建設的意見》文件精神,開展了我院科研團隊建設。通過優(yōu)秀科研團隊的評選,引領和帶動我院科研團隊的建設,力爭形成一批以團隊帶頭人為核心,研究骨干為主體,方向明確、優(yōu)勢互補、團結(jié)協(xié)作、綜合競爭力強的科研團隊,并以年度考核的方式,考核指標為省部級課題立項一項或到位經(jīng)費100萬(文科折半),每年對考核通過的團隊,頒發(fā)優(yōu)秀科研團隊證書,并獎勵5000元。 轉(zhuǎn)貼于
四、我院運用激勵機制促進科研服務社會的成效
我院將服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展作為學校的辦學理念,將社會服務工作納入學院的總體規(guī)劃,立足地方特色和行業(yè)基礎,突出優(yōu)勢,通過上述激勵機制的制定、出臺、實施,進一步促進了我院科研服務社會的成效,深化了高職院校社會服務的職能。近年來,我院與當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系越來越緊密,彼此間合作產(chǎn)生的社會優(yōu)勢效應也越來越明顯。
近五年來,我院科研經(jīng)費突破2300萬元,省部級項目立項25項,以我院為第一單位獲得市級以上科技獎勵46項,通過省級以上品種審定24個。科研項目中直接面向市場,為地方經(jīng)濟建設服務的應用性課題超過50%,先后與瑞安市、蒼南縣、平陽縣等簽訂了院地科技合作協(xié)議,主動為地方經(jīng)濟社會發(fā)展提供科技服務。
1.形成與地方經(jīng)濟社會相適應的學科專業(yè)
學院根據(jù)地方經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特征需要來規(guī)劃學科建設,確定專業(yè)設置和課程開發(fā),以地方經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、區(qū)域經(jīng)濟建設對高層次人才的需求為依據(jù),依托區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展,發(fā)揮學科專業(yè)優(yōu)勢,促進學科交叉,適時進行現(xiàn)有專業(yè)的調(diào)整改造和新專業(yè)建設,在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、設施蔬菜、園林花卉等方面形成了一批和地方支柱產(chǎn)業(yè)、特色產(chǎn)業(yè)、優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)緊密相連、優(yōu)勢互動的學科專業(yè)。
2.搭建院政企共同建立的科研合作平臺
近年來,學院以地方經(jīng)濟建設和社會文化發(fā)展為服務方向,積極開展平臺建設,以地方經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要為依據(jù),依托自身師資、專業(yè)和學科優(yōu)勢,積極搭建了一批政產(chǎn)學研合作平臺,包括浙江省浙南作物育種重點實驗室、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系溫州綜合試驗站、浙江現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中小企業(yè)研究基地、溫州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點實驗室、溫州市農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室和溫州市設施蔬菜工程技術(shù)研究中心。這些平臺的構(gòu)建,為我校開展產(chǎn)學研合作提供了良好的運行載體和合作通道。
我院與溫州各市縣開展了卓有成效的校地合作項目,進一步鞏固了瑞安閣下榨菜生產(chǎn)基地、蒼南的番茄生產(chǎn)基地、平陽的水稻示范基地等5萬畝的農(nóng)村科技示范基地。以蒼南、平陽、瑞安、市郊等四大番茄基地為基礎,積極推動番茄生產(chǎn)“擴面、增產(chǎn)、提質(zhì)”,努力提高番茄在蔬菜產(chǎn)業(yè)中的比重。成立以溫州科技職業(yè)學院為主體的番茄重大項目科技聯(lián)合攻關(guān)組,切實為我市番茄產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)升級提供了強有力的智力支持。與瑞安科技局共建的科技創(chuàng)新服務中心,針對當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)亟需解決的問題,開展校企合作、聯(lián)合攻關(guān),在國家863、省、市重大課題等立項方面取得了突破和進展,同時還承擔瑞安市課題9項。
3.培育具有良好合作前景的重大科研項目和科研成果
近年來,我院承擔了國家十一五支撐項目“農(nóng)林入侵物種區(qū)域減災與持續(xù)治理技術(shù)”,國家基金子課題“白葉枯病菌條斑病菌小種與寄主品種抗性鑒定”,國家一級子課題“水花生區(qū)域減災與持續(xù)治理技術(shù)”,國家二級子課題“Q/B煙型粉風的區(qū)域減災與持續(xù)治理”和中國科學院知識創(chuàng)新工程重大項目“小麥、水稻重要農(nóng)藝性狀的分子設計及新品種培育推廣”。通過國家級科研項目的合作和開展,拓寬了我院科研方向和研究思路,開闊了研究人員的研究視野,為進一步開展高層次的科學研究奠定了基礎。 圍繞浙江農(nóng)業(yè)特色、推動省內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)展為中心,我院科研人員對水稻、甜玉米、花椰菜、番茄、草莓、榨菜和盤菜等作物開展了高層次的研究,承擔主持了20余項省級項目,如“番茄種質(zhì)資源創(chuàng)新和高品質(zhì)、抗TLCV新品種選育”、“番茄黃化曲葉病毒(TYLCV)抗源材料鑒定、創(chuàng)新與利用”、“花椰菜雄性不育系的選育與利用研究”、“ 花椰菜細胞工程育種技術(shù)及其新組合的開發(fā)利用”、“早秈稻新品種選育”、“甜玉米新品種金玉甜1號高產(chǎn)栽培技術(shù)和推廣應用研究”、“鮮食型榨菜種質(zhì)創(chuàng)新及新品種選育技術(shù)研究”和省基金項目“水楊酸誘導草莓抗白粉病害及其誘抗機理的研究”等。通過這些課題的研究,推動了我省糧食、特色蔬菜等作物的快速發(fā)展,為我省特色農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了不小的貢獻。
此外,通過聯(lián)合開發(fā)和技術(shù)推廣應用等形式加快科技成果的物化,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟社會效益。如水稻“K優(yōu)117”轉(zhuǎn)讓后,2006-2008年3年累計推廣面積68萬畝,產(chǎn)生經(jīng)濟效益3392萬;主持項目“水稻生態(tài)高效栽培技術(shù)研究”增加經(jīng)濟效益24907.8萬元;主持項目“水稻種質(zhì)資源征集、鑒定、評價、保存和開發(fā)利用研究”產(chǎn)生經(jīng)濟效益51852.3萬元。2010年與浙江農(nóng)科種業(yè)簽定“Y兩優(yōu)689”合作開發(fā)協(xié)議收入45萬(技術(shù)轉(zhuǎn)讓費總額100萬,分期支付,后按每公斤種子提成0.9元收取);綜合防控技術(shù)體系“清潔田園+50目防蟲網(wǎng)覆蓋+黃板預警+適時用藥”在全國幅射推廣10萬畝次,產(chǎn)生了極其顯著的經(jīng)濟效益和社會效益??傊以赫隳献魑镏攸c實驗室擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的稻、麥、玉米、花椰菜等品種年推廣面積在100萬畝以上,新增經(jīng)濟效益在4000萬以上,深化了科技創(chuàng)造能力,為推動浙江農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了積極的示范輻射作用。
4.培養(yǎng)出扎根企業(yè)、服務地方的學術(shù)科研骨干
通過近年來的校企合作和科技特派員服務工作,我院逐漸培養(yǎng)了如吳振旺、許立奎、宰文珊、張永鑫、潘彬榮、成宇等一大批在當?shù)鼐哂休^高知名度、在地方支柱行業(yè)享有盛譽的學者、專家和農(nóng)藝師。通過積極開放實驗室和試驗基地,與企業(yè)開展合作,為地方經(jīng)濟服務,同時也派生出一批優(yōu)秀的科技特派員。他們與縣(市、區(qū))農(nóng)業(yè)局和專業(yè)合作社等單位共同舉辦了農(nóng)作物栽培、病蟲害防治等農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓,將專業(yè)知識運用于實踐,很好地服務地方;科技特派員工作取得了顯著成績,受到省市科技特派員領導小組聯(lián)席會議的肯定和好評,2010年我院獲得省優(yōu)秀特派員7名,市優(yōu)秀特派員6名。
五、展望
總之,高職院校科研管理要激發(fā)廣大科研人員的科研積極性,就要從全方面綜合考慮各種因素,制定一套科學合理的科研激勵機制,充分挖掘高職院??蒲腥藛T的科研潛力,并且與時俱進,研究新情況,解決新問題,這樣才能使科研激勵機制真正發(fā)揮其激勵效果,同時推動高職院??萍际聵I(yè)的發(fā)展。地方高職院校的發(fā)展離不開地方經(jīng)濟的支持,如何使高職院校的科研服務地方社會是以后仍需繼續(xù)努力的方向。
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實驗報告 實驗論文 實驗技能 實驗調(diào)查報告 實驗室質(zhì)量管理 實驗技術(shù)創(chuàng)新 實驗室精細化管理 實驗教學案例 實驗探究論文 實驗技術(shù)論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀