信息量化（精选十篇）
信息量化 篇1
信息意义丰富,角度不同则理解不同。信息泛指传播中的一切内容;而从结构来说,它是符号编码而传播的消息;从功能来说它是一种刺激,能改变接收者认知。
信息是关于事物运动的状态和规律的表征。香农认为信息消除不确定性,并发现冗余存在于任何信息,信息中符号出现的概率和理想状态都会影响冗余。为了度量信息的量,他把物理学中的“熵”的概念引入信息论中,提出了“信息熵”的概念,以此来度量信息的量。
信息熵,是比较抽象的,本文中认为某种特定信息的出现概率即为信息熵。信源中不太考量其中某一符号它发生的不确定性,而更注重其中全部可能产生情况的不确定性的平均状况。若信源符号有种取值:U1… Ui… Un,对应概率为:P1… Pi…Pn,且各种符号的出现彼此独立。则信源的平均不确定性是各单个符号不确定性-logPi的统计平均值( E),称其是信息熵。信息熵为:( Pi每一事件发生的概率,i=1~ n)。
一般情况下,一个信源发送出的符号是难以确定的,可以按照其出现的概率大小来度量它。概率小,出现机会少,不确定性大;反过来就小。通常,某种信息有更高的出现概率时,说明它得到更普及的传播,或是得到更高程度的引用。概率系统的不确定程度可用信息熵的大小来表示。不确定性越小的变量,熵越小,用来将它弄清楚所要的信息量就越小;反之则越大。若某一概率系统,其中的概率分布是匀称的,则显示该系统每个事件发生的概率是相同的,均为1/ 。这种情况下,人们很难预测哪一事件最可能发生或最不可能发生,此种系统的不确定性最大,它的信息熵是最大的。
信息熵的值可以取以2 为底的,也可以取以10 为底的对数,对应不同的底算出的数值,自然有相对应的计量单位。信息论提出以2 为底的对数得到的不确定性称为比特的想法,并且log22=1Bit,这就是说1 比特即为两个等可能性发生的抽样的不确定性。抛掷一枚硬币就是典型例子。当然除了“比特”,我们在描述信息时,有时也会用到10 为底对数对应的单位“哈特利”、e为底对数对应的单位“纳特”,只是它们应用面比较小。
2 信息熵在微格教学实例中的应用
教育是一个信息系统,教师承担着传道授业解惑的责任,教学过程需要面向学生传递和处理信息。有关教育系统的研究,其实质是教育系统中的信息、信息传递和信息处理的研究。在微格教学(教育技术学)的实践中,比较重视演示和操作,与其他学科的教学有很大的不同。利用信息熵方法,能更好地进行量化评价。
本研究参照言语互动分类系统VICS对教学行为进行分类,包括教师与学生的行为,共分为12 类。类别I—VI分别指教师的提示、指示、狭义提问、广义提问、接受以及拒否情况;类别VII—X分别指学生向教师的应答、向其他学生的反应、向教师的发言以及向其他学生的发言;①类别XI指教师的课堂组织与管理,类别XII指学生思考与练习。
此次微格教学采集的时长为9 分30 秒,采样间隔选取的是10 秒,收集采样数据并分析课例,得到各类教学行为发生的概率(表1):
信息熵的计算公式是:,据其计算得到信息熵。信息熵有最大值时是当各事件发生的概率相等的情况,据此计算出最大信息熵,最大信息熵。
熵值表示的是类别数据频度分布状态的统计量,我们难以通过熵值直接看出在教学过程中,哪类教学行为发生较多或少。可以作出行为类别的相对频度分布图,以便更直观分析各类别的行为。
3 对数据处理结果的讨论
本次课信息采集地点在微格教室,教师为教育科学学院2012 级教育技术学本科生,授课内容是:表格的好帮手(Excel的求和和排序)。教师的行为稍多于学生的行为,教师引导着整个教学过程,学生也有较多的应答行为,这是一堂混合型的课。
在教师的行为中,“教师的指示”发生得最多,占51.39%。这与本次课教学目标有关,这堂课的目标是在教师指示下、学生进行相应操作,所以教师的指示在教学活动过程占的比例大。“教师的狭义、广义提问”分别为8.33%、11.11%,这说明教师给的问题类型多样,既有明确指向的狭义提问,也有促进学生创造性思维发展的广义提问,对学生的引导和课堂活动调控都做的比较好,学生一方面建构了知识,另一方面对知识也进行了迁移,整个课堂活动比较活跃。
从教师的指示、狭义、广义提问所占比例,以及“学生的应答”比例19.44%,说明本堂课中,教师既讲授了知识点又充分提问以引起学生兴趣,同时学生应答积极,较好地进行了师生间的互动。“教师的接受”概率为6.95%,说明教师对学生的回答给予及时的肯定和赏识,有利于提高学生学习的积极性。“教师的拒否”可以帮助学生对既有的不合理的认知结构更快认识到并加以改变,重新建构其知识意义,在此课例中它的发生概率为0,这主要是因为微格实习的环境中,学生是扮演的,他们对教师讲解的这些知识都已经清楚。
行为类别VI“教师的拒否”,VIII和X“学生向其他学生的反应、发言”,XI“教师的课堂组织与管理”均为零,体现了学生间的相互交流还远远不够,学生间的交互是本堂课忽视之处,这也与因为是微格实习而不是真正的课堂也有一定的关系。
根据所得的数据和计算公式,计算出信息熵。从信息熵角度来看,教学行为越丰富,信息熵就越大,在较丰富的教学中,学生能有更多的空间思考,更快对知识进行内化。如果每个教学行为都出现,并且发生的概率相等,此时的信息熵为最大。这个课堂的信息熵为2.04,最大信息熵为3.58,信息熵与最大信息熵有一定差距,说明该课堂的教学行为有一定的丰富度、但还不是太丰富,整个课堂教师、学生之间的互动还可以多一些,教学过程还可以活跃一些。但是信息熵最大与教学活动最优并不等同,它还与课程内容、教学目的有关,因此应采取适当的教学策略,尽量丰富教学活动类型。
相对信息熵,冗余度。冗余度表示传递信息过程中,不必要的冗长部分所占的比例。教师在讲授重点难点时有意重复、课程开始回忆原有知识、课程结束对内容的回顾都可以看成是冗余,这种冗余是有必要的,目的是为了让学生更好地建构知识的意义。该课堂活动中,r=0.43,冗余度较少,说明教学活动中教师废话少,有效控制了教学活动。
同时冗余也是需要一些的,适量冗余的存在可以帮助学生理解所学知识,促进他们克服学习上的障碍,更好地形成自己的理解,从而提升教学效果。而且师生间关系的和谐与适量冗余的存在不可分,教师的幽默风趣都能更好辅助教学。但冗余度过多则会适得其反。
总的说来,这堂微格教学课是比较成功的。本堂课信息的传输模式比较丰富、信息的冗余度较少、信息的传输效率比较高,这或许与实习教师个人经验有关,这位实习教师自身教学知识储备和能力都较高。今后在其课堂教学中,需要注意的是要适当增加学生间的信息交流与交互、以及学生对教师的发言机会。
4 S-T分析在微格教学实例中的应用
在对相对频度进行统计时,进行S-T分析,S、T分别指学生行为和教师行为;并计算出教学过程中的T行为占有率和行为转换率;画出S-T图和Rt—Ch图(如图1 所示),从而确定这次课的教学模式,从而能更直观通过看图来讨论教学中的活动,提升了分析其的客观性。
按照30s时间间隔对实测抽样样本数据序列为:
S S S S T T T T S T T T S S T S S T T
教师行为占有率Rt、行为转换率Ch的计算与Rt-Ch图:
该数据中具有8个连,则有g=8.教学过程中的行为转换率:
从T行为占有率来看,本案例T行为占有率为53%,教师行为稍多些,然学生行为也不在少数,对教师的反馈也比较响应,说明学生参与的活跃性和意愿较强。从行为转换率来看,本案例行为转换率为37%,说明师生间的反馈、交流还比较多,这样也有利于教师对学生学习状态的掌握,从而收到更好的教学效果。
根据描绘出来的Rt-Ch图,纵轴Ch表示了教师教学中的对话性,横轴Rt表示了教师的教授和演示,图中有四种不同的教学模式,根据采集的数据显示,该点落在正常的三角形阴影区内,该本科生此次的微格教学方式属于混合(0.3 <Rt< 0.7,Ch < 0.4),是一种比较好的教学形式。
此案例跟据相关知识对教育信息数据进行了分析,分析过程还比较详细,将教学行为进行了分类并作了对比,体现教学中信息的传递和处理,期待更好地利用教育信息的量化处理手段服务于现实的教学。
摘要：信息是关于事物运动的状态和规律的表征。为了度量信息的量,香农把物理学中的“熵”的概念引入信息论中,提出了“信息熵”的概念。文章在介绍信息熵的基础上,应用VICS分类系统及S-T分析,对微格教学进行观察、记录和分析,并结合课堂实例,阐述了定量评价方法。
关键词：信息熵,VICS分类系统S-T分析,微格教学
注释
机电信息系班级量化考核办法 篇2
（修订版）
为全面贯彻学校德育工作目标，全面推进素质教育，强化学生的教育管理，培养学生形成良好的行为习惯，从严治系，科学治班。构建积极向上的班风，使学生管理工作更加科学化、制度化，特制订本考核办法。
一、考核机构
系学工管理人员、校和系学生会检查部门。
二、考核原则
公平、公正、公开。
三、考核方式
校系学生会普查，系学工管理人员抽查。采取日检查、周汇总、月小结，期末综合评估。
四、考核结果
五、考核内容
政治思想品德教育、宣传教育、文体活动、文化学习、晚就寝、环境卫生、遵纪守法、文明礼仪及临时任务等。
六、周汇总内容及方法：
周汇总为每日常规检查平均得分（总分255），按相应比例折算与团支部工作（政治思想品德教育和宣传教育，总分60）相加之后总和。总分315分。月小结最后得分为周汇总得分减去60分及以下的次数扣分。计算公式为：
1、周得分=政治思想品德教育50+宣传教育10+两操*30%+早读*25%+晚自习*35%+考勤10+晚就寝*20%+教室*30%+宿舍*40%+包干区*30%+文明礼仪10+遵纪守法10+不锁门节约用电15 月得分=周得分总和的平均数
2、政治思想品德教育（50分）
为了保证学校德育目标的实现，班主任要根据班级实际情况制订出相应的德育计划对学生进行政治思想品德教育，计划要符合实际，明确具体目标。德育专题教育要采用现代化的教学手段，教育要有教案和PPT。在组织教育的过程中注重实效，杜绝学生睡觉、玩手机等违纪现象。加强班支委团支部建设，班级干部配备合理齐全，能够在班级学习生活中起模范带头作用。学生思想积极进步，健康向上。对于班级学生中踊现出的思想品德好的学生，如捡到他人贵重物品及时归还失主的，在班级考核中将酌情加分。具体考核办法政治学习检查评分标准。
3、宣传教育（10分）
在学生教育管理过程中，各班级应充分重视并利用黑板报和各种海报对学生进行各种主题的宣传教育，每个月按时按期完成学校和系部布置的黑板报和海报的宣传任务。具体评分办法见宣传部板报检查标准。
4、文化学习（共70分）
班级风气好，学习气氛浓，经常去图书馆看书学习，积极参加各种学习竞赛活动。考核项目为：日常考勤（10分）、早读课（25分）、晚自习学习秩序（35分）。考核办法：
日常考勤以老师填报网络上考勤为准，按比例进行折算，具体计算方法为缺勤人次数/应出勤总人次数，按百分比四舍五入按1%一个档扣分之后求得。缺勤人次数=旷课*1.5+迟到+早退+（病假+事假）*0.5，应出勤总人次数=班级总人数*上课的天数。被学校通报迟到或旷课在扣总分1-2分/人次。
早读课和晚自习学习秩序考核见纪检部检查标准。加分项：参加系各种学习竞赛获一等奖加3分/人次，二等奖加2分/人次，三等奖加1分/人次。参加校学习竞赛获一等奖加4分/人次，二等奖加3分/人次，三等奖加2分/人次，班级技能考评合格率在90%以上，加5分。
5、文体活动（30分）
班级学生积极参加校、系组织的文体活动，文体活动考核主要包括：两操（升旗、晨跑及课间操）、校系组织的各项活动得分。两操考核办法见体育部检查标准，文体活动加分见班主任考核制度。
6、晚就寝（20分）
考核项目：教室的安全检查和晚就寝纪律检查及夜不归宿检查。具体评分标准见治安部检查评分标准。
7、环境卫生（100分）
学生应养成爱劳动、讲卫生的好品质好习惯，有较强的劳动观念，能保持教室、宿舍、包干区及校园良好环境卫生。具体评分标准见劳动部、宿管部关于环境卫生检查标准。
8、遵纪守法（10分）
班级重视遵纪守法教育，重视安全教育。班风正、班纪严，学生能够严格遵守《中等职业学校学生行为规范》及学校规定的学生必须遵守的规章制度。能够做到守纪守法、知法懂法不违法。考核违纪事件主要包括：宿舍不锁门不关灯扣1分/次、抽烟、喝酒、翻越围墙、夜不归宿、考试作弊、破坏公物、谈恋爱（在公开场合有不良行为举止的）等扣5分/人次，打架、偷盗等恶性违纪事件视情节严重程度扣5-10分。
9、文明礼仪（10分）
文明礼仪是我们学习、生活的根基，学生应养成良好的文明素养。考核项目：乱扔乱抛扣5分/人次，无标志牌扣1分/人次，校服日不穿校服扣1分/人次（检查时间由系部决定），男女生有不良仪表仪容的扣2分/人次。
10、临时任务（5分）
根据学校和系部要求完成的临时任务完成情况进行考核。完成不好的按实际情况扣分。
机电信息系团总支考核项目（60分）
1、德育班会40分；
2、稿件5分：按照上交稿件与规定稿件数的比例得分；
3、黑板报5分，各月主题已发至各班，每月14日（如遇节假日，顺应推迟）系部检查；
4、团干建设5分（按照例会出勤情况扣分）；
5、团员率5分（按照班级团员比例得分）；
6、其他校系活动参与情况和临时任务完成情况交于学工书记处考核，7、参与活动的获奖情况，每学期末集中汇总加分。
周三德育班会检查标准（讨论稿）
1、形式：形式不限，各班自行组织（如不在本班教室组织请提前告知）。
2、考核（标准满分100分，最低0分，可突破100分）
a)班主任始终在班组织（20分）（如班主任请假的，请找其他非班主任教师代替组织！）b)课前在黑板上写好本次班会主题（5分）c)在黑板上做好考勤（20分），学生出勤;（参与周三检查同学不扣分，每请假1人扣2分，旷课5分/人次，扣完为止）
d)必须带计划、参考资料、教案（20分）两节课后将教案一起交至2#303学生会办公室处（十分钟内）
e)学习效果，要让学生动起来，参与发言讨论（30分）。（玩手机5分/人，睡觉5分/人，接电话5分/人，随意走动2分/人，吵闹5-20分，30分扣光为止）f）
团支书组织班会必须佩带标志牌（5分）注：学生满勤加5分
3、班会课期间不允许打扫卫生，也不得做与班会学习无关的事。
4、本标准参照校检查标准制定。
黑板报检查评分标准
一、评分标准：（共100分）
1、出刊情况：要求在规定时间内完成。逾期未完全出好的班级各项均不予评分，经提醒后出好，最多只能得60分。
2、主题内容（20分）：主题与要求相符，主题鲜明，健康向上，有教育意义；内容要健康、新鲜、充实，紧扣主题。
3、版面设计（25分）：要求美观大方、创意新颖、色彩协调、图文及装饰布局合理；应有标题和版画：标题醒目，突出；版画生动优美，能突出主题。
4、文字书写（25分）：板书整洁、美观、端正、清晰、适当加以艺术效果，文字工整规范，字距行距适中，无错别字。
5、插图（10分）：鲜艳活泼，大小适中，位置恰当。
6、花边、边框（10分）：合理分隔各篇文章，修饰作用体现的较好。
7、创意及主办方（5分）：要求形式新颖，有创意，要有主办方。
8、总体印象（5分）：评委视个人的审美观和要求酌情给分。注：只要内容与主题相符，最低得60分。
淮阴商校机电信息系
教室卫生检查评分标准（满分为100分）
1、室内外地面打扫不干净，有明显杂物和痰迹的扣10分，口香糖扣10分/处。
2、黑板没擦，扣10分；讲台不干净扣5分；电视机不干净扣5分，墙壁有蜘蛛网扣5分/处，窗台不干净，扣5分；电风扇不干净扣5分/个；窗框内有杂物扣5分/处；垃圾篓内垃圾超过2/3扣5分，否则不扣分（周三垃圾篓内应无任何垃圾，有之扣10分）；劳动工具未整理扣5分。
3、室外墙砖有明显污迹的扣10分。
4、未打扫并出现脏乱差现象（如黑板不擦、地面不扫、垃圾不倒）的一律按零分计算。
5、打扫不及时，扣40分，并督促相应班级迅速打扫。如遇锁门现象时，检查人员会尽力观察并给分，在总分上扣20分；但如果门玻璃也被封时，一律按零分计算。
淮阴商校机电信息系
室内包干区卫生检查评分标准（满分为100分）
1、楼梯地面有明显杂物、有痰迹，扣10分。口香糖扣10分/处。若因班级自身原因造成面积水过多而使地面较脏的扣20分。
2、扶手未擦，有明显灰尘，扣5分。
3、楼道窗户玻璃明显不干净扣5分；窗台不干净，扣5分。
4、墙壁地砖有明显污迹，扣10分。
5、学生会检查时打扫未完成的，扣40分，并督促相应班级迅速打扫。
6、未打扫并发生脏乱差现象（地面垃圾较多）的一律按0分计。
淮阴商校机电信息系
室外包干区卫生检查评分标准（满分为100分）
1、路面有明显杂物或绿化带内有垃圾（飘浮物）扣5分/处，道路两旁路牙有明显泥土和枯枝败叶未打扫的扣20分。
2、打扫不及时扣40分，并督促相应班级迅速打扫。3、14号宿舍楼前后的卫生打扫工作必须在7点10前结束，否则当打扫不及时处理，扣40分。检查时若无明显垃圾和枯枝败叶可得满分，若有3处以下不干净的，得90分。垃圾较多时（5处以上）当未打扫处理。
4、未打扫，并发生脏乱差现象的一律按0分计算。
淮阴商校机电信息系
宿舍卫生检查评分标准
1、宿舍门前地面，有垃圾、杂物、明显灰尘或污水的扣20分，有口香糖扣10分/处；宿舍门有污迹、积灰，扣5分；墙顶有蜘蛛网扣5分/处；宿舍墙面不干净扣5分。
2、宿舍内地面，有垃圾、杂物、明显灰尘或污水的扣20分，有口香糖扣10分/处。
3、宿舍卫生间地面有垃圾、杂物、明显灰尘或污水的扣20分，有口香糖扣10分/处；便道内有明显黄斑扣10分；墙顶有蜘蛛网扣5分/处。
4、宿舍有烟味、刺鼻等气味的扣20分；
5、鞋子摆放不整齐，扣5分；
6、被子未叠扣20分，若床上有两床被子不叠，该宿舍得分直接为零分，叠放明显不整齐、不规范每床扣5分；宿舍内住多少人必须叠多少床被，缺一床被子扣10分。
7、空床上堆放杂物，乱摆乱放每空床扣10分；柜顶堆放杂物扣10分/处。
8、洗脸台不整洁，物品摆放不整齐扣5分；
9、阳台有明显垃圾扣10分；
10、未按时打扫扣40分，若未打扫直接得零分。
11、检查时若出现有人仍在睡觉且无班主任请假条，直接得零分。
12、封窗户的20分，若锁门并封窗的得0分。检查时无值日表和床位表的扣10分（根据系部统一要求进行检查，一般情况下不作检查内容）。
13、宿舍卫生检查时发现插排和大功率电器的扣50分。有明显烟味的扣20分。
淮阴商校机电信息系
晚自习检查评分标准（满分100分）
1、未及时考勤扣5分，并通知告其考勤班长考勤；考勤不实扣5分/人次。
2、在班学生一半以上未学习的扣10分；出勤迟到2分/人次，早退扣5分/人次，旷课扣5分/人次，事假、病假必须有经过班主任签字同意的书面请假条方可不扣分，否则当旷课处理。
3、晚自习期间在教室内打牌或下棋或大声播放音乐，扣50分/次；晚自习除班主任外只允许一人管理秩序可以走动，违反2分/人次；玩手机、睡觉扣2分/人，睡觉、玩手机人数达晚自习人数1/3的，扣 30分；小声讲话扣10分/次，大声讲话扣20分/次，大声喧哗严重干扰正常秩序的，直接得0分。
4、学生晚自习在教室里使用电脑，如果是个人学习用途且不影响他人的不扣分。若发现打游戏或看电影等与学习无关的扣20分，若又有人围观（2人以上）扣30分。
5、班级应主动开门接受学校和系部检查，不能封教室小玻璃，封一个扣50分，封两个扣100分。拒绝开门不接受检查的扣20分。
6、未经系部同意不得利用晚自习进行看电影等娱乐活动，一经发现当零分处理。全体同学不在教室上晚自习（如去机房或图书馆等），必须告知系部，经系部同意后，当天晚自习不作考核。同时当晚的考勤工作由班主任负责，并在晚自习结束后将考勤情况报送系部。
7、出现提前大面积下课总人数超过1/3，晚自习得0分。
淮阴商校机电信息系
早自习检查评分标准（满分100分）
1、迟到2分/人；旷课5分/人；走动2分/人；睡觉2分/人；玩手机2分/人；吃早饭20分；考勤不实5分；考勤不及时5分；
2、早读组织及时，班级统一朗读，声音洪亮，无玩手机、睡觉、吃早饭等现象则早读质量评定为优秀，早读组织不及时，班级没有统一朗读，玩手机、睡觉、吃早饭等现象严重则早读质量评定为差，反之早读质量评定为良好；若非读书声，需检查人员敲门提醒，一次10分，两次20分，第三次0分。3、7:45早读课结束，提前结束的班级扣10分。
4、病事假需经班主任签字，否则属无效，并记旷课。
5、不服从管理者0分。
淮阴商校机电信息系
晚就寝及教室安全检查评分标准（满分100分）
一、晚就寝宿舍检查（检查时间从晚自习下半小时后开始）
1、晚归（晚自习下后半小时进入宿舍属于晚归），扣20分/人次。
2、熄灯后检查发现有明火的，扣100分。
3、检查时发现小声讲话，扣20分/次；熄灯半小时后还在小声讲话的，扣50分/次。大声喧哗的，扣40分/次，熄灯半小时后还在大声喧哗直接扣100分，4、手机放音乐，影响他人休息的，扣50分。
5、经核实学生发生夜不归宿，扣50分/人次。
6、抽烟、喝酒被抓到，扣100分。
7、不接受检查，如封门小玻璃，扣100分。
注：凡是被扣100分的宿舍，每月不得评为文明宿舍。
二、教室安全检查
1、各班级须按时关锁好门窗，晚上发现灯没有关、门没有锁的，扣100分；一扇窗户没有关的扣20分。有充电器在充电的扣5分/个。
2、凡因班级自身原因未按时关锁好门窗的，发生任何事件，由班级自身负责经济赔偿。
淮阴商校机电信息系跑操考核办法
一、集合时间
各班级务必跑操开始前5分钟在指定位置整理好队伍。由系体育部清点人数，进行出勤考核。
二、队伍要求
1、各班级4列纵队（尽量组织方阵），旗手统一站在班级队伍的第一排最左边。
2、各班级在跑步过程中务必注意安全，注意队形，两手不得插入口袋、不得出现打闹等不良现象；
三、考核项目说明
1、出勤分（基本分40分）
公假、病假、事假不扣分，长期公假、病假不能出操的（如校、系体育部检查人员）由相关部门出证明，系部审核同意后不计入班级出勤总人数；短期的病假、事假必须有经班主任批准的书面请假条，而且请假条在6点15分之前上交，否则一律当旷操处理，扣3分/人次，迟到扣1分/人次，出勤率低于50%的，直接得0分。
2、跑步秩序分（基本分40分，分优良中差四个等级）
1）跑步整齐、队伍有序，无人掉队不扣分。（优）
2）跑步较整齐、队伍较有序，掉队人数2人以内，扣5分。（良）
3）跑步不整齐、队伍较乱，掉队人数4人以内扣20分。（中）
4）跑步不整齐、讲话声音较大，出现与前面班级距离超过10米并停下来走现象或者掉队人数达5人以上的扣30分（差）
3、没有旗帜的扣10分
4、口号分两个点每处扣5分，共10分
5、学生衣服要求统一，统一度达90%以上不扣分，低于50%的，扣10分；在50%—90%之间的扣5分。
淮阴商校机电信息系
课间操要求及检查评分标准（供做操时使用）
1、进退场（15分）
各班级指派一名同学在广播操开始前将队伍整理好，整理队伍时要做到快、静、齐。若广播操音乐开始之后仍有学生大声讲话、打闹、队伍不整齐的扣10分。提前离场的扣5分。
2、出勤分（30分）
班级所有学生必须做操（校、系学生会公假人员除外），病事假（必须有班主任同意意见的假条）扣1分/人次。旷操或请假条无班主任签名的，扣5分/人次，扣完40分为止。若出勤率未满1/2的，总得分当零分处理。
3、动作质量分（55分）
信息量化 篇3
关键词教学管理量化计分有效性提升制度建立
针对目前信息技术课堂教学的管理现状，笔者在小学五年级的课堂教学中引入“量化计分”手段，经过实践证明，这种手段的运用使得学生在行为习惯、学习兴趣及团队合作等方面都有了比较大的提升。
我曾在五年级各班作了一个调查——你喜欢信息技术课吗?调查结果显示97％的学生回答是肯定的。那么“肯定”的背后是否意味着信息技术课的教学效果显著呢?其实不然。赫尔巴特说：“如果不坚强而温和地抓住管理的缰绳，任何功课的教学都是不可能的。”但是在没有信息技术课统考的大环境下，在不增加学生课后负担的前提下，运用什么样的课堂管理策略，才能增强课堂教学的有效性呢?
我尝试着把量化计分制度应用于我的课堂管理中。具体操作为：我将五年级各班分成六个大组，每个组由同学选出组长。在学期前为每组制定好一张表格，表格中包括每组组员的姓名以及每次课学生得分情况。上课前把表格发到各个小组，课后教师检查是否有乱打分的现象以及处理一些学生得分的小纠纷。一年多的试验下来，在师生的共同努力下，课堂教学效果与以前相比有了比较大的提升。
一、给学生的行为习惯“去污”
每次下课后，经常出现学生桌椅没有整理好，鼠标没有归原位，电脑不关只关掉显示器蒙混过关等现象。尽管每次下课前，我都要一遍遍地强调，还另外安排值日生检查，可依然有不少同学置若罔闻，我行我素。由于每个班级一星期只有一节信息技术课，信息技术教师不可能像班主任那样纠正每个学生的不良习惯，而且执教的班级也多，前面一个班级离开了，后面一个班级接着就来了。
针对这种情况，我将学生的日常习惯纳入课堂量化计分范围，通过量化计分考量学生的行为习惯，达到让学生自己管住自己的目的。鼠标、凳子没放好、电脑没按照正常的程序关闭的扣一分。现在，电脑出现小故障而不能关机时学生总是第一时间报告老师，不再像以前一样关了显示器就算了。偶尔有学生在回教室的路上记起自己的失误，会匆匆跑回来整理课桌，请求老师别扣分。同时，我还将遵守课堂纪律、每次上课带作业本等都纳入到课堂量化计分范围，让学生清楚这些日常习惯都关系到自己得分情况。
二、给学生的学习兴趣“加油”
学生对信息技术课很欢迎，可是兴趣停留在哪儿呢?通过观察，我发现很多学生喜欢信息技术课是因为上信息技术课能接触到电脑游戏，而对于信息技术课本身并不痴迷。
针对这种情况，我在教学设计的时候将每课的任务根据难易赋予不同的分值，并计入量化计分中，学生每完成一个任务就能获得相应的分值。有了任务的刺激，学生的思维激活了，不听讲的学生也少了。
在两个五年级的班级里，我分别提了同一个问题：编写等边三角形的程序时，如果是右转，应该转多少度?这里涉及到平角、内角、外角的知识，需要学生仔细思考，将数学里学过的知识迁移到信息技术课堂中。一个班级对于问题的解答不记分，另外一个班级则记分。结果两个班级的学生表现完全不同。前面班级的学生说：“不加分有什么意思呀?”后面班级的同学则争先恐后地回答问题，积极进行思考。
三、给学生的团队合作“添翼”
课堂量化计分让小组成为一个真正的小团队，要想获得好的成绩，就需要每个成员齐心协力，拧成一股绳，朝着一个目标努力。团队要达到的目标和每个小组成员要达到的目标方向一致，如果其中的一个同学“玩忽职守”，势必要被其他同学批评和“瞧不起”。
这学期，使我印象很深刻的是一位叫潘晖的学生。平时上课，他不是拉着旁边同学讲话就是离开座位到处跑。学期初，我公布了量化计分的细则：期末计算小组得分情况，评选5个优秀小组，并分别给予小组成员30分、20分、10分的奖励。潘晖所在小组的其他成员都特别着急，纷纷要把他从组里“踢”出去。刚开始的两节课，潘晖还是我行我素，到后来潘晖着急了：自己的分数一分一分地减下去，不仅没积到分，还得了负分。小组其他成员因为他的差劲表现个个对他谴责。潘晖只得乖乖向老师求救，让我帮他补上以前的知识。渐渐地，潘晖认真听讲了。别看他有些调皮，可每次布置任务，他都得意洋洋地说：“太简单了!”成了组内完成任务的主力军。期末统计成绩时，潘晖组因为表现优秀，所有成员获得20分的奖励，潘晖个人还得到了优秀两颗星。他在同学们心中的形象也直线上升，对此他非常自豪。
当然，将量化计分应用到课堂教学中也有一些事项应当注意。
面向信息检索的量化本体学习 篇4
目前的信息检索技术主要是基于关键词或内容分类目录进行查找的, 此技术简单快捷, 但没有办法准确全面地反映用户的需求。对于检索结果, 需要人工进一步分析、归纳和总结才能得到最终结论。本体作为一种能在语义和知识层次上描述信息的概念模型建模工具, 自被提出以来就引起了国内外众多专家学者的关注, 并在信息检索的查询扩展领域中得到了广泛应用。借助本体, 普通用户可以在概念上描述信息需求, 构造复杂的查询。而作为信息检索系统可以对信息源进行深层次的语义标引, 从而突破机械式的字面匹配的缺陷, 以实现概念检索。如何获取领域本体是基于本体的信息检索亟待解决的问题, 因此本体学习应运而生。
国外研究本体学习工具有一段时间, 已经有一部分本体学习工具, 如Text-to-Onto、OntoLearn、ASIUM、OntoBulider、OntoLift和Hasti。国内的本体学习工具还处于研发阶段, 由于中文语法的复杂性和中文自然语言处理技术的不成熟, 使得当前中文本体学习系统主要停留在实验室阶段, 如GOLF。本体学习包括领域概念提取、同义词提取、概念层次关系提取、其他关系提取、公理提取。目前国内的本体学习主要给出本体学习的框架, 主要研究概念提取和层次关系提取, 在提取过程中先提取概念, 然后挖掘概念间的层次关系。这些本体学习方法在提取过程中没有考虑概念的一些统计信息和概念间关系的量化值, 在基于本体的信息检索过程中还需要重新计算。这样会导致计算费时, 且在计算过程中不能利用检索集合的上下文信息, 最终影响检索的准确率和效率。
面向本体的信息检索利用本体不仅可以进行查询扩展, 并且可以对查询结果进行组织。查询表示、文档表示都需要用本体中的概念进行标引, 查询扩展时利用本体的概念关系和公理进行扩展和推理, 查询结果的显示需要按照本体的概念层次来组织。然而很难找到合适的本体, 既使找到, 本体概念间关系的量化还需要在查询扩展时计算。鉴于信息检索的需求和本体学习的研究现状, 给出一个针对小型领域文档集合的量化本体学习框架, 并通过实验验证该框架的可行性和有效性。
1 面向信息检索的小型领域文档集合的本体学习框架
本体学习给出针对小型领域文档集合的本体学习框架, 如图1所示。本框架仅对扩展中常用的同义关系、相关关系、层次关系进行挖掘, 并将挖掘出的概念及各种关系借助本体的知识表示形式进行存储。
2 本体学习相关模块具体实现
本体学习流程中的文档资源处理模块、文档聚类模块、概念提取模块、同义词获取模块是核心内容, 下面详细介绍这几个模块。
2.1 文档资源处理模块
首先需要领域专家提供本领域的比较全面的文档集合D和其他多个领域文档集合 (参照文档集合) D';对各领域文档集合进行分词、去除停用词。对一些未登录词和合成词, 通过合并多个单字、单字和词的方式来识别, 采用统计的方式来提取, 如果在集合中出现次数大于阈值, 则将这些词加入到分词词典。将新识别的词加入到分词词库, 重新执行分词、去除停用词操作。将各个文档分词后的结果T保留, 以备概念表示和文档索引使用。采用TF-IDF计算每个词的权重。
2.2 领域概念提取
分别采用领域相关度和领域覆盖度来计算领域概念的权重。
领域相关度计公式:其中t表示候选术语, DPt表示t与领域D的相关度。其中ft表示t在D中出现次数, x表示D中任意候选术语。
领域覆盖度计算公式为, 其中m表示t在D文档集合出现的文档个数, │D│为D的文档个数, 为t在其他领域中出现的文档个数, │D′│为其他领域的文档个数。如果l=0, m/│D│大于阈值, 直接可判断该词为领域概念。
每个词的领域隶属度TWt计算公式为:TWt=αDPt+βDQt, 其中α+β=1。
计算领域中的各个候选词的TWt, 选取大于阈值的词作为领域概念。
2.3 文档聚类模块
(1) 构造领域文档集合D的相似度矩阵S, 其每个元素Sij表示文档di和dj的相似度。相似度值大于阈值的保存, 小于阈值或不包含相同特征词的看作相似度为0。D的子集对应的相似度矩阵可以使用S的值。置OPEN链表的初值元素为领域文档集合D。
(2) 从OPEN链表中取出最前面的节点X, 如果X为空, 则结束程序。
(3) 判断X中的文档个数是否大于阈值, 如果小于阈值, 则跳至 (3) 。
(4) 如果X中的文档个数大于阈值, 则构造X中文档的相似度矩阵, 根据矩阵得到对应的有向图G, 各个文档间的相似度值不为0则相应的两点有连线。文档间的关系为相容关系, G中的所有最大完全多边形的顶点集合构成最大相容类X={X1, X2, …Xn, }, n随着每次聚类都会变化。为n个类配置指向X的父节点, 放入OPEN链表最前面。然后跳至 (3) 。
通过上述算法可以获取文档集合的层次及各个层次的概念。
2.4 同义词获取模块
从文档集合分词结果T的子集T'中选取其前后的多个高频共现词, 作为概念的特征描述, 以共现的文档频率来量化概念的特征, 并做规一化处理。T'是该概念所属的层次及其下位概念对应的文档集合, 这样可以将多义概念表示为各个语义的对应上下文。
将每个概念看作一个事务集, 概念的表示向量看作一个项, 采用基于矩阵加权关联规则挖掘所有的频繁项。如果项Ii是项Ij的子集, 则删除Ii。频繁项对应的所有概念将认为是同义词, 该同义词集中任意两个词的相似度为两个词向量的余弦值。
3 结束语
基于本体的信息检索是提高信息检索性能的主流方法, 本体学习是其关键。针对小型文档集合, 提出基于统计的概念提取、基于相容类的概念层次提取方法, 并挖掘概念间的同义关系, 基于此将文档关键词向量空间映射到概念空间。由于汉语的复杂性及本体自动学习技术还处于研究阶段, 没有出现实验性的中文本体学习系统, 下一步将本文的方法应用到具体本体学习系统中, 并建立完善的基于本体的贝叶斯网络检索模型。
摘要：本体是基于本体的信息检索性能优劣的关键。目前的本体学习没有专门针对信息检索的查询扩展和检索结果组织的特点, 导致信息检索效果不佳。提出面向信息检索的本体学习框架, 采用基于相容类的概念层次关系学习方法, 各层领域概念从相容类对应的文档集合提取。然后量化表示领域概念, 挖掘概念中的同义词, 基于同义词重新建立文档集合的概念空间。将获取的本体应用到信息检索实验中, 实验表明该框架获取的本体可提高检索的准确性和效率。
关键词：本体学习,信息检索,层次聚类,同义词
参考文献
[1]JIMENO YEPES A, et al.Ontology refinement for improvedinformation retrieval[J].Information processing an mangement, 2009 (5) .
[2]RICARDO GACITUA, PETE SAWYER AND PAUL RAYSON.Aflexible framework to experiment with ontology learning techniques[J].Knowledge-Based System, 2008 (2) .
[3]ZHOU L N.Ontology Learning:State of the Artand Open Issues[J].Information Technology and Management, 2008 (3) .
[4]邢军, 韩敏.基于两层向量空间模型和模糊FCA本体学习方法[J].计算机研究与发展, 2009 (3) .
信息量化 篇5
一、基本建设
1、本支部按学院要求，认真贯彻和实施了“三会两制一课”的制度，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
2、本支部按学院要求，认真并及时上交《团支部工作记录簿》，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
3、本支部按照学院要求，进行了团支书换届，很好的完成了交接工作，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加3分。
4、本支部按学院要求，认真并及时上交《团支部活动简报》，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
5、本支部按学院要求，认真完成了“思想政治理论与时事政治”，完成团课学习，组织学习《中国青年报》，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
6、本支部按学院要求，较好地完成了班级阵地建设，完善班级QQ群，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
7、本支部按学院要求，认真并及时上交了支部双月工作总结和支部下月工作计
划，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
8、本支部按学院要求，积极完成向院团委反映学生思想动态，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
9、本支部按照学员要求，按时完成了团费缴纳工作，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加5分。
10、本支部按照学院要求，较好地完成了班级网页、班级博客和群空间建设，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
二、完成校院工作
1、本支部能够保质保量按时完成院团委，学生会布置的团课系列教育讲座平均出勤率在85%以上，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》特申请加10分。
2、本支部能够保质保量按时认真完成学校学院团委学生会布置的文体活动观众，拔河等相关活动的的工作，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
3、本支部能够保质保量按时完成院团委布置的参加学院组织的“环健康小道的健步走”活动，班上有王梓灏，何锡邦，王超剑，王颖鹏，李伟明洪丽萍，戴丽园等共12人参加，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》特申请加10分。
4、本支部能够保质保量按时完成院团委布置的参加校组织的古诗词大赛的活动，王超剑，王颖鹏，程延凯3人参加，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》特申请加10分。
5、本支部积极参加学院布置的活动，11月参加学院一年一度的拔河比赛，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
6、本支部开展了推优班会并顺利选出了入党积极分子，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
三、实践与创新
1、本支部及时向院团委宣传部上交支部活动报道，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
2、本支部洪丽萍，戴丽园，徐珊，朱莹，周颖参加七城会开幕式表演及颁奖礼仪队，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
3、本支部洪丽萍，戴丽园，廖**参加了校运会的开幕式表演，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
4、本支部参加新生接待工作，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加8分。
5本支部冯志宇，江金平，邓璐2011年10月参加挑战杯创业大赛，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
四、奖惩
1、本支部认真完成并及时上交“支部量化考核材料”，根据《财政金融学院团支 部工作量化考核细则》，特申请加4分。
2、本支部认真完成并及时上交“活动流程表”等材料，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加4分。
3、本支部冯志宇在全国英语竞赛中喜获二等奖，根据《财政金融学院团支部工作量化考核细则》，特申请加10分。
总分=160分
信息量化 篇6
国内著名投行宏观策略的研究员的积累，华尔街量化投资历练，再加上国内私募基金投资的经验，费鹏对量化投资的A股应用有着自己的心得。他认为，量化投资最大的优势在风险控制上，在此基础上运用数据挖掘技术初选股票，再进行基本面的深入研究，使量化和价值研究相互印证，达到“中西医结合”。
他分析目前市场上的量化产品将研究的重点放在择股和行业配置上，实质上大多是“量化选股”基金，缺乏有效及时的风险响应体系，而从国外的经验看量化的一大特点就是对风险的预判。费鹏介绍，华商基金量化投资团队在设计该基金投资模型时就将风险量化模型作为重中之重。在设计中他们借助了包括统计信息学角度出发的信息熵值（Entropy）的变化、分形理论出发的市场模式（Pattern）的变化、金融物理学角度出发的金融泡沫统计指标的变化、市场微观结构出发的分析师一致预期分歧的变化和趋势等构建风险模型，对中短期系统风险进行定量分析。依靠基金经理和研究员对宏观经济发展状况、人口与社会的结构性特征、经济产业周期等因素的分析对长期风险进行定性分析。
在产品结构设计上，华商大盘量化基金独具特色，其一，仓位比较灵活，股票投资比例可为0—95%，也就是说当市场趋势性下跌时，可以空仓应对；其二，产品结构多样性，虽然目前公募基金已开展了股指期货，但基本上作为流动性管理的手段，而该基金将把股指期货作为一个有效的风控或者对冲工具应用到投资中；其三，在投资标的上，华商大盘量化主要选择流动性好的沪深300成分股，以保证在极端情况下可以及时调仓；其四，经过测算，在目前A股市场中利于量化操作规模在10亿左右，因此一旦华商大盘量化基金募集额达到10亿时便会停止。
而据记者了解，华商大盘量化基金在择股方面也有别于一些量化类基金。相较而言，目前国内公募量化基金多采用多因子模型，而多因子模型的设计原理是把价值投资理论通过数字模型加以表达。而在实际测算中，华商基金量化团队每日涨幅居前的股票中会有所谓投资价值较少的“垃圾股”，很难通过价值投资理论解释。对此华商大盘量化基金在设计选股模型时更多的是通过捕捉市场的异常波动，寻找股价波动的非基本面的因素。通过对数据挖掘，建立初选股票池，然后按照行业分类，结合基本面研究，通过行业研究员调研，寻找相互印证支持依据，最终进行择时投资。
从目前市场趋势看，越来越多的基金公司倾向于推出量化策略。相对于海外成熟市场，A股市场不是特别有效的市场，量化投资策略可以发挥其纪律性、系统性、及时性、准确性、分散化的有点而捕获国内市场的各种投资机会。同时A股市场的深度和广度都与前几年不可同日而语，市场上有两千多家上市公司，基金经理加研究员再加卖方，能把握和持续跟踪的公司也不过几百家。量化投资多层次，多角度，海量数据观察，可以捕捉更多的投资机会，拓展更大的投资空间。
巧理压岁钱
ETF联接基金生财有道
新春又至，在成人感叹春节成“春劫”时，孩子们的压岁钱水涨船高，越来越多的小朋友在春节长假后晋升为“小财神”。这笔贺岁红包若巧妙打理，则有望成为个人的梦想基金。在理财人士看来，作为儿童成长的见证，让压岁钱生钱也需要寻觅具有成长基因的理财产品。
目前在募的嘉实中证500ETF联接基金将90%以上基金财产投资于中证500ETF，紧密跟踪标的指数的市场表现，追求跟踪偏离度和跟踪误差最小化，可谓集普通开放式指数基金的申赎方便和ETF跟踪指数效率更高的优势于一身。本质上也是跟踪中证500的指数基金。该指数囊括沪深两市500家中小企业，是股市高成长的风向标，从长期走势看，显示出高成长特征。据WIND数据统计，在2006年到2012年的6年间，中证500累计收益率表现居于主要指数之首，累计涨幅超过280%。另外对于基金投资而言，成本优势就是收益优势。嘉实中证500ETF联接基金投资门槛低，管理费+托管费仅为0.6%，且投资于ETF的基金资产部分不再另行收取管理费和托管费，其运作成本低于一般开放式指数基金和股票型基金，所节省的成本使基金持有人有更多资金参与投资。
业内专家分析指出，今年国际金融市场的有利因素正在逐渐增多，值得投资者看好。具体到投资类型上，建议投资者2013年必须关注指数基金投资机会。“大家一定要记住这样一个市场规律：当股票市场行情走好，单边向上的时候，跑在第一位基金类别的在绝大多数情况下都是指数型基金。”
信息量化 篇7
然而在现实中, 信息技术教师的工作负担依然沉重, 一线教师要求工作量标准化的呼声也日益高涨。那么, 究竟是对相关规定执行不力, 还是现实工作中信息技术教师的工作量难于计算?作为一位从业十余年的信息技术教师, 本人对诸多义务教育阶段信息技术教师进行了调研, 并结合自己工作的切身体会, 试从目前信息技术教师的困境、此种困境的危害、信息技术教师工作标准量化的可行性论证三个角度展开论述, 以期给义务教育阶段中小学信息技术教师工作标准量化提供可行参考。
●当前信息技术教师面临的困境
1. 工作过于庞杂
由于应试教育的导向作用, 信息技术学科逐渐沦为义务教育中的边缘学科, 信息技术学科及其教师不受重视的程度与日俱增。一方面, 多数学校信息技术教师配给不足, 导致很多教师不得不承担超负荷的教学任务。同时, 在很多学校, 信息技术教师往往要承担多项工作, 既负责信息技术教学, 又兼管理机房、维修电脑, 还要维护校园网络, 协助其他教师制作课件, 甚至还身兼学校的打字员、电工等多重身份。现实中的庞杂工作使得信息技术教师大都忙于应付这些“杂事”, 而没有时间和精力做好教学工作, 更谈不上专业技术发展, 这成为困扰多数信息技术教师的一个问题。
2.工作环境堪忧
信息技术教师的工作环境较为特殊, 多数时间是在机房里, 而机房中的电脑主机、显示器、鼠标、键盘及周围的相关设备都会产生大量辐射。电脑产生的低频电磁辐射对人体造成的伤害是隐性的、积累的, 并且房间里电脑数量越多, 摆放越密集, 空气中的低频电磁辐射量越大, 对人体的伤害越大。
●困境带来的危害
1.专业发展受到限制
庞杂的工作, 耗费了信息技术教师大量的时间和精力, 严重制约其专业化成长和发展。信息技术教师主要的任务是教书育人, 对于其他的杂务是义务承担, 而不是责无旁贷。然而现实却并非如此。信息技术教师的课余时间甚至是教学时间, 经常被其他事务所挤占, 直接导致信息技术教师在教学教研方面缺乏有效的时间进行研究, 教学成果甚少, 在“唯成果论”的教学评价体系面前常常抬不起头。这也成为信息技术教师在学校中不受重视的原因之一。
2. 健康状况不容乐观
信息技术教师大都每天在机房面对五十甚至上百台电脑的辐射源, 且连续上课, 大量辐射对人体的危害是长期和隐性的。除身体受到辐射伤害外, 信息技术教师的心理健康问题也日益凸显。长期不受重视, 加之专业技术方面难以有所突破和建树, 都会造成信息技术教师长期背负巨大的心理负担, 这些都直接影响其心理的健康发展。
●信息技术教育工作标准量化的可行性论证
综上所述, 信息技术教师的发展, 面临重重困境。而要突破现行的困境, 推进信息技术教师的专业发展, 甚至促进整个学科的整体发展, 对信息技术教师工作标准量化考核是切实可行的方式, 而且是极其必要的。那在现实中, 这一工作可以如何具体展开呢?
笔者结合多年的教学实践与思考, 并结合全国各地学校已经形成的一些成功经验, 提出以下方案并配合如下表供大家商榷。
因为电脑、打印机等硬件设备不是天天坏, 所以按学期平均值来调整系数。摄像是费时最多的工作, 录一节课, 导出也要一节课, 这里只取平均值。其他工作都是按全国各地的工作量反馈取的平均值。
事例一:
小张为一个单轨小学学校的信息技术教师, 三至六年级开设信息技术课, 也就是每周任课四节, 同时学校有30台教师机, 那么他的周工作量为30×0.1=3。打印机、复印机各1台折算工作量为2×0.1=0.2。机房一间因为只有四节课所以工作量为4×0.3=1.2 (机房使用年限在三年以下) 或4×0.5=2 (机房使用时间三年以上) 。因为学校小, 所以网络交换机管理及校园网页管理取下限3。电教平台10×0.1=1。那么他的周总折算课时为4+3+0.2+1.6+3+3+1=15.8 (其中1.6为机房上下限的平均值) 。
摄影摄像按每次的实际工作情况来加课时, 如本周录像两节课, 并进行非线性编辑处理, 那就增加工作量2×3=6课时, 送校外处理及只录不编那就增加工作量2×2=4课时。培训学生及教师, 学校可根据人数实际情况以系数2或3来处理。
这种情况, 实际是学校越小, 教师做的工作越杂。多种角色集一身, 辛苦程度相对较高。学校也可增加一名电教员来外包服务, 分担摄影摄像, 电教平台及维修工作。让信息技术教师有精力来做教学研究。
事例二:
小李为一个12轨初中学校的信息技术教师, 每周任初一年级12节课。管理自己使用的机房, 机房工作量按上表可折算为12×0.3=3.6 (机房使用年限在三年以下) 或12×0.5=6 (机房使用时间三年以上) 。校园网页管理3课时。实际总课时12+3.6+3=18.6。属于超课时工作。
这类学校电脑的维护一般外包给了公司, 公司人员常驻学校或者定期来校。摄影摄像、电教平台、网络管理及其他功能室的维护由专业电教人员负责。信息技术教师负责上课及相关涉及网络安全的工作。如果这种状态能真正执行, 教师的教研时间是可以得到保证的。
《广东省义务教育信息技术课程纲要 (2012年版) 》在师资队伍建设中指出:“师资是信息技术资源开发的基本要素, 不仅决定了课程资源的鉴别与开发, 而且教师自身的素养决定了信息技术资源开发与利用的程度以及发挥效益的水平”。因此, 我们要重视师资队伍的建设, 各地区、各学校应制定相应的师资建设计划, 采取有效措施加快信息技术教师队伍的建设。开展多样化的教师培训, 鼓励和组织教师参加各类进修、学历教育、校本培训、案例培训、参与性培训等, 不断提高信息技术教师的素养和教科研能力。
信息量化 篇8
关键词：风险评估,风险量化模型,管理控制类风险,威胁类风险
1 引言
在信息安全风险评估中,风险计算模型包含信息资产、脆弱性、威胁等关键要素[1],文献[1]融合进这些要素给出了风险计算式:R=f(A,V,T)=f(Ia,L(Va,T))。该式虽然只是基于定性的角度未给出风险计算的具体方法,但为风险量化模型的研究提供了理论依据。
2 量化模型研究
从根本上讲,系统的风险既取决于自身的内在因素,即管理控制,同时也取决于外在威胁对系统脆弱性利用的程度,从这两个角度进行研究,然后综合评估系统的风险。整个量化模型框架如图1所示。
2.1 关键资产识别
资产识别即赋值,就是对资产保密性、完整性和可用性影响分析的过程[2],为此,构造资产赋值的层次结构。如图2是选择了9个评估项的情形。经过对机构的资产识别并借鉴AHP法,最终可得到各资产的相对值a1、a2、a3…an。
2.2 管理控制类风险量化
安全管理控制的定量分析包括对“技术”“操作”和“人员”的管理控制这三个层面,其中共涉及表1中的10个方面,即评估指标。方法步骤如下:
1)对表2.1中的10个管理控制项目,按照其重要性进行排序,简化为一个10位二进制数的量化表。组合各个项目的取值(共10个),得到二进制数r值,其取值定然在0000000000-1111111111之间。显然,数字越小,则风险值越大。
2)根据机构对系统的安全需求,确定表2中的管理控制类风险集合。
将上述各风险集合的临界点换算成十进制数分别得到:
将风险与r值的关系绘制成曲线,见图3。显然,管理控制类风险随r值的增大而减小,R是一个单调递减函数。
3)分析实际的管理控制项目,根据评估标准,判断各项目是否满足安全需求,对10个管理控制大项求值,得到r.然后判断r的所属集合。管理控制类的风险值Ri就是r所属集合所对应的值:H-3,M-2,L-1,N-0。
2.3 威胁类风险量化
量化威胁类风险,关键是确定风险事件发生的可能性,文献[1]给出了利用入侵检测系统日志数据计算威胁发生可能性的思想,文献[3]则给出了一个具体公式:10PiCi。该式不足在于:仅仅以攻击次数Ci来描述威胁强度是不够的,这并没有充分体现威胁源的能力、拥有的资源等评价威胁发生可能性的指标,对风险事件的完整性描述应当包含威胁主体、行为、动机、攻击技能、目标信息资产及其安全措施的脆弱点等要素[4]。
下面引入系数βj,将其定义为威胁源Tj的威胁能力系数:
式中:s为攻击源数;k为某威胁源Tj所实施的攻击事件种类数,而Ci则为该事件的攻击次数,Pi为该事件的威胁等级。以βj10PiCi修正原有公式,得到单个资产威胁类风险值计算式:
式中,r为该资产的风险数值;A为其相对赋值;m为针对该资产的所有攻击事件总数,Ci为该事件的攻击次数,Pi为该事件的威胁等级,h为资产总数。进一步得到威胁类系统风险数值r0计算式:
至于风险等级值R0,其取值范围仅仅是三个离散值:3-对应高安全风险,2-对应中安全风险,1对应低安全风险,并遵循下述算法:
R0的算法遵循木桶原理,即系统的安全取决于最薄弱环节的安全程度。
2.4 系统综合风险
在前面的管理控制类风险和威胁类风险量化的基础上,参照风险矩阵组合方法[1],可以得到由这二者共同决定的系统风险值。
当机构定义的安全需求是“一般情形下能正常运行,允许间或中断”,如果符合,则值为1,否则为0。系统综合风险值R按照表3取值。
当定义安全需求是“需要都能正常运行“,则系统综合风险值R按照表4取值。
通过查表,便可以得到当前系统的综合风险值R。至此,完成了系统整体的风险量化。
3 测评案例
2005年10月至2006年6月,国务院信息化办公室在重庆市开展“信息安全等级保护试点”,作为该项目(合同编号:200402008)的系列研究成果之一,量化模型运用于“重庆市F区电子政务网”公众网,评估结果数据分析如下。
经测试,发现系统存在较大安全隐患:安全漏洞5,警告34,提示70个。远程代码执行型和弱口令型,是最大隐患。模拟环境中,对4个安全漏洞测试成功。
评估小组给出了十个评估大项的重要性次序;并在评估小项的基础上,得到十个大项的取值(46)D,该值介于(32)D和(255)D,可以确定机构管理控制类风险接近数值(32)D,属中风险集合中已接近高风险集合区域。
从2005年十二月到2006年十月的近两年内,其管理控制方面基本无变化。于是提取其IDS日志数据,结合已完成的系统管理类风险,得到了表5中所示结果数据。
图4是微软自评估工具的测评结果。其中,BRP风险值:1到35:低,36到70:中,71到100:高。结果显示,所有中风险数值接近低风险区域。
这个结果与量化模型得到管理控制类风险接近高风险集合区域的结论是不一致的,同时,模型中威胁类风险分析,系统风险等级为高风险,这个结论得到了脆弱性检测和攻击性测试的印证,该外网有三个高风险漏洞,且能被利用并获取系统的最高权限。二者结果有着明显差异。
4 结束语
风险量化模型从管理控制和威胁二个方面,完成风险评估;在电子政务测评实践中,从实验数据和实践运用两个方面都验证了模型的可操作性和有效性;与国外同类型评估软件对比后发现,它们并不适合我国国情,主要是因为它们并非基于我国的评估标准,而且它们大都只从受评机构内部管理的角度进行评估。
参考文献
[1]GB征求意见稿.信息安全风险评估指南[S].国务院信息化工作办公室,2005:4-6,8-19,29-30.
[2]NIST Special Publication 800-30.Risk Management Guide for Information Technology Systems[S].U.S.NIST,2001:20-23.
[3]陈秀真,等.网络化系统安全态势评估的研究[J].西安交通大学学院,2004,4(38).
信息量化 篇9
近年来,在中国共产党的领导下,中国的社会经济正飞速发展,这使得高校大学生提高了对中国共产党的信任,不断向其靠拢,高校大学生党员数量不断大幅增加。随着大学生党员规模的不断扩大,大学生党员管理方面的问题日益突出。大学生党员队伍存在的问题主要表现为思想僵化、党性弱化、党组织观念淡薄、带头能力弱、履职践诺效果差、凝聚力不强、号召力和战斗力缺失等一系列严重问题。这些问题极大地制约了高校基层党组织建设和发展的主要目标和基本要求的实现,成为当前高校大学生党员管理工作亟待解决的关键问题之一。导致这些大学生党员管理问题出现的根本原因是当前高校基层党组在党员发展工作中存在重发展轻培养、重使用轻培训,以及缺乏对大学生党员进行长期有效的考核评价导致的。大学生党员考核评价工作是高校学生党支部建设工作的重要组成部分,建立科学合理的考核机制能够激励高校大学生党员在全体学生中发挥先锋模范作用,学生党员的考核评价工作是进行有效的党员管理工作的前提和基础,将直接影响到高校基层党组织的发展,对于加强高校大学生党员队伍建设,促进高校基层党组织的发展具有重要的现实意义。因此,高校大学生党员考核评价是高校大学生党员管理工作的根本和基础,也是进行党员评优工作的基础。高校大学生党员考核评价工作做得不到位,就会导致对大学生的奖惩不客观,从而导致大学生党员内部出现比较尖锐的矛盾,进而挫败大学生党员的学习和工作积极性,从而形成一个恶性循环,最终影响大学生党员管理工作的有效组织和顺利开展。为此,需要建立客观公正的大学生党员考核评价体系,长期有效地对大学生党员进行考核评价。高校大学生党员考核评价体系是指在正确理论和原则的指导下,通过以高校大学生党员作为考核评价主体、制订适合于大学生党员的科学考核评价指标、采用合理的考核评价方法,对大学生党员进行客观公正评价的工作系统。绩效考核是当前考核评价方法研究的热点,也在各级党组织建设中得到了广泛应用。然而,其操作流程繁琐、工作任务非常重、大量的数据资料收集整理、复杂的绩效计算方法严重阻碍了量化绩效考核在高校大学生党员绩效考核评价工作中的实施进程。因此,亟待寻找一个能够客观、合理、可操作的高校大学生党员考核评价途径,及时有效地对高校大学生党员进行考核评价。
2 高校大学生党员绩效考核研究与应用现状
绩效是个体或者群体的具体工作表现、直接成绩和最终效益的统一体。绩效考核评价是指采用一定的评价方法、评价指标、评价标准以及对应的权重系数,对评价对象的综合素质或者工作成绩进行客观、公正、科学的度量[1]。随着国家绩效考核在政府、企业和事业单位的逐步推广和应用,其优势和适用性已经突现出来。高校大学生党员绩效考核是指采用系统的方法搜集、核实和分析高校大学生党员在学习和工作中的品质、行为、效果,并利用量化指标衡量其价值,进而指导他们不断改进学习和工作、发展自我的一个良性循环过程。探索和研究高校大学生党员的绩效考核评价机制正是对新形势下大学生党员管理工作实际需求进行的一项非常有意义的探索和实践,能够有针对性地解决问题,提高学生党员发挥示范带头作用的能力。绩效考核已经在高校基层党组织绩效考核理论[2,3]、激励机制[4,5,6]、评价体系[7]、指标体系构建[8,9,10]和实践探索方法已经有了一定的研究和进展。当前研究主要从理论上讨论了高校基层党组织实施绩效考核的核心理论、评价体系、指标体系和实践方法,同时也证明了大学生党员实施绩效考核的可行性。这些研究为采用量化绩效考核评价大学生党员的学习和工作情况奠定了理论和方法基础。
虽然在高校大学生党员考核评价中已经具备了理论和方法基础,但是在实践中却很少有高校完全实现了大学生党员的绩效考核评价。通过对当前高校实施大学生党员绩效考核评价工作进行分析,发现导致这种现状的主要原因有以下四方面。首先,高校大学生党员数量庞大,导致绩效考核评价工作量大、任务重,考核评价工作滞后,而高校的组织管理人员多为兼职并且数量有限,增大了学生党员考核工作的难度,影响了大学生党员绩效考核的效率。其次,绩效考核量化考核评价指标较多,工作流程多,计算方法复杂,而当前实施量化绩效考核的整个操作都是以人工操作为主,导致数据的规范性、收集的效率、统计分析容易出错,不但工作效率低下而且考核结果的人为影响因素较大。再次,对大学生党员的考核评价结果的分析不足,不容易挖掘考核评价结果中深层次的问题和规律,不能为相关管理人员提供辅助决策支撑。最后,信息化程度低。当前,信息化已经在各个领域有了深入广泛的应用,而在高校基层党组织的应用有限,从应用广泛程度、技术的先进性和应用的深度都亟待提高。
3 信息化与大学生绩效考核评价
根据信息化管理技术的特点以及高校大学生党员量化绩效考核实施过程中存在的具体问题,信息化对高校大学生党员量化绩效考核评价工作的主要推动作用具体表现在以下五个方面。
(1)量化绩效考核评价过程自动化
通过对当前手工操作的、效率低下的高校大学生党员绩效考核评价业务过程进行流程化处理,提炼出量化绩效考核评价信息模型,采用信息技术和数据库技术建立高校大学生量化绩效考核综合服务信息平台,能够实现高校大学生党员量化绩效考核评价工作的自动化。基于该平台能够实现大学生党员在线绩效考核评价,真正达到全自动化、无纸化、便捷灵活、高效快速地完成高校大学生党员的绩效考核评价工作,提升工作效率和水平。
(2)量化绩效考核评价结果便于共享和发布
手工操作完成的绩效考核评价结果存储于不同的大学生党员党支部或组织机构的计算机内,不能实现各个部门之间的信息和数据的有效和快速交换与共享,同时容易造成组织部门之间数据的不一致性。而信息系统能够通过数据库技术和网络技术实现量化绩效考核数据和信息的实时共享和发布,为各个组织机构或者相关领导提供及时准确的考核信息,以掌握高校大学生党员的实时数据,实现快速高效的大学生党员绩效考核评价业务管理。
(3)量化考核结果的深层次统计分析
信息系统基于分布式网络数据库,能够将所有的高校大学生党员考核评价的历史结果数据完整、详细、准确地记录下来,并基于统计学原理建立统计分析信息模型,能够将为大学生党员的绩效考核评价结果信息进行深层次的分析、统计,从不同的方面和视角对结果进行不同形式的可视化的和多样化的展现,相关人员能够选择合适的统计方法和展现方式获取有效的深层信息。
(4)提供可靠的辅助决策依据
绩效考核评价的主要目标是发现问题,并针对问题进行合理的决策。人统计方法由于计算能力、数据处理能力的限制导致对数据深层次的问题发掘不充分,甚至出现错误。基于大量的存储于信息系统数据库内的量化绩效评价数据信息和决策知识库信息,建立高校大学生党员绩效考核评价数据挖掘模型,深层次挖掘评价结果中包含的新规律和新知识,为高校不同层次的相关管理人员提供相应的可靠决策依据。
(5)数据采集管理规范化
数据既是学生党员绩效考核评价的基础,也是绩效考核工作任务最重最容易出错的地方。信息系统能够依据相关标准规范及用户的需求提供友好的标准化规范化的人机界面。用过信息系统的统一化的标准界面能够高效、简单和规范化地收集大学生党员的绩效考核指标数据信息,并且能够将相关的附件方便地上传至指定的位置(如获奖证书)。不但能够减轻工作量,而且能够减少信息采集的错误率,为量化绩效考核评价提供准确可靠的丰富基础数据。
4 结束语
信息量化 篇10
为了达到降低油耗, 减少环境污染以及节约有限资源的目标, 目前, 正进行两方面的研究, 一是电动汽车等新型能源汽车;二是汽车轻量化。减轻汽车自重是提高汽车的燃油经济性、节约能耗、减少污染的重要措施之一。一般汽车部件质量每减轻1%则可节油1%;运动部件质量每减轻1%则可节油2%。试验表明, 汽车质量每减轻10%, 油耗下降6%~8%, 排放下降4%。国外汽车自身质量同过去10年相比已减轻了20%~26%。预计在未来的10年内, 轿车自身的质量还将继续减轻约20%。另外, 从驾驶方面来讲, 汽车轻量化后加速性提高, 稳定性和噪声、振动方面也均有改善。从安全性考虑, 碰撞时惯性小, 制动距离减小, 另外发生碰撞时, 塑性材料对人的冲击小得多, 所以更加安全。汽车轻量化技术是有效降低油耗、减少排放和提升安全性的重要技术措施之一。因此, 汽车轻量化成为汽车工业界近期的研究热点之一。
现代汽车轻量化的技术内涵是:采用现代设计方法和有效手段对汽车结构进行优化设计, 或使用新材料、新工艺在确保汽车综合性能指标的前提下, 尽可能减轻汽车产品自重, 以达到减重、节能减排、安全的综合指标。目前, 国内外在汽车轻量化技术上取得了显著的成就, 这主要归功于新材料技术、成形工艺、创新结构的不断发展。首先, 高强度轻质材料的开发与应用, 正在逐步取代传统的钢铁制件;其次, 新的成形工艺, 如液压成形、激光焊接、发泡铝成形技术等的不断涌现使工件结构得到优化, 大大降低了材料消耗;再次, 新兴轻量化结构设计从汽车开发阶段就介入轻量化, 促进汽车向轻量化发展。
2 轿车轻量化技术研究
2.1 新材料技术
目前, 全球中型轿车平均质量约为1 200~1 400 kg, 汽车发达国家力争在2015年将中型轿车整车质量减轻到1 000 kg以下, 新环保材料 (材料本身具有环保性和可回收性) 将扮演愈来愈重要的角色。
与减轻汽车自身质量相对应, 汽车轻量化材料用量逐年增加。新材料的应用是实现汽车轻量化的主要途径之一。目前, 可用来减轻汽车自重的材料有两大类:一类是高强度材料, 如高强度钢和高强度不锈钢;另一类是轻质材料, 如铝合金、镁合金、钛合金、塑料及复合材料等。
(1) 高强度材料
a.高强度钢和超高强度钢
高强度钢按照ULSAB所采用的术语, 将屈服强度为210~550 MPa的钢定义为高强度钢 (HSS) , 屈服强度为550 MPa的钢定义为超高强度钢 (UHSS) , 而先进高强度钢 (AHSS) 的屈服强度介于HSS和UHSS之间的强度范围。高强度钢具有良好的低温韧性、成形性和焊接性。高强度钢在汽车上应用和作用见表1。
表1公式中, Ps为压溃强度, AE为压溃吸能, Pt为压痕抗力, P为微量变形抗力, σw为疲劳强度, σb为抗拉强度, t为板厚, σp为成形构件应变下的流变应力, ED为动负荷设计弹性模量, n为常数。
由表1中各类关系方程可以看出, 除疲劳强度外, 其他各性能均正比于板厚和相应的材料性能n次方的乘积, 因此高强度钢板能够大幅增加构件的变形抗力, 提高能量吸收能力和扩大弹性应变区。高强度钢板用于汽车零件上, 通过减薄零件来减轻质量。与铝、镁、复合材料等相比, 高强度钢板的制造相对容易, 具有经济性较好的优势。
国外高强度钢在轿车车身上的应用比例逐年增加, 目前大约为50%, 而我国汽车工业计划用3~5年的时间将目前低于20%的比例提高到40%以上。
b.除高强度钢和超高强度钢以外, 结构钢、高强度不锈钢、高强度铸铁和粉末冶金等高强度材料也都是未来发展的选项。
(2) 轻质材料
a.铝及铝合金
铝密度约为钢的1/3, 具有质量轻、加工性能良好、抗腐蚀性好、吸振性强等优点。铝材在汽车上应用见表2。
以铝制件代替钢件后减轻的质量见表3。从表3可得出, 汽车每使用1 kg铝, 可减轻自重2.25 kg, 减重效应高达125%, 在汽车整个使用寿命周期内可减少废气排放20 kg。此外, 铝回收简便, 是除钢铁以外能最大限度回收利用的材料, 几乎90%的汽车用铝可以回收并循环利用。铝具有良好的物理和化学性能, 工业生产中的铸、锻、冲工艺均能适用, 是可采用多种铸造工艺制造零件的少数几种金属材料之一, 最适于应用广泛的压力铸造工艺。但铝合金的成本仍高于钢铁材料。
b.镁及镁合金
镁的密度仅为铝的2/3, 采用镁制造汽车零件的轻量化效果更胜于铝, 它可在铝减重基础上再减轻15%~20%。一是它的质量轻, 是所有结构材料中最轻的金属, 比钢铁轻75%, 比铝轻33%。二是它的比强度高于铝合金和钢, 比刚度接近铝合金和钢, 能够承受一定的负荷, 具有高度的抗冲击性。三是它具有良好的铸造性和尺寸稳定性, 容易加工, 废品率低, 从而降低生产成本。四是它具有良好的阻尼系数, 减振量大于铝合金和铸铁。用于壳体可以降低噪声;用于座椅、轮圈可以减少振动, 提高汽车的安全性和舒适性。五是100%的可循环利用的原料资源。镁合金材料在汽车上得到了广泛的应用, 涉及到的各种汽车零部件见图1, 其成本偏高于铝合金。
kg
c.钛及钛合金
钛具有密度小 (4.5 g/cm3) 、强度高 (1 500 MPa) 、比强度高、耐高温、耐腐蚀等优良的特性, 在汽车的动力部分得到广泛的应用。世界几大汽车生产厂家都在一些车型中使用钛材。据专家介绍, 钛合金主要应用在汽车排气系统、发动机系统、传动与减振部分, 用于减振缓冲器、从动轴、驱动齿轮配件和传动连杆等部分。受环保、能源的影响, 汽车轻量化的需求越来越高, 钛材在汽车上的应用也越来越受到关注, 但因其价格高而主要用于赛车上。
d.塑料及复合材料
塑料及其复合材料是另一类重要的非金属车用轻质材料, 它不仅可减轻零部件约40%的质量, 而且还可使采购成本降低40%左右。近年来塑料在汽车中的用量迅速上升。据统计, 世界汽车平均每车用塑料量在2000年就已达105 kg, 约占汽车总质量的8%~12%。塑料在轿车中的用量较高, 如奥迪A2型轿车的塑料件总质量已达220 kg, 占总用材的24.6%。发达国家车用塑料现已占塑料总消耗量的7%~11%, 预计不久将达到10%~11%。
目前, 车用塑料居前7位的品种与所占比例大体见表4。
国外汽车的内饰件已基本实现塑料化, 如今塑料在汽车中的应用范围正在由内装件向外装件、车身结构件扩展, 今后的重点发展方向是开发结构件、外装件用的增强塑料复合材料、高性能树脂材料, 并对材料的可回收性予以高度关注。从品种上看, 聚烯烃材料因密度小、性能较好且成本低, 近来有把汽车内饰和外装材料统一到聚烯烃材料的趋势, 因此其用量会有较大的增长, 预计聚丙烯和聚氯乙烯今后分别可保持8%和4%的年增长率, 聚乙烯的增长势头也比较强劲。
e.其他材料
轻质材料除了比较常见的以上材料以外, 精细陶瓷、金属基复合材料、非金属基复合材料等都是未来发展的选项。
2.2 轻量化工艺技术
锻造、铸造、冲压、焊接、热处理等成形工艺是汽车的制造基础和核心技术, 需要不断发展与创新。此外, 新的成形工艺可实现零件及车身部件结构的简化和轻型化, 节约生产材料、提高工艺性能, 如剪裁毛坯、液压成形、零件轧制、发泡铝成形、激光焊接等, 因此还需要加强新轻量化成形工艺研究和应用。所谓工艺轻量化设计, 是指在满足正常工作各项要求, 特别是安全性的前提下, 设计质量最轻的工艺。
(1) 轻量化成形工艺
采用轻结构设计与创新制造工艺是相辅相成的, 主要通过自主开发与轻量化结构相适应的成形工艺与模具技术, 还有汽车用高强度钢、铝合金、镁合金、塑料等先进加工工艺。
目前的轻量化成形工艺技术, 在金属材料方面, 剪裁拼接、激光拼焊板、液压成形、发泡铝成形、涂装、零件轧制、半固态金属加工、喷射成形等新技术将推动汽车轻量化发展;在塑料和复合材料方面, 推广塑料/金属复合材料、低压反映注射成型、气体辅助注射成型等技术以满足汽车轻量化。其中, 液压成形及泡沫铝工艺在汽车轻量化中越来越得到广泛应用。
a.管件液压成形技术是用来制造空心轻体构件的制造技术, 工艺过程见图2。金属件主要采用液压成形中的内高压成形技术, 见图3。内高压成形件具有质量轻、刚度好等优点。而且碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金及镍合金等都可用该技术成形, 原则上适用于冷成形的材料均适用于内高压成形工艺。液压成形通过简化模具, 减少零件数, 一次成形中空复杂零件来促进汽车零部件轻量化。
目前, 应用液压成形的汽车零件大体为以下几类:发动机系统零件, 如进气歧管、齿轮轴等;车身结构件, 如侧门横梁等;其他类, 如散热器支架等。
b.发泡铝成形技术见图4。
发泡铝是空气与铝复合而成的材料, 它是一种在铝基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型轻质多功能材料, 分为胞状铝 (闭孔泡沫铝) 和多孔铝 (通孔泡沫铝) 两类, 目前主要用于保险杠、纵梁、支柱等部件上。
(2) 结构件优化连接工艺
连接技术对汽车轻量化的发展有重要意义, 如粘接、铆接、翻边搭接、钎焊、螺纹连接等, 这些工艺对轻量化设计的意义见表5。
2.3 轻量化结构技术
(1) 采用最优化技术、模块化技术、细节化技术等设计方法对汽车结构进行优化设计, 即改进汽车结构, 减少零件数量, 使部件薄壁化、中空化、小形化、复合化, 对内饰、发动机及汽车底盘等所有汽车零部件进行结构改进。如车身结构的轻量化设计可以分为2种方法。a.在概念设计阶段将轻量化的思想融入到车身结构设计中, 设计出全新的轻量化车身。b.对现有车型进行轻量化改型设计。车身结构设计需要满足车身刚度、模态、碰撞安全性、疲劳寿命和NVH (振动噪声) 特性等诸多方面的性能要求和相关的法律、法规及标准, 进行轻量化设计也要满足上述性能的要求。而且, 对于车身结构设计, 车身结构的可制造性和生产成本也是不可忽视的重要因素, 尤其是对现有车辆的轻量化改型设计更重要。因此, 车身结构的轻量化设计就是应用优化设
计的方法, 减少零部件数量以及创造新的结构, 在保证车身结构性能要求的前提下, 提高材料的利用率, 减少冗余的材料, 从而达到车身结构轻量化的目的。
(2) 开发汽车车身、底盘、动力传动系统等大型零部件整体加工技术及相关的模块化设计、制造技术, 使节能型汽车从制造到使用的各个环节都真正实现节能、环保。研究常用汽车零部件模块化设计数据库及模块化方案, 常用和典型模块的参数化设计等, 建立模块化设计知识库和专家系统。
(3) 以计算机辅助工程 (CAE) 方法作为获取知识的手段, 建立轻量化汽车零部件性能数据库及成形工艺咨询库;建立常用车型材料在成形前、后及不同使用时间的参数库;建立吸能部件优化设计专家系统, 开发新一代汽车CAE软件系统。通过建立这些数据库和专家库, 大幅度提高我国汽车结构设计水平, 为快速进行汽车结构轻量化设计提供有力的手段和有效的工具。
3 轿车轻量化技术应用案例
3.1 国内某A企业的车型a
近年来, “A企业”重点开展了汽车轻量化专项研究, 从应用轻质新材料、采用新工艺和实施结构轻量化三方面着手, 并结合材料的高性能、易成形、可回收等要求, 已经把一些轻量化技术运用到新车型的开发中, 主要表现在系列新车型上已经开始运用高强度钢板、激光拼焊技术, 并在底盘、动力系统开始运用镁、铝合金;该车型大量运用高张力钢板、大量采用铝合金部件 (比如轮圈、变速器构件等) 等, 使得该“车型a”的整车质量 (1 040kg) 在同级车中达到最优, 实现了汽车减重10%~14%的初期目标, 2008年“企业A”汽车轻量化达到13%16%。
3.2 国内某B企业的概念车b
“B企业”依据国家科技部下发的863计划, 将车身减重这一技术成功地应用在新概念轿车“概念车b”上。“B企业”系统地将轻量化设计运用于“概念车b”的车身、发动机、悬架等各个领域, 实现了车身质量大幅减轻, 在保证整车高性能、舒适性和安全性的前提下, 达到显著降低油耗的目的。“概念车b”的车身采用承载式结构、紧凑型设计, 保证所有的钢梁都能够承重, 并采用铝合金、复合材料等新型材料, 在提高车身强度的同时大大减轻了车身的质量。另外, 某型号发动机气缸体为铝合金材质整体框架结构, 在减轻自身质量的同时, 又提高了冷却效率, 使之耐用、寿命长。在突出自重轻、低噪声, 低转速、高扭矩特性的同时保证了燃油的经济性。经过整车轻量化处理后, “概念车b”实际车重减轻了近百公斤。
3.3 国外某C企业的车型c
国外“C企业”于1 9 9 3年开始研制的“车型c”采用了铝质车架ASF (Aluminum Space Frame) 技术, 减轻车身质量15%, 油耗随之降低5%~8%, 大大改善了加速性和燃油消耗, 被评为1998年度“最豪华的车型”。1999年推出“车型c”的升级版, 整车铝外壳, 从前顶柱到行李箱边, 包括车把手都是铝冲压成形。整车质量比传统钢制车身减轻40%以上, 仅有895 kg。油耗降低3 L, CW (阻力系数) 值创纪录达到0.25。
4 讨论
4.1 新材料技术可行性、经济性和回收性
由于人们对安全性和舒适性要求的提高, 国家可持续发展政策出台, 汽车自重不断增加, 资源消耗严重, 油耗和污染亦随之增加。为降低油耗减轻污染, 节约资源, 推行可持续发展, 汽车轻量化势在必行。
据统计, 汽车高强度钢和轻质材料减重效果及经济性见表6。
目前, 高强度钢和超高强度钢在汽车制造中比例不断增大, 促进了汽车轻量化。由于钢铁材料在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低成本方面具有综合的优越性, 其在汽车材料中的主导地位仍是不可动摇的。高强度钢和超高强度钢应用在汽车车身、底盘、悬架、转向等零部件上, 将会成为未来材料的中坚力量, 因此高强度钢是汽车钢铁材料今后的主要发展方向之一。
铝合金材料具有优良加工性能, 减重效果明显, 回收利用简便, 加之我国铝资源相对丰富, 是仅次于钢铁的结构材料, 铝将是汽车轻量化中经济适用和最有竞争力的材料。
镁合金材料在汽车上得到了广泛的应用, 涉及到汽车的各种零部件, 但从成本上看它仍然偏高于铝合金。镁合金是最轻的工程金属材料, 且100%的可循环利用, 镁合金将是本世纪最具开发前景的轻质结构材料。
目前, 钛合金连杆、弹簧、悬架弹簧、气门弹簧、气门等在汽车上已成功应用。疲劳寿命比一般钢车架高出5倍, 质量要略重于铝合金, 是制造车架的最佳材料。由于成本比较高, 目前钛主要应用在赛车上。
现代汽车的材料约10%以上由塑料构成, 塑料在汽车中的应用范围正在由汽车内部装饰扩展到汽车外部结构。除聚烯烃材料近来在汽车领域的应用量大增外, 聚氨酯、增强复合材料等在汽车行业的运用也日益增加, “以塑代钢”为塑料工业提供了更加广阔的发展前景。
目前, 由于轻质材料的价格成本普遍明显高于传统车用钢铁材料, 故如何降低轻质材料在汽车零部件应用中的综合成本, 将成为汽车轻量化技术发展的另一研究方向。
4.2 轻量化工艺可行性
液压成形, 特别是内高压成形技术, 简化了模具, 缩短产品周期, 而且能制造出其他工艺无法实现的复杂结构, 对提高汽车性能、减少零件数量和汽车轻量化有着十分重要的意义, 已获得广泛应用。
新的成形工艺以及和新型材料的结合, 如发泡铝、成形轧制、激光加工等技术在汽车轻量化中发挥着重要的作用, 但尚有成本高、工艺复杂等问题, 需尽快解决。
4.3 轻量化结构可行性
结构优化可从源头上促进轻量化。开发汽车车身、底盘、动力传动系统等大型零部件整体加工技术和相关的模块化设计和制造技术, 研究常用汽车零部件模块化设计数据库及模块化方案, 常用和典型模块的参数化设计等, 建立模块化设计知识库和专家系统, 能促进汽车从制造到使用的各个环节都真正实现轻量化、节能、环保。
4.4 轻量化技术安全性
首先, 汽车轻量化技术研究在保持汽车原有的性能不受影响的前提下, 既要有目标地减轻汽车自身的质量, 又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性。其次, 汽车轻量化后, 碰撞时惯性小, 制动距离减小, 另外发生碰撞时塑性材料对人的冲击小, 所以更加安全。再次, 汽车轻量化后, 车辆行驶时会因底盘质量减轻而减少颠簸, 整个车身会更加稳定, 而轻量化材料对冲撞能量的吸收, 又可以有效提高碰撞安全性。
5 结论与展望
综上所述, 汽车轻量化主要有3种途径如下。
(1) 对汽车车身、底盘、发动机等零部件进行结构优化, 在结构设计上主要采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等方法。
(2) 在使用材料方面通过材料替代或采用新材料来使汽车轻量化。在替代材料方面, 可使用铝、镁合金等有色金属材料, 塑料聚合物材料, 陶瓷材料等密度小、强度高的轻质材料;或者使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好的截面厚度较薄的高强度钢。
(3) 采用先进的制造工艺, 使用基于新材料加工技术而成的轻量化结构用材, 如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光焊接板材等。
