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关键词: 计算机网络; 实践教学; 多维; 仿真软件
中图分类号:G642.0 文献标志码:B 文章编号:1006-8228(2012)11-39-03
Construction of multi-dimensional network practice teaching system
Yan Yan
(School of Computer Sci. &Tech, Nantong University, Nantong, Jiangsu 2260019, China)
Abstract: In order to improve the "computer network" course teaching effect and the students' practical ability, the practice of the course is divided into four levels: verification type experiment, configuration type experiment, the design type experiment and innovative type experiment. Network protocol analysis software, digital China routers and switches, Packet Tracer software, the NS2 simulation software and so on are utilized respectively to build multi-dimensional computer network practice teaching system. It can guide and help the students with the computer network practice from the simpleness to the complexity, and achieve the goal of improving the teaching effect.
Key words: computer network; practice teaching; multi-dimension; simulation software
0 引言
“计算机网络”课程是目前国内外高等院校计算机专业及相关IT专业本科生和研究生必修课程,是计算机专业课程的核心课程之一。该课程具有学科交叉、理论知识抽象和实践性强等特点,历来是学生比较难学的一门课程。
计算机网络有着自己非常明确的体系结构,结合ISO/OSI-RM和TCP/IP协议族, 很多教材将其分成五个层次来讲述,在每个层次上的不同的协议以及数据包的格式都是课程学习的重点和难点,如何理清并让学生熟练掌握,是计算机网络教学历来探讨和研究的问题[1,2]。笔者建议通过多维的计算机网络实践教学系统的构建,通过验证型、配置型、设计型和创新型实验的多维手段,让学生加强对理论知识的理解,强化理论联系实际的能力,提高网络配置动手能力,最终能够实现网络的规划和设计,达到创新的目的。
1 计算机网络实践系统的划分
实践是检验真理的惟一标准,同时,实践对于学生来说,是巩固理论基础,获得真知的主要过程。本系统将实践过程划分为四个模块,如图1所示,这四个模块既可各自独立,又相辅相成。
[验证型实验
采用协议分析软件对计算机网络各个层次的协议进行分析和验证][配置型实验
采用神州数码公司的交换机和路由器实现对交换机和路由器的基本配置][设计型实验
采用Packet Tracer模拟软件实现网络构建和配置
][创新型实验
采用NS2模拟软件模拟已有协议的实现或对协议改进验证]
图1 实践系统结构图
1.1 验证型实验
验证型实验是一种最为基础的实验手段,针对计算机网络课程内容的特点,在大多数教材中采用的是结合开放系统互连参考模型的七层结构和TCP/IP协议体系族的四层结构,将计算机网络划分为五层,分别是物理层,数据链路层,网络层,传输层和应用层。目前我们采用的是西普数据的网络协议分析软件,该软件有两大主要部件,网络协议编辑软件和网络协议分析软件。
网络协议编辑软件的主要功能是数据包的生成和发送。它有四大功能区:数据包列表区、数据包编辑区、协议层结构和十六进制显示区。在数据包列表区可以通过选择各种协议的模板,建立各种类型的数据包,同时也可以在数据包编辑区来根据自己的需求重新编辑数据包的各个字段来产生新的数据包;协议层结构以图形的形式显示所编辑数据包的分层信息;十六进制显示区能按照用户的操作实时刷新显示用户编辑数据包的十六进制数值。
关键词:网络;美术;教学系统
国家课程的深入改革和发展对具体的美术教学提出了全新的要求。其中,如何在信息时代将网络技术同美术课程结合起来,拓宽美术教育教学的内容与途径,激发学生学习美术的兴趣,增强美术教育教学的针对性与实效性就是美术课改工作的重要内容。
一、基于网络的美术教学系统的界定
教学系统是指根据一定的教学目的,由相关要素构成并实现相应教育功能的整体及其组织形式。这里的相关要素包括教育者和受教育者。要素间的关系和联系形式就是通常被称为的具有组织系统特性的教学结构。基于网络的教学系统,是指在互联网的基础上,以互联网为辅助教学媒介,进行有针对性和计划性的教学,并达成预期教学目标的教学整体及其组织形式。将互联网引入美术教育教学,通过整合网络信息技术与美术课程,将网络有机融进美术教学的过程,使网络与美术课程的结构、内容、资源以及教学实施等融为一体,成为课程的有机组成部分,以便更好地实现课程目标。
二、基于网络的美术教学系统模式的类型
对于“模式”,不同的研究者基于不同的研究角度和需要有着不同含义的界定。基于网络的美术教学模式,笔者认为,它首先是在传统模式基础上的一种改进,而非对传统模式的完全颠覆,是将传统课堂教学与网络技术进行合理整合而产生的一种教学组织形式和平台。当然,基于网络的美术教学系统,由于实际教学情况各异,因而运用网络教学的模式呈现出多元化的状态。基于网络的美术教学系统主要分为以网络为信息工具的探究式教学系统模式、以网络为辅助工具的教学系统模式和基于网络的专题式教学系统模式等。
1.以网络为信息工具的探究式教学系统模式
信息资源丰富的网络是弥补美术教材信息单一、表达手段落后和教学资源单薄等不足与局限的重要媒介与手段。目前,以网络为信息工具的探究式教学已成为广大美术教师最常用的教学模式。运用这种教学模式,师生均可以通过网络搜集辅助课堂教学的资料,为课堂学习做好教材、作品、相关评论等方面材料的准备。具体说来,就是教师先确定学习主题,然后在教学过程中将主题分解成若干子主题并分配给学生,让他们自主地运用网络搜集相关材料和完成学习。该模式深化的形式之一就是进行网页式教学。在网页式教学中,制作好的背景介绍、作品欣赏、作家园地、链接等能引起学生的极大兴趣,他们可以观看、下载和链接,还可以将喜欢的作品介绍给朋友。
2.以网络为辅助手段的课堂教学系统模式
以网络为辅助手段进行教学,这种教学模式有利于充分发挥网络资源的优势和交互功能,而且还有利于学生进行创作,在网络上展示自己的作品,发表自己的观点看法,相互交流与评价等。另外,还可以建立学生电子学习档案,并将他们的各类作品、学习目标、学习任务、学习态度、学习时间、学习过程、自我评价、他人评价、学习资源等纳入电子学习档案的管理之中。这一教学系统的构建和实施有利于充分展示网络辅助美术教学所产生的良好效果。
3.基于网络的专题式教学系统模式
在具有丰富美术学习资源的网络上建设主题式教学系统,该系统所提供的学习信息和参考资料,无疑比传统课堂教学中教师提供的资源更丰富、更全面,也缩小了学生信息查找的范围,使他们在学习的过程中不必花费较多的时间和精力去查找和处理信息,而把精力放在学习上。同时,因基于网络的专题式教学系统具有方便学习作品展示以及师生交流、评价方式多元等特点,能有效地开展教学活动,切实激发学生学习兴趣,让学生深入学习,主动建构知识体系,从而达到课堂教学目标。
三、对基于网络的美术教学系统模式的设计
基于网络的美术教学系统必须是优良的教学设计平台。首先,基于网络的美术教学系统能比单纯的教材提供更多、更全面的学习资源,同时具备线上交流、展示、评价和记录学习过程的功能。基于网络的美术教学系统作为时兴的教育技术与课程整合的一种教学模式,为美术学科的教学改革提供了一个较好的思路和框架。基于网络的美术教学系统是围绕美术教学展开的资源平台。它既可以用来存储、传递、加工和处理教学信息,又能让学生进行自主学习和协作交流,并记录学生的学习情况,进行在线评价反馈。
在建设基于网络的美术教学系统时,教师首先要对教材内容进行认真的研究,对教材所规定的教学目标有深刻和准确的把握。作为教学系统的有机组成部分,教师、学生、教材和网络四者如何在网络平台上相互作用,以形成一个通畅的教学整体是设计必须解决的重要问题。比如,设计《我们的奥运》、《门》的美术教学系统,教学对象均为师专学校某班,其中《我们的奥运》课题为单元式课型,《门》课题为单课式课型。
在教学实践中,通过观察和反思教学的效果,笔者认为,美术教学系统的基本结构可以由教学内容的选择、课前温习区、学习资源区、学习讨论区、学习档案区这五个主要部分组成。
1.教学内容的选择
在构建美术教学系统时,教学内容选择非常重要,因为它决定了适合网络技术支持的教学内容的主题选择,也影响着不同学习目标的实现和阶段性教学的实施进程。因此,在确定教学内容的时候,要源于课本,又不能拘泥于课本,而应该围绕着主题进行相关的整合,要有适度的灵活性、开放性和扩展性。
2.课前温习区的设计
在进入基于网络的美术教学系统后,学生首先进入“学前准备区”,并完成三个方面的任务。一方面,参加对前面知识的简单检测,以温故而知新。另一方面,阅读教师的电子教案和课件,清晰地了解教师的教学目标和教学思路,对新课内容有所预习和准备。此外,提供完成作业的辅助资料,包括作业完成规范、供选择的研究课题以及他人完成的优秀作品等。
3.学习资源区的设计
设置学习资源区是营造学习情境的重要手段,而且掌握大量的背景知识是顺利进行自主学习、合作学习和探究式学习的重要支撑。设置学习资源区的核心工作就是要建立起资源库。在选择资源时,教师应将学习内容按专题学习资源、美术学科学习资源和综合学科学习资源三个知识模块进行构建,所建立的资源库可以支持学生依自己的学习兴趣和探究方向进行研究学习。比如《我们的奥运》教学系统就由“奥运标识”、“绘画奥运”、“奥运文化”、“综合学科学习资源”等栏目内容构成。
4.学习讨论区的设计
不同的教学内容、教学环节和教学模式,就需要不同的交流方式。基于网络教学系统的课堂交流更通畅、灵活和活跃,既可以设置学习论坛、教师信箱,也可以即时点赞或吐槽,以方便师生间的探讨交流。
5.学习档案区的设计
作为基于网络的美术教学系统的重要组成部分,学习档案区不仅能有效体现网络的交互性和技术优势,也使教学内容的选择、课前温习区、学习资源区和学习讨论区等环节获得走完最后一里路的保证。这个区主要对作品展示、学习档案记录和多元评价等相关的内容进行设计和呈现。
参考文献:
关键词: 网络教学支持平台 教学资源 自主学习
一、引言
伴随着终身学习时代的到来,普通高校的职能由过去的“传道、授业、解惑”转变为更多地强调知识与技能的传授,教育理念、教育模式悄然发生了变化。教育信息化建设也由校园扩展到城域,和我们的学习、生活紧密连接在一起了。
在网络资源日渐丰富的情况下,已有的教学资源库辅助教学的效果并不是很理想,网络课程也缺乏统一的管理和模式,如何更好地利用网络为教学和学习服务,发挥网络教学的优势,是当前亟待考虑的问题。本课题旨在通过建立一个通用的网络教学支持平台,为学生自主学习建立一个相对完整的学习平台,作为学生开展自主学习、协作学习、综合学习的知识库,真正做到将课堂延伸到生活中。
二、网络教学支持平台的优势
网络教学支持平台具备教学支持服务、自主学习服务、学习过程管理功能,它最终是为服务教学,更好地辅助课堂教学,为学生的自主学习提供帮助,促进学生创新能力的培养,主要具有以下几个方面的优势。
1.充分发挥学生的个性
传统的课堂教学中,各种教学活动都是把学生置于共同的影响之下,采用相同的教材,同一个教师讲授,在一定程度上束缚了学生的创造力,统一的内容和固定的方式培养出来的学生个性得不到充分发挥,学习需要不可能完全获得满足。而学生通过网络可以进行异步的交流和学习,可以在任何时间进行学习或参与讨论,及时按要求调整学习进度,从而实现真正的个性化教学,充分发挥学习目标的激励和导向作用,提高自主学习与创新能力。
2.教学资源实现共享
教师利用计算机技术制作图文声并茂的课件传到网络上,供学生课前预习、课后复习,这样就将本校优秀的教学资源集中在一起,最大限度地实现了资源共享。同时,优良教学传统在新老教师之间有序传承,呈现了一批优秀教师的智慧结晶,使教学钻研精神和教学成果在学校永久地流传,为学校的文化积淀打下基础,对促进青年教师的教学水平提高也有积极的作用。当学生所需要的资源可以轻松地适时地获得时,其学习热情将保持,学习效率也会提高。这对于培养学生全面发展、独立思考的能力具有潜移默化的作用。
3.适合不同层次的教学
通过网络教学支持平台,不同程度的学生可以按照自己的学习模式学习,寻找适合自己的学习目标,调节学习进度;教师也可以根据不同层次制定不同的教学目标,个别化进行辅导。
4.兴趣来源与工具
“授之以鱼,不如授之以渔”。“兴趣是最好的老师”。网络教学支持平台利用学生对电脑的兴趣,更好地为学习服务,对所浏览的教学资源库感兴趣,学习过程中遇到的难题就会想办法解决。在学习的同时,信息技术素养也得到了提高,学习从课堂延伸到课外,从教师指导变成自主学习,从被动变成主动。
三、网络教学支持平台的结构
本课题设计的通用教学支持平台,既是一种教学系统又是一种学习系统,强调以学生的学习为中心,为学生营造一个激发主动学习的学习环境,通过合理的资源配置和适当的教学策略为学生提供全面的支持和帮助。
1.资源库
它为学习者提供在学习过程中所需要的各类素材、教学背景资料、补充材料,是专为学习而设计的结构化的资源库,针对性强,受众就是这个班级的学生,甚至可以是整个学校的学生,即一定范围内的学习者。资源库中的材料是经过挑选后组织的,可以用于直接学习。
2.智能教学系统
基于建构主义学习理论和教学理论,运用智能技术,根据学习者的模型数据和知识类型,调整教学过程中采用的教学策略,帮助完善学习过程,从而实现适应性学习和智能化教学。
3.交流与协作系统
包括同步交流和异步交流系统,如BBS、QQ、电子邮件、智能化答疑系统,等等。Web教学平台支持协作学习,学生可以自行分成几个小组,通过协作学习,如:共同决策解决问题、学习者阐述各自的观点、学习过程的反馈等,加深小组成员对问题的理解。
4.学习评价系统
根据某些标准对学习者的绩效进行鉴定和价值判断,包括两类:第一类是学生进行在线测试后按照标准参照评价,第二类对学习者动态、持续的学习过程和学习者的进步的评价。
5.教学管理系统
主要包括网络课程管理分系统和个性化信息空间。网络课程管理分系统主要完成网络课程及相关教学资源的编辑录入、修改完善和维护工作。个性化信息空间包括个人档案、网络信息、个人日程安排等信息管理。
四、具体应用
教学平台具有信息传递、资源整合、网络连接等多元学习界面的特性,教师在课堂之外,可以充分运用辅助教学策略,将教学过程延伸到课前、课后,借助网络进行教学、辅导、测试等全方位的学习过程,更好地服务于课堂教学。学生通过教学平台,可以进行主动学习,只要注册就可以使用该系统,分为课程学习、立体化资源、作业查询、线上练习、互动教学等模块,课后可以自我调节学习过程,这就为学习者营造了一种主动学习的氛围。
我长期担任《计算机多媒体制作》课程的教学工作,通过研究本课题,开发制作了一个通用的网络教学支持平台,开设网络课程,提供课件、教案、参考资料、授课录像、答疑库等教学资源,促进教材、教案的动态化。这套集网络化教学、研究性学习等多种用途于一体的远程教学平台,对课程的建设具有重要的意义,能够有效地推进高校教学现代化进程,实现优质教学资源共享。
课程学习:通过该模块可以进入该课程学习,包括这门课程的课程介绍及特色,教学大纲和视频教学系统,通过在线观看教师上课的授课录像,学生可以进行课程的实时学习。
立体化资源:包括CAI课件、教案、习题、课程实践、网络资源、图书资源、参考资料等,采用基于网页的异步授课方式,不受时间的限制,学生可以在任何时候通过浏览网页进行学习。进入这个模块,学生可以查阅到本课程所有的教学资源,方便课后的复习,或者进行课前的一些准备学习,对于上课过程中碰到的一些疑问还可以在相关的参考资料中找到答案。
作业查询:进入这个模块,学生可以查询本课程布置的作业、自己上交情况和相应的分数。
线上练习:题库管理子系统提供了大量的试题和不同的试题类型,系统对不同的题型分别进行编码,学生可以通过在线练习子系统随机抽取试题库中的试题,进行练习,帮助巩固学过的知识。系统可把相关问题答案及学生的答案添入数据库中,教师在进行批阅时,可以参照原题及给出的答案进行评阅;最后,系统会把各题所得的分数进行自动汇总,得出总分。
互动教学:包括教学答疑和师生交流版块,学生在学习过程中如果遇到疑问,可以通过在线答疑子系统浏览所有提出的问题及答复,还可以和在线学习伙伴对学习中碰到的问题进行讨论和求助,如果教师不在线,也可以采用留言的方式,等待教师的回复。任课教师还可以就某些重要问题组织专题讨论。系统提供有个人问题及留言的相关记录,供本人进行参考。
五、结语
从《计算机多媒体制作》这门课程运用网络教学平台开展教学的情况来看,学生的学习积极性得到了很大的提高,确定了其在教学过程中的主体地位。学生通过个体学习、小组协作、互动交流,学会搜集和处理各种教学信息,能够自主学习,并提高了动手能力,学习兴趣和成绩都有所提高。我们要进一步开展教学改革,积极探索更加适应网络教学平台的教学策略,更好地突出网络教学平台在实现人机相互交流和相互作用中的技术特征和优势,激发学生的学习热情,提高课堂教学质量。
参考文献:
[1]肖君.网上教学资源支持服务系统的建设.中国远程教育,2002.
[2]冯宁.利用“天空教室”网络教学平台建构高等数学教学之策略研究.常州轻工职业技术学院学报,2007.
[3]寇媛媛.网络教学平台的发展现状及趋势.电子设计工程,2011.
关键词:教务管理信息系统;构件技术;构件化体系结构
中图分类号:C93
文献标志码:A
文章编号:1673-291X(2010)16-0274-03
教务管理是学校的主要日常管理工作之一,涉及面广,工作量大,情况复杂,国内大部分职业技术学校的教务管理系统建立在C/S体系结构基础之上,即大家熟知的客户机和服务器结构,这种结构随着学校办学规模的扩大和办学层次的提高,已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用,因此迫切需要研制开发一种基于网络的综合网上管理软件来适应职业技术学校的快速发展。
一、教务管理系统的架构平台
教务管理信息系统主要功能模块应包括:系统及权限管理、公共信息管理、学籍管理、成绩管理、教师管理、毕业管理、考务管理、教材管理、教学计划管理、选课系统、排课系统、教务办公等。
从设计结构上看,当今世界管理软件技术的两大主流技术架构是C/S体系结构和B/S体系结构。C/S是美国Borland公司最早研发,即大家熟知的客户机和服务器结构;B/S结构即浏览器和服务器结构,由美国微软公司研发,它是随着Intemet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。形成三层结构,第一层为浏览器,第二层为Web服务器,第三层为数据库服务器。浏览器是用户输入数据和显示结果的交互界面,用户在浏览器表单中输入数据,然后将表单中的数据提交并发送到Web服务器,Web服务器应用程序接受并处理用户的数据,并从数据库中查询用户数据或把用户数据录入数据库。最后Web服务器把返回的结果插入HTML页面,传送到客户端,在浏览器中显示出来。B/S是一次性到位的开发,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式(比如LAN,WAN,Internet/Intranet等)访问和操作共同的数据库;特别是在JAVA,C#这样的跨平台语言出现之后,B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。
二、教务管理信息系统的建立
1.首先用UML语言进行建模:第一类是用况图,第二类是静态结构图(statie diagram),包括类图、组成结构图、对象图、构件图、部署图和包图。第三类是动态行为图(Behaviordiagram),包括顺序图、协作图、状态图、活动图、交互纵览图和计时图。在一个活动图中,如果用顺序图或协作图(或者是二者的结合体)来替换其中的某些活动,将得到UML2.0中的交互纵览图。
教务管理系统中的参与者主要包括使用该系统的用户:系统管理员、教务管理员、教师和学生。下面以选课管理为例进行说明,这里所涉及的选课管理模块主要提供以下两方面的服务:(1)信息管理:教务管理员管理任课教师信息和课程信息。(2)课程查询:学生可以查询课程情况。
通过分析得到选课模块的用况图,如图l所示。选课系统的用况图还可进一步细化为学生选课用况图和管理员处理选课结果用况图。
教学管理系统中学生选课的顺序图(如图2所示)。顺序图以时间顺序显示对象在其生命周期内的交互活动。它只显示参与的对象,而不刻画对象间的关系或对象属性。顺序图采用两维坐标:垂直轴表示时间,水平轴表示不同的对象。水平有向线代表对象间交互的消息,并用消息名标记,或者用顺序号显示交互顺序,而且可以在交互附近各种消息,如:定时标记、动作等,图左边还可以增加脚本加以补充说明。
教务管理系统是一个基于校园网和数据库的应用系统,图3是教务管理系统的配置图。配置图由节点构成,节点代表系统的硬件,组件在节点上驻留并执行,配置图表达的是运行系统的结构。教务管理系统以微软的SQLServer为数据库管理系统。教务人员的部分管理以及学生选课、网上查询等采用B/S模式,教务处的管理人员利用定制的客户端程序以C/S模式直接访问数据库,处理更多复杂业务。
采用EJB构件实现技术编写程序,这些应用程序只需编写一次,然后可以在支持EJB规范的任何服务器平台上配置,用EJB结构开发的应用程序是可伸缩的、事务性的、多用户安全的。
2.构件的设计过程。以学生选课为例说明构件的设计过程。
图4中LoglnConttoServlet是一个Serv/et,运行于Web服务器之上,等待学生登录选课子系统请求的到来。若学生请求登录选课系统,并输入学号和密码,则此构件会触发统一服务定位器Locater构件,这个构件会按照要求查找EJBHome接口,在图中将会查找到构件LoginSessionBean,这个构件将会触发构件LoginDtoAssembler构件,它是一个DTO生成器,之后将学生的用户名和密码封装到DTO中,生成图中的LoginDto构件,再往下,此DTO被传输LoginEntityBean中,这是一个实体Bean,它会与数据库进行交互,从而能够得出学生登录信息是否合法,如合法则允许进入选课子系统;否则会提示出错信息,并将此次登录会话放人系统日志中,这通过构件SystemLogin完成,若登录成功,此构件还负责将学生学号存放到当前会话对象Session中。
上图5中CourselnfoControServlet是一个Servlet,运行于Web服务器之上,等待课程表信息查询请求的到来。若学生想查询学期课程信息,此构件会触发统一服务定位器Locater构件,这个构件会按照要求查找EJB Home接口,在图中将会查找到构件CourselnfoSessionBean,此会话Bean将会CourselnfoEntityBean,这是一个实体Bean,它会与数据库进行交互,从而能够将课程表信息查询出来,之后转交给构件DisplayCourseInfo负责显示给用户。
下图6 SelectCourControServlet是一个Servlet,运行于Web服务器之上,等待学生选课请求。若学生想进入选课子系统,则此构件调用CourseForm构件,这个构件的功能是负责向学生显示选课表单,学生可以在此表单上填写课程代码和教学班号,当学生填写完课程代码和教学班号之后,点击提交按钮,子系统会调用SelectBean构件,而此构件又会调用下面五个构件,构件SeoreLimit的功能是检查学生已选学分是否超过规定值;构件StudentLimit检查选择该课程人数是否超过规定值;构件DuplieSeleet检查是否重复选课;构CourseIdExsit检查是否是合法的课程代码和教学班号。若所有这些检查都符合要求,则会进入下一个构件SubmitSel-Course,此构件会将选课信息提交至数库,并给出相应的选课成功提示信息。
以上就是以第一次选课为例创建EJB构件的实现步骤。其主要的业务逻辑有:选课编码的录入和判断,所选课程门数是否超过上限的判断,所选课程和已选课程是否有时间冲突。这些逻辑通过一个无状态会话Bean实现。选课过程中,通过一个有状态会话Bean来保存选课操作中的选择,通过一个实体Bean来实现选课结果,在此基础上对管理系统其他部分同理设计就能编制整个教务管理系统。
通过这个教育系统,就能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式来访问和操作此系统,并能有效地保护数据平台和管理访问权限,服务器数据库也得到了安全保护,满足了职业教育教务管理的需要。
参考文献:
[1]杨芙清.软件复用及其相关技术[J].计算机世界:产品与技术版,1999,(3):29-33.
关键词:网络经济结构组成;人际传播;人际交流活动;沟通
网络经济,作为新经济的核心,在短短20年间不仅创造了新的生产方式,更打造了新的生活方式。一个产业迅猛发展的背后,不仅是生产关系的革新,更是一种思维模式运作的转变,在我国“十二五”规划期间,如何运用正确的价值观优化这个新兴产业的产业结构,使其科学的、可持续的发展,是摆在从业者面前迫切需要解决的一个问题。
大体上,现阶段我国网络经济市场由几个部分组成:移动增值业务、网络游戏、网络广告、电子商务、搜索引擎等。根据iResearch研究数据显示,当前网络经济市场规模中,移动增值所占比例最高,2006年时,这一比重达到了34.8%。一方面,移动增值业务作为网络经济构架中的一个基础服务项目,势必会作为市场规模中的一大支柱。但是如此高的比例从另一方面也反应出了一些问题。首先,通俗的说我国现阶段亿万网民所缴网费成为了网络经济产业的一个支柱点,这是不合理的。作为虚拟世界中人与人沟通的一个载体,增值业务起到的是相当于现实生活中基础设施服务的一个角色,显然我们很难想象现实中人们出门需要收取过路费的情况。其次,当今中国的网络经济模式已经开始多元化的发展,人与人在现实中的沟通模式越来越多的随着技术的发展被移植到了网络世界中,而较高的移动增值业务收费无疑成为了更多人进入或者说深入虚拟世界的一个门槛,从长远来说,这是不利于网络经济可持续的发展。
网络经济市场结构中,所占比重排在第二的项目分别是网络游戏。如上所述,网络游戏移植的是人与人之间通过各式各样沟通从而获得娱乐的模式。早期的网络游戏构成主要是指以计算机为运行主体的单机电脑游戏,它不依赖于网络的存在,仅仅通过人与计算机的互动完成游戏,这在一定程度上:弱化了网络的优势。后来,在线游戏的诞生改变了这一局面,游戏厂商通过网络服务器的技术,最大程度的将同款游戏的玩家通过网络联系在一起。如果将单机游戏比作自给自足的小农经济,在线游戏无疑就是开放的市场经济,其变化的核心在于加强了一个虚拟世界中,人与人的沟通以及人与虚拟社会的沟通。而一旦这种沟通产生了,就如同社会的发展必定会诞生经济模式。一开始,网络游戏主要依靠受众购买游戏软件获利,后来第一批在线游戏诞生后,收益模式转变成了受众通过支付一定的费用来换取游戏的参与资格,到现在在线游戏基本免费,而游戏厂商则是通过游戏虚拟世界中产生的经济体获利,或是依靠成本转嫁的方式获取第三方投资的资金。因此从网络游戏收益模式的转变中我们就能看出增加虚拟世界中人与人沟通的重要性。
关键词:UML;领域模型;网络评教系统;面向对象技术;Java
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)26-6411-03
Domain Model Construction of Network Teaching Evaluation System in Higher Vocational Colleges Based on UML
HU Shi-gang, LI Ze
(Academy of Information Technology, Hubei Polytechnic Institute, Xiaogan 432000, China)
Abstract: UML(Unified Modeling Language) is an important application of object-oriented technology, and also a useful analyzing and designing tool toward objects in modern software engineering. The domain model is used to describe the business in the field of things or concepts, with state and behavior characteristics. After introducing UML’s essential content, the paper describes how to use UML to design domain model of Network Teaching Evaluation System in Higher Vocational Colleges.
Key words: UML; domain model; network teaching evaluation system; OOA&OOD; Java
软件系统中的模型代表真实世界中的实体。在软件开发过程中,领域模型聚焦于分析业务领域本身,从中挖掘重要的业务领域概念,同时理清业务领域概念关系。它是真实世界中实体的软件抽象,用于描述业务领域中的事物或概念,具有状态和行为特征。
领域模型是业务分析模型的一部分,用于帮助领域专家和开发人员理解或模拟问题域中的真实实体,以使之更加贴近应用系统中的业务实体。由此可见,领域模型的建立是软件分析与设计过程中的重要组成部分。
UML的出现统一了面向对象建模的基本概念,术语和图示符号,描述了建模过程所必须遵循的基本步骤,为学者和软件工程师之间研究交流提供了共同语言。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言,集软件研究领域的许多新思想、新方法、新技术于一体,强有力地支持软件开发的全过程。
UML采用图形表示法,共定义了5类模型图――用例图(Use Case)、静态图(Static Diagram)、行为图(Behavior Diagram)、交互图(Interactive Diagram)和 实现图(Implementation Diagram),为人们提供了从不同角度去观察和展示系统的各种特征的一种标准方法。
1 网络评教系统领域模型的UML建模过程
1.1 理解需求
通过与学校质量管理人员、教学院系管理员、学生用户和教师用户等的详细沟通与交流,在明确系统功能和熟悉业务领域后,本文综合分析教学质量管理业务领域知识,从而详细描述软件功能需求,形成软件需求分析报告,构建软件需求可行方案,为软件设计工作提供指南和依据。本文明确了系统功能目标和性能目标:
1) 保证系统的安全性。为保证数据的一致性和减少丢失,本系统需要定义清晰的用户角色和严格的控制访问权限来对用户操作和系统维护进行控制。
2) 提高系统的可靠性。要保证系统在运行过程中尽量不发生软件或硬件故障,在发生误操作时,系统应具有较强容错能力,减少误操作造成数据信息被破坏。
3) 保持系统的可扩展性。在进行系统设计时,需要保持系统具备良好的可扩展性,为系统的日后扩展做好准备,使得学校质量管理体系其余部分的业务逻辑模块能够顺利加入本系统。
1.2 分析
分析的任务是找出系统的所有需求并加以描述,同时建立模型,以定义系统中的关键领域模型类。分析与需求捕获相比,最主要的差别在于它可以使用开发人员的语言来描述。
1) 需求分析
首先定义用例,确定系统的功能需求。通过分析,本系统的角色有Admin(超级管理员)、DeptAdmin(院系管理员)、Teacher(教师)、Student(学生)。在此基础上确认的系统用例有评价标准管理、班级管理、课程管理、教师管理、专业管理、评价时间管理、教师查看评价结果、学生评价教学质量、提出教学建议。其用例图(Use Cases)描述,如图1所表示。
2) 特定领域分析
分析阶段的另一项工作是特定领域分析,以列出系统中的特定领域类。我们可以通过阅读规格说明、用例以及寻找系统处理的“概念”来进行特定领域分析,也可以通过用户和领域专家的讨论,以识别出要处理的所有关键类及它们的相互关系。这里的特定领域是指具体的教学质量评价领域,而不是整个系统领域。需要强调的是,这一阶段对特定领域类的描述具有一定的素描性质,也就是说特定领域类的操作和属性不一定与最终实现时的定义一致。因为此时还没有涉及到系统功能的具体实现,不可能准确、完整地定义它们。有一些操作需要在设计阶段细化时才能确定。在本实例中,可以确定网络评教系统中的特定领域类为教师、学生、班级、课程、专业、院系部门、班级教学安排、学期、评价标准和评价结果等。
1.3 网络评教系统的设计
设计阶段的任务是对分析阶段的成果进一步细化,细化分析类的方法和相互之间关系并增加新类以处理诸如数据库、用户接口、设备等技术领域的问题,细化各子系统的接口和相互交互,得到实现时可以使用的设计模型。设计的目的是指定一个可行的解决方案,以便能很容易地转变成为编程代码。设计阶段可以分为两个部分:第一部分是体系结构设计(Architecture Design),这是~个从较高层次进行的设计,用来定义包(子系统),描述包之间的依赖性及通信机制。很自然,目的是要设计一个清晰简单的体系结构,有很少的依赖性,而且尽可能避免双向依赖。
第二部分是详细设计(Detailed Design),在此阶段,所有的类都详尽地进行描述,给编写代码的程序员一个清晰的规范说明。UML中的动态模型用来说明类的对象如何在特定的情况下做出相应的表现。
1) 体系结构设计
SSH框架技术可将Struts、Spring和Hibernate三个开源的JavaEE框架整合,并应用到整个Web应用系统中,它利用这三个框架各自的目标领域与优势,将它们无缝地整合起来应用到项目开发中,这种系统整体框架技术目前在业界比较流行。
系统中引入SSH框架技术后,其中Struts框架管理表现层,维护用户交互、JSP页面跳转、表单以及数据验证;Spring框架管理业务逻辑层,可实现组件或层间的松耦合联系,有利于日后系统的维护和扩展;Hibernate框架管理数据持久层,提供HQL语句供开发人员完成各种业务逻辑操作。同时,整合框架也是轻量级的,不会给系统带来速度方面影响,也不会占用很多资源系统。如此,系统中的各层由专门的框架来维护,可利用各框架的功能和优点,完成系统中的基础性操作更有效率,SSH框架已将底层组件封装,减轻了代码量,可使开发工作快速进入应用逻辑部分。
本文将SSH框架技术运用到系统架构建设中,是因为它能够保证系统总体框架的稳定性,降低各层间的耦合度,提高系统业务处理效率,以及扩展性、可维护性和可靠性。采用SSH框架的系统架构如图2所示。
2) 详细设计
详细设计的目的是通过创建新的类图、状态图和动态图,描述新的技术类,并扩展和细化分析阶段所描述的事务对象类。这些图在分析阶段也曾使用过,不过在详细设计阶段,对它们定义得更加详细,具有了更高的技术水平。
① 类图(Class Diagram)
类图表示不同的实体(人、事物和数据)如何彼此相关,换句话说,它显示了系统的静态结构类在类图上使用包含三个部分的矩形来描述。最上面的部分显示类的名称,中间部分包含类的属性,最下面的部分包含类的方法。根据经验,几乎每个开发人员都知道这个类图是什么,但是我发现大多数程序员都不能正确地描述类的关系。
② 顺序图(Sequence Diagram)
顺序图是一个交互图,它强调消息(Message)的时间顺序。一个顺序图描述一组对象以及由这些对象发送和接收的消息。这些对象通常是命名或匿名的类的实例,但也可以代表其它事物的实例,比如合作、构件和节点。学生对教学质量的评价过程的顺序图如图4所示。
③ 部署图((Deployment Diagram)。
部署图显示系统运行时进行处理的节点和在节点上活动的构件的配置。部署图用来对系统的静态部署视图建摸。多数情况下,这包括系统运行于其上的硬件的拓扑结构建摸。部署图实质上是针对系统节点的类图。如图5所示。
2 网络评教系统功能实现
2.1 表现层Struts实现
湖北职业技术学院网络评教系统使用Struts框架将表现层与业务逻辑层分离,用户请求访问时,系统通过控制器ActionServlet接收用户请求,查询Struts-config.xml配置文件找到相应的Action控制器来处理请求;Action控制器将表单数据转换成领域对象,然后把领域对象交给业务逻辑层服务组件来处理,Action控制器接收服务组件返回的数据信息并将其显示在相应的视图上,或者跳转到另一个JSP页面。
2.2 业务逻辑层Spring实现
采用Spring框架后,业务逻辑层负责接收表现层的用户请求,是整个系统的业务处理核心,控制业务逻辑的流程,并操作持久层存取数据信息。业务服务接口、接口实现类和领域对象共同组成业务逻辑层。表现层访问业务服务接口的各种方法,但接口实现类来完成具体实施。创建教学质量评价记录时,业务逻辑层接收表现层提交的业务数据,执行完整的功能流程,并完成数据持久化操作。
2.3 持久层Hibernate实现
采用Hibernate框架后,系统数据存取以数据持久层为中心。DAO接口、DAO接口实现类和实体共同组成持久层。业务持久化操作由DAO接口声明,但其具体实现由DAO接口实现类来完成,持久化操作代码在DAO接口实现类中编写。教学质量评价功能的DAO组件,接收从Spring服务组件传递的教学质量评价领域对象(Domain model),并利用Hibernate框架提供的持久化操作方法来保存质量评价领域对象。
3 系统配置与测试
编码结束后,UML的使用还没有停止。例如,可以检验用例是否在已完成的应用程序中得到很好的支持。系统的配置是指将系统提交给用户,包括所有的文档。文档中应包括系统的物理配置图,包括构件图和配置图。
4 总结
本文通过对高职院校网络评教系统的分析和设计,介绍了UML的实际建模过程。通过与教师、学生以及教学质量管理人员的沟通与交流,本文从教学质量管理领域建模入手,分析并确定了本系统中的领域模型类及其属性和方法,找出了它们之间的关系,深入理解系统要解决的根本问题,画出UML用例图以及网页形式的需求草图,设计系统业务流程图,描述技术上的解决方案,编程实现系统,测试和配置系统。
参考文献:
[1] 程学生,王聪.基于领域模型的需求获取方法[J].计算机应用研究,2006(12):74-76.
[2] 张辉华.浅谈高职院校教学管理信息系统[J].集美大学学报:教育科学版,2008,4(1):204-205.
关键词:城市轨道交通;网络规划;优化决策
城市轨道交通网络规划决策的有效实施,可以降低城市交通建设成本,提高城市轨道交通项目的交通能力,促进城市交通和经济健康、稳定的发展。但就我国已建设且开通的城市轨道交通实践情况来看,城市轨道交通网络规划存在诸多问题,其未能科学、合理、有效的运用,致使城市轨道交通运行效果不佳。对于此种情况,应详细、深入的分析城市轨道交通网络规划存在的问题,在明确原因的基础上,探究优化方法,对城市轨道交通网络规划加以调整,使其优化落实,如此可以提高城市轨道交通网络规划决策的应用效果。
一、城市轨道交通建设的原因分析
对于城市轨道交通建设的原因,笔者从必要性、充分性两方面予以说明。
(一)城市轨道交通建设的必要性
我国作为人口大国,出行量较大,随着经济发展,城市客运交通呈现出行量增大、出行距离变长的情况,这使得原先以常规公交+小汽车+慢行交通的城市交通体系运行效果不佳。城市轨道交通的建设,提升了客运交通速度及客运交通量,有效的解决了城市较长距离出行困难的问题,可以缓解当前城市行车拥挤、道路堵塞等问题,促使人们出行更加方便快捷。另外,城市轨道交通的建设还可以满足城市现代化发展的技术需求和持续发展的长远需求。城市轨道交通能够满足环保、方便、快捷、安全等多方面的要求,促使轨道交通深受城市居民的青睐,这必然会促进城市交通现代化发展、城市持续稳定发展[1]。
(二)城市轨道交通建设的充分性
城市交通建设需要巨大投资、较高的施工技术以及高运营管理要求。但城市轨道交通的建设,则可以降低城市总体运行成本、优化城市交通服务水平,提升城市形象,带动城市发展,从而在总体上提升城市的经济发展和竞争力。通过城市轨道交通建设,配合城市公共交通和综合交通系统的提升和改善,可以改善城市总体交通出行结合,使其符合城市长远运营及发展需要[2]。
二、城市轨道交通网络规划决策存在的问题
城市轨道交通线网规划包括城市相关规划研究分析、轨道交通建设必要性分析、客流需求分析和预测,轨道交通功能结构、规模和制式的选择,轨道交通线网规划,轨道交通综合规划,建设和土地时序分析控制规划。基于此点,可以确定科学、合理、有效的进行城市轨道交通线网规划,能够使城市轨道交通良好运行。但从多目标决策的角度来分析我国城市轨道交通网络规划,发现其存在一些问题,具体有:
其一,与城市规划协调问题。城市轨道交通网络规划不仅服务于城市轨道交通,还要服务于整个城市的规划,为合理规划城市空间创造条件。如何在轨道网络规模、制式选择、线路方案布局方面更符合城市规划的要求,是轨道交通线网规划需要首先解决的。
其二,经济性问题。城市轨道交通建设的目的之一就是为城市创造更多经济效益。因此,城市轨道交通网络规划不仅仅要考虑轨道交通的运行问题,还要考虑其经济问题,即建设成本的降低和经济效益的提升。但很遗憾的是一些城市轨道交通网络规划并没有做到这一点。
其三,网络设计问题。城市轨道交通网络规划具有一定的复杂性、繁琐性,设计者在对其进行设计的过程中应当参考城市交通现状、城市规划、城市发展、轨道交通应用、城市网络、线网客流需求等,规范、合理、科学的展开轨道交通网络规划设计。但从专业的角度来分析一些城市轨道交通网络规划设计方案,不难看出其线网规划不合理、网络规划复杂等问题。这充分说明,城市轨道交通网络规划设计深度不够、专业性不强、合理性差[3]。
三、城市轨道交通网络规划优化决策方法
面对当前城市轨道交通网络规划还不够成熟的情况,探究城市轨道交通网络规划优化决策方法是优化建设和发展城市轨道交通的必经之路。
(一)城市轨道交通网络规划优化决策原则
为使城市轨道交通网络规划优化决策可以有效实施,无论是从理论还是从技术出发,方案的制定都应当遵循以下原则。
其一,体现绿色交通理念。现代化城市轨道交通建设是服务城市居民的,而基于绿色交通理念原则的轨道交通网络规划,可以按照城市居民生活需求、和谐社会发展需求以及环境需求来加以优化和调整,如此可以使城市轨道交通网络规划合理且可行,促进轨道交通良好运行,方便居民出行的同时,不破坏环境,不阻碍城市发展。
其二,与其他运输系统有效衔接。轨道交通网络应与公共交通网络衔接配合良好,可以使两者的优势充分发挥出来,使各种运输方式协调配合,提高城市交通功能。
(二)城市轨道交通网络规划优化决策方法
1.发现问题,确定可行方案
在城市轨道交通网络规划决策应用存在诸多问题的情况下,首先就是对决策应用存在的不同层次问题进行分析和判断,了解城市轨道交通网络规划方案存在的缺陷和弊端。其次是基于对轨道交通网络规划方案的了解,提出解决和处理问题的方法。最后,将所提出的问题处理方法巧妙的融入到城市轨道交通网络规划方案中,使其可以优化实施[4]。
2.选用适合的优化方法
基于以上对城市轨道交通网络规划决策问题的分析,笔者认为应该将层次分析法、消除和选择转换方法等方法合理的应用到轨道交通网络规划方案中,优化决策,为使其有效应用创造条件。对于层次分析法的有效应用(如图一所示)是根据城市轨道交通网络规划的实际情况,建立与之相匹配的网络规划层次及判断矩阵,进而对城市轨道交通网络规划方案进行客观的分析,提出有建树性的优化决策。对于消除和选择转换方法的应用,则是构建决策矩阵,进而利用决策矩阵来掌握轨道交通网络规划决策详细信息及决策者的价值,提出几种可行的优化决策方案,并对这几种决策方案能否消除轨道交通网络规划问题进行思考,进而选择适合的优化方案。
图一 层次分析法的应用结构图
结束语:
目前,诸多城市轨道交通网络规划方法和方案都存在一定问题。对此,笔者建议通过发现问题,确定可行方案、选用适合的优化方法来制定城市轨道交通网络规划优化方案,弥补轨道交通网络规划的不足,促使城轨道交通可以在其支持下科学、合理、高效的运行。
参考文献:
[1]高鹏,汪鲲.浅析城市轨道交通网络规划的优化决策方法[J].计算机光盘软件与应用,2014,(1):93-94.
[2]陶克,吴小萍.城市轨道交通网络规划的优选决策研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2010,34(3):608-610,615.
关键词:贺州市 交通网络 一体化
贺州市是连接粤港奥的后花园,贺州的经济发展和交通网络的完善对大西南地区的经济实力的提升有着重大的影响。近年来,贺州始终坚持实施交通优先发展战略,为解决交通滞后制约经济发展的瓶颈问题,及时制定交通基础设施建设规划,不断拓宽投融资渠道,实行交通建设项目领导跟踪服务协调制,并完善道路交通管理机制,努力构建交通枢纽城市有力地促进了区域经济一体化进程,其主要通过以下来渠道来完成。
1 构建湘粤桂三省区域性中心枢纽城市
广贺高速公路贺州段是经过自治区发改委批准立项的重要交通建设项目,是国家重点公路第14条横向路线汕头至昆明高速公路的一部分,也是广西高速公路网“四纵六横”主骨架中的重要路段,与全面开通桂梧高速公路和323国道改造,以及开通的洛湛铁路和贺江复航工程,共同构造成贺州“五龙出海”通道建设新格局。广贺高速全线通车后,贺州到广州的行车时间约为2.5小时。这条高速公路与桂林至梧州高速公路、323国道改造工程,以及开通的洛阳至湛江铁路和贺江复航工程,比作是5条巨龙奔腾向海,共同构建贺州市“五龙出海”的交通新格局。
2 购建通向粤港澳和东盟的高速运输通道
“十一五”以来,广西交通建设取得了显著的成绩。以首府南宁为中心和以沿海港口为龙头,由铁路、公路、水路、航空组成,通往国内尤其是周边省份和东盟国家的综合交通运输通道总体框架已初步形成,西南出海大通道日益发挥重要作用。截至2012年底,全区铁路运营里程达到2751公里,到2015年将达到5000公里;公路通车里程达到94202公里;我区港口已与世界主要国家和地区的100多个港口有贸易往来;建成民用和军民合用机场6个,已开通168条国内国际航班和区内支线航班。贺州通过开通了铁路、5小时高速公路到达制,以及正在筹建的贺州飞机场等运输通道,构建成快速运输通道。
3 交通网络促进区域一体化
要想在全球经济一体化浪潮席卷下的今天,加强地区之间的紧密联系与合作变得极为重要,而交通网络一体化更是重中之重。北部湾广西经济区积极推进经济合作的范围和层次,以及深度和广度,从而加快区域经济一体化的进程,而广西交通网络建设正有力促进这一进程快速发展。
单就铁路而言,到2012年,区内运营里程将达到3550公里,其中复线1200公里,广西及周边铁路运输网络也将得到进一步优化,这对于推进区域合作、实现区域优势互补具有十分重要的意义。随着四通八达的综合交通网络逐渐成形,广西经济发展将进入快车道。来自我国中部、东部和大西南地区以及东盟国家的人流物流将愈来愈多地在广西中转,物流及人流大量增加所带来的信息流又将促使广西成为中国―东盟信息交流中心。
广西将在2015年内真正确立“国际枢纽”的地位,既面向东南亚,又沟通我国中东西部地区,从而更好地服务于把广西建设成为国际区域经济合作新高地和中国沿海经济发展新一极的战略目标。
西江亿吨“黄金水道”首个项目开工、打造连接西北的出境铁路通道、沿海铁路扩能实现北部湾城市群1小时可达。日前,广西壮族自治区集体开工了一批总投资500多亿元的重大交通项目,启动了多项交通发展战略,这意味着广西综合交通体系建设进程正加速推进。
4 全力推进交通基础设施大建设
4.1 出台交通基础设施建设规划和建设步伐。在制定“十一五”交通规划的基础上,贺州市委、市政府于2005年底出台了《关于进一步加强交通基础设施建设实现“南北贯通、五龙出海”目标的决定》,从2005年开始开展为期三年、总投资112亿元的交通基础设施建设大会战,目前基本建成连接广东的公路通道。目前,该市开通的洛湛铁路贺州段、桂梧高速公路、广贺高速公路等相续开通,目前还在抓紧时间搞好永(州)贺(州)高速公路、贵州至广州铁路经过贺州段列入国家、自治区的“十一五”规划。
4.2 拓宽交通基础设施建设投融资渠道。及时研究国家投资方向和重点,认真做好道路交通基础设施建设项目的前期准备和申报立项等工作,积极向国家争取资金改善交通设施。如总投资25亿元的洛湛铁路贺州段、总投资20亿元的桂梧高速路平钟段均属国家投资,2006年分别已完成投资11亿元和5.5亿元。同时,通过特许权(BOT)方式向国内外市场开放交通项目的建设、经营和管理,择优选择投资商,拓宽道路交通投融资渠道。如总投资26.5亿元的桂梧高速公路钟马段和总投资30.85亿元的广贺高速路贺州段均是通过BOT方式建设的,目前进展均十分顺利。
4.3 完善道路交通管理机制。规范农村公路养建工作,积极探索建立长效的管养机制,认真落实农村公路分级管理的责任,并探索农村客运新模式,制定农村客运发展规划,通过分片区的方式运行近20条农村客运班线。同时,规范营运三轮车行业管理,进一步规范市场准入和经营行为;全面实施安全保障工程,及时整治隐患,完善交通标志牌,做到标志齐全、设置合理、防护得当,大大地降低了事故的发生及伤死率。
交通一体化的形成,将有力地推进区域经济的互动发展。贺州交通网络一体化的打造,适应了国际经济全球化、区域经济一体化的要求。贺州这个年轻而又富有生命力的城市正逐渐成为湘粤桂区域性的交通枢纽城市。
参考文献:
[1]吴利金,赵国锋.广佛同城化区域交通一体化规划实践[J].西部交通科技,2011年第4期.
[关键词]天津城市轨道交通;网络化;运营管理
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.000
[中图分类号]F572.88 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)16-0-02
1 天津城市轨道交通线网现状及发展趋势
天津是中国四大直辖市之一,中国北方的经济中心、国际港口城市,现辖15个区、1个县,市域总面积11 916.85平方千米。截至2015年底,全市常住人口1 546.95万人,比上年末增加30.14万人。其中,外来人口500.35万人,比上年末增加24.17万人。
天津地铁1号线自2006年6月12日正式开通运营,截至2016年7月,天津地铁共开通运营4条轨道交通线路,分别是地铁1号线、地铁2号线、地铁3号线和地铁9号线(津滨轻轨),长约140千米,87座车站。地铁4号线南段、地铁5号线、地铁6号线、地铁B1线一期正在建设过程中,其中地铁6号线部分路段已经在试运营阶段。
计划到2020年,天津规划建设地铁7号线一期、地铁8号线一期、地铁10号线一期、地铁11号线一期、地铁Z2线一期及地铁Z4线一期等项目,届时总共形成14条运营线路的轨道交通网络。2020年天津城市轨道交通建设规划情况见表1,线网规划如图1所示。
天津城市轨道交通远期规划建成4条市域线、24条城区线组成的轨道交通线路,形成总规模约1 380千米的轨道交通线网。届时,各条轨道交通线路之间相互配合,共同构成四通八达的轨道交通网络化系统。通过线路之间换乘站点的有效衔接,将大大提升城市公共交通的服务水平,切实改善各区域居民的出行条件,并缓解城市道路拥堵的局面。城市轨道交通的网络化建设还将强化各区域之间的联系,从而发挥城市中心的辐射带动作用,促进城市向多中心、组团型都市发展。国内各大城市,如北京、上海、广州、南京已经相继形成较为完善的轨道交通网络。纵观天津城市发展和国内各大城市轨道交通发展的轨迹,形成网络化的轨道交通已成为天津城市轨道交通发展的必然趋势。
2 天津城市轨道交通运营管理存在的问题
国内各大城市的轨道交通进入网络化运营的新时代后,随之出现了一系列的问题,如上海开通了8条线路后,产生了换乘枢纽的管理、系统的互联互通、设施设备资源共享、线路间运力协调、运营组织配合等管理上的新问题。天津城市轨道交通即将进入网络化运营阶段,在提升网络化效益的同时,运营管理承受的压力也越来越明显,原有的运营管理模式能否经受住客流量增加的检验,成为摆在管理者面前的一道严峻考题。下面就天津城市轨道交通运营管理存在的问题提出几点意见和看法。
2.1 轨道交通运营主体之间的协调管理
目前天津运营的线路采用分线管理的模式,其中地铁1号线、2号线、3号线由天津轨道交通集团负责运营管理,地铁9号线(津滨轻轨)由天津滨海新区建设投资集团运营管理。从计价方式上看,地铁1、2、3号线的计价方式为按区间计价,而地铁9号线(津滨轻轨)的计价方式为按里程运价率计价。
不同的计价方式折射的是运营主体管理方式的不同,不同的管理方式给运营主体之间的沟通协调带来了难度。而协调是实施网络运营组织工作的关键,网络信息和资源的共享、运行系统的联动及行车组织调度均在于良好的组织协调。随着城市轨道交通线网的不断发展,运营主体之间的协同作用将大大增加。发挥运营主体之间的协同作用不仅有利于城市轨道交通的资源整合、统筹协作,更能体现网络系统运营的优越性。
2.2 综合控制中心内部的组织管理
受“8・12”天津爆炸事故的影响,地铁9号线(津滨轻轨)一度中断停运。损毁的控制中心将重建于华苑轨道交通综合控制中心,同时设置通信、信号、自动售检票、FAS、BAS、SCADA的中央级系统设备和调度指挥设备。华苑轨道交通综合控制中心也将成为全市22条轨道交通线路的综合控制中心。
随着轨道交通线路陆续开通运营,轨道交通系统将实现统一调度管理和综合调控,而均衡、高效的协调指挥是实现轨道交通安全稳定运营的重要条件。良好的组织管理模式的构建能够最大程度上发挥控制中心协调指挥的效能。因此,能否搭建适合于自身特点的网络化组织管理模式并根据规划建设逐步完善,关系到网络化的运营质量和运营效率,同时关系到整个系统的安全稳定发展。
2.3 突发事件的应急管理
2015年6月25日早高峰时段,地铁1号线营口道至小白楼区段突发供电故障,导致一辆从刘园驶向双林方向的列车停在隧道内,数百名乘客被困车厢。半小时后,有人感觉不适,为防止意外,乘客将车门玻璃砸开通风。大约一小时后,救援人员赶到现场,将被困乘客救出。96分钟之后故障排除,开始逐步恢复全线运行。
单线运营时代,线路上某一点出现的突发事件可以集中力量突击解决;网络化运营之后,运营风险成倍增加,突发事件易形成连锁反应,甚至会扩散到整个系统,影响到不同区域间的城市轨道交通运营。与单线运营相比,网络化运营对城市交通的影响更大,同时处理突发事件具有较强的专业性和及时性,因此对应急处置和救援能力提出了更高的要求。
3 加强网络化运营管理的几点建议
3.1 加强运营主体之间的协调配合,建立协同管理机制
随着城市轨道交通的不断发展,线网运营格局愈加复杂,网络化运营管理的难度相应增大,这就要求各运营主体要调整以往的工作模式,加强之间的横向交流和管理合作,协同推动城市轨道交通网络系统的运营发展。
运营公司应建立协同管理机制、加强有效沟通联系、把握工作接口衔接、及时做好信息与资源共享,共同提升轨道交通运营综合效益。对于车票计价方式的问题,运营公司可结合地铁5、6号线的陆续开通,共同做好轨道交通票价的调研工作,研究规范轨道交通计价模式。
3.2 构建控制中心内部组织管理模式
天津轨道交通形成全面网络化运营后,当线网中某一点出现问题时,影响范围会从一点扩散至一条线再到一个网面,继而影响整个轨道交通网络的运营,因此逐点逐线的调控已不能适应新形势的发展需要,建立全局范围内的组织调控很有必要。
上海、北京、深圳和广州都相继建立了基于城市轨道交通网络化发展后的控制中心,天津也已启动综合控制中心的建设。控制中心内部组织管理模式的构建应根据运营体系、人员构成、管理制度、城市发展规划、客流需求等因素综合考虑、均衡调控,建立结构合理、功能完善、高效运营的组织模式,保障城市轨道线网高效安全运营。
3.3 提高网络管理中的应急处置能力
网络化运营中突发事件的波及范围较大,因此保持安全稳定运营十分重要,应急救援和处置能力是考验网络化运营管理水平的突出标志。城市轨道交通运营系统涉及的专业性和及时性很强,只有各项专业技术及设施设备协同高效运作,才能保证安全运营。而网络运营的复杂性较高,除了常规的“控、治、救”管理机制和“预先控制、过程控制、事后控制”三阶段控制机制,还需要根据网络化运营的特点制订完善的应急处置方案,以增强应急处置能力。
建议从以下5个方面着手:一是制定轨道交通网络应急预案,定期做好救援演练,确保处置程序得到快速响应;二是合理布局抢险抢救资源,做到线网间资源共享、灵活调配;三是加强专业人才队伍的建设,着力做好新员工的培训工作,加强工作考核;四是提高网络化运营的安全风险意识,加强员工应急处置反应能力和应变能力;五是定期检查车站内设施设备的性能,落实网络体系的维护机制,提高网络系统的安全可靠性。
4 结 论
随着天津城市轨道交通线网规模的扩大,原有的运营管理模式将受到巨大的挑战。为提高轨道交通科学管理水平,保持天津轨道交通系统的持续发展,运营公司应在总结线路运营管理经验、分析既有问题的基础上,创新网络化运营理念、完善运营管理体系,建立适应新形势网络化运营要求的组织管理模式,提升天津城市轨道交通网络化运营管理的新水平。
主要参考文献
[1]何静,刘志钢.上海城市轨道交通网络化运营的特点与对策研究[J].铁道运输与经济,2008(8).