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远程访问技术有关毕业论文

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远程访问技术有关毕业论文

随着当今计算机科技的快速发展,人们也越来越重视计算机网络的安全问题。下面是我为大家推荐的计算机网络安全 毕业 论文,供大家参考。计算机网络安全毕业论文篇一:《现阶段计算机安全面临的挑战》 【摘要】随着现代科技的进步和发展,现代信息技术也逐渐得到更加广泛的应用,给人们的生活和工作都带来了方便和快捷,同时计算机安全问题直接影响到计算机用户的信息安全问题。本文就针对新时期的计算机安全存在的问题进行了分析和研究。 【关键词】新时期;计算机安全问题及解决策略;挑战 0引言 随着计算机运用到各个领域,计算机用户的数量逐渐增多,这就涉及到越来越多的重要信息被计算机存储下来,所以对于计算机安全问题的解决以及预防是刻不容缓的任务。计算机容易受到黑客、病毒的侵入,而这些不仅会影响到计算机的安全,更加会影响到用户信息的安全,会给用户造成极大的危害,所以计算机的安全问题必须值得深思和研究。 1计算机安全的定义以及组成部分 计算机安全其实就是为数据处理系统而采取的技术的和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。计算机安全主要分为两大板块,一个是计算机网络,另一个是计算机内置系统。其中,遭到数据破坏最多的就是计算机网络,所以我们要重点探讨计算机网络安全问题。计算机内置系统其实就是指在计算机运行过程中能够保证计算机正常运行和保障使用过程中用户的安全问题,以及计算机本身的安全问题。其中能否使计算机安全运行跟计算机安装的系统有密切关系;使用过程中用户的安全问题跟电磁波有密切关系,在强电磁波的情况下使用计算机就容易造成人员的安全问题;计算机本身的安全问题就是指计算机使用时周围的环境问题,要排除计算机受到外界客观因素的破坏。计算机网络是不受地区的限制,不管是在哪里,计算机都有可能遭到黑客的袭击和侵害,因为计算机网络是与国际相通的,所以,计算机网络安全是所有使用计算机用户应当承担的责任。经过最近几年的发现,计算机遭到黑客破坏发生的频率越来越高,所以我们必须重视计算机的安全问题,避免计算机受到安全问题。 2计算机安全需要解决的问题 计算机的硬件安全问题 目前新时期计算机要解决的问题主要分为四种:一是,芯片问题,就是说将一些具有很大安全隐患的芯片植入到计算机的核心部分,而这些芯片一旦被植入到计算机就能开启接受病毒信号的指令,从而破坏计算机的核心内容,达到盗取数据的目的,最糟糕的情况就是能够使整个计算机处于瘫痪状态。二是,泄漏电磁,因为计算机在使用时会向外辐射强大的电磁波,正是因为计算机在使用时有这个功能,导致一些不法分子就利用计算机这一特点把强大的电磁波还原,这样就能达到盗取信息和数据的目的。三是,硬件遭到破坏,典型的特征就是出现硬件损坏和存储器不能正常使用,或者计算机本身数据备份的功能不能正常使用,这就导致了数据不能够被使用和存储。虽然计算机本身是有加固技术,但是加固技术仍然存在一些局限性,所以也就不能更好地保护计算机硬件。 计算机网络和软件问题 随着计算机网络的普及和推广,越来越多的人使用计算机网络,但是计算机网络和软件也存在许多问题。典型表现就是:信息被修改、冒用身份、盗取信息和故意破坏等等。其主要表现形式是:一是,电脑出现病毒,一些软件自带一些病毒,而这些病毒能够自己窃取用户的数据以及删除用户电脑中重要的资料等等;二是,特洛伊或者后门木马病毒,这些病毒都是表面似乎是合法程序,其实是用表面掩盖事实,从而用不正规手段秘密窃取用户数据;三是,遭到窃听,是指用户在进行信息传输的时候被不法分子获取;四是,资料和信息篡改,将用户储存的资料经过传输后,不法分子就将这些资料进行篡改;五是,伪装,一些不法分子披着自己是合法的用户的外衣,进入到程序从而窃取资料;六是,拦截服务,是指用户在传输资料和信息给对方的时候被不法分子拦截下来,然后将信息截取,就会造成信息的丢失以及系统的终止。由此可见,计算机网络安全问题遭到威胁的方式多种多样,并且这些影响安全的方式也越来越隐蔽,这就需要我们要重视计算机安全问题,并且应对这些安全问题找到一些解决问题的 方法 。 3解决计算机安全问题的策略 掌握计算机维护常识 要对计算机安全进行有效的防护就要求计算机使用者具备一些保护计算机安全的基本常识,做一个文明的计算机使用者,为了避免用户的不恰当操作导致的计算机安全问题,从而使计算机发挥它更大的作用,为人们服务,需要做到以下几点:第一,要注意观察计算机使用时的温度,正常情况下是在10℃到35℃,在夏季使用计算机时,要注意计算机的散热和降温,保持计算机的出风口畅通;第二,在没有使用计算机时,要将计算机电源关掉并且拔掉电源线,这是为了避免因为电流过大容易烧坏电脑;第三,计算机不能长时间在强电磁波环境中使用,保护计算机安全。 植入认证技术 在计算机中植入认证技术,就是要验证发送信息的用户的身份和接受信息用户的身份。这种技术是为了避免在信息传输中的数据被篡改,主要分为数字签名和数字证书两种。所以,在计算机中植入这种技术是为了提高信息传输工作中的安全性。一种数字签名,就是指发送和接受信息双方的散列值达到一致时,身份就能被确认。另外一种就是指在发送和接受信息双方要通过权威证书提供的密码,才能进去系统提取信息。 善于使用防火墙 防火墙是位于计算机和网络之间的一道保护墙,不管是计算机发送信息还是接受信息都是要经过防火墙,而防火墙能够对信息进行扫描和排除一些带有病毒的信息,避免一些信息在计算机上扩散,从而破坏计算机上其他软硬件,这样从很大程度上保护了计算机网络安全,所以使用计算机的用户一定要安装防火墙,从而达到保护计算机安全的目的。 保护计算机硬件安全 要保护计算机硬件安全,才能保证计算机能够正常运行。目前,计算机硬件市场比较混乱,这就要求选择计算机硬件的消费者要选择性价比比较高的硬件,实在不知道怎么选择可以询问一些计算机专业人士的意见,这样就保证计算机硬件的质量,从而提高计算机安全性能。 4结束语 综上所述,计算机安全问题的存在威胁着计算机用户的信息,严重的会造成不可挽回的损失,所以,我们要重视计算机安全保护工作,这就需要多方面的支持和努力,才能保证计算机安全。 计算机网络安全毕业论文篇二:《计算机安全技术的加密技术管理》 【摘要】信息技术革命以来,以计算机技术、互联网技术、多媒体技术为核心的信息技术飞速发展。计算机已经渗入到人们的日常生活的生产实践中,可以说是互联网以成为社会的必需品,因此人们对于计算机的信息安全要求也越来越高。保障计算机的信息安全,防止信息泄露有众多的软件以及计算机技术可以实现,但是大部分用户对于计算机知识了解较少。所以,计算机加密技术成为最容易普及并且有较明显效果的技术。本文将重点探讨计算机加密技术在计算机安全方面的应用。 【关键词】计算机安全;加密技术;应用 信息革命的不断发展,计算机互联网的不断普及,为人们提供了众多的方便的同时也增加了个人信息被窃用的危险。个人隐私安全急需保障。个人信息安全与我们息息相关,常见的有游戏账号被盗、QQ账号被盗、计算机文件泄露等。数据加密是最为重要的计算机安全技术,本文将对计算机加密技术进行探讨以更好的促进加密技术的普及,为计算机用户提供相关意见,保障个人信息的安全。 1计算机加密技术 计算机加密技术的概念 计算机加密技术就是针对原本公开的文件、数据或者信息制定一定的计算机程序语言,将其成为一段在正常情况下不可读的代码。计算机用户只有输入正确的代码才能正确运算算法。现在也有一些较为流行的加密软件对电脑信息进行管理,软件加密就是利用密码学的加密方法,通过对软件进行设置让软件中的指令代码和数据等信息进行交换,能够使得非法用户不通过跟踪执行的程序,防止未授权者对软件进行非法窃取、非法拷贝、非法使用、改写、删除等。将密码学应用到信息网络之中能够保障用户在进行网络数据传输过程中数据信息不被窃取或者改写,防止电子欺骗。确保计算机系统、网络系统的安全。保证用户数据信息的一致性、真实性、完整性和保密性。 计算机加密的必要性 互联网是一个开放的世界也是一个虚拟的世界,因此难以规范,容易产生众多的违规和违法行为,让网络世界变得不安全。如何在一个开放的网络系统中确保数据信息的安全成为网络信息传播参与者必须要面对和解决的问题。计算机技术在不断地发展和普及,越来越多的人们增加了对计算机知识的了解,一些人能够通过自学掌握破解计算机密码的技术或者制造病毒程序毁坏电脑。例如2007年的“熊猫烧香”病毒,通过互联网传播,迅速导致了大量的计算机用户电脑失灵,电脑数据信息丢失,造成了重大的经济损失。面对现今的网络现状选择数据加密来确保传输文件的安全是无可厚非的。计算机用户要想级享受着互联网带来的方便又要保障数据信息的安全只有通过数据加密技术才能更有效的达到要求。 2加密技术的应用 硬件加密 硬件加密主要是通过电脑硬件的设置来保证数据传输的安全。通过加强计算机防火墙的配置来提高计算机的安全性。计算机防火墙设置较为简单方便,对于局域网和互联网都能够起到很大的作用。现在,较多的数据交换都是通过U盘或者USB及并行口的方式进行。要保障这些数据不会从USB及并行口里流失就需要对这些数据交流接口进行进行加密。只有符合密钥的数据才能够通过这些数据接口进行读取数据,通过密钥对数据进行筛选既能够防止一些计算机的数据信息被盗取也能够防止外来的数据对计算机造成威胁。 光盘加密 光盘加密主要是为了防止盗版,过去,很多的数据信息都是通过光盘刻录软件进行刻录,如果通过加密技术对光盘数据进行加密那么也只有通过密钥才能够读取光盘的数据信息。并且在对光盘进行读取时需要在一个特殊的软件界面中,只能够通过光盘查看浏览,但是无法对光盘进行复制,有效的防止了光盘的数据信息被拷贝。但是随着科技的不断进步,数据存储设备不断更新,光盘由于容量较小且携带不方便等弊端,人们对它的使用也越来越少,光盘加密技术使用的也越来越少。 压缩包加密 目前,使用最为广泛的压缩工具是ZIP和RAR两种,这是最为常用的数据加密工作,这两种加密工具都自带有密码设置功能,计算机用户能够通过设置密码,在对压缩包进行解密时只需要获得这个密码就能够读取压缩包内的数据。这与在邮件传输过程中的加密是类似的,这项加密技术较为简单易懂,所以使用也更为广泛。在对这些压缩包进行加密的同时还能够缩小压缩文件所占用的空间,提高计算机空间的利用率。另一方面,计算机用户在进行密钥设置时并不需要设置多个密钥,可以通过一个密钥分发中心KDC平台进行管理,在这个平台中的用户之间的数据传递会通过KDC生成标签和随机会话密码进行加密,并且这种密钥只有相互之间才知道。 3结束语 计算机加密技术使用较为简单方便,能够满足一般的大众需求,但是对于一些高级的病毒软件还是过于简单。密码技术只有和信息安全技术、访问控制技术、网络监控技术等相结合才能够提高加密技术的能力,同时还需要加强对互联网的监管,打击网络犯罪行为。 参考文献 [1]范秋生.数据加密技术在计算机安全中的应用[J].煤炭技术,2013. [2]刘云志.浅析计算机网络安全技术及其存在的问题[J].信息系统工程,2012. [3]李殿勋.试析数据加密技术在计算机网络安全中的应用[J].中国科技博览,2012 计算机网络安全毕业论文篇三:《计算机网络信息安全》 摘 要:生活在当今网络信息时代,网络信息的安全问题倍受关注。人们越来越担心存储的信息遭受破坏或被他人盗窃,信息处理的过程中是否会出现故障,和已发出的信息完整与否、是否准确送达对方等问题。信息与网络安全不仅直接关系到整个通信过程的可靠性、可用性、数据的保密性,并且涉及用户服务的问题屡见不鲜,计算机网络信息安全面临着空前绝后的挑战,社会各界对计算机网络信息安全问题绝对不容忽视,应引起社会各方的高度关注,并采取有效的预防和应急 措施 ,从而确保信息与网络安全性,保证计算机网络安全、顺利运行。 关键词:计算机网络 信息安全 黑客入侵 1 网络信息安全的概念 信息安全 防止任何对数据进行未授权访问的措施,或者防止造成信息有意无意泄露、破坏、丢失等问题的发生,让数据处于远离危险、免于威胁的状态或特性。 网络安全 计算机网络环境下的信息安全。 2 网络信息安全三大要素 (1)完整性:信息不被意外或蓄意地删除、修改、伪造、乱序、重放、插入等破坏的特性。信息在存储或传输时不被修改、破坏,不出现信息包的丢失、乱序等。 (2)保密性:对信息资源开发范围的控制,采用数据加密、访问控制、防计算机电磁泄漏等,是最重要的一个特性。 (3)可用性:得到授权的实体在需要时可访问资源和服务。可用性是指无论何时,只要用户需要,信息系统必须是可用的,也就是说信息系统不能拒绝服务。随着信息时代的告诉发展,计算机网络信息安全的概念和内涵都在不断衍变,由于出发点和侧重点有所不同,因此得出的结论也不尽相同。除此之外,在针对某特定的安全应用的情况下,这些关于信息安全的概念也许并不能完全地包含所有情况。 3 破坏网络安全的因素 人为因素和自然灾害因素 (1)人为因素是指人为入侵和攻击、破坏网络系统正常运行。一些"黑客”利用计算机病毒在网络中可以传播的便利条件,破坏单位或者个人的计算机系统、窃取秘密资料和帐户密码,从事各种违法犯罪活动。 (2)自然灾害因素主要是指火灾、水灾、风暴、雷电、地震等破坏,以及环境(温度、湿度、震动、冲击、污染)的影响。此类不安全因素的特点是:突发性、自然性、非针对性。这种不安全因素对网络信息的完整性和可用性威胁最大,而对网络信息的保密性影响却较小,因为在一般情况下,物理上的破坏将销毁网络信息本身。解决此类不安全隐患的有效方法是采取各种防护措施、制定安全规章、随时备份数据等。 (3)由于网络自身存在安全隐患而导致网络系统产生隐患的不安全因素有:网络 操作系统 的脆弱性、数据库管理 系统安全 的脆弱性、网络资源共享、计算机病毒等。 网络操作系统的脆弱性 网络操作系统是计算机网络最基本的软件。在网络上传输文件,加载与安装程序,包括可执行的文件;它可以创建进程,甚至可以在网络的节点上进行远程的创建和激活;操作系统中有一些守护进程,实际上是一些系统进程,其总是在等待一些条件的出现;操作系统都提供远程调用(Remote Procedure Call,简称RPC)服务,而提供的安全验证功能却很有限;操作系统提供网络文件系统(NetworkFile System,简称NFS)服务, NFS系统是一个基于RPC的网络文件系统。 在UNIX与WindowsNT中的Daemon软件实际上是一些系统进程,它们通常总是在等待一些条件的出现,倘若满足要求的条件出现,此程序会继续运行下去。这类软件正是被"黑客"所看中并且加以利用的。更令人担忧的是Daemon软件具有与操作系统核心层软件同等的权限。 数据库管理系统安全的脆弱性 由于数据库管理系统(DBMS)对数据库的管理是建立在分级管理概念上的,由此可见DBMS的安全性。除此之外, DBMS与网络操作系统之间存在不少接口,它的安全必须与操作系统的安全配套,这必然是一个先天性不足,仅靠后天的预防还是难以避免。由于DBMS是在操作系统上运行的所以,这种安全性弱点是无法克服的。 网络资源共享 计算机网络系统的最大优势是实现网络系统资源共享,硬件、软件、数据等资源共享。这种共享是一把双刃剑,带有两面性,一方面既给用户带来方便的同时,另一方面也为非法用户窃取信息、破坏信息创造了便利条件。非法用户或者黑客可以通过终端或结点进行非法手段或者非法侵害 计算机网络病毒 由于计算机网络在当代社会工作和生活中的广泛应用, 计算机病毒对计算机及网络的攻击也与日俱增,而且破坏性日益严重。一旦病毒发作, 它能冲击内存, 影响性能, 修改数据或删除文件。一些病毒甚至能擦除硬盘或使硬盘不可访问, 甚至破坏电脑的硬件设施。病毒的最大危害是使整个网络陷于瘫痪, 网络资源无法访问。由此可见, 计算机病毒对电脑和计算机网络的威胁非常严重,不可忽视。 4 解决措施 防火墙技术 防火墙是一种用来加强网络之间访问控制、防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络, 访问内部网络资源, 保护内部网络环境的特殊网络互联设备。 防火墙的控制功能主要是控制允许信任地址或不信任地址进入。在各类网络安全技术使用中 ,防火墙的使用率最高达到 76 .5 %。防火墙具有价格比较便宜 ,易安装 ,并可在线升级等特点,所以它的使用比例较高。防火墙可以监控进出网络的通信数据,从而完成仅让安全、核准的信息进入,同时又抵制对企业构成威胁的数据。 网络信息数据的加密技术 加密技术的出现为全球电子商务提供了保证,保证网上电子交易的顺利、安全进行,由此可见完善的对称加密和非对称加密技术依然是21世纪的主要任务。对称加密是常规的以口令为基础的技术,加密运算与解密运算使用同样的密钥。不对称加密,即加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用,解密密钥只有解密人自己知道。 在信息化高速发展的现代社会,网络安全一直是一个综合性的课题。维护网络信息安全不仅需要先进的科学技术,也离不开社会各界的支持和配合,创造和维护良好的网络环境,与此同时还要加快网络信息安全技术手段的研究和创新,进而使网络信息资源能更安全可靠的服务广大用户。 猜你喜欢: 1. 计算机网络安全技术论文赏析 2. 计算机网络安全方面的论文 3. 计算机网络系统安全论文精选范文 4. 计算机网络安全的相关论文 5. 计算机网络信息安全的论文

【摘要 】 本文论述了网络通信监测的实现原理与实现过程,遵照国际标准化开放系统互联(OSI)七层体系结构,利用网络驱动接口规范WinDis32 技术,实现了在应用层对数据链路层的控制,完成了对网上流动数据帧的实时截获、解封与分析。

关键词】 网络分层 WinDis32技术 网络信息截获 数据帧 NDIS网络适配器

1.前言

随着计算机网络技术的发展,各类网络规模的扩大,远程访问的增加,虚拟专用网(VPN)的出现和Internet的普及,网络安全性已成为计算机网络领域一门重要的研究学科。

网络监控是保障网络安全性的基本措施之一。网络监控,用于监测网上流动信息,并对网络信息给予适当控制。网络监控,可用于调试网络应用程序,判断应用程序是否正确地发送或接收了数据包。网络监控,还可用于监视网络信息,杜绝不健康站点的不健康内容,维护网络环境。应用于安全防范,可监视我方信息内容、保障网络安全,截获情报、分析怀有敌意方的网站。在计算机网络上实施有效的攻击与保护,是网络监控技术在军事上的重要发展方向之一。

本文论述的网络通信实时监测的实现,是用于特殊目的数据通信程序设计的突破口,是网络监控技术的'基础部分,其实现基于网络体系结构与WinDis32技术。

2.网络体系结构

现代计算机网络设计是按高度的结构化方式进行的,国际标准化组织(ISO)为更广泛的计算机互联制定了标准化的开放系统互联(OSI)网络体系结构,如图1所示。

OSI参考模型用结构描述方法,即分层描述的方法,将整个网络的通信功能划分为七个部分(也叫七个层次),每层各自完成一定的功能。由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。两台网络主机之间进行通信时,发送方将数据从应用层向下传递到物理层,每一层协议模块为下一层进行数据封装,数据流经网络,到达接收方,接着再由下而上通过协议栈传递,并与接收方应用程序进行通信。

在通用网络中,数据链路层由网络适配器实现,本文中网络通信监测的立足点在于数据链路层,基于电缆是固有的广播性介质,通过对网络适配器的控制,实时截获与分析经过网络适配器的所有网上流动信息。

技术

WinDis32全称为Win32 NDIS(Network Driver Interface Specification)网络驱动接口规范,用于开发Windows产品,可在Windows 9X和Windows NT上直接访问NDIS媒体访问控制(MAC)驱动接口。图2显示了Windows网络驱动组件与Win32 NDIS结构组件:

图网络驱动组件与Win32 NDIS结构组件

WinDis32网络组件由四部分组成:NDIS适配器、PCANDIS5 NDIS协议驱动、W32N50 WinDis32 API DLL、WinDis32应用程序。WinDis32应用程序调用动态链接库提供的API应用程序接口,通过NDIS协议驱动模块,实现对NDIS适配器进行的存取操作。网络驱动接口规范NDIS的主要特征是所有适配器相关驱动均由NDIS接口打包,例如,最底层NDIS NIC驱动不能对网卡直接执行I/O,它通过NDIS打包服务来访问硬件;高层Windows NDIS网络组件使用NDIS打包界面与适配器相关驱动通信。只有NDIS协议驱动可以调用NDIS打包,访问NDIS适配器。

WinDis32应用程序接口函数包括:W32N_OpenAdapter(),打开一个已被命名NDIS适配驱动器,若操作成功,则生成一个面向适配器对象WinDis32适配器句柄,这一句柄被随后多个在该适配器上操作的W32N_XXX函数所用; W32N_CloseAdapter(),关闭已打开的适配器句柄;W32N_PacketRead(),数据帧读操作;W32N_PacketReadEx(),数据帧异步读操作;W32N_PacketSend(),发送数据帧操作;W32N_PacketSendEx()、W32N_MakeNdisRequest()等等。

WinDis32技术使得从Win32应用层进行NDIS请求如同在一个内核模式的驱动器内部进行请求一样简单,并支持多个网络适配器同时打开,完成各自的信息发送与接收。

4.网络信息监测的实现

网络信息监测程序分为信息截获与信息分析两大部分,其中信息截获程序流程如图3所示,采用多进程与多线程技术,完成数据的实时截获。

其中网络适配器列表通过读取系统注册表生成;网络适配器详细信息包括适配器型号、网络适配器物理地址、传输最大帧、传输速率以及机内标识符,通过函数W32N_MakeNdisRequest()获得。

协议过滤部分是包括PCAUSA端口的PCANDIS5协议驱动,BPF过滤器是由UNIX环境到Windows的模拟机制,为Win32应用程序提供了一种普通而又便利的机制,可过滤指定协议,由协议驱动执行,拒绝不想要的数据帧。支持协议包括:传输控制协议TCP、互连网协议IP、地址解析协议ARP、反向地址解析协议RARP、互连网控制报文协议ICMP、互连网组管理协议IGMP、Novell SPX/IPX协议IPX、用户数据报协议UDP、NetBEUI协议、AppleTalk协议。

信息分析部分利用已获知的媒体访问控制协议,提取出数据帧中的有效域值,如源主机物理地址、目的主机物理地址、帧长度等。并同时为每一被截获的数据包打上时标,注上序列号,为下一步数据重组提供可靠依据。

接收数据帧显示与信息统计结果范例如下:

包序列号:0000000032 时间:0005860470 msec 长度:54/54

Ethernet 目的: 源: 类型:0x0800

000000: 00 40 05 39 A2 B0 00 00 : B4 86 74 FA 08 00 45 00 .@.9......t...E.

000010: 00 28 26 03 40 00 20 06 : A3 25 64 64 64 7A 64 64 .(&.@. ..%dddzdd

000020: 64 65 04 06 00 8B 00 40 : BF 14 00 6C 24 B9 50 10 de.....@...l$.P.

000030: 22 38 12 EA 00 00 : "8..............

包序列号:0000000033 时间:0005860764 msec 长度:109/109

Ethernet 目的: 源: 类型:0x0800

000000: 00 40 05 39 A2 B0 00 00 : B4 86 74 FA 08 00 45 00 .@.9......t...E.

000010: 00 5F 27 03 40 00 20 06 : A1 EE 64 64 64 7A 64 64 ._'.@. ...dddzdd

000020: 64 65 04 06 00 8B 00 40 : BF 14 00 6C 24 B9 50 18 de.....@...l$.P.

000030: 22 38 DE C6 00 00 00 00 : 00 33 FF 53 4D 42 1A 00 "8.........

000040: 00 00 00 00 00 80 00 00 : 00 00 00 00 00 00 00 00 ................

000050: 00 00 03 08 25 2D 03 08 : 01 4C 08 01 08 00 80 10 ....%-...L......

000060: 00 00 10 00 00 00 00 00 : 00 00 00 00 00 ................

包序列号:0000000034 时间:0005860766 msec 长度:1514/1514

Ethernet 目的: 源: 类型0x0800

000000: 00 00 B4 86 74 FA 00 40 : 05 39 A2 B0 08 00 45 00 ....t..@.9....E.

000010: 05 DC 64 0B 40 00 80 06 : FF 68 64 64 64 65 64 64 ..d.@....hdddedd

000020: 64 7A 00 8B 04 06 00 6C : 24 B9 00 40 BF 4B 50 10 dz.....l$..@.KP.

000030: 20 B7 86 DA 00 00 00 00 : 10 00 7E 8B 77 DA D2 D0 .........~.w...

000040: D7 27 59 9A 8F 18 D3 77 : 15 D5 6C 86 0F 2C 62 3E...

停止数据帧接收应用统计:

已接收数据帧数目 :34

已发送数据帧数目 : 0

5.进一步研究与发展

本文所研究的网络信息监测属于计算机网络系统安全对策研究的一部分,属于网络信息监测的基础性研究。以此研究成果为基础,可进行进一步的软件开发,从而实现网络通信状况实时监测、情报获取、网上各站点地址分析、站点类型分析,为计算机网络的安全维护提供监测手段,因此,具有特别的意义。

参考文献:

32 文档

2.刘锦德等计算机网络大全电子工业出版社

Jamsa等INTERNET编程电子工业出版社

C++技术内幕清华大学出版社

5.廖湖声面向对象的Windows程序设计基础人民邮电出版社

6.张国峰C++语言及其程序设计教程电子工业出版社

7.汤子瀛等计算机操作系统西安电子科技大学出版社

8.刘彦明等实用网络编程技术西安电子科技大学出版社

9.何莉等计算机网络概论高等教育出版社

10.杜毅Unix系统组网技术电子工业出版社

计算机论文是计算机专业毕业生培养方案中的必修环节。学生通过计算机论文的写作,培养综合运用计算机专业知识去分析并解决实际问题的能力,在以后的工作中学以致用,不过我是没时间写,直接联系的诚梦毕业设计,一切搞定而且品质还很高。

远程教育毕业论文答辩有哪些技巧?远程教育毕业论文答辩的技巧有学生需要对自己所写论文要十分熟悉,并且最好可以将论文中设计的专业基本概念和原理整理出来等等,这样就可以更好的通过答辩。 1、对自己所写论文要十分熟悉。当然,通过独立思考,反复推敲,按自己的构思动手写成的论文,你一定是熟悉的。不过我们过去接触过的论文中,有的是把收集来的资料“粘贴”成论文,提交论文时,本人没有认真读一遍,交出的论文漏洞百出。比如,有的论文称“21世纪……”,而后面的论述用的资料又是“1995年如何如何……”。这样答辩时由于你对论文不熟悉,针对所提问题就很难回答;还有的毕业论文给人感觉写的不错,但答辩时却一问三不知,显然对这篇毕业论文你不熟悉。所以参加毕业论文答辩,首先要熟悉自己所写论文。 2、针对答辩提出问题的方向,在答辩前做些准备。 (1)对自己所写论文中涉及的专业基本概念和原理,在答辩前最好一一整理出来。比如,论文中我的第二个论点涉及了某个基本概念,这个基本概念的内容我参考了某“专业书”的第几页,内容是什么,整理好备用。 (2)结合所写论文的论点,在答辩前,收集一些资料。比如,很说明问题的好案例;比如,在你实际工作中遇到的实例等等。 (3)在当前所学专业发展中的诸多问题及热点问题方面。平时多关注所学专业当前的政策研究、热点问题的讨论。 网络教育报名要求: 对报考者的学历方面的要求,报考专科起点升本科的考生须具有国民教育系列专科或专科以上学历; 高中起点升专科只要年满18周岁,具备普通高中、中等专业学校或职业技术学校毕业证书即可; 报读第二本科专业者,须具有国民教育系列本科以上学历。需要注意的是报考医学门类各专业的考生必须是已取得卫生类职业资格的在职人员,同时在报名的时候考生需携带卫生类职业资格证或初级以上(含初级)卫生类职称证原件和复印件。自考/成考有疑问、不知道如何总结自考/成考考点内容、不清楚自考/成考报名当地政策,点击底部咨询官网,免费领取复习资料:

毕业论文的关键技术问题

论文著实行自愿登记,论文不论登记,作者或其他著作权法取得的著作权不受影响。

我国实行作品自愿登记制度的在于维护作者或其他著作权人和作品使用者的合法权益,有助于解决因著作权归属造成的著作权纠纷,并为解决著作权纠纷提供初步证据。

1、文后参考文献不编序号,仅在文末按其重要程度或参考的先后顺序排列。

2、文后参考文献不注页码。

3、文后参考文献的著录项目及次序与注释基本相同。

扩展资料:

论文种类

为了探讨和掌握论文的写作规律和特点,需要对论文进行分类。由于论文本身的内容和性质不同,研究领域、对象、方法、表现方式不同,因此,论文就有不同的分类方法。

按内容性质和研究方法的不同可以把论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文;另外还有一种综合型的分类方法,即把论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类:

1、专题型:这是分析前人研究成果的基础上,以直接论述的形式发表见解,从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。

2、论辩型:这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解,凭借充分的论据,着重揭露其不足或错误之处,通过论辩形式来发表见解的一种论文。

3、综述型:这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上,加以介绍或评论,从而发表自己见解的一种论文。

4、综合型:这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。

1.选题过大。

毕业论文的选题应选取有科学价值或实用价值有现实可能性、大小适中的题目。选题太大,难以把握问题的切人角度。此外,题目太大,难以深人细致地剖析问题,容易泛泛而论。

2.选题过难。

由于学生受时间、精力的限制,以及材料方面的局限,应注意选题的难度既不要过大,也不要超出自己所学的专业领域。虽然毕业论文的选题不能过大过难,但也不能太小、太简单,否则毕业论文的工作量不够,质量也不会很高。

3.选题陈旧。

选题不要太陈旧,如果查阅文献有太多类似的文章,缺乏新鲜感,最好换一个话题。切忌一切照搬别人的材料和结论,应该在前人的基础上,敢于提出前人没有提出或尚未完全解决的问题,最好多选一点与现实生活、当代经济与科学技术发展密切相关的课题,注重研究现实生活中出现的新问题。

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开题报告虽然多数学生都是第一次写,但只要你认真写并按照学校的格式要求根据按老师意见修改总会通过的,有什么不懂的地方可以问我,提供一个范例范本供参考祝开题报告写作过程顺利:你可以按下面几部分开始写:技术路线是指进行研究的具体程序的操作步骤,应尽可能详尽。每一步骤的关键点要阐述清楚并具有可操作性。如有可能,可以使用流程图或示意图加以说明,以达到一目了然的效果。技术路线图可以直接用wrold来画:用文本框实现,插入文本框,在文本框中插入点符号,然后改变字体大小至自己想要的点大小即可。“点”就是一个缩小的圆。就当圆或方块画吧。若是连接点,需用“连接点工具”来画。一、"技术路线"的解释1技术路线是指申请者对要达到研究目标准备采取的技术手段、具体步骤及解决关键性问题的方法等在内的研究途径。技术路线在叙述研究过程的基础上,采用流程图的方法来说明,具有一目了然的效果。技术路线强调以研发项目为主线,完成项目研究内容的流程、顺序、各项研究内容间的内在联系和步骤。合理的技术路线可保证顺利的实现既定目标,技术路线的合理性并不是技术路线的复杂性。2技术路线是指进行研究的具体操作步骤,应尽可能详尽.每一步骤的关键点要阐述清楚并具有可操作性.如有可能,可以使用流程图或示意图加以说明,以达到一目了然的效果二、技术路线编写格式(包括研究路线流程图和生产工艺流程图)(一)、研究路线流程图即产品开发流程图1、做成树形图,按照研究内容流程来写,一般包括研究对象、方法、拟解决的问题,相互之间关系。2、做成结构示意图:根据研究项目的子内容、研究顺序、相互关系,方法、解决问题做成结构示意图。(二)、产品生产工艺流程图

毕业论文常见的问题通常都是写作的过程中出现的语法问题,还有标点符号的错误,这是最明显的错误

通信技术有关毕业论文

数据通信作为当今最具潜力的电信新业务,在近几年得到了快速的发展,呈现了旺盛的生命力和巨大的市场潜力。下面是我为大家整理的数据通信 毕业 论文 范文 ,供大家参考。

《 网络数据通信隐蔽通道技术研究 》

摘要:随着科学技术的不断发展, 网络技术 也发生了日新月异的变化。 文章 通过对网络数据通信中的隐蔽通道技术的介绍,进一步就网络通信中隐蔽通道存在的技术基础和实现原理进行了探讨,并对网络通信隐蔽通道技术进行了深入的研究与分析。与此同时对隐蔽通道的检测技术进行了讨论,提出了一系列针对网络安全的防范 措施 。

关键词:网络数据通信;隐蔽通道;隐写术;网络通信协议

根据现代信息理论的分析,层与层之间的通信在多层结构系统中是必须存在的,在此过程中需要安全机制来确保通信的正确性和完整性。在经授权的多层系统的各层之间通信信道上可以建立可能的隐蔽通信信道。在远古时代的简单军事情报传输系统中就已经出现了最原始的多层结构通信系统,而现代的计算机网络也只是一个多层结构通信系统,因此,隐蔽通道会在一定程度上威胁计算机网络系统的安全。

1隐蔽通道的概述

简单来说,隐蔽通道属于通信信道,将一些不安全信息通过通信信道传输隐蔽信息,而且不容易被管理者所察觉。换句话就是借助某个通信通道来完成对另一通信通道进行掩护的目的。一旦建立隐蔽通道以后,都希望通道能够长时间有效运行,由此可见,通道技术的关键是通道隐蔽措施的质量高低。如今,多媒体和Internet技术在各行各业得到了广泛的应用,从而导致隐蔽通道对网络安全造成了较大的威胁,只要与外界保持联系,就不能从根本上清除隐蔽通道所造成的威胁。隐蔽通道按照存在环境的不同可以划分为网络隐蔽通道和主机隐蔽通道两大类。主机隐蔽通道一般是不同进程主机之间所进行的信息秘密传输,而网络隐蔽通道一般是不同主机在网络中完成信息的秘密传输。通常情况下,隐蔽通道通信工具能够在数据报文内嵌入有效的信息,然后借助载体进行传输,传输过程通过网络正常运行,不会被系统管理者发现,从而实现有效数据的秘密传输。攻击者与其控制的主机进行信息传输的主要方式就是建立网络隐蔽通道。利用隐蔽通道,通过网络攻击者将被控主机中的有效数据信息传输到另一台主机上,从而实现情报的获取。与此同时,攻击者还可以将控制命令通过隐蔽通道传输到被控主机上,使被控主机能够长期被攻击者控制。因此,对隐蔽通道的基本原理和相关技术进行研究,同时采取措施对网络隐蔽通道的检测技术进行不断的改进和完善,从而能够及时、准确地发现被控主机,并将其与外界的联系及时切断,对网络安全的提升和网络中安全隐患的消除有十分重要的意义。

2网络数据中隐蔽通道的工作原理及类型

与传统网络通信相比发现,借助隐蔽通道进行通信只是对交换数据过程中所产生的使用机制进行改变。而隐蔽通道将数据从客户端传向服务器的过程中,双方会借助已经协定好的秘密机制将传输的数据嵌入载体中,与正常通信流量没有太大区别,实现了通信的隐藏,接收到传输的数据之后对相应的数据进行提取,再从伪装后的数据中分离出秘密数据。

基于“隧道”的隐蔽通道

基于“隧道”技术的隐蔽通道是目前最为常见的隐蔽通道,也就是我们通常所说的协议隧道。理论上来说,隧道技术需要在一种协议上辅以另外一种协议,而且任何一个通信协议都可以传输其他的协议。例如SSH协议可以用来传输TCP协议,首先将服务信息写入SSH信息内,由于SSH通道已经被加密和认证,信息便可以通过SSH通道进行传输。攻击者为了防止系统管理员发现,通常采用各种协议来建立隐蔽通道。

直接隧道

通信双方直接建立的协议隧道被称为直接隧道,以ICMP协议建立隐蔽隧道为例进行详细的说明。在网络通信过程中ICMP报文是比较常用的报文形式,测试网络连通性的工具常用PING,其一般是需要发送ICMP请求报文,并接收ICMP应答报文,从而对主机是否可达进行判断。PING作为诊断工具被广泛应用于网络中。所以,通常情况下人们会选择通过ICMP回显应答报文和ICMP回显请求报文来构建隐蔽通道。通常情况下,发送端能够对ICMP报文中的序列号字段和标识符进行任意的选择,应答中这些值也应该会回显,从而使得应答端能够将请求和应答报文准确地匹配在一起,另外,还应该回显客户发送的选项数据。根据相关规范我们能够借助ICMP包中的序列号、标识符和选项数据等来秘密携带数据信息。通常情况下,对于ICMP报文来说,入侵检测或防火墙等网络设备只能够完成首步的检查,因此,使用ICMP进行隐蔽通道的建立时通常选择将需要传输的数据放到选项数据中。除此之外,还有使用IGMP,HTTP,DNS等协议来进行隐蔽通道的建立,且 方法 与ICMP类似,这类隐蔽通道具有准实时的特点,可以使客户机与服务器直接通信。

间接隧道

通信双方借助第三方中转所构建起来的协议隧道被称之为间接隧道,下面将会以SMTP协议所构建的隐蔽通道为例来对其进行分析。对于SMTP协议来说,一般要求发送者将信件上传到Mail服务器上,然后接受者才能够从服务器中获取自己所需要的信件。这样一来攻击者就会想办法将目标系统上所进行的命令写到信件中,通过Mail服务器,目标系统接收将要执行的文件,并将最终的执行结果传输到信箱中,此时攻击者可以借助收信这个环节来得到自己所需要的信息,这样就形成了隐蔽通道。在这种隐蔽通道中,目标系统和攻击者一般是借助第三方中转来紧密地衔接在一起,该间接通信在一定程度上提高了信道的时延,与直接隧道相比不再具有实时性。但由于系统目标和攻击者是通过第三方建立的联系,使得目标系统对攻击者没有任何直接的联系,不再需要知道攻击者,攻击者更具安全性。除此之外,使用FTP,LDAP,AD等协议建立隐蔽通道与SMTPA协议的做法类似,根据目标系统的基本要求和特征可以对其进行灵活的选用。

使用报文伪装技术构建隐蔽通道

通过“隧道”构建隐蔽通道具有高效的特征,但要想保证其安全性在实际过程中得到广泛的应用就需要对相关数据进行加密处理。此外,还有一种隐蔽通道的方法是使用报文伪装技术,就是将一些数据插入到协议报文的无用段内。例如可以借助TCP和IP中所含有的包头段内空间进行隐蔽通道的构建。下面以IPIdentification携带数据为例对其中所构建的隐蔽通道进行介绍,其一般需要将数据的编码放入客户IP包的Identification内,再从服务器中将数据编码取出就可以了。与之类似的做法是可以将数据放入Options、Padding等字段中。由此可见,使用报文伪装技术建立隐蔽通道虽然损失了效率,但安全性却更高了。

使用数字水印技术来构建隐蔽通道

数字水印技术对被保护的版权信息的隐藏有非常大的帮助。近年来,随着科学技术的不断进步,国内外大部分研究人员对数字水印技术进行了大量的研究,并提出了大量的解决方案。通常情况下,可以将数字水印技术划分为基于变换域的水印方案和基于时空域的水印方案两类。然而借助数字水印技术建立隐蔽通道就是将需要传送的秘密信息代替版权信息嵌入到数字水印中。在实际的操作过程中信息的载体一般为文本、静态图像、视频流、音频流等,因此,这种隐蔽通道具有很强的隐蔽性和稳健性。

基于阈下通道建立隐蔽通道

SimmonsGJ于1978年提出了阈下通道的概念,具体定位为:定义1,在认证系统、密码系统、数字签名方案等密协议中构建了阈下信道,其一般是用来传输隐藏的接收者和发送者之间的秘密信息,而且所传输的秘密信息不会被信道管理者所发现;定义2,公开的信息被当做载体,通过载体将秘密信息传输到接收者手中,即为阈下信道。就目前而言,阈下通道通常情况下是在数字签名方案中建立的。以美国数字签名标准DSA和ELGamal签名方案为例对阈下信道的建立进行简单的阐述,美国数字签名标准DSA和ELGamal签名方案都是由三元组(H(_):r,s)组成的。首先可以对要进行传输或签名的信息 进 行相关预处理,即所谓的压缩操作或编码操作,从而提供更加便捷的使用信道。但是如果消息_较大时,函数h=H(_)能够对_信息进行摘要操作。假设h,r,s的长度均为L,其比特消息签名的实际长度为2L+[log2_]。其中大约有2-L的长度可能会被伪造、篡改或被其他信息所代替。即在2L的附件信息中既存在签名,又有一部分被当作了阈下信道使用。通过这种方式,发送者将要传输的秘密信息隐藏到签名中,并通过事先约定好的协议,接收方可以将阈下信息恢复出来,从而获得了需要的秘密信息。双方通过交换完全无害的签名信息将秘密信息进行传送,有效地避开了通信监听者的监视。

3检测技术介绍

基于特征匹配的检测技术

特征匹配检测技术是借助数据库中特征信息来实现与网络数据流的有效匹配,如果成功匹配就会发出警告。实际上,基于特征匹配的检测的所有操作是在应用层中进行的,这种检测技术攻击已知的隐蔽通道是非常有效的,但误报率较高,且无法检测加密数据,对于攻击模式的归纳和新型隐蔽通道的识别方面不能发挥作用。

基于协议异常分析的检测技术

该技术需要对网络数据流中的信息进行协议分析,一旦发现有违背协议规则的现象存在,就会有报警产生。通过对其中异常协议进行分析可以准确查找出偏离期望值或标准值的行为,因此,在对未知和已知攻击行为进行检测方面发挥着非常重要的作用。

基于行为异常分析的检测技术

该技术是针对流量模型构建的,在监控网络数据流的过程中能够对其流量进行实时监测,一旦与模型的阈值出现差别,将会发出报警。基于行为异常分析的检测技术不仅可以对事件发生的前后顺序进行确认,而且还能够对单次攻击事件进行分析。这种检测技术主要难点在于准确模拟实际网络流量模型的建立上,建立此种模型需要涉及人工智能方面的内容,需要具备相关理论基础,同时还需要花费大量的时间和精力做研究。虽然就目前而言,准确模拟实际网络流量模型的建立还有很大的难度,技术还有待进一步提高和完善,但随着检测技术的不断发展,人们对于此类检测技术的关注度越来越高,相信终有一天模型的建立可以实现。

4结语

隐蔽通道工具不是真正的攻击程序,而是长期控制的工具,如果对隐蔽通道的技术特点不了解,初期攻击检测又失败的状况下,将很难发现这些隐蔽通道。要想防范隐蔽通道,要从提高操作人员的综合素质着手,按照网络安全 规章制度 进行操作,并安装有效的信息安全设备。

参考文献:

[1]李凤华,谈苗苗,樊凯,等.抗隐蔽通道的网络隔离通信方案[J].通信学报,2014,35(11):96-106.

[2]张然,尹毅峰,黄新彭等.网络隐蔽通道的研究与实现[J].信息网络安全,2013(7):44-46.

[3]陶松.浅析网络隐蔽信道的原理与阻断技术[J].电脑知识与技术,2014(22):5198-5200,5203.

《 数据通信及应用前景 》

摘要:数据通信是一种新的通信方式,它是通信技术和计算机技术相结合的产物。数据通信主要分为有线数据通信和无线数据通信,他们主要是通过传输信道来输送数据,达到数据终端与计算机像话连接。数据通信技术的应用对社会的发展产生了巨大的影响,在很大程度上具有很好的发展前景。

关键词:数据通信;应用前景;分类;探究

一、数据通信的基本概况

(一)数据通信的基本概念。数据通信是计算机和通信相结合的产物,是一种通过传输数据为业务的通信系统,是一种新的通信方式和通讯业务。数据主要是把某种意义的数字、字母、符号进行组合,利用数据传输技术进行数据信息的传送,实现两个终端之间数据传输。数据通信可以实现计算机和终端、终端和终端以及计算机和计算机之间进行数据传递。

(二)数据通信的构成原理。数据通信主要是通过数据终端进行传输,数据终端主要包括分组型数据终端和非分组型数据终端。分组型数据终端包括各种专用终端,即:计算机、用户分组拆装设备、分组交换机、专用电话交换机、局域网设备等等。非分组型数据终端主要包括用户电报终端、个人计算机终端等等。在数据通信中数据电路主要是由数据电路终端设备和数据信道组成,主要进行信号与信号之间的转换。在计算机系统中主要是通过控制器和数据终端进行连接,其中中央处理器主要用来处理通过数据终端输入的数据[1]。

二、数据通信的分类

(一)有线数据通信。有线数据通信主要包括:数字数据网(DDN),分组交换网(PSPDN),帧中继网三种。数字数据网可以说是数字数据传输网,主要是利用卫星、数字微波等的数字通道和数字交叉复用。分组交换网又称为网,它主要是采用转发方式进行,通过将用户输送的报文分成一定的数据段,在数据段上形成控制信息,构成具有网络链接地址的群组,并在网上传播输送。帧中继网络的主要组成设备是公共帧中继服务网、帧中继交换设备和存储设备[2]。

(二)无线数据通信。无线数据通信是在有线数据的基础上不断发展起来的,通常称之为移动数据通信。有线数据主要是连接固定终端和计算机之间进行通信,依靠有线传输进行。然而,无线数据通信主要是依靠无线电波来传送数据信息,在很大程度上可以实现移动状态下的通信。可以说,无线数据通信就是计算机与计算机之间相互通信、计算机与个人之间也实现无线通信。这主要是通过与有线数据相互联系,把有线的数据扩展到移动和便携的互联网用户上。

三、数据通信的应用前景

(一)有线数据通信的应用。有线数据通信的数字数据电路的应用范围主要是通过高速数据传输、无线寻呼系统、不同种专用网形成数据信道;建立不同类型的网络连接;组件公用的数据通信网等。数据通信的分组交换网应用主要输入信息通信平台的交换,开发一些增值数据的业务。

(二)无线数据通信的应用。无线数据通信具有很广的业务范围,在应用前景上也比较广泛,通常称之为移动数据通信。无线数据通信在业务上主要为专用数据和基本数据,其中专用数据业务的应用主要是各种机动车辆的卫星定位、个人无线数据通信、远程数据接入等。当然,无线数据通信在各个领域都具有较强的利用性,在不同领域的应用,移动数据通信又分为三种类型,即:个人应用、固定和移动式的应用。其中固定式的应用主要是通过无线信道接入公用网络实现固定式的应用网络;移动式的应用网络主要是用在移动状态下进行,这种连接主要依靠移动数据终端进行,实现在野外施工、交通部门的运输、快递信息的传递,通过无线数据实现数据传入、快速联络、收集数据等等。

四、小结

随着网络技术的不断发展,数据通信将得到越来越广泛的应用,数据通信网络不断由分散性的数据信息传输不断向综合性的数据网络方向发展,通过传输数据、图像、语言、视频等等实现在各个领域的综合应用。无论是在工业、农业、以及服务业方面都发挥着重要的作用,展示出广阔的应用前景来。因此,当今时代学习、了解并掌握先进技术对于社会和个人的发展尤为重要。

参考文献

[1]李亚军.浅谈数据通信及其应用前景[J].中小 企业管理 与科技(上半月),2008(04).

[2]朱江山.李鸿杰.刘冰.浅谈数据通信及其应用前景[J].黑龙江科技信息,2007(01).

《 数据通信与计算机网络发展思考 》

摘要:近年来,网络及通信技术呈现了突飞猛进的发展势态。这一势态给人们生活及工作带来了极大的方便,与此同时也给数据通信及计算机网络的发展带来了巨大的机遇及挑战。本课题笔者在概述数据通信与计算机网络的基础上,进一步对基于计算机网络中的数据通信交换技术进行了分析,最后探讨了数据通信与计算机网络的发展前景。

关键词:数据通信;计算机网络;发展前景

信息时代的发展带动了经济社会的发展。从狭义层面分析,网络与通信技术的提升,为我们日常生活及工作带来了极大的便利[1]。从广义方面分析,网络与通信技术的进步及发展,能够推进人类文明的历史进程。现状下,计算机网络技术较为成熟,将其与数据通信有机融合,能够具备更为广泛的应用。鉴于此,本课题对“数据通信与计算机网络发展”进行分析与探究具有较为深远的重要意义。

1数据通信与计算机网络概述

数据通信是一种全新的通信方式,并且是由通信技术与计算机技术两者结合而产生的。对于数据通信来说,需具备传输信道,才能完成两地之间的信息传输[2]。以传输媒体为参考依据,可分为两类,一类为有线数据通信,另一类为无线数据通信。两部分均是以传输信道为 渠道 ,进一步使数据终端和计算机相连接,最终使不同地区的数据终端均能够实现信息资源共享。计算机网络指的是将处于不同地区或地域的具备独特功能的多台计算机及其外部设备,以通信线路为渠道进行连接,并在网络 操作系统 环境下实现信息传递、管理及资源共享等。对于计算机网络来说,主要的目的是实现资源共享。结合上述概念可知数据通信与计算机网络两者并不是单独存在的。两者相互融合更能够促进信息的集中及交流。通过计算机网络,能够使数据通信的信息传输及利用加快,从而为社会发展提供保障依据。例如,基于计算机网络中的数据通信交换技术,通过该项技术便能够使信息资源共享更具有效性,同时也具备多方面的技术优势。

2基于计算机网络中的数据通信交换技术

基于计算机网络中的数据通信交换技术是计算机网络与数据通信两者融合的重要产物,通过该技术能够实现数据信息交换及信息资源共享等功能。下面笔者以其中的帧中继技术为例进行探究。帧中继协议属于一类简化的广域网协议,同时也是一类统计复用的协议,基于单一物理传输线路当中,通过帧中继协议能够将多条虚电路提供出来,并通过数据链路连接标识的方式,对每一条虚电路进行标识。对于DLCI来说,有效的部分只是本地连接和与之直接连接的对端接口[3]。所以,在帧中继网络当中,不同的物理接口上同种DLCI不能视为同一种虚电路。对于帧中继技术来说,所存在的主要优势是将光纤视为传输媒介,实现高质量传输,同时误码率偏低,进一步提升了网络资源的利用效率。但同时也存在一些较为明显的缺陷,比如对于实时信息的传输并不适合,另外对传输线路的质量也有着较高的要求。当然,对于基于计算机网络中的数据通信交换技术远远不止以上一种,还包括了电路交换、报文交流及分组交换等技术。与此同时,数据通信交换技术在未来还有很大的发展空间。例如现阶段具备的光传输,其中的数据传输与交换均是以光信号为媒介,进一步在信道上完成的。在未来发展中,数据通信交换技术远远不止表现为光传输和交换阶段,将进一步以满足用户为需求,从而实现更有效率的信息资源共享等功能。

3数据通信与计算机网络发展前景

近年来,数据通信技术及计算机网络技术被广泛应用。无疑,在未来发展过程中, 无线网络 技术将更加成熟。与此同时,基于网络环境中的互联网设备也会朝着集成化及智能化的方向完善。纵观这几年,我国计算机技术逐年更新换代,从而使网络传输的效率大大提升。对于用户来说,无疑是很多方面的需求都得到了有效满足。笔者认为,网络与通信技术将从以下方面发展。(1)移动、联通、电信公司将朝着4G方向发展,从而满足用户的信息交流及信息资源共享需求。(2)宽带无线接入技术将进一步完善。随着WiFi 热点 的逐渐变大,使我国宽带局域网的发展进一步加大,显然,在数据通信与计算机网络充分融合的背景下,宽带无线接入技术将进一步得到完善。(3)光通信将获得巨大发展前景,包括ASON能够获得充分有效的利用以及带宽资源的管理力度将加大,从而使光通信技术更具实用价值。

4结语

通过本课题的探究,认识到数据通信与计算机网络两者之间存在相辅相成、共同发展的联系。总之,在信息时代的背景下,数据通信是行业发展的主要趋势。通过数据通信实现图像、视频、数据等方面的传输及共享,更能满足企业生产需求。总而言之,需要做好数据通信与计算机网络的融合工作,以此使数据通信更具实用价值,进一步为社会经济的发展起到推波助澜的作用。

参考文献:

[1]魏英韬.对通信网络数据的探讨[J].黑龙江科技信息,2011(3):80-83.

[2]刘世宇,姜山.计算机通信与网络发展技术探讨[J].科技致富向导,2012(33):253-258.

[3]屈景怡,李东霞,樊志远.民航特色的“数据通信与计算机网络”课程教改[J].电气电子教学学报,2014(1):20-22.

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随着通信工程的飞速发展,信息的传播速度越来越快。下文是我为大家整理的关于通信工程毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!

通信工程中有线传输技术研究

摘要:有线传输和无线传输是两种常见的通信技术。有线传输利用的是光电信号,借助光缆或电缆进行信号传送,而无线传输则使用电波进行信号传送。相对来说,有线传输对人们日常生活和生产具有非常重要的意义。有线传输发挥特有的功效为人们提供信息传输服务,有效地实现业务传输和对接。文中论述了通信工程有线传输技术改进。

关键词:通信工程;有线传输;改进研究

1通信工程的概述

如今的通信工程中,有线传输技术已经成为一种专业性的通信方式。利用这种通信技术,能够实现点到点之间的连接,且还可逐级复用与比特间插,传输的速度可达到140Mbit/s。至今为止,PDH设备仍旧在使用。随着SDH的出现,且建立在光路的基础上,有线传输已经成为通信网络传输的主题。在ASON技术出现后,人们就逐渐步入通信网络时代。传输网络技术与方式在不断更新,更能够适应人们的使用要求。

2 通信工程中有线传输技术分析

架空明线传输

技术架空明线传输指的是,在电线杆上方的恰当部位布置导线,每对导线中都会构成一条信道,达到信号传输目的的一种传输技术。通常情况下,这条信道的频带地段是300hz,它的高端频率视线径需要考虑到其具体的大小来决定,通常是1hz。许多工程实践表明,这种信道有利于促进单路电话与多路载波的传输,并且还能够运用和传输相关的传真、电报以及数据信息。在实际设置中,还需要根据实际线径尺寸决定。这种传输技术能够实现单路电话等的传输,架空明线的传输速度比别的传输技术更低,传输距离也不够长。因此,应用的范围不太广。

同轴电缆传输

同轴电缆传输指的是,将一根铜线作为芯线,同时在外部肤上一根同轴钢管,这样可以用来替代另一根铜线,从而组成一个信道。这条信道有利于促进电磁波的同轴传输,而且也能够在最大程度上避免外界因素的影响。同轴电缆自身具备很宽的频带,高端可以超过10Ghz,可以被广泛运用在信号馈线以及电视信号的传递中。同轴电缆传输属于当前应用范围较大的传输技术。

双绞线电缆传输

这种有线传输技术又称为对称电缆,主要是由低频率与高率电缆组成的。像通信工程中常见的双绞线,本质上是一种高频对称电缆,在信号传输中有着良好的应用效果。双绞线中所包含的屏蔽双绞线,由于其具有性能可靠、不同环境的适应性强等特点,客观地加大了实际应用中的造价成本,限制了具体应用范围的扩大。而低频对称电缆的实际应用范围也有一定的局限性,主要在于这种电缆的频带宽度窄、信道容量小。相对而言,绞合电缆传输技术市场推广中具有较大的潜力,将会成为通信工程中有线传输技术的重要发展方向。

光纤有线传输

光纤技术现在已经是有线通信技术最重要的组成部分,因为光纤技术采用的光信号,所以对所有常规干扰免疫,同时光纤的通信能力极大,另外光纤还具有极高的保密性,不法分子截断光纤时能后第一时间报警,同时光信号有着不同的密码,所以极难的破解和分析出结果。同时光纤材料中不敢有金属物质,所以很轻,利于安装和铺设工作。但是光纤通信还不能直接与用户的通信设备相连,因为除了少数的高科技概念产品,市场中很少存在能直接识别光信号的设备,所以在需要进行一次数据的载体的转换,但是如果数据装换的设备不好,就会大大影响光纤传输的质量。

3 通信工程中有线传输技术的改进

波分复用技术

所谓的波分复用技术,主要是指在不同波长的光波能够在技术的支持下实现在一根光纤中的正常传输,扩大光纤通信信道容量的可靠技术。波分复用技术使用中各种信号可以通过光发送端转换器的实际作用,转换为符合实际要求的不同波长的光波,并在性能可靠的合波器的作用下将所有的光波汇聚为一条光波,进而完成光线的正常传输。与之相关的光接收端可以在分离器的作用下得到不同波长的光载波,确保所有信号的传输能够满足光纤通信的具体要求。在未来通信工程中有线传输技术的改进过程中,波分复用技术的应用范围将会逐渐地扩大:在满足通信容量的基础上,提高了信号的传输效率,最大限度地满足了使用者的多样化需求。因此,根据通信工程中有线传输技术的具体要求,合理地使用波分复用技术,将会更好地发挥有线传输技术的优势,推动相关行业的快速发展。

光线送网技术

就当前通信工程发展趋势来看,光纤通信技术将会成为有线传输技术和媒介的发展主流。光线送网技术主要分为两大部分:①波分复用技术;②光信道技术,其优势在于传送容量大,能够实现对路由的保护,该技术将客户信号封装有效转变为透明传输,再加上复用、交叉、配置颗粒使用率的提升,无论是带宽数据客户业务的分配或是传输的效率均得以提高。

超长波长光纤通信技术

当前,我国通信技术发展迅速,对于传输距离、容量的要求均在提高,尤其是光损耗、色散要求十分严格,因此在实际应用需尽可能采用低色散、低损耗的单模光纤。

相干光通信技术

这种有线传输技术实际应用中所涉及的相干光来源于光发送端。实践中的相干光具有频率稳定、相位基本保持不变的特点,并通过ASK、SK等技术进行有效地调制,结合光接收端中光混频器与光耦合器的实际作用,促使相干光满足了混频的实际要求,最后在信号放大器与其它设备的支持下,实现了信号的有效传输。相干光通信技术的合理使用,将会增强光纤通信发展中信号传输量的合理性,为光接收器灵敏度的提高带来了重要的保障作用。

传输距离方面

在经济快速发展的过程中,推动了工业化发展的同时,还有效地提高人们日常生活与生产水平。而此时对通信有线传输相关技术的要求更加苛刻。即随着全球经济的逐步深入,国与国的距离不断缩短。而这对通信工程中传输距离和传输技术均提出非常高的要求。通信工程中有线传输相关技术将面临着更大的挑战。

参考文献:

[1]李媛媛.有线传输技术的特点及发展方向[J].信息通信,2014(2):155-156.

[2]李龙.浅议通信工程传输技术的应用[J].科技创新导报,2013(1):234-235.

[3]王建旭.传输技术在信息通信工程中的有效应用分析[J].硅谷,2013(5).

通信工程中传输技术的重要性

摘要:随着信息技术的快速发展,信息化时代到来,互联网和计算机已经深入人们生活,成为人们日常生活的一个重要组成部分,已与人们的日常生活息息相关。信息化时代的快速发展得益于信息、数据的安全传输,而要实现这点,则依赖于通信工程中的传输技术。目前,我国的传输技术发展态势良好,取得了长足进步,但是我们也应看到,其中也存在一些需要改进的问题。本文将重点分析探讨传输技术在通信工程中所起到的重要作用,但是因专业知识所限,难免有不足之处,还请各位老师、专家批评、指正。

关键字:通信工程;传输技术;重要性

随着科技的进步和技术手段的增多,通信工程的应用也越来越广泛,发展前景非常好。而通信技术作为通信工程的重要组成部分,是数据信息高速、安全传递的重要保障,只有通信技术过硬,才能充分发挥通信工程在实际应用中的优势。

1 传输技术的历史演变

人类自从诞生以来,就有多种多样的信息传递方法,从远古时代的结绳记事,到后来的快马传报,甚至是战争中所使用的烽火,这种种方法,都是古人依靠自己的聪明才智所发明的信息传递方式。随着文明的进步、发展,人类发明了文字、印刷,知识得以在一个特定范围内传播。到了近代,工业革命揭开了信息传递方式的新篇章,电的发现催生了电报、电话的出现。当时间的脚步迈进了现代,则传输技术实现了飞跃,电磁波、声、光、电等皆被人类用来作为信息传输的介质,信息传播的方式真可谓百花齐放,信息传播技术也随之快速发展,人们要随时与世界打个招呼的愿望终于实现了,宽带、可视频电话、传真等,不但实现了文字、图形图片的传播,还使人们可以即时通讯,即时联系沟通,人们的生活、工作以更方便、更快捷、更高效的方式在前进着。

2 传输技术在通信工程中的作用

非常重要当今的时代是一个信息化的时代,人们对信息的需求面越来越广,需求量也越来越大,这就要求信息传输的速度必须加快,并且其准确性、正确性和安全性必须有保障,这就要求通信系统必须是稳定的、优良的。而信息的传输则离不开信息传输系统,信息的传输离不开传输通道,即传输介质,而要想使传输介质发挥作用,则离不开传输技术,因而传输技术在通信工程中起到非常重要的作用。目前,随着互联网技术的快速发展,网络已成为人们工作、生活中必需的一种一种手段,然而,这种单一的传输渠道并不能满足多节点业务的多元化、多样性要求,因而,传输技术的进一步发展则是实现通信工程取得质的飞跃的关键和重要突破口。另外,减少信息传输中所产生的信息错误率,确保信息安全、高速的传播,这都仰赖于传输技术,从这个角度来说,传输技术的先进性程度决定了通信工程的发展状况。因此,要想加快通信工程的发展,就必须进一步改进传输设备的性能,加快传输技术的发展和进步,从而在整体上推动通信工程迈向一个新的高度,并实现三者的良性循环发展。当前我国通信行业的竞争越来越激烈,采用多种多样的方式来争夺用户群体,在国家进行行业调整后,这种现象越演越烈,三大通信巨头通过优惠、赠送等方式扩大市场占有率,同时还将触角伸向了通信设备,资金流的进入使得通信设备市场空前繁荣。当然,这种状况的出现,改变不了通信工程的核心工作,那就是信息传输。而要使信息传输能满足更多用户群体的需求,那么传输技术就成为一种非常重要的工具。

3 传输媒介的分类

所谓传输媒介,就是信息赖以传递的载体,简单来说就是无形的信息是通过什么来传递的。目前,通信工程中常用的传输介质主要有两种,一种是有线的,一种是无线的。传输媒介的不同,其特性也不相同,而这种特性也将对数据信息的传输速度和质量产生不同影响。有线传输,就是数据信息的传递是通过线缆来实现的,即两个通讯设备通过线缆连接起来,利用线缆通过信号将信息从这一端传递到另一端。有线传输的主要特性是抗干扰能力强,价格相对来说也比较便宜。无线传输,则是利用电波、激光、红外线等,将信息附加在电磁波上,通过传输电磁波实现信息的传输,其主要特点就是安装方便、通信自由,不受空间、时间、地点和环境的限制,但是其首次安装费用较高。信息传输的载体不论是有线的还是无线的,两者要实现传输信息的功能,都离不开传输技术的同步发展。传输技术的进步必然带来通信工程整个行业的发展。

4 传输技术的发展前景

目前我国的通信工程发展较快,很多科研部门和相关专家为了传输技术的进一步发展投入了很多,当然也取得了不菲成绩,带动了整个通信行业的快速发展。这也从另一个侧面反映了传输技术在整个通信工程中的重要性,和其良好的发展前景,传输技术在未来必然发展得更稳定、更快速。虽然传输技术目前仍有难关尚未攻克,但是我相信随着研究的进一步深入和知识的进一步积累、发展,这些技术难题必然会被解决掉,而通信工程必将会对社会经济的发展起到重大的推动作用。

5 结语

综上所述,随着通信工程的飞速发展,信息的传播速度越来越快。而要实现信息传递的安全性和准确性,则离不开通信工程的两大要素——传输介质和传输技术。自从人类文明产生以来,信息传输技术就随之诞生,古人充分发挥聪明才智,创造了多种多样的信息传输方式。信息传输技术历经几千年的发展,现代信息传输不论是技术还是方式,都是前人所无法想象的。虽然如此,我们也不应该满足于现状,应该以更高的热情和更积极的态度,为推动通信工程的进一步发展贡献一己之力。

参考文献:

[1]雷浩丹.浅谈通信工程中传输技术的重要性[J].电子世界,2013

[2]宋永志.通信工程传输技术的重要性与应用[J].中外企业家,2015

[3]鞠巧慧.通信工程传输技术的应用[J].中国新通信,2012

[4]纪义鹏.通信工程传输技术的重要性与应用[J].中国新通信,2014

[5]廖旭波.论传输技术在通信工程中的应用及发展方向[J].科技资讯,2013

[6]师向群.独立学院通信工程特色专业人才培养的思考及实践[J].中国电力教育,2012

[7]梁飞.浅谈传输技术在信息通信工程中的应用[J].企业科技与发展,2015

有关成型技术的毕业论文

摘要:介绍快速成型技术的原理,重点讨论了与快速成型相关的技术,并试图将此技术充分应用于产品设计评价,以期缩短产品的开发周期。 关键词:快速成型;RP;反求工程引言随着科技进步和全球市场一体化的形成,现在工业正面临产品的生命周期越来越短的代写论文问题,作为一种新产品开发的重要手段,快速成型能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。它为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段,提高产品研发的效率。1快速成型技术原理在工业产品设计过程中,设计师往往希望能快速由三维CAD模型,得到产品的实物模型,快速成型技术可以满足这种需求。快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术是一种基于离散/堆积成型思想的新型成型技术,它根据零件或物体的三维模型数据,快速、精确地制造出零件或物体的实体模型。2关键技术制造工艺目前,世界上已有几十种不同的快速成型工艺方法,比较成熟的就有十余种。其中光固化成型法(Stereo Lithography Apparatus,SLA)、叠层实体制造法(Laminated Object Manufactur-ing,LOM)、熔融沉积法(Fused Deposition Model-ing,FDM)、选择性激光烧结法(Selective LaserSintering,SLS)和3DP(Three DimensionalPrinting and Gluing,也称3DPG)五种方法,在世界范围内应用最为广泛。对于RP制造工艺的研究,一方面是在原有技术基础上进行改进,另一方面是研究新的成型技术。新的成型方法,如三维微结构制造、生物活性组织的工程化制造、激光三维内割技术、层片曝光方式等。成型材料成型材料是决定快速成型技术发展的基本要素之一,它直接影响到原型的精度、物理化学性能以及应用等。与RP制造的4个目标(概念型、测试型、模具型、功能零件)相适应,使用的材料不同,概念型对材料成型精度和物理化学特性要求不高,主要要求成型速度快。如对光固化树脂,要求较低的临界曝光功率、较大的穿透深度和较低的粘度。测试型对于材料成型后的强度、刚度、耐温性、抗蚀性等有一定要求,以满足测试要求。如果用于装配测试,则对于材料成型的精度还有一定要求。模具型要求材料适应具体模具制造要求,如对于消失模铸造用原型,要求材料易于去除。快速功能零件要求材料具有较好的力学性能和化学性能。从解决的方法看,一个是研究专用材料以适应专门需要;另一个是根据用途分类,研究几类通用材料以适应多种需要。加工精度影响成型件精度的主要因素有两方面:一是由CAD模型转换成STL格式文件以及随后的切片处理所产生的误差;二是成型过程中制件翘曲变形,成型后制件吸入水分,以及由于温度和内应力变化等所造成的无法精确预计的变形。为了解决第一类问题,正在研制直接切片软件和自适应切片软件。所谓直接切片是不将CAD模型转换成STL格式文件,而直接对CAD模型进行切片处理,得到模型的各截面层轮廓信息,从而可以减少三角面近似化带来的误差,所谓自适应切片是快速成型机能根据成型零件表面的曲率和斜率自动调整切片的厚度,从而得到高品质的光滑表面。为解决第二类问题,正在研究、开发新的成型方法、新的成型材料及成型件表面处理方法,使成型过程中制件的翘曲变形小,成型后能长期稳定不变形。与RP技术相关软件软件是RP系统的灵魂,其中作为CAD到RP接口的数据转换和处理软件是其关键。不同CAD系统所采用的内部数据格式不同,RP系统无法一一适从,这就要求有一种中间数据格式既便RP系统接受又便于不同CAD系统生成,STL(Stereo Lithography)格式应运而生了,STL文件是用大量空间小三角形面片来近似逼近实体模型。由于STL格式具有易于转换、表示范围广、分层算法简单等特点,为大多数商用快速成形系统所采用,现己成为快速成形行业的工业标准。但是,STL模型也存在许多不足之处:精度不足。由于STL模型用大量小三角形面片来近似逼近CAD模型表面,造成STL模型对产品几何模型的描述存在精度损失,并且在对多张曲面进行三角化时,在曲面的相交处往往产生裂缝、孔洞、覆盖及相邻面片错位等缺陷。数据冗余度大。STL模型不包含拓扑信息,三角形面片的公用点、边单独存储,数据的冗余度大。随着网络时代的到来,STL模型数据冗余大的不足也使其不利于远程RF的数据传输,难以有效支持远程制造。3快速成型技术的应用在外观及人机评价中的应用新产品开发的设计阶段,虽然可借助设计图纸和计算机模拟,但并不能展现原型,往往难以做出正确和迅速的评价,设计师可以通过制作样机模型达到检验的目的。传统的模型制作中主要采用的是手工制作的方法,制作工序复杂,手工制作的样机模型不仅工期长,而且很难达到外观和结构设计要求的精确尺寸,因而其检查外观及人机设计合理性的功能大打折扣。快速成型设备制作的高精度、高品质样机与传统的手工模型相比较可以更直观地以实物的形式把设计师的创意反映出来,方便产品的外观造型和人机特性评价。现在的快速成型加工得到的成型件都是单一颜色,颜色主要由材料决定,为了对产品色彩外观进行评价,有时需要手工涂色,随着彩色成型技术的发展,这方面的问题可以解决。人机评价主要包括成型件尺寸及操作宜人性,快速成型可以很好地满足这方面的要求。在产品结构评价中的应用通过快速成型制成的样机和实际产品一样是可装配的,所以它能直观地反映出结构设计合理与否,安装的难易程度,使结构工程师可以及早发现和解决问题。由于模具制造的费用一般很高,比较大的模具往往价值数十万乃至几百万,如果在模具开出后发现结构不合理或其他问题,其损失可想而知。而应用快速成型技术的样机制作可以把问题解决在开出模具之前,大大提高了产品开发的效率。与反求工程结合反求工程(Reverse Engineering,RE)也称逆向工程,就是用一定的测量手段对实物或模型进行测量,然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型,从而实现产品设计与制造过程。对于大多数产品来说,可以在通用的三维CAD软件上设计出它们的三维模型,但是由于对某些因素,如对功能、工艺、外观等的考虑,一些零件的形状十分复杂,很难在CAD软件上设计出它们的实体模型,在这种情况下,可以通过对模型测量和数据处理,获得三维实体模型。作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,反求工程和快速成型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。对于已存在的实体模型,可以先通过反求工程,获取模型的三维实体,经过对三维模型处理后,使用快速成型技术,实现产品的快速复制,缩短了产品开发周期,大大提高产品的开发效率。结束语快速成型技术可以大大缩短产品的开发周期,满足产品的个性化、多样化需求,在工业设计中得到广泛应用。但由于该技术的制作精度、强度和耐久性还不能满足工程实际的需要,加之设备的运行及制作成本高,一定程度上制约着RP技术的普遍推广。随着研究的不断深入,制约快速成型发展的因素会逐步解决,应用领域会不断得到拓展。参考文献[1]孙秀英.面向RP的VRML模型浏览与分层研究[D].西安科技大学,2006.[2]丘宏扬,谢嘉生,刘斌.快速成型技术研究中的若干关键问题[J].锻造机械,2001.[3]徐江华,张敏.快速成型技术在工业设计中的应用[J].包装工程,2004

3D快速打印技术在近年来得到了快速发展,应用领域也在不断的增加。下面是我为大家精心推荐的快速成型3d打印技术论文,希望能对大家有所帮助。快速成型3d打印技术论文篇一:《试论3D打印技术》 摘 要:3D打印又称为增材制造,近年来得到了快速发展,应用领域不断增加。本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析,对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。 关键词:3D打印;应用现状;教学领域 1 引言 3D打印,又称为增材制造,是快速成型技术的一种,被誉为 “第三次工业革命的重要标志”,以其 “制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来,随着3D打印技术的逐步成熟、精确,打印材料种类的增加,打印价格的降低,3D打印得到了快速发展,应用领域不断增加,不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用,也逐渐进入了公众视野,走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所,在 教育 、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用,作为教育工作者,本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上,重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。 2 3D打印概述 3D打印原理 3D打印(3D printing,又称三维打印),是利用设计好的3D模型,通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产品的技术[1]。一般来说,通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2],其中3D虚拟模型,可以是利用扫描设备获取物品的三维数据,并以数字化方式生成三维模型,或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型,有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型,比如123D Catch[3]。 3D打印的优势 与传统制造技术相比,3D打印不需事先制模,也不必铸造原型,大大缩短了产品的设计周期,减少了产品从研发到应用的时间,降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险,使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单,产品也更能凸显个性化。另外,3D打印是增材制造,使用金属粉或其他材料,使部件从无到有制造出来,大大减少了原材料和能源的消耗,生产上实行了结构优化。 3D打印的应用现状 近年来,3D打印得到了快速发展,几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域,使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制,打印复杂形状的各种零件,打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域,3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始,逐步发展,计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域,医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型,缺损下颌骨模型,患者外伤性脑内血肿颅脑模型等,用于辅助诊断并制定术前手术方案,降低了手术难度,减少了手术时间,为患者带来了精准化的治疗。人工椎体和人体气管软骨的打印让人体器官的3D打印成为可能。3D打印的处方药产品SPRITAM(左乙拉西坦)片剂可用于各种癫痫疾病的治疗。建筑工程领域,3D打印建筑不需使用模板,打印的建筑物重量轻,强度大,时间短,产生的建筑垃圾及建筑粉尘少,且可以循环使用,绿色环保。3D打印在首饰、食品、玩具和日常用品的设计和生产中也有广泛应用,可以很好地彰显用户的个性化特点和需求。3D打印在太阳能电池板和特殊材料的制造方面的应用也有突破。 3 3D打印在教学领域的应用 3D打印在教学方面的探索性活动也已经展开,并应用在数学、航空、电子、设计、机电工程、生物医学、天文等大部分学科中,取得了良好的教学效果。基于3D打印的快速生成能力,使得数字化模型能快速转化为立体实物,借助立体实物的生成过程及使用可以提高教学效果,增强学生合作、设计、创新等能力。 打印三维教具学具辅助教学 在课程教学中,借助于多媒体教学手段,一些抽象的图像可以相对直观的显示出来,但针对的是群体,形成的是暂时的视觉感受,印象并不是很深刻,也不易理解。借助3D打印,可以把数字化的图像转化成实物的教具和学具,每个同学都有机会亲手感受,而且还可以亲自设计、策划,无疑对知识点的理解,知识的掌握及应用有很大的促进作用。比如:数学课可以打印出几何曲面、剖面立体实物;动画设计可以打印出3D人物,动物角色模型,且可以根据实效及时修改;语文课可以把要讲解的地域打印出来,如北京的胡同,同学们可以拿着模型理解胡同的特点,体验胡同 文化 ,讲述胡同的来龙去脉;机械制造课可以根据课程内容打印相关的零件、齿轮、连杆等。 实习实践过程中辅助创新设计 职业学校实习实践教学活动较多,钳工实习、数控机床实习、电子电工实习、动画设计、物联网设计等,都需要借助相应的模型,并设计出一定的模型。借助于3D打印,同学们对需要设计的模型有一个大体的认识,然后经过集体分组的讨论、设计、修改等过程,不仅能增加学生的学习兴趣,促进学生交互学习,协作学习,且能提高学生的设计水平、思维能力和实践能力。比如在模具设计实习中,采用项目式教学法,应用3D打印,学生分组设计、分组打印,学生在亲眼目睹自己的设计零件打印成型的过程及成品后,学习兴趣大增,多次讨论修改的过程也大大提升学生的设计水平。在CAD课程实践环节中,使用3D打印机,可以根据教学需要来设计教学内容,对学生的设计作品3D打印出来进行评比并组装,不仅使学生熟练掌握设计软件建模的基本思路和流程,而且对如何从设计作品到具体的实物的生成有一个明确的认识,有利于日后学生进一步的学习和发展。 就业创业指导 近年来,大学 毕业 生人数急剧增加,就业压力增大,国家大力提倡大学生创业,整个社会也兴起了一股自主创业的热潮。对于职业学校的学生来说,有一定的专业知识,有较强的动手操作能力,有创业的热情与激情。借助于3D打印设备,创业指导老师可以指导学生创办创意设计3D打印工作室,利用所学的专业知识,设计出相关产品并打印出来进行销售,同时也可为社会客户提供 DIY 服务,收取一定的培训费和制作费,也可以在校企合作的基础上为合作企业提供设计和3D打印服务。通过3D打印的上述创业实践活动,加深学生对专业知识的巩固、对设计过程的了解,并培养创新创业意识和能力。 图书馆应用 图书馆引入3D打印服务是图书馆从文献服务走向创新服务的途径。国外很多图书馆都开展3D打印服务,国内的综合图书馆,如上海图书馆、苏州图书馆也开展3D打印服务,高校中的上海交通大学图书馆也开展3D打印服务,并且通过举办3D打印设计大赛积极推广此项服务,通过比赛普及3D打印知识,让同学们了解3D打印前沿科技,启发学生们用 创新思维 发现问题、智慧解决问题。学校图书馆可以配备一两台3D打印机,并在保证健康和安全的基础上,充分考虑费用、提交步骤、等待和筛选时间等、制定详细的3D打印制度或政策,并鼓励学生打印原创作品,以发挥学生的专业特长,激发学生的创造力和 想象力 。 4 结束语 3D打印正从工业领域,走向各个应用领域。不久的将来,也会像电脑、手机、互联网一样进入我们的社会和每个家庭。教育工作者应积极利用这项新技术,促进教学模式和教学活动的创新,更好地提高教学质量和教学效果,提高学生的实践能力和创新水平。 参考文献 [1] 张飞相. 3D打印技术的发展现状及其 商业模式 研究[J]. 新闻传播, 2016(2): 51-53. [2] 李青,王青. 3D打印―一种新兴的学习技术[J]. 远程教育杂志2013(4):29-35. 快速成型3d打印技术论文篇二:《浅议3D打印成型技术对模具制造技术的冲击》 摘 要:近年来,3D打印市场如火如荼,在工业设计领域将发挥巨大的作用,尤其是在产品制造方面。随着3D打印技术的出现和普及,必将会冲击以模具制造为主的产业结构,优化产业链条。 文章 通过对比3D打印成型技术与传统模具制造技术的优缺点,客观地分析了3D打印成型技术对模具制造技术的冲击。 关键词:3D打印;模具制造;冲击 1 概述 3D打印技术(增材制造技术)是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,将材料逐层堆积制造出实物的新兴制造技术。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。3D打印技术综合了信息技术、数字建模技术、机电控制技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术。 传统的模具制造技术是在接单后还需对接单项目进行评审,在确定了开发要求及工艺路线后,开始模具设计。加工之前需要按照设计的图纸备料。接着是粗加工,最后是试模验证。其加工流程如图1所示。采用传统的模具制造技术制造加工出一个合格的模具所需要的人力、物力较多,生产时间也较长。 2 3D打印制造模具的优点 3D打印成型技术与传统模具制造业的最大区别在产品成型的过程上。在传统的模具制造业中,模具制造一般需要经过开模具、铸造或锻造、切割、部件组装等过程成型。而3D打印则免去了那些复杂的过程,不用模具,一次成型。可以节约很多成本。还可以克服一些传统制造上无法达成的设计,从而制作出更复杂的结构模具。 模具生产周期缩短 3D打印模具缩短了整个产品开发周期,并成为驱动创新的源头。在以往,由于考虑到还需要投入大量资金制造新的模具,公司有时会选择推迟或放弃产品的设计更新。通过降低模具的生产准备时间,以及使现有的设计工具能够快速更新,3D打印使企业能够承受得起模具更加频繁的更换和改善。它能够使模具设计周期跟得上产品设计周期的步伐。 模具设计的改进为终端产品增加了更多的功能性 通常,金属3D打印的特殊冶金方式能够改善金属微观结构,并能产生完全致密的打印部件,与那些锻造或铸造的材料(取决于热处理和测试方向)相比,其机械和物理性能一样或更好。增材制造为工程师带来了无限的选择以改进模具的设计。此外,它能够整合复杂的产品功能,使高功能性的终端产品制造速度更快、产品的缺陷更少。3D打印可以实现任意形状的冷却通道,以确保实现随形冷却,更加优化且均匀,最终导致更高质量的零件和较低的废品率。 定制模具帮助实现最终产品的定制化 更短的生产周期、制造更为复杂几何形状、以及降低最终制造成本的能力,使得企业能够制造大量的个性化工具来支持定制部件的制造。3D打印模具非常利于定制化生产,比如医疗设备和医疗行业,它能够为外科医生提供3D打印的个性化器械,比如,外科手术导板和工具,使他们能够改善手术效果,减少手术时间。 3 3D打印成型技术对模具制造技术的冲击 工业产品的更新换代非常快,一个新产品生产出来后,如果没有销路,那就得不偿失。传统模具制造技术开发一套模具需要几十万,甚至几百万元。而利用3D打印技术,可以把产品先开发出来,直接打印。使用3D打印技术的优势在于可以大大缩短生产的周期、节约生产成本。比如,一套手机模具,采用传统的制造技术,须经过大约12个工作日才能完成,有时还会造成材料的浪费。但利用3D打印技术几个小时就可以完成,而且还具有高精密度的特点,这样就能够不断提高市场竞争力,在发展中抢得先机。 3D打印的优势很明显:可免除制造刀具、夹具和模具的过程,直接进行产品加工,解决了生产工艺难以解决的问题,还节约材料、缩短时间。 4 3D打印成型技术短期内无法替代传统模具制造技术 3D打印诞生近三十年了,但产业化远未形成。虽然3D打印名气很大,但到今天还处于科普阶段。3D打印作为一项前沿的、先导性较强的技术,可以满足个性化、定制化、复杂、高难度产品的需求,但不具有批量化、规模化的优势。 传统工业的成熟给3D打印制造门槛 传统工业大生产在过去200多年可以说非常成功,发展到今天,分工也非常细,配套非常充沛,可以说是环环相扣,形成了巨大的利益攸关体,形成了巨大的惯性。如果要打破这种惯性,成本非常高。这些3D打印无论是颠覆或者融入,门槛都特别高。 目前3D打印不适合批量生产 3D打印目前并不适合批量生产,例如3D打印技术生产1件产品和生产1万件产品的成本单价基本接近,而且3D打印需要更长的时间。一个喷头就对应生产一个产品,而且产品体积大了,成型速度几何性降低,几个小时才成型一个东西,粗糙度不满足,还要打磨,还要精加工。传统模具制造技术在我国大批量生产中占据明显的优势,在非批量、精密要求不是很高的产品制造领域,传统模具制造暂时不具备替代性。 3D打印技术的材料种类较少,而且价格较贵 尽管现在已有几百种材料能够被3D打印,但是高温塑料和一部分常用金属依旧不能被打印。尤其金属由于热处理的问题,很容易出现打印后变性的问题,现场EOS的代表提出的比如invar,就不能被打印,而这个材料在航空发动机中却是相当重要的材料。而且国内有能力生产3D打印材料的企业很少,特别是金属材料主要依赖进口,价格高。 3D打印技术的速度、效率、质量还有待提高 3D打印本身的技术原理就决定了制造精度和制造速度存在矛盾。3D打印是一层层来制作物品。如想提高打印精度就得增加打印层数,但是自然而然地降低了打印速度。而提高速度的话就会有精度问题:因为3D打印采用的是逐层堆积制造的方式,这种方式本身就存在“阶梯效应”,特别是所制造工件表面曲度较大的时候,阶梯效应就尤为明显,这会影响工件的精度。 3D打印技术和传统制造技术都存在优势和劣势,目前3D打印技术还不能替代传统制造技术。从长远来看,随着3D打印技术的不断发展,未来打印效率不断的提高及生产成本的降低,3D技术对模具行业的影响将不容小觑。 参考文献 [1]刘斌.关于3D打印技术中的几个问题与思考[J].模具工程,2015. [2]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业,2012. [3]陈兴龙.3D打印技术在模具行业中的应用研究[J].机械工程师,2016. [4]__君.3D打印技术在塑料加工成型及模具设计课程群教学改革中的应用探索[J].科教文汇旬刊,2015. [5]厉成龙.3D打印技术在现代模具制造中的应用[J].装备制造技术,2015. 快速成型3d打印技术论文篇三:《试谈3D打印技术及其应用发展》 【摘要】本文通过分析3D打印机的原理, 总结 了几种典型的3D打印技术,分析其市场应用和发展方向,得出3D打印技术的发展会引领第三次工业革命的发展。 【关键词】3D;打印机;3D打印技术 1.前言 近来,三维(3D)打印技术[1]在发达国家兴起,前不久在网上流传的3D打印手枪,引来许多网友围观。3D打印现在已不再只是概念产物,全球已有不少公司推出了个人3D打印机,它已在平常生活中开始普及。2012年4月,英国《经济学人》刊文认为,3D打印技术将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。传统制造技术是“减材制造技术”,3D打印则是“增材制造技术”,它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。 打印机的原理及技术 3D打印机 3D打印机是近年来在民用市场出现的一个新词。在专业领域有另一个名称叫“快速成形技术”[2]。快速成形技术诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种全新制造技术。它集分层制造技术、机械工程、数控技术、CAD、激光技术、逆向工程技术、材料科学于一体,可以直接、快速、自动、精确地将设计电子模型转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种低成本而高效的实现手段。快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是基本原理一样,那就是“分层制造,逐层叠加”[3],类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台“立体打印机”,因此得名。 3D打印机的原理 3D打印机根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。 每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程就像一个“积分”的过程。 整个过程是在电脑的控制下,由3D打印系统自动完成的。不同公司3D打印使用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是“分层制造、逐层叠加”。这种工艺可以形象地叫做“增长法”。 3D打印技术 SLA技术 光固化成型法(SLA)是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面。这样层层叠加构成一个三维实体。SLA是最早实用化的快速成形技术,采用液态光敏树脂原料。其工艺过程是,首先通过CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,当一层加工完毕后,就生成零件的一个截面;然后升降台下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。 SLA技术主要用于制造多种模具、模型等;还可以在原料中通过加入 其它 成分,用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快,精度较高,但由于树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。 SLS技术 选择性激光烧结技术(SLS)是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层,层层叠加生成所需形状的零件。其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。 整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。 与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用广泛。 PDM技术 熔积成型(FDM)法,该 方法 使用丝状材料(石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝)为原料,利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度(约比熔点高1℃),在计算机的控制下,喷头作x-y平面运动,将熔融的材料涂覆在工作台上,冷却后形成工件的一层截面,一层成形后,喷头上移一层高度,进行下一层涂覆,这样逐层堆积形成三维工件。 该技术污染小,材料可以回收,用于中、小型工件的成形。成形材料:固体丝状工程塑料;制件性能相当于工程塑料或蜡模;主要用于塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。 LOM技术 分层实体制造法(LOM),又称层叠法成形,它以片材(如纸片、塑料薄膜或复合材料)为原材料,其成形原理如图所示,激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据,将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后,送料机构将新的一层纸叠加上去,利用热粘压装置将已切割层粘合在一起,然后再进行切割,这样一层层地切割、粘合,最终成为三维工件。LOM常用材料是纸、金属箔、塑料膜、陶瓷膜等,此方法除了可以制造模具、模型外,还可以直接制造结构件或功能件。 LOM技术的优点是工作可靠,模型支撑性好,成本低,效率高。缺点是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。成形材料主要是涂敷有热敏胶的纤维纸;制件性能相当于高级木材;主要用途是快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。 打印技术的市场应用及发展方向 建筑设计领域 建筑模型的传统制作方式,渐渐无法满足高端设计项目的要求。全数字还原不失真的立体展示和风洞及相关测试的标准,现如今众多设计机构的大型设施或场馆都利用3D打印技术先期构建精确建筑模型来进行效果展示与相关测试[4],3D打印技术所发挥的优势和无可比拟的逼真效果为设计师所认同。 磨具制造领域 玩具制作等传统的模具制造领域[5],往往模具生产时间长,成本高。将3D打印技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。3D打印技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用3D打印技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具。 医学领域 在医学领域的应用近几年来,人们对3D打印技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用3D打印技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值,近年来许多医院推出3D打印胎儿服务。 航空航天领域 在航空航天领域中,空气动力学地面模拟实验(即风洞实验)是设计性能先进的天地往返系统(即航天飞机)所必不可少的重要环节。该实验中所用的模型形状复杂、精度要求高、又具有流线型特性,采用3D打印技术,根据CAD模型,由3D打印设备自动完成实体模型,能够很好的保证模型质量。 家电和食品领域 3D打印技术在国内的家电行业上得到了很大程度的普及与应用,使许多家电企业走在了国内前列。美的、华宝、小天鹅、海尔等都先后采用3D打印技术来开发新产品,收到了很好的效果。 3D打印在食品领域也有成功的应用。做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉3D打印技术公司”,希望能够为大众提供安全放心的猪肉产品。这种利用糖、蛋白质、脂肪、肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的微细血管都能打印出来。 4.总结 3D打印是产业界自主创新的过程,政府主要负责引导方向,要让民营企业有充分的自主发展空间,同时对一些敏感行业或者产品要加强监管。3D打印技术市场潜力巨大,势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰,这便是第三次工业革命的到来的标志[6]。在这种势头下,传统的制造业将逐渐失去竞争力。 参考文献 [1]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].北京:数码印刷,2011(10):64-67. [2]丁军涛.快速成形技术在企业实际生产中的应用[J].陕西:科技探索,2012(8). [3]郑利文.Objet Geometries公司推出多种复合材料3D打印机[J].北京:模具工业,2008(2):73. [4]梁晨光.3D打印技术纵览“印”出来的真实世界[J].北京:微型计算机,2008(6):106-109. [5]乔益民,王家民.3D打印技术在包装容器成型中的应用[J].重庆:包装工程,2012(11):68-72. [6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2). 猜你喜欢: 1. 3d打印技术论文3000字 2. 3d打印成型技术论文 3. 3d打印技术论文引言 4. 3d打印技术论文 5. 3d打印技术论文结论

《模具工业》2001. No . 4 总 242 40激 光 加 工 技 术 在 模 具 制 造 中 的 应 用江苏理工大学(江苏镇江 212013) 张 莹 周建忠 戴亚春[摘要]随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光设备价格的逐渐下降 ,给产品和模具的制造工艺带来了新的变革 ,在模具制造、 模具表面强化与维修、 取代模具等 3个方面 ,就激光优化模具制造工艺作了较为详细的分析和探讨。关键词 模具 激光 工艺优化[ Abstract ]Wi t h t he mat uri ng of t he las e r p r oces si ng t echnology and t he dec r easi ng of p rice of t hei ndus t rial la r ge - p owe r las e r e quipme nt , a new i nnovat ion was br ought t o t he manuf act uri ngt echnology of t he p r oduct s and t he dies and moulds . A r elat ively de t ailed analysis and dis cus sionwas made on t he las e r op t imized manuf act uri ng p r oces s f or dies and moulds f r om t hr e e asp ect s ofmanuf act uri ng , s urf ace r ei nf orceme nt and mai nt e nance , and s ubs t i t ut ive dies or moulds .Key words die and mould , las e r , t echnological p r oces s op t imizat ion1 引 言激烈的市场竞争使制造企业对快速响应市场需求和一次制造成功等要求日益迫切。而在常规制造系统中 , 产品生产所需大量模具的设计、制造和装配调试不仅耗费大量资金 , 更严重的是延长了产品生产的准备时间 , 从而延长了新产品开发周期 ,形成制造过程中的瓶颈。因此 , 如何快速有效地制造出高质量、低成本的模具及产品 , 就成为人们不断探索的课题。随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光器设备价格的下降 , 给产品和模具制造工艺带来了重大变革。本文在模具制造、模具表面强化与维修、取代模具等 3个方面 , 就激光加工在模具制造中的应用作一些探讨。2 模具制造2. 1 模具的激光叠加制造1982年 ,日本东京大学的中川教授等人提出用薄片叠加法制造拉伸模 , 1985年 , 美国加州某公司推出了模具的激光叠加制造法 , 并获得专利 , 其工艺流程见图 1 ,原理为将激光切割的多层薄板叠加 ,并使其形状逐渐发生变化 , 最终获得所需的模具立体几何形状。日本在冲模的激光叠加制造方面已达到实用阶段 ,所制的凸、 凹模质量高 ,加工尺寸精度— — —— — —— — —— — —— — —— — ——收稿日期:2000年8月10日已达 ±0. 01mm ,切割厚度为 12mm。 经激光切割后 ,在切口表面形成深 0. 1~0. 2mm、 硬度为 800HV 的硬化层 ,用来冲裁 1mm 厚的钢板 ,单凭自冷硬化层就可冲压 10 000 件 , 如在激光切割后再经火焰淬火 ,则可冲压 3~5万件。 由于各薄板间的连接简单 ,故用叠加法制作冲模 ,成本可降低一半 ,生产周期大大缩短。用来制造复合模、落料模和级进模等都取得了显著的经济效益。图 1 激光叠加模具制造工艺流程由模具 CAD 和激光切割相结合构成一个完整的模具 CAD/ CAM 系统 ,实现板料切割的 FMS ,适用于多品种小批量生产。用激光切割的薄板来叠加合成任意三维曲面的制造系统 , 不仅为在塑性加工和模具领域中实行 FMS 提供了思路 , 而且对于内部结构复杂的模具制造 ,如型孔、 中孔体及复杂的冷却管道等 ,也是快速而经济的制造模具的有效方法 ,并且能带动其他技术如固相扩散等的发展。2. 2 快速模具制造模具 CAD三维设计二维外形NC 程序激光切割去除梯级创层面精加工成形模具装配薄片连结精加工NC 程序模 具 制 造 技 术《模具工业》2001. No . 4 总 242 41快速成型制造技术(RPM)是 80年代后期出现的一项制造技术 , 目前 RPM 技术已发展了十几种工艺方法。基于 RPM 技术快速制造模具的方法多为间接制模法 , 即利用 RPM 原型间接地翻制模具。(1) 软质简易模具 (如汽车覆盖件模具) 的制作。采用硅橡胶、低熔点合金等将原型准确复制成模具 , 或对原型表面用金属喷涂法或物理蒸发沉积法镀上一层熔点极低的合金来制作模具。这些简易模具的寿命为 50~5 000件 ,由于其制造成本低 ,制作周期短 , 特别适用于产品试制阶段的小批量生产。(2) 钢质模具制作。RPM 原型 — — — 三维砂轮— — — 整体石墨电极 — — — 钢模 ,一个中等大小、 较为复杂的电极一般 4~8h 即可完成。 美国福特汽车公司用此技术制造汽车覆盖件模具取得了满意的效果 ,与传统机械加工制作模具相比 , 快速模具制造省去了耗时、 昂贵的 CNC加工 ,加工成本及周期大大降低 ,具有广阔的应用前景。3 模具表面强化与修复为提高模具的使用寿命 , 常常需对模具表面进行强化处理。常用的模具表面强化处理工艺有化学处理 (如渗碳、 碳氮共渗等) 、 表层复合处理 (如堆焊、 热喷涂、 电火花表面强化、 PVD 和 CVD 等) 以及表面加工强化处理(如喷丸等) 。这些方法大多工艺较为复杂 , 处理周期较长 , 且处理后存在较大的变形。采用激光技术来强化和修复模具 , 具有柔性大 , 表面硬度高 , 工艺周期短 , 工作环境洁净等优点 ,因此具有很强的生命力。3. 1 激光相变硬化激光相变硬化 (激光淬火) 是利用激光辐照到金属表面 , 使其表面以很高的升温速度达到相变温度 (但低于熔化温度) 而形成奥氏体 ,当激光束离开后 , 利用金属表面本身热传导而发生自淬火 , 使金属表面发生马氏体转变 , 形成硬度高、抗磨损的表层 , 从而使金属表面得到强化。所用设备为三轴联动的数控激光加工机。影响激光强化的主要因素有激光功率、光斑尺寸和扫描速度。在强化过程中要对这些参数进行优化 , 并对具体材料选择合适的激光处理参数。对于CrWMn、 Cr12MoV、 Cr12、 T10A 及 Cr-Mo 铸铁等的常用模具材料 , 在激光处理后 , 其组织性能较常规热处理普遍改善。 例如 ,CrWMn 钢在常规加热时易在奥氏体晶界上形成网状的二次碳化物 , 显著增加工件脆性 ,降低冲击韧性 ,使用在模具刃口或关键部位寿命较低。采用激光淬火后可获得细马氏体和弥散分布的碳化物颗粒 ,清除网状 ,并获得最大硬化层深度以及最大硬度 1 017. 2HV。Cr12MoV 钢激光淬火后的硬度、抗塑性变形和抗粘磨损能力均较常规热处理有所提高。对 T8A 钢制造的凸模和Cr12Mo 钢制造的凹模 ,激光硬化深 0. 12mm ,硬度1 200HV , 寿命提高 4~6倍 , 既由冲压 2万件提高到 10~14万件。 对于 T10钢 ,激光淬火后可获得硬度 1 024HV、 深 0. 55mm 的硬化层;对于 Cr12 ,激光淬火后可获得硬度 1 000HV、 深 0. 4mm 的硬化层 ,使用寿命均得到了较大的提高。3. 2 激光涂覆激光涂覆是用激光在基体表面覆盖一层薄的具有一定性能的涂覆材料 , 这类材料可以是金属或合金 ,也可以是非金属 ,还可以是化合物及其混合物。在涂覆过程中 , 涂覆层在激光作用下与基体表面通过熔合迅速结合在一起。它与激光合金化的主要区别在于经激光作用后涂层的化学成分基本上不变化 , 基体的成分基本上不进入涂层内。激光涂覆工艺实用的材料范围很广 , 正在研究的母体材料有低碳钢、 合金钢、 铸铁、 镍铬钛耐热合金等 ,研究的添加材料有钴基合金、 铁基合金和镍基合金等。采用激光技术在有送粉器的 2kW CO2 激光器上 , 对 4Cr5MoV1Si 钢基体表面涂覆一层由镍基高温合金和 WC + W2C 粒子组成的高温耐磨合金粉末 ,在激光功率 P = 1 500W ,送粉量为 10g/ min ,工件移动速度为 2~3mm/ s 条件下 ,获得多道搭接的大面积高温耐磨合金。 在试验温度为 600℃ 时 ,硬度为 550~580HV0 .2 ; 在温度为 950℃时 , 硬度为100~200HV0 .2。 可见在 1 000℃ 左右高温下 ,涂覆层仍有很高的强硬性 , 是较理想的高温模具耐磨合金。另外 , 采用激光涂覆方法来修复已磨损的冲模及拉伸模等 ,可大大延长模具的使用寿命 ,降低模具的使用成本。3. 3 激光堆焊对于一些汽车覆盖件冲裁修边模具 , 为提高使用寿命 ,节省优质模具材料 ,刃口往往采用在较差的基体材料上堆焊一层性能优异的合金。 过去 ,堆焊大多采用人工氧 — 乙炔火焰堆焊法 ,这种方法虽然设备《模具工业》2001. No . 4 总 242 42费用低 ,但功率密度不高(102~103W/ cm 2) ,且难以进行精确控制 , 因而堆焊质量和生产率都较低。70年代以来 , 开发成功了等离子粉末堆焊技术 , 由于其具有较高的功率密度且控制性能也较好 , 因而得到了广泛的应用。但等离子堆焊存在着电极寿命短、 堆焊层母材稀释率较高等问题。80年代以来出现的激光堆焊法与使用同一材料的氧 —乙炔火焰堆焊法相比 ,激光堆焊层组织细微、 致密 ,不良品率仅为前者的 1/ 10。激光堆焊的速度快 ,生产率比氧— 乙炔火焰堆焊高 1. 75倍 , 而堆焊的材料使用量仅为其 1/ 2。而且激光堆焊层的室温硬度比氧 — 乙炔火焰堆焊的高 50HV 左右。 激光堆焊质量与激光的光束模式、 功率及堆焊速度等因素有关。4 激光加工替代模具冲压加工4. 1 激光切割替代薄板件的冲裁模激光切割替代钣金件及汽车车身制造中的冲裁修边模大有可为。三维激光切割技术 , 由于其本身具有加工灵活和保证质量的特性 , 在 80 年代就开始在汽车车身制造中应用。切割时只需用平直的支撑块来支撑工件 , 因此夹具的制作不仅成本低而且快速。由于与 CAD/ CAM 技术相结合 ,切割过程易于控制 , 可实现连续生产和并行加工 , 从而实现高效率的切割生产。切割板材所使用的激光器主要有两大类 , 即CO2 激光器和 Nd : YA G激光器 ,功率为 100~1 500W , 因为功率小于 1 500W 的激光器其振动模式为单模 , 切缝宽度为 0. 1~0. 2mm , 切割面也很整洁 ,而输出功率大于 1 500W 时激光器的振动模式为多模 , 割缝宽度近 1mm , 切割面质量较差。因 Nd :YA G的激光可通过光导纤维输送 , 比较灵活方便 ,适用于机器人手执激光喷嘴配程序控制进行精确操作 , 因此在三维切割时大多采用。影响激光切割工件质量的主要因素有切割速度、焦点位置、辅助气体压力、 激光输出功率及模式。美国福特和通用汽车公司以及日本的丰田、日产等汽车公司 , 在汽车生产线上普遍采用激光切割技术 , 它不必采用各种规格的金属模具 , 除了快速方便地切割各种不同形状的坯料外 , 还用来大量切割加工因规格不同需要更改的零件安装孔位置 , 如汽车标志灯、 车架、 车身两侧装饰线等。通用汽车公司生产的卡车仅车门就有直径为 <2. 8~<39mm 的20种孔 , 公司采用 Rofin- Sinar 的 500W 激光器通过光纤连接到装在机械手的焊头上 , 用以切割这些孔 ,1min 就完成一扇门开孔的加工 ,孔边缘光滑 ,背面平整 。<2. 8mm 孔的公差为 0. 03~0. 08mm ,<12mm 孔的公差为 - 0. 25mm~ + 0. 03mm。该公司生产的卡车和客车有 89 种孔径和孔位配置不同的底盘 ,经过优化设计 ,现在只需要冲压 5种不同的底盘 ,然后再由激光切割出配置不同的孔 ,简化了工艺 ,提高了效率 ,降低了成本。我国自然科学基金委在 1997 年把大功率 CO2及 YA G激光三维焊接和切割理论与技术作为重点项目进行资助 , 国家产学研激光技术中心的课题组成员对此进行了系统的研究 , 为在我国汽车车身制造业中应用三维激光立体加工技术做出了很大贡献。该中心为一汽轿车公司、宝山钢铁公司等国有大型企业的技术改造开展了重大工程项目攻关 , 其中开发红旗加长型轿车覆盖件的三维激光制造工艺技术 , 在我国轿车生产中是首次采用。在汽车用薄厚钢板激光大拼板拼接工艺试验研究中首次采用了激光切割替代精裁工艺技术 , 取得了较好的技术经济效果。三维激光切割在车身装配后的加工也十分有用 ,例如开行李架固定孔、 顶盖滑轨孔、 天线安装孔、修改车轮挡泥板形状等。在新车试制中用于切割轮廓和修正 ,既缩短了试制周期又节省了模具 ,充分体现出采用激光切割加工的优点。4. 2 激光打标替代冲模打标企业在其生产的零部件上常常需要打上企业自己的标志或特定的符号与数字 , 以往的方法是使用冲模打标或用铸模成型 , 打标质量不高。采用数控激光机打标不仅速度快 , 而且克服了冲模打标中常见的毛边、尖锐的边缘和畸变。由于采用计算机控制 , 因此可以打出任意复杂的图案 , 省去了模具设计、 制造及调试等环节 ,大大缩短了产品的开发制造周期 , 同时也降低了成本。因激光打标机所需功率小 ,成本低 ,打出的标记美观、 漂亮 ,现已为大多数企业所采用。4. 3 激光成形替代弯曲模成形金属板料的激光成形技术是一种利用聚焦光束以一定的速度扫描金属板料表面 (扫描速度应足够快以防止表面熔化) ,使热作用区内的材料产生明显的温度梯度 ,导致非均匀分布的热应力 ,从而使板料塑性变形的方法。与常规成形方法相比 , 激光成形《模具工业》2001. No . 4 总 242 43具有许多优点: ① 属于无模成形 ,生产周期短 ,柔性大 , 可不受加工环境限制 , 通过优化激光加工工艺参数 , 精确控制热作用区域以及热应力的分布 , 将板料无模成形; ② 因其是一种仅靠热应力而不用模具使板料变形的塑性加工方法 , 因此属无外力成形; ③ 为非接触式成形 ,所以不存在模具制作、 磨损和润滑等问题 ,也不存在贴模、 回弹现象 ,成形精度高; ④ 可使板料通过复合成形得到形状复杂的异形件(如球形件、 锥形件和抛物形件等) 。激光成形机理的实质就是弯曲机理。当激光加热板料时 , 一方面在激光作用区及其周围产生热应力 , 同时降低了被加热区域板料的屈服极根 , 从而使热应力作用区的热态材料产生非均匀的塑性变形 ,实现板料的弯曲成形。试验表明 ,激光每扫描一道次 ,金属板料可弯曲 1° ~5° ,不同的扫描轨迹和工艺参数组合能够产生不同的成形效果和不同程度的变形量 , 即可得到各种复杂形状的工件。图 2表示在工艺参数为激光速功率 1. 5kW , 激光束直径5. 4mm , 材料 SUS304 , 厚 1mm , 碳涂覆面的条件下 ,激光扫面速度与材料弯曲角之间的变化关系。图 2 激光扫描速度对弯曲角的影响现在世界上许多国家都投入较大的人力、物力对激光成形技术进行专项研究 , 在某些领域现已开始了初步的工业应用。波兰基础技术研究所的HFrackiewicz 教授利用激光成形先后制造出了筒形件、 球形件、 波纹管和金属管的扩口缩口、 弯曲成形等;德国学者 MGeiger 等将激光成形与其他加工工序复合运用于汽车制造业 , 进行了汽车覆盖件的柔性校平和其他成形件的成形 , 而且对弯曲成形过程进行计算机闭环控制 , 提高了成形精度。德国Trumpf 公司于 1997 年开发了商品化激光成形多用机床 Trumat ic L 3030。 相信随着研究的不断深入以及其他相关技术的发展 , 激光成形技术将逐趋成熟 ,进入实用化阶段。5 结束语激光加工技术作为一种先进的加工工艺 , 在国外各行业已得到了广泛的应用 ,我国机械行业在 “九五”期间也将其作为十大技术之一。国家自然科学基金委也把激光加工工艺和激光加工设备的研究作为重点研究项目进行资助 , 并明确指出其主要应用领域应该在汽车制造业。模具作为一种工具 , 其生产周期、质量和成本直接影响产品的制造过程和销售。而激光作为一种万能加工工具 , 在减少模具制造装备 ,缩短模具制造周期 ,降低制造成本和保证模具质量等方面具有很大的优势。如何在实际生产中应用激光加工技术来优化模具制造工艺 , 对传统的模具制造工艺进行改进和组合 , 需要我们做出不断的努力。参 考 文 献1 陈大明 ,徐有容 . 模具钢表面激光熔覆硬面合金层改性研究.金属热处理 ,1998 , (1)2 李懦荀 ,平雪良.连续激光强化模具刃口的工艺研究.电加工 ,1995 , (6)3 孙中发 . 我国激光产业发展对策.上海交通大学学报 ,1997 , (10)4 曹 能 ,冯 梅.激光加工技术在汽车工业中的应用 ,宝钢技术 ,1998 , (3)5 管延锦 ,孙升.激光快速成形与制造技术及其在汽车工业中的应用.汽车工艺与材料 ,1999 , (9)6 A Domenico . 加工汽车车身部件的三维激光切割技术 .机电信息 ,1999 , (6)7 周建忠 ,袁国定.应用激光强化技术提高覆盖件模具寿命.模具工业 ,2000 , (4)8 胡晓峰 . 基于数控激光切割的快速制模方法研究 . 江苏理工大学硕士论文 , M Geiger ,F Voll tert sen. Flexible St raightening ofcar Body Shells by laser .10 Bob Trving. Welding Tailorde Blanks. Welding Jou-rnal ,1995 , (8)11 M Geiger . Synergy of laser Material Porcessing andMetal Forming. Annals of t he CIRP ,1994 ,43(2)12 H Arnet ,F Vollert sen. Extending Laset bendingfor t he generation of convex shapes. Porc . Inst . Engrs. ,1995 , (209)13 Trumf Lt d. The heat is on for laser profiler . SheetMetal Indust ries ,1997 , (1)

有关远视的毕业论文

远程教育就是最近的教育,优秀资源大家共享,内容丰富价格低廉,集多媒体视听效果为一体,形式活泼容量广大,储存方便,突破了时空的限制,变被动为主动学习。【摘 要】本文通过描述远程教育的不同理论,从而探讨远程教育的本质。一方面,我们将试图了解远程教育的特性和潜力;另一方面,我们通过分析那些可以用来检验假设的理论,进而探讨理论的建立。本文讨论了建立远程教育理论的期望,以及对在何种程度上达到了这种期望的分析。文中介绍了以下几位学者的理论观点:加里·博伊德(Gary Boyd)、迈克尔·穆尔(Michael Moore)、希拉里·佩拉顿(Hilary Perraton)、奥托·彼得斯(Otto Peters)、查尔斯·魏德迈(Charles Wedemeyer)以及伯耶·霍姆伯格(B?觟rje Holmberg)。另外,本文也探讨了这些理论研究与普通教育的关系,并且考查在远程教育中建立理论的认识论问题。作者认为,远程教育理论与一般的教育和社会课题应该是息息相关的,文章最后提出了这些理论是否应该继续发展的主题。 【关键词】 远程教育含义;远程教育理论;远程教育本质;认识论 介 绍 人们还能记得,以前一直认为远程教育是处于次级地位的,其作用只是为在教育上处于不利地位的人士提供一些自我完善的机会,那时远程教育在学术方面也未能得到广泛的承认。然而,如今远程教育已经被认可为教与学的一种模式,不仅对社会非常重要,而且就教育而言也十分有效。穆尔与安德森(Moore and Andersen, 2003)主编的《远程教育手册》就是一个具体例子。在这长达900页的手册的第4页中,穆尔指出远程教育现时主导了不同教育范畴中决策者、行政人员、教师和学生的议题日程。我们甚至可以说,远程教育是过去四分之一世纪中教育领域最重要的发展。 远程教育在今天得到认同,但其演变和发展却是相当漫长的。在18世纪,函授教育初具雏型,至19世纪和20世纪才得以有系统地组织起来,至于今时今日,各种多媒体的远程教育模式已经非常普遍。毫无疑问,计算机为远程教育带来了许多可能性,人们因而意识到其潜力是无可估量的。事实上,美国人往往有着一种误解,就是以为远程教育是在现代信息技术出现后才产生的。许多研究已经对远程教育的实际情况作出了描述、分析和讨论(例如,Holmberg, 1995; Lockwood, 1995; Moore and Kearsley, 1996; Verduin and Clark, 1991)。而随着远程教育理论的成熟程度和可接受性日益提高,学者对其背景也愈来愈感到兴趣。 一般以为,远程教育的特点在于师生不需要面对面看到对方,其他媒体可以取而代之,但所进行的教与学是同样有效的。不少研究都证明此言非虚。在许多国家,成千上万的学生已经通过考试,获得相关的知识和技能,并且获得了学位。然而,有一些观点认为,进一步建立远程教育理论的作用不大,但不少理论研究所针对的却是远程教育的性质和功能。几位研究者就曾经尝试建立以实证研究为基础的可以检验的理论。 德斯蒙德·基更(Desmond Keegan)认为有价值的理论应该有着以下特征: “归根究底,任何理论都应该可以简化为一个片语、一个句子或者是一个段落。理论在与实践研究结合后,可以为教育的要求、目的和实施提供基础。一套坚实的远程教育理论应该能够作为政治决策、财务决策、教育决策和社会决策的有效准则”。(Keegan, 1983: 3页) 可惜的是,迄今仍未有一套理论可以完全符合基更的要求。本文调查了有关远程教育的性质和实质的一系列研究,其中有些尝试提出一些可验证的理论,并且把远程教育和一般教育理论联系在一起。必须指出的是,除了以下将会讨论的几个理论模式以外,其他尚未提及的模式也是相当重要的,读者可以参考基更(Keegan, 1993)的论文。 远程教育的性质与实质 首先,我们必须界定何谓“远程教育”。毫无疑问,基更的定义是最为精炼的。据他所言,远程教育包含以下几项特征(Keegan, 1990: 44页): ● 与传统的面授教育比较,在远程教育的过程当中,教师和学生是准分离的; ● 与自修和自学课程比较,远程教育的组织对教材的规划和准备,以及学生支持服务的提供都有一定的影响; ● 印刷品、录音带、录像设备和计算机,不单把教师和学生联系在一起,而且也是课程内容的载体; ● 在远程教育中,交流是双向的,学生一方面可以被动地从交流中得益,而另一方面他们也能够主动地进行沟通;对于后一点,其他技术运用的形式是不能够做到的; ● 在远程学习的过程中,持久的学习社群并不存在,所以学生往往是个别地、而非集体地接受教学;不过远程学生偶尔也会聚在一起,接受教学或者是参与社交。 随着计算机的出现,以上最后一点已经不再成立。基更在较近期的著作已经反复强调这一点。在非同步的电子会议当中,有组织或自发的小组往往都会出现。 其实,在基更提出其定义之前,奥托·彼得斯很早已经用“工业化的教与学模式” 这个概念来解释和分析远程教育了。这个定义与基更的似乎是吻合的。彼得斯指出,远程教育的规划、理性程序、分工、机械化、自动化、控制以及检查,与现代工业的一些特征是不谋而合的。这个模式可能并不可以看成为一个定义,但却有助于我们了解远程教育的性质。对于世界大部分国家的远程教育而言,这种模式可以说是相当切合实际的。这些国家的远程教育都有着个别化和按自己的进度学习的特征。尽管如此,美国许多大学所应用的远程教育,与彼得斯的定义似乎就没有什么关联(Peters, 1973; 1989)。 从一开始,人们已经认定远程教育可以提高学生的学习独立性。然而,可惜的是,远程教育却往往用于填鸭式和千篇一律的教学,甚至是灌输思想之用。在19世纪50年代及19世纪60年代,查尔斯·魏德迈探讨了这个问题,并且提出一些方法,把远程学习加以修订,以配合学习者的需要、条件和期望。事实上,他运用“独立学习”一词来代替一般所指的“远程教育”。据他所言,独立学习包括以下一系列的必要条件(Wedemeyer, 1973,36页): ● 无论在同一时间、同一地点是否有教师的存在,无论在什么地方,只要有学生,即使只有一个学生 也应该得到学习的机会; ● 学生必须对学习承担起更大的责任; ● 对于所用的媒体和技术,无论在设计或应用方面,都应该有紧密的联系;换言之,不同的媒体或技术必须互相补足,并且配合相关的科目和教学计划; ● 教学系统不应该对学生学习的地点、速度、方法以至先后次序加诸太多限制,而是应该根据学习者是否达到了学习目标来评估他们; ● 学生应该可以根据自己的速度去调整自己的学习,选择何时开始、何时结束。另一方面,教学系统必须配合学习者的短期和长期目标、个人情况以及特征。 魏德迈所提出的“独立学习基本理论”,似乎在另一些领域中也能够找到类似的说法,这些领域包括教育哲学、心理学、行为心理学、精神分析理论、社会人类学、现象学理论、教育技术以及一般道德学。魏德迈对一般道德学所作的评论如下:“我们必须服务人,而非制度。独立学习意味着一种道德上的良好做法,那就是学生可以自由选择实现教育的方式”(Wedemeyer, 1973,95-96页)。 魏德迈强调了远程教育中的独立性,一些学者因而受到启发,也循着这条路子去继续进行研究。当中最具影响力的无疑就是迈克尔·穆尔,他发展了一套独立学习的理论,通过两个向度去把课程分类:自主性和交互距离,而后者可用“对话”和“结构”来表示: “自主性是指修读课程的学生多大程度上能够去决定目标、资源和评价程序的选择……在远程教育中,距离取决于对话和结构。结构是指教学课程的目标、实施计划和评价程序多大程度上可作修订,以配合学生修读计划的特定目标、实施计划和评价程序。对话则是指学习者和教师之间可以有多少的互动……”(Moore, 1977,33页)。 根据穆尔的逻辑,增加对话就意味着交互距离的缩小,这可以通过有效地运用媒体来达到。萨巴(Saba, 1989)以穆尔的理论作为基础,提出通过有效运用互动电子通信,以影像和声音来缩小虚拟的距离。虽然穆尔同意全面发展学习者的独立性,但是他通过一些实证研究的证据强调,自主的学习者一方面接受远程学习,但另一方面又愿意接受学习上的辅导。 廖沙(Ljos?览, 1993)曾经生动地讨论了理解远程教育的一系列不同方法,并且建议从哲学角度对远程教育进行探讨。就此,著名物理学家玻尔(Niels Bohr)所提出的互补原则,在认识论上就有着相当的重要性。 对于如何理解远程教育,霍姆伯格提出了进一步的想法。他认为学习者与教师之间能否互相理解,对学生的成功和学习兴趣有着很大的影响。这引申出关于师生交流的理论,这个理论是可以验证的,后面将作阐述。 远程教育的可验证理论 希拉里·佩拉顿这位著名的学者也曾经对远程教育作出过一些思考。他认为,一种理论不可能涵盖教育的所有方面。他改为提出14个假设,以下3项可作例子(Perraton, 1981): ● 传统教育由于需要教师和学生处于同一时间、同一空间,师生比例往往受到限制,而远程教育则打破了这个阻碍,使教育计划可以较轻易地扩大; ● 通过远程教育,一些未能获得普通教育机会的潜在学生可以从中获益; ● 通过一些组织方法,对话交流在远程教育中是能够实现的。 这些假设都是可以验证的,而事实上已经有人做过这方面的工作。另一方面,它们也得到实践工作的证实。这些假设可以进一步的理论化,而且往往被人们所接受。至于无所不包的理论,现时人们已经普遍认为是不可能的。 除此以外,本文作者霍姆伯格也发展了一套理论,这套理论除了对远程教育进行描述,还提出了许多可作验证的假设,当中12项涉及远程学习,13项有关远程教学,7项关于组织和行政。这一理论可以概述如下(Holmberg,1995, 175-79页): 个人关系、学习的乐趣、同情心、学生之间的信任以及来自辅导教师和行政人员的支持,对远程学生而言都是非常重要的。同情心和归属感可以提高学生的学习动机,并且产生正面的学习效果。要传达这种感觉,以下的几项条件是必须的:学生必须能够参与决策;学习内容必须基于学生已有的知识;通过问题解决和对话的形式,编写学习内容;学生与辅导教师和其他支持者开放地进行非同步的互动;以及组织架构和行政过程应该尽量开明。 霍姆伯格、许默和奥伯迈尔(Holmberg, Schuemer and Obermeier, 1982),以及霍姆伯格(Holmberg, 1995)都验证了这个理论,并且测试其基本假设。这些研究检查了学习者怎样看待通过对话形式而编写的学习内容,并且考查学生采用较传统学习形式后所取得的学习效果。这个验证的结果相当正面,但在统计上的显著度则尚未足够。如果运用波普尔(Popper)对理论证伪的严格方法,我们可以总结称这个理论并不能被证伪,但在特设(ad hoc)的意义上是可以接受的。 博伊德(Boyd, 1993)为万维网时代发展了一种规范性的远程教育理论,这是相当有趣但又颇为复杂的。这个理论尝试把系统理论(Beer, 1985)和“以促进人类理解为宗旨的民主体制”加以结合(Beer, 1985: 第246页)。 博伊德指出,远程教育理论必须被视为“一种组织理论,并且把教学理论也包含在内”(234页)。另外,博伊德也介绍了其核心理念,他声称现代通信和教学内容编写形式的发展,为远程教育提供了机会,“使其从一种教育形式——为那些有志求学但又处于偏远地区的学习者提供知识和学历教育——转变为一种建构多元化学习社群的重要方法,在这个由来自四方八面人士所组成的社群当中,不同人士的能力可以互补不足,从而建立更美好的社会”(235页)。他提出的系统包括组织机构的功能、发展的预期(他称为预期的智力论述空间)(anticipatory intelligence discourse space)。这个系统也可以用作脑力激荡,以探索其他长远的目标,或者是用于招生和市场、资源分配以及教学设计。这包括为学生提供支持所采用的“教学对话论述空间系统”(Learning-teaching conversation discourse-space sytems)。博伊德列出了其系统结构的八个功能子系统:学生的心理结构、目标、学科内容、媒体、学习地点(例如在家里、学习中心等等)、社会结构、补充材料以及控制。这些功能都是为了“使学习对话得以开展”,这样所有有关人士的需要“就能够加以整合,达到对所有人来说最佳的实践和发展”(247页)。 博伊德认为,教育是指某种程度上重新编排人类神经系统中所存在的虚拟有机体。除此以外,他也讨论了如何改善这些有机体的情况,现代技术怎样可以协助交流的进行,以及对大型复杂的组织和庞大学生数目的控制。博伊德提出了“一个规范性理论的概梗,以协助远程教育的设计者和研究者的工作,而在这个过程中,拟智能的多元模式计算机通信或‘虚拟空间’能够提供一些协助”(252页)。他所提出的几种模式一方面有助于学习的开展,而另一方面又有助于“整体合法性和平等性的建立”(249页)。但是对于这个理论的细节,他则未有清楚论及。尽管如此,他声称其理论是可以证伪的(falsifiable),例如,如果所涉及的规范未被接受、太琐碎或者“未能带来预期的正面效果”。最后,他甚至说“这可能是条死胡同”。这似乎过于悲观了。但是,如果这个理论的假设能够用明确的文字写出来,可能可以吸引到更多的注意。 事实上,博伊德的理论的确为教育和社会课题的决策提供了基础,并且似乎比其他理论更能符合本文第一部分基根所提出的要求。我们可以把它看成为政策决定的指引。 远程教育与一般教育理论 本文在多处都提出远程教育的理论建立是基于一般的教育理论,魏德迈的“独立学习”概念就是一例。早于1979年,约翰·博特(John B?览?览th)就已经系统地回顾了一些颇具影响力的教育理论在远程教育中的应用,包括斯金纳(Skinner)的行为控制模式、罗特科普夫(Rothkopf)的书面式教学模式、奥苏贝尔(Ausubel)的先行组织者原则、伊根(Egan)的结构式交际、布鲁纳(Bruner)的发现式学习、罗杰斯(Rogers)的促进式学习,以及加涅(Gagné)的一般教育模式。这些模式全部都适用于远程教育,而斯金纳、加涅、奥苏贝尔与伊根理论的结构和形式更特别适用于这个教育范畴。至于布鲁纳与罗杰斯那些较为开放式的模型,若要应用到远程教育上,则需要采取一些特别的措施(尤其是实时性非连续交流以及电话)。博特指出,根据这些模式,我们可以对远程教育提出一些新的想法。 在接着的一般教育理论中,出现了“建构主义”这个概念,据此,每个学习者会通过其与学习内容的个别互动,建构自己的知识,所以不同的学习者对同一课程所学到的东西不尽相同。瑞典的一个研究(Johansson, 1999)清晰地提出了可以如何合理地使用这个模式,并建议几项有助建构式学习的准则:激励学生、理论与学生经验的配合、多元的视角以及元认知的考虑。极端的建构主义(radical constructivism)认为客观事物是不存在的,人们的知识获得是通过社会交往而建构的,这并不需要客观作为基础。这个看法非常难以令人接受,因为这意味着物理学的事件、基于解剖学的外科手术所代表的都不是客观或交互主观性的事实。但是,如果比较合理地作诠释和应用,建构主义“可以有效地作为远程学习环境的基础。这些环境必须源自真实的课业,学习者需要参与有意义和基于问题解决的思考;意义是要协商的,并反映所学习的东西”(Jonassen et al., 1995,21页)。 最后,远程教育工作者必须意识到,有关教学的不同观点所用的究竟是面授教学,抑或是通过媒体进行远程教学。把教学看成是“由一个容器传到另一个容器”(Fox, 1983: 151页)的知识灌输,以及把教学看成为促进学习者的智能发展,是两种颇为不同的看法。其实,远程教育工作者已有共识:后一种的解释是较为可取的。这意味着我们需要协助学生去学习,“学”而不是“教”才是教育(包括远程教育)的关注所在。

随着影像医学的快速发展,影像检查已成为医疗工作中的重要环节,临床医疗对影像检查的依赖性越来越强。下面是我为大家整理的医学影像技术 毕业 论文,供大家参考。

《 医学影像学的现状和未来初探 》

摘要:医学影像学检查不仅在诊断与治疗的环节发挥作用,而且可以在疾病预防、健康体检、重大疾病筛查、健康管理、早期诊断、病情严重程度评估、治疗 方法 选择、疗效评价、康复等环节发挥越来越大的作用,医学影像学科的地位必将不断提高。

关键词:医学影像学;现状;未来;综述

【中图分类号】R473【文献标识码】A【 文章 编号】1672-3783(2012)04-0140-01

随着医学影像学飞速发展,它在临床医学中的地位不断提高,由X线、超声、放射性核素显像、CT、数字减影血管造成影及介入装置、磁共振成像所组成的医学影像学家族已经成为临床主要的诊断和鉴别诊断方法、医院现在化的重要标志、科学研究的主要手段及医院重要的经济收入来源。现将医学影像学的发展与展望综述如下。

1 医学影像学技术发展的历史回顾

1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了一种新型射线(a kind of new rays)。并于11月22日为夫人拍摄了一张手部x线照片,也是人类第一张x线影像。随后,x线被广泛的应用于对疾病的诊断和治疗,形成了放射诊断学和放射治疗学。x线还用于疾病的预防、康复和预后随访。在医学之外,还用于x线衍射分析和工业探伤等多种用途。因此,x线的发现对人类作了重大贡献。1971年亨氏菲尔德发明了CT,将传统的X线的直接成像转变为间接成像,从而奠定了现在影像学的基础,随后出现的MRI、正电子发射型体层摄影术等影像学技术,以及近期出现的分子成像和光成像,使医学影像学在显示形态学状态之外,还能完成组织器官功能检查,并最终在分子和细胞水平显示组织、器官的化学成分和代谢变化。

2 医学影像学现状

曾经在我国长期使用用的x线透视检查的应用逐年减少, 大型医院或者发达地区的中小医院已逐步取消透视, 而代之 以x线摄影检查, 且以DR检查占主导地位。传统 X线造影检查被多排螺旋CT和磁共振成像所取代 首先是 X线脊髓造影检查被 MRI所取代;其次是多排螺旋CT和MRI结合光学内镜逐步取代 X线消化道造影、经静脉肾盂造影和胆道造影等检查;然后是 DSA的诊断性血管造影检查逐步被CT血管成像和MR血管成像所取代。 伴随设备的逐步普及,CT已经成为临床(尤其急诊)最重要的影像检查方法。MRI具有无创伤、 无射线辐射危 害,成像参数多、获得的信息量大,软组织对比度最佳等显著优点,是最活跃的影像学研究手段,已经成为很多重要疾病的确证诊断方法。超声以其设备普及、价格低廉、无创伤、无射线辐射危害、可在病床旁边实施和便于复查等优点, 成为目前临床应用最主要的影像学筛选检查技术。以早年的CT为起点,CT、MRI等设备开始提供横断层面影像。同时,得益于计算机技术的进步,今天已经可以在较短时间内把上述的信息“重组”(reformation)为三维的、分别显示兴趣结构的、带有仿真色彩的,甚至以内窥镜的信息模式显示的“直观信息”。举例说,一个重度创伤的病人可能会有骨折、颅脑损伤、内脏损伤、血管损伤及其他并发症。今天,只需用CT从头到脚在数十秒钟内完成采集,病人即可回病房作急症处理,而放射科医师可使用一次采集的信息分别显示出骨骼、颅脑、内脏、血管等结构与病变,并给急症医师提供“直观的”兴趣结构的三维的、彩色仿真的诊断信息。这样的信息已经超越了大体解剖学的可视能力,达到了即使在手术刀或解剖刀下都不可能完全洞察的水平。

3 医学影像学技术的发展趋势

各种医学影像学设备向小 型化、专门化、高分辨力和超快速化方向发展,MRI和CT的全器官灌注成像得到临床普及应用。虽然目前MSCT主要生产厂家的设计理念和主攻方向不一致,导致彼此设备的差异巨大,但是可以预测,在不远的将来,CT机的构造(包括发生器、X线球管的结构和数量、探测器种类和排数等) 将发生实质性变改, 也许球管和探测器的旋转速度更快,使MSCT的时间分辨力突破50 ms大关,使心脏得到真正的“冻结”,而探测器材质的改进能显著提高MSCT的空间分辨力。 各种介入治疗成为常规有效的治疗方法。集诊断与治疗一体化的医学影像学设备也在不断成熟和普及, 使疾病的诊断更加及时、 准确,治疗效果更佳。应用计算机仿真技术设计外科手术方案、 由影像导航 系统直接引导外科手术入路、确定手术切除范围,并在术中直接应用MRI对病灶切除范围进行现场评价会逐渐普及应用。在影像学网络化的基础上,医学图像处理将成为常规,而服务器软件取代工作站,实现多点同时后处理,并使图像后处理的自动化程度进一步提高。 伴随远程影像学的普及和宽频带网络的应用,医学影像学图像的远程传输更为快捷,图像更加清楚,影像学科医生可以在家里或者在出差旅途中完成诊断 报告 。

分子成像是医学影像学的 热点 研究方向之一,伴随分子成像的研究进展,会有多种组织、器官特异性对比剂问世,这些新型对比剂能显示特定基因表达、 特定代谢过程、特殊生理功能,其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强,真正实现疾病早期诊断。开发疗效监测对比剂(或称分子探针),以在最短时间得到治疗的反馈信息, 在分子水平上进行疾病的靶向治疗。除PET外, 其他医学影像学技术也能直接用于药物的研发和监测疗效,在活体早期、连续观察药物或基因治疗 的机制和效果,以利于药物筛选和新药开发。此外,分子成像方法和图像后处理技术将得到持续改进,并开发出用于分子成像的影像学新技术。 医学影像学技术的进展还将导致影像学科内部人员构成发生变化,物理师、数学家、生物医学工程师、计算机专家和循证医学专家占影像科室人员的比例越来越高,针对某种重大疾病可以组建包含内、外科和影像学医生的新型科室。医学影像学检查不仅在诊断与治疗的环节发挥作用,而且可以在疾病预防、健康体检、重大疾病筛查、健康管理、早期诊断、病情严重程度评估、治疗方法选择、疗效评价、康复等环节发挥越来越大的作用,医学影像学科的地位必将不断提高。参考文献

[1] 贺延莉,王亚蓉,殷茜,等.T-PACS在医学影像学实践教学中的应用和优势[J].中国医学 教育 技术,2011,25(6):657-659

[2] 刘卫宾,韩冬.浅析普通X射线摄影及其应用[J].中国卫生产业,2011,8(11):115-115

[3] 蒋震,沈钧康,宦坚,等.医学影像学研究生读书报告的方法学探讨[J].中华医学教育探索杂志,2011,10(10):1179-1181

[4] 高艳,李坤成,杜祥颖,等.医学影像学教学中比较影像学的重要性[J].中国高等医学教育,2011(11):79-80

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[6] 江传海,余梁,胡正宇.PACS在医学影像学教学中的应用[J].安徽医学,2011,32(10):1778-1779

《 数字图象在医学影像中的应用 》

【摘要】医学影象技术从70年代进入数字时代,二十多年来先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等数字化影像设备投入使用。对医学影像诊断起了很大的推进作用。在客观上促使各种成像技术凭借自身的优势竞相发展。取长补短,综合利用,使疾病的早期诊断率有明显提高。

【关键词】数字图象;医学影像;应用

Digital image in medicine image application

Rao Tianquan

【Abstract】medicine phantom technology enters the Digital Age from the 70's,20 for many years successively have had MR,B ultra,digitized image equipment and so on DR,DSA,ECT,R put into the use. Diagnosed the very big advancement function to the medicine image. In on is objective urges each kind of imagery technology to rely on own superiority unexpectedly to develop. Makes up for one's deficiency by learning from others' strong points,the comprehensive utilization,enable the disease the early diagnosis rate to have the distinct enhancement.

【key word】digital image; Medicine image; Using

图象是周围客观世界的一种印象,数字图象是60年代出现的一种全新的,科技含量极高的产物。它的出现使传统的模拟图象受到了极大的挑战。数字图象和模拟图象相比,二者的区别在于:一:模拟图象是以一种直观的物理量的方法来连续地表现我们期望得知的另一种物理场的特征。而且数字图象则完全以一种规则的数字量的集合来表达我们面对的物理图象。二:用模拟图象的方法来显示图象具有直观,方便的特点,一旦设计出一种图象的处理方法则具有全场性与实时处理等优点。但是模拟图象亦有抗干扰性差,重复精度差,处理功能有限,处理灵活性差的缺点。而数字图象具有很好的抗干扰性,图象处理方便,适应性能强等优点,特别是随着计算机技术的发展,数字图象处理的速度也变得越来越快,越来越显示它的发展潜力和优势。三:数字图象和模拟图象相比,它的图象更清晰、无失真,更便于储存和传输。

从70年代末期开始,医学影像技术进入了数字时代。二十多年来先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等数字化影像设备投入使用。对医学影像诊断起了很大的推进作用。这一些进展无一不是从根本上破除了原有信息载体形式和成像原理的束缚,开创新径而取得的。同时这也在客观上促使各种成像技术凭借自身的优势竞相发展。它们之间不仅没有相互代替,而是取长补短,综合利用,使疾病的早期诊断率有明显提高。

1 数字X线图象的形成

X线透射成像是基于人体内不同结构的脏器对X线吸收的差异。一束能量均匀的X线照射到人体不同部位时,由于各部位对X线吸收的不同,透过人体各部位的X线的强度亦不同,这些穿透过人体的剩余X线就携带着人体被照射部分的组织密度和厚度的信息。这些信息投影到一个检测平面上,即形成一幅人体的X线透射图象。如果这个检测平面是荧光屏,那么我们就得到一幅模拟的图象了。再将这幅图象用不同的方法采集下来(如摄影,录像,拍照等方法)。检测器也可以是 其它 ,如电离室、光电管、晶体压电等等。然后将收集到的信号进行模数转换就形成了一组由不同数字代表X线强弱排列的数字信号了。最后将该组信号交计算机处理经数模转换即成为清晰、无干扰、无变形、无失真的数字X线图象。

2 数字图象技术在X线检查中的运用

X线电视系统:主要由影像增强器和X线闭路电视系统组成,影像增强器把X线像转换成可见光像,而且图象的亮度得到很大的增强,然后通过电视系统进行观察和分析图象,它是实现X线图象数字化的基础。

数字摄影:(DR)对影像增强器所得到的电视信号,用摄像机拾取的高信噪比的电视信号进行数字化,然后再进行各种计算机处理,得到不同效果的图象,这种技术多用于胃肠透视和血管造影成像。该种检查拍摄后立即可以得到图象。不必等待冲洗,还可以动态的观察。

计算机摄影:(CR)它是用影像板(IP)代替胶片暴光,然后将存储在IP板上的X线潜影用激光扫描拾取并转换成电信号,再经计算机处理得到一幅X线数字图象,最终用激光像机把X线图象记录在胶片上。这种方法灵敏度高、敏感范围大、图象清晰。

数字减影:(DSA)用于血管造影,原理是将检查部位于造影前后用摄像机各采集图象,然后将图象数字化后存储在计算机里,用计算机进行处理,将两次采集的图象进行对应像素逐个相减,减影后的图象只留下充盈的血管图象,这样去掉了组织的重叠干扰,可以清楚地观察血管情况。

计算机横断体层装置:(CT)X线对人体横断面的各个方向进行照射,检测器采集到体层各个面对X线的吸收曲线后,用计算机处理所得数据最后以数字矩阵的形式表示横断面上个点的密度值,这样断面上的各点的密度都用确定的数值表示出来,这种对组织密度的量化,可以从数值上来区分健康组织和病变组织,大大提高了诊断的科学性。

此外;数字图象还应用于MIR、ECT、B超等医学影象学科,在我们的日常生活中都离不开数字图象。

参考文献

[1] 王容泉. 《医用大型X线机系统》

[2] 梁振声. 《医用X先机结构与维修》

[3] 邹 仲.《X线检查技术学》

[4] 吴恩惠.《头部CT诊断学》

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医学影像诊断学是医学影像学中的一门重要学科,而医学影像学是临床医学的一个重要分支。下面是我为大家整理的医学影像技术专业 毕业 论文,供大家参考。

《 高职影像专业医学影像物理学的教学探讨 》

摘 要: 根据课程特点、学生现状,我们重视教师素质培养,理清教材层次与学生的关系,运用丰富的 教学 方法 ,变抽象的论述为理论联系实际的形象化教学,提高了医学影像物理学课程的教学质量。

关键词: 高职 医学 影像物理学 教学探讨

近十几年来,大型医学影像设备的迅速发展,极大地提高了诊断治疗水平。随着社会对医学影像专业人才的需要愈加迫切,国内众多本科医学院校都设置了医学影像专业。而随着我国社区医疗的发展,填报高等职业技术学院医学影像专业的学生人数不断增加。以湖北职业技术学院为例,影像专业学生录取人数由每年一个班提高到两至三个班。不论各院校侧重培养高学历医学影像临床诊断专业人才,还是侧重培养高学历医学影像工程技术人才,在专业课程设置过程中,都强调了开设医学影像物理学基础(以下简称影像物理学)这门课程的重要性和必要性。有些本科院校还在临床医学专业开始开设影像物理学为选修课程,目的就是让临床医师具备医学影像的基础理论知识,为将来后续专业课程――医学影像诊断学或医学影像学的开设提供必要的理论基础。

1.高职医学院校影像专业课程设置现状

以湖北职业技术学院为例,高职医学院校影像专业现在招收高中文科和理科学生及中职生。在课程开设上,只在大学一年级开设医学电子学基础这一门理工科课程,相关高等数学知识缺乏,学生的数理基础比较薄弱。医学影像物理学基础是一门交叉学科,又是一门非常重要的专业基础课。教学目的是让学生掌握医学成像理论的物理学基本原理、规律;了解医学成像的物理理论知识;为深刻理解成像过程,评价图像,以及读识图像、挖掘图像蕴藏的生物信息奠定基础。这就需要一定的高等数学、核物理学、量子物理、超声波物理等许多知识来做铺垫。当然更多需要成像技术的相关基础知识。面对这些必要的知识,影像专业高职生在有限的时间、有限的学时里是完成不了的,这是事实。其实,影像物理学是伴随影像专业的建立而诞生的一门新课程,在国内存在尚不足十年。因此,从教材到教学,各校都处于摸索前进的阶段。如何让高职生在无基础的前提下有效学习该门课程,我将自己在几年教学过程中的教学体会写出来,与大家共同探讨。

2.提高教师的专业素质,必须树立专业思想

由于缺乏相关师资力量,目前各院校影像物理学的教学任务大都由物理学教研室的教师承担。但是,物理学和影像物理学两门课程的专业性质差别很大,前者为理科基础课,后者为专业基础课。从事影像物理学教学的教师必须具备一定的医学专业知识,具备较高的专业素质,教学必须树立专业思想,才能将物理学知识和影像学知识有机结合起来,增强学生的学习兴趣,提高该课程的教学质量。因此,授课教师应加强自身专业素质,利用临床进修的机会学习影像知识和实际技术,尽力做好教学工作。

3.教学过程中必须恰当把握知识的深度

影像物理学是先期开设影像专业院校的教学工作者在教学过程中逐步完善而建立的。它是将高等数学知识、物理学知识、成像理论,计算机技术等知识应用于超声成像技术、X-CT成像技术、同位素成像技术、磁共振成像技术中的一门交叉学科。知识的起点很高,学生学习起来有一定的难度,在教学过程中应恰当把握教材知识的深度,讲解需深入浅出,通俗易懂。比如超声场的描述部分,涉及较多的高等数学知识,在教学过程中应注意引导学生注重理解场的分布性质、描述场的量的物理意义,等等,尽量避免学生由于数学知识少而降低对该课程的理解和学习兴趣。磁共振部分,学生需要具备一定的原子核物理、量子力学知识才能准确理解核自旋的能级、跃迁等概念和现象。在教学中应注意搜集一些资料,尽量用较通俗的、经典的、宏观假说进行解释,增强学生对微观世界的感性认识。

4.注意把握影像物理学原理与成像技术、影像设备学有关知识的权重关系

X-CT成像、超声成像、同位素成像、磁共振成像每一部分都有两项主要内容:物理基本原理和成像基本原理。在教学过程中应把主要精力放在讲解物理学基本原理上,这是毫无疑问的,这也是物理专业毕业的教师最容易做到的,但学生的学习兴趣往往集中在成像原理上,对涉及的成像技术、成像设备等知识更表现出浓厚兴趣。虽然成像技术和成像设备在后期专业课程的实践教学中会详细讲解,在这里我们对这部分做简要的介绍,以收到良好的教学效果。这些年来,我校历届学生都表现出对影像物理的极大学习兴趣。这与我们的教学方法有一定的关系。

5.注意提高学生对知识的感性认识

影像物理学各部分知识都是比较抽象的,学生普遍觉得难懂难学。因此,通过各种手段提高学生对知识的感性认识,能对学生的学习起到事半功倍的帮助作用。在教学过程中,我们将陀螺进动实验给学生做演示,讲解原子核中核子的自旋与自旋磁矩的相关知识;借助于声波的传播与反射知识对超声测量实验进行详细讲解;分配一定的学时带领学生到附属医院相关科室参观学习。邀请超声,CT临床诊断教师和技术教师给学生当场讲解仪器的原理、操作方法,以及诊断等,使学生对课堂上学到的知识有一个感性认识,加深理解,收到了很好的效果。

6.实现教材的多层次、立体化

由于该课程属于应用型的知识,学起来难度更大,我们进行了教材的多层次、立体化尝试。课程是教材的基础,教材是课程的载体,教材中要融入现代化的教学技术,实现多样化、配套和协调化。我们的做法是:文字教材与现代多媒体手段紧密结合。

教材体系包括:(1)传统的纸质教材《医学影像物理学》(人民卫生出版社出版);(2)教师授课用的独创的电子教案,其中配以大量的自制和临床实拍图片和自己研发的动画,并提出学生思考的问题;(3)辅助学生自学和研究的学习软件,如《CT与磁共振成像原理》CAI课件(人民卫生电子音像出版社公开出版发行,被列入“十一五”国家重点电子出版物);(4)网页形式课件2部。初步形成了多形态、多用途、多层次的教学资源和多种以教学服务为目的的结构性配套教学出版物的集合。

总之,影像物理学是一门新课,只有不断摸索,不断 总结 经验 ,逐步改进教学方法和手段,才能增强教学效果。通过几年来的努力,一方面学生看到了现在所学的就是将来所用的,提高了学习基础课的兴趣,另一方面学生培养了学习能力,同时对后续课程“医学影像诊断学”的学习奠定了基础。

参考文献:

[1]侯淑莲,李石玉,马新超等.关于医药学院校物理课程的思考[J].大学物理,2005,24,(5):53-56.

[2]包尚联,唐孝威.医学物理研究进展[J].自然科学进展,2006,16,(1):7-13.

[3]童家明,刘成玉,周晓彬等.普通高等学校医药类专业物理理论课教学现状调查[J].大学物理,2005,24,(7):55-59.

[4]侯淑莲.CT与磁共振成像原理[M/CD].北京:人民卫生电子音像出版社,2007.

《 刍议影像融合推动医学影像领域发展 》

内容摘要:科技的进步不仅是带动了工商业的发展,同时也推动了医学发展,计算机技术被广泛用于影像医学中。现在医学上的各种检查仪器越来越精密,功能更加完善,图像信息的存储和传输为医学的研究和诊断提供了更好的依据。医学影像的融合就是影像信息的融合,是借助计算机技术辅助诊断病情的。医学影像的融合是医学影像学新的发展方向,本文对医学影像的融合进行分析,探讨影像融合对医学影像发展的影响和作用。

关键词:医学影像 影像融合 诊断

一、影像融合

医学影像融合其实就是利用计算机技术,将影像信息进行融合。其中包括将图像信息进行数字化处理,再进行数据协同和匹配,得到一个新的影像信息来获得对病情更好的观测,以计算机为辅助手段,使诊断更加准确、具象。

影像融合的发展趋势

影像融合的趋势

医学影像学是近年来发展的比较快的临床学科之一,其中的超声、放射等早就被应用到医学的诊断上,但是,面对不同病人的各种症状,单一的影像检查已经不足以作为诊断的依据。因此,影像融合越来越成为医学中的焦点,人们更希望通过多重的影像检查、比较和分析,使检查结果更准确,更好的辅助临床疾病的治疗。影响融合的发展提高了医学诊断的综合水平,对于推动影像学的发展有重要的意义。而且,医学影像的融合不仅可以对诊断锦上添花,还可以为治疗提供帮助。例如:X线、超声、聚焦和磁共振结合在一起进行治疗。影响融合的发展是势在必行的,而且将推动医学影像学的更新与发展。

影像融合的必要性

1、医学技术的更新与发展需要影响融合

计算机技术被广泛应用于各个领域中,这也包括医学影像学。随着新技术的发展和实施,图像后期处理技术也需要不断的提高,影像的融合技术就是后处理技术的新发展。前后技术的同步才能更好的将影像学的好处发挥出来。

2、影像融合使检查更全面准确

影像学的检查手段是很多的,从B超到射线再到CT等,每项检查都是有针对性的,但是正因为这样又有一定的局限性。每项检查都有单一局限性,只能准确的体现一方面的数据值,不利于诊断病情。影像的融合弥补了这一缺陷。

3、临床诊断需要影像融合

一切的检查手段都是为了最终的临床治疗,影像诊断一样是为临床治疗服务的。影响的融合,集中了多项单一检查的优势,呈现的图像更清晰,更便于医生的判断,使诊断更清晰准确,也就能根据诊断提供更好的治疗方案,辅助临床治疗。

影响融合的方法和技术应用

首先是信息技术的融合。无论是什么样的诊断技术,最后要得到的都是这项技术所能诊断出来的信息。影像的融合首先要实施对信息的融合,图像数据的转换是理解是关键。而图像的转换时将不同检查设备检测的图像信息进行格式的转换和调整,使其更逼真的呈现出检测部位的状态,确保诊断的准确性。

其次是数字化技术的融合。建立图像数据库是比较直观和易于提取信息的。

还有就是计算机技术的应用,这几项技术的融合,使影像融合后的检查更加具体详细。

影像融合的方法:界标 配对 、表 面相 合法、空间力矩配对、交叉相关法。

四、 医学影像融合的临床价值

现代医学已经把用计算机技术对获取的影像信息进行处理的研究成果应用于临床医学的诊断,将各项检查结果通过计算机技术进行分析、处理,将影像融合重新现出清晰度高、高质量的影像。主要有以下几个方面的临床价值:

帮助临床诊断

影像融合后的图像将检查部位的结构和周边组织清楚地呈现出来,通过影像诊断,医生能够更加了解检测部位的组织形态是否发生病变以及病变的程度。很多疾病早期的病变都是不太明显了,一旦没被发现就可能会错过最佳的治疗时机。影像融合后的图像可以通过区域放大将组织的差异标注出来,便于观察和诊断,能够及时的发现病变,减少漏诊的情况。

有助于手术的治疗

影像融合的中,结合了图像重建和三维立体定向技术,这些技术的应用能够清晰的显示出病变部位及其周围组织的状况和空间状态,医生可以根据融合后的图像制定手术方案,并在手术实施过程中提供实时显示,也为术后的观察提供了方便。

有助于医学研究

影像的融合结合了多项检查的优势,提供的影像信息更全面清晰,病理特征更明显,是医学研究中非常有价值的影像学资料,为以后疾病的研究提供更好的依据。

结语:医学影像的融合就是将多项检查的优点,经过一系列计算机技术的融合和处理重新形成新的图像。医学影像的融合是医学影像技术发展的一次伟大的更新,它将各种各种技术综合运用到医学的检查和诊断上,推动了影像学的进一步发展。

参考文献

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[2]李熙莹;黄镜荣;;图像融合技术研究及其在医学中的应用[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

[3]吴疆;医学图像融合算法研究[D];西北工业大学;2006年

[4]张孝飞,王强,韦春荣,王至诚,张福北;医学图像融合技术研究综述[J];广西科学;2002年01期

[5]赵敏志;李钢;张仁斌;;图像融合技术现状[A];第六届全国信息获取与处理学术会 议论文 集(3)[C];2008年

[6]康晓东.计算机在医疗方面的最新应用.北京:电子工业出版社,1999,46-70.

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