关键技术论文范例6篇

关键技术论文

关键技术论文范文1

本文通过对直埋蒸汽管道设计、生产、施工等方面调查、研究,针对几个关键技术问题进行了分析、探讨,供广大供热科技人员参考。

关键词:直埋蒸汽管道、保温结构、内固定支架、微量变形

一、直埋蒸汽管道技术发展概况

目前,我国直埋蒸汽管道市场需求愈来愈大,而且有迅猛发展之势。这种局面的出现,订由以下原因促成:

A、我国推广"集中供热"、"热电联产"、"三联代"等节能、环保政策的需要;

B、现代文明城镇建设的加速和对节能、环保的高要求;

C、国家为了提高人民生活质量水平,供热范围由严寒的"三北"地区(即华北、东北、西北)向广阔的冬寒夏热的"过渡地区"扩展的需求。

1.1、研究、开发、应用等方面取得了长足进步

为适应直埋蒸汽管道迅速发展的市场需求,近几年来我国广大科技人员、生产厂家在直埋蒸汽管道技术的研究、开发、应用等方面,付出了大量心血,取得了长足进步。保温结构型式和选用材料之多样化,工程实践规模之大,世界上没有一个国家可以和我们相比。笔者曾多次和德国布鲁格、意大利索克萨姆以及美国等多家公司交流,他们一般最大管径Φ500mm,用量也不大,而目前我国山东济南、河北石家庄、陕西西安、辽宁大连、河南、江浙等地区所采用的直埋蒸汽管道已超过Φ500mm,有的已达900mm。保温结构形式有内滑动、外滑动,选取用的耐高温保温材料有微孔硅酸钙、玻璃棉管壳、热压珍珠岩、硅珠保温材料、复合硅酸盐等。保温结构型式、选用保温材料种类很多。因此在直埋蒸汽管道开发和应用领域,我国并不比发达国家落后。

1.2、一方面肯定研究、开发方面的宝贵经验,另一方面也应清醒地认识到目前我国蒸汽管道直埋敷设技术在研究、设计、生产、材料、检测等方面,尚存在着理论、技术、管理等方面诸多问题,距这项技术的完善还有很大距离。笔者通过对南、北方一些工程事故调研发现,由于基础理论研究滞后于开发,设计计算不准确,产品粗制滥造,施工马虎从事,运行违规操作等,造成部分蒸汽管道直埋不久便出现"跑、冒、漏、伤","带病运行"问题,遗患于后,危及安全生产。在此种情况下,应冷静、客观地对以往的实践进行实事求是的科学分析、研究、总结,继而加强科研力度,以促进蒸汽管道直埋技术的进一步提高和完善。

二、对直埋蒸汽管道几个关键技术的思考与探讨

蒸汽管道直埋技术是一项涉及热力学、材料力学、岩土力学、流体力学以及有机材料、无机材料、防腐、电化学等多学科的系统工程,而且投入生产是动态运行,所以蒸汽管道直埋敷设与热水管道直埋敷设相比较,技术复杂的多。据有关专家总结,蒸汽管道直埋敷设通常有三大系统,十三个结点处理,每一项处理不当,就会立即或即将造成工程事故,隐患性很大。篇幅所限,不能展开讨论,下面仅对几个关键技术提几点参考意见,以期"抛砖引玉"。

2.1关于保温结构计算

2.1.1蒸汽管道直埋敷设与架空、地沟敷设传热状态不同,架空敷设是向无限空间传热,地沟敷设是热介质通过保温材料、流动空气层、沟壁等以不同传热状态向周围土壤传热,而直埋敷设,简化讲热介质是向周围土壤按一维稳定传热,土壤可视为保温结构一部分。以目前国内常用的内滑动式复合结构蒸汽管道为例,计算过程中首先应划定三个界面温度(见图1)。

无机保温材料与有机保温材料接触处可视为第一界面,外保护层与土壤接触处视为第二界面,地表与空气接触面视为第三界面。计算时应先控制三个界面温度,第一界面温度控制在有机材料耐温能力以下;第二界面温度应控制保护层的防腐、防水及机械性能不遭受大幅度衰减或破坏;第三界面温度则控制不会因界面温度升高而使得管道周围土壤热阻值提高,从而造成第一、二界面温度升高破坏保温结构。所以在保温结构计算过程中,应校核当地极高、构低环境温度的影响,必要时应适当调整保温结构各层保温材料的厚度,以确保保温结构安全。同时,计算过程中不能简单地按架空管道保温结构或按<通则>中公式进行计算,而应结合节能50%,管网输送效率提高到大于90%的要求("直埋蒸汽管道保温结构研究与计算",《区域供热》2001年第1期)。

2.1.2保温计算中,对土壤、保温材料的导热系数选取不能草率,这两个系数的选取正确与否,往往影响保温效果和管道运行安全性。

土壤的导热系数在0.5~2.5w/m·k之间,跨度很大,其大小与土壤种类、含水量大小、化学成分、埋设条件等多种因素有关。在工程设计时应坚持实测当地土壤导热系数或求助当地地质部门提供资料,认真确定土壤导热系数值。如果只根据"无资料可查时取1.5w/m·k"确定土壤导热系数不是科学的,因为不能确切反映管道所处的土壤实际情况,造成计算结果误差很大。例如南方高水位地区和西部干燥地区的土壤导热系数数值相差成倍,那么保温结构计算结果也会差异很大,如果草率计算,会造成管道表面温度过高或过低,破坏管道保护层或不经济。所以,应使用当地实测土壤导热系数值来计算。石家庄供热指挥部等单位坚持实测导热系数的做法是科学态度。

对各种保温材料的导热系数,不能简单以厂家提供的单体数值为准,而应搞清楚该数值是在何种温度,何种条件,哪一级检测部门测定的,有否导热系数方程式。然后尽量参照行业标准确定的导热方程式来选取、确定导热系数。例如微孔硅酸钙,笔者见过几个厂家标出的导热系数都不同,这时应凭据标准GB/T10699-1998<硅酸钙绝热制品>相关条文选取,送样检测后确定导热系数。

2.2保温结构型式选择应因地制宜

由于蒸汽管道介质温度高,保温结构不可能做成像直埋热水管道那样"三位一体",需要做成"脱开式",即工作钢管与保温层或外护层脱开。

2.2.1国外基本是要用钢外护层

德国、美国采用外滑动式,即绑缚着保温材料的工作钢管在钢外护层内滑动。只有意大利萨克索姆公司是采用工作钢管在保温层内滑动,即内滑动式(但他们没有设内滑动层)。实事求是讲,国外对于蒸汽直埋技术基础理论研究及实验并不深入,只是由于他们国家的经济条件、技术条件等优越,制造工艺精细,外防腐技术指标高,施工要求严格,所以价格也很高。

2.2.2我国对于蒸汽管道直埋技术的研究与开发,是摸索前进的,在摸索保温结构形式过程中,大致分为三个阶段。

外护层:

第一阶段:采用"塑套钢"型式,即外护层采用高密度聚乙烯,工程实践发现,聚乙烯耐温能力太差,当局部热流外泄,很容易造成外护层蠕变、鼓胀破坏,聚乙燃做外护层不适用于蒸汽管道,目前已成为共识。

第二阶段:采用玻璃钢做为外护层,而温能力大大强于聚乙烯,加工工艺由于是采用缠挠式,与采用聚乙烯管做保护层需要空管比较,可以克服偏心,质量有保证。但由于对玻璃钢制造工艺机理了解不透,采用了简陋方式,同时,玻璃钢外护层标准发时还没有颁布,制造的玻璃钢外护层质量低下,运输、安装过程中再违规操作,出现局部开裂破坏,动摇了采用玻璃外护层的信心。

第三阶段:依照国外采用钢外护层,即钢地沟型式。由于国情所限,完全依照国外,使用单位经济难以承受,制造企业只能简易从事,但它的"优势"是前二年、三年不易发现问题,于制造商保一个运行循环有利,所以近期这种形式较为"走火"。不过建立开发、使用单位应冷静考虑遗患未来问题,如防腐、电化学、检修等问题。关于此问题还要详细探讨。

保温层:

第一阶段:主要采用岩棉、复合硅酸盐毡与聚氨酯泡沫复合。工程事故教训说明上述两种材料存在两大问题,一是遇潮板结变形,二是支撑力不够,特别较大管径保温管,很容易被子埋土压扁破坏,现在已基本不再用。

第二阶段:采用微孔硅酸钙瓦与聚氨酯泡沫复合。由于硅酸钙瓦之间有缝隙,当管道运行后容易裂缝,造成局部热流外泄,破坏有机保温层和保护层,虽然采取了一些措施,但仍未能保证热流不外泄问题。

第三阶段:多极化,"百花争艳",硅酸钙、高密度玻璃棉管壳、硅珠复合材料等,现在正在通过实践检验。

2.2.3通过上面叙述,说明蒸汽管道结构型式在摸索过程中,广大供热科技人员和开发商,确实注入了大量心血,但是,究竟哪一种结构型式最为优呢?笔者认为,目前还不是肯定哪一种结构型工业最优的时候。应当根据我国具体国情,继续深入研究、实践、总结。现在标准所正组织部分科技人员编写。文件中蒸汽管道技术条件,只提出要求,并没肯定结构型式。这很好,给今后深入研究、开发留有空间,是实事求是的科学态度。

我国地域广阔,气候、水文、地质条件差异很大,不能简单地像国外一些国家采且种模式,笔者通过近二年对南方、沿海、西部等地区调研认为,我国发展蒸汽管道直埋敷设技术,在考虑我国经济条件情况下,就因地制宜。例如南方主要矛盾是防水问题,沿海地区不仅有防水问题,更关键是防止氯、硫氧化物腐蚀问题,而西部地区空出土壤热阻问题。

沿海地区采用钢套钢型式,外护层防腐解决困难,而采用按"标准"制造的玻璃钢外护层既能防水更能防腐,而城市主要街道地区敷设的管道和由电厂通过野外向城区输送蒸汽的管道又不宜同等对待。前者要求严格些,后者则可简易些。西部地区干旱,地下不位低,解决的主要矛盾是土壤阻值等问题,因些,保温层采用廉价的材料,例如硅珠复合材料(硅珠与粉煤灰复合)。而外护层也不一定采用价高的钢外护层,所以,不同地区当选用蒸汽保温结构时,一定要根据当地的气候、水文、地质、经济以及介质温度高低、管径大小等,全面、认真地进行经济、技术比较,论证后确定方案,不能盲目草率仿照其它地区。

2.3对"外滑动钢套钢"结构型式的探讨

目前,国内采用的"外滑动钢套钢"结构型式(钢地沟)基本上是仿照国外直埋蒸汽管道型式,供热行业为了实现"跨路式发展",需要引进国外先进技术。但应该认真学习、吸收、消化后再"为我所用",而不能简单地根据国外产品商业广告说明书,"看图识字"、"照猫画虎"。笔者通过与国外公司交流和国内采用外滑动式钢套钢直埋蒸汽管道工程调研发现,下列几个问题共同探讨。

2.3.1外套钢管的防腐问题:国外对外套钢管防腐极为重视,要求严格,他们对钢套管内外侧防腐都有措施。欧洲如德国,套钢管外侧是采用涂刷防腐材料后缠HDPE,耐电击空强度要求达到20000V以上(UBLUC公司21000V),内侧面则要用抽成真空(设真空泵房保持),衰减腐蚀条件;美国则是在套钢管外侧面喷涂20~30mm厚聚氨脂绝缘层后再喷涂2mm左右玻璃纤维树脂(玻璃钢),类似我国采有玻璃钢做外护层的热水预制保温管,内侧面是采用抽真空或喷涂刷陶瓷防腐材料,外侧防腐层电击空强度也要求达到20000V以上。国内目前钢套管外侧面只采用涂刷富锌、环氧煤沥青防腐涂料,据测试耐电击空能力只有5000V左右,钢套管内侧面防腐一般就不考虑了,而套钢管内侧面由于处于高湿热条件下,又有空气,会加速套钢管内侧面的腐蚀速度。国内目前有个别厂家已经注意到上述问题。对套钢管外侧面已开始采用类似美国的方法,但套钢管内侧面尚未加强套钢管防腐措施。因此,目前国内对套钢管的防腐,特别是在高水位地区,能否保证套钢管达到标准界定的蒸汽管道寿命大于20年,尚需我们拿出有利的科学依据。应提醒:埋入下的气蒸汽管道三年五载不出问题,并不等于20年没问题!因此,建议国内同行应进一步加强研究,拿出既适合国情,又保证外套钢管寿命的科研成果。

2.3.2钢套管椭圆化变形带来的麻烦和解决方法,根据材料力学理论,常规壁厚的钢管当直径超700mm,会因椭圆效应产生椭圆变形,使得力学计算复杂化。当介质温度超过300℃,一般DN>400mm的工作管,钢套管直径就有可能超过700mm,钢套管椭圆变形就会产生。埋地钢套管椭圆化变形主要与两个因素有关:A、钢套管上面作用的垂直荷载,包括随埋深增加而加大的土壤荷载和随埋深增大而减小的车辆等活荷载;B、钢管的截面参数,在相同的垂直荷载作用下,钢管半径越大,随圆化变形越大,管壁越厚,椭圆化变形越小。

钢套管椭圆化变形,如超过一定限值,会造成局部失稳破坏,即使没有达到失稳破坏程度,如果预留缝隙与计算变形不符,滑动支架变形、卡腿、断腿必定会发生,造成管道系统破坏。

为了控制因椭圆化变形造成管道破坏,在进行外滑动钢套结构型式设计、生产时,应按有关规范,认真计算,将随圆化变形率控制在3%以内,同时,滑动支架与钢管内壁间隙应与之适应。关于计算方法及公式,将另文介绍。

2.3.3国外对保温材料如何长期包缚在工作钢管上,是有着严格技术措施的,他们采用特殊的防腐蚀钢材带包缚保温材料,间距也有具体要求。如果简单地用细铅丝或塑料带包缚保温材料。在高湿热条件下,经过一段时间的铅丝锈断,塑料带老化,造成保温材料脱落,保温结构破坏。

2.3.4内工作钢管保温层外表面与钢套管内壁的间距尺寸并不随意,而是将这个空间作为辐射传热的保温层,空间不能产生流动气流。国外是抽真空达到防止产生气流,国内由于条件所限,采用抽真空措施,暂时还难以实现。但预留的空气层厚度不能随意,一般不大于20mm,以防止空气对流产生,提高隔热效果。

2.3.5某些节点处理也存在不安全性和检修难。如将波纹补偿器安装在外钢套管内,一旦破坏,如何确定位置、如何检修均尚没有明确、成熟的方法,其它像国内固定支架、疏水装置等同样存在上述问题。

还有其它诸多因素不一一列举。通过以上几点只是想说明在引进国外技术时,应该真正"吃透"后,再"为我所用"。同时,目前对"钢套钢"结构型式,尚不应简单肯定,需进一步深入研究、实验,拿出经济、技术符合我国国情,又不会造成遗患于后的钢套钢结构型式方案。

2.4关于内固定支架

由于蒸汽管道热伸长量大,为了保证管道有效地实现热胀冷缩,需要设置固定支架。(见图二)如果还是按外固定设置方法,由于蒸汽管道温度高,补偿段短,固定墩设置多,尺寸大,这样一是增大工程量,二是造成施工难度。为解决这项技术难点,通过对国内外充分调研、交流,我校于1995年立题研究,题目是:《蒸汽管道内固定支架试验方法研究》,并上了一名研究生专题研究了三年。在研究过程中普得到蔡启林教授、姚约翰总工、杨明学研究员等专家热诚指导,课题完成了,但为什么至今没有向社会发表,原因是有些问题尚需要深入探讨,鉴于目前已有单位使用,为了安全,现将两个技术问题予以简要说明,供参考。

1.外环2.高强隔热材料3.内环4.外套管5.工作钢管6.焊缝7.保温材料

2.4.1计算理论依据:根据弹性力学理论,内固定支架是采用薄壁小圆环理论进行计算,这种计算方法的边界条件要求内外钢环必须紧密结合,受力均匀,但施工过程中很难达到要求,如果采取沿管道周边分几片组成不连续圆环,更不可能达到边界条件要求。所以需要进一步研究、探讨可以满足计算边界要求的施工技术措施,否则运行后会产生不安全因素。

2.4.2为了防止冷桥作用,热流外泄,内固定支架的内外环采用石棉橡胶垫隔热。采用石棉橡胶垫,有两个问题需要考虑。

A石棉橡胶热老化问题,一般蒸汽管道寿命介定大于20年,石棉橡胶垫肯定达不到(由于橡胶原因),一旦石棉橡胶老化粉化,不仅隔热目的达不到,而且造成结构破坏,影响管道安全运行。

B根据石棉橡胶垫导热系数计算,每10mm只能隔热26℃左右,如果介质温度高,又要控制外套钢管的表面温度,则石棉橡胶垫需要很厚,难以实现。

为此,我校正研究采用新型隔热材料取代橡胶垫。

2.5固定墩微量变形与力衰减

即使采用了固定支架方法,一个管网总是有的地方还要采用外固定支架,例如操心弯处、出土墙等。由于蒸汽管道产生的热应力高,特别是大管径管道产生的推力数以百吨计,如果按固定墩没有微量位移进行结构计算。大管径固定墩的尺寸会非常大,甚至无法实施。土壤不是刚性体,埋在土内的固定墩,在推力作用下,事实上是会产生微量变形的,如果主观不承认这个客观事实,不是科学态度。建议采用允许固定墩微量位移的方法设计固定墩,以达到推力大幅度衰减的目的,这一观点已逐步被国内外接受。我校也已经对这一课题进行了专题研究。通过理论计算、工程实践研究表明:允许固定墩微量位移(一般控制在30mm内),可以将固定墩承受的推力衰减50~70%。我们不仅在实验室进行了模拟实验,而且在内蒙伊敏河煤电集团、河南永城煤电集团等大管径管道工程进行了实践,取得了预期成果,前不久某市大管径管道工程,计算固定墩承受的推力600多吨,按一般结构确定的固定墩尺寸之大,在城市根本无法实施,经过建议采用微量位称法,推力衰减到200多吨。(详细计算参阅《区域供热》2000年第6期拙文)。

三结束语

通过以上对直埋蒸汽管道设计、开发中几个主要关键技术的思考与探讨。说明直埋蒸汽管道技术比较复杂,有诸多问题尚水解决,需要深入研究和实践。因此,生产和科技、院校应协同全作,继续加强科研力度,共同促进直埋蒸汽管道进一步完善和发展。

参考文献

1穆树方:"对开发蒸汽管道直埋技术的几点意见",《全国供热情报网文》1997;

2穆树方:"蒸汽管道直埋技术应加强科技力度:,《区域供热》1998(4)"

3白成生:"内固定支架计算研究"《硕士研究生毕业论文》1999;

4娄馥红:"固定墩微量位移与力衰减关系研究"《硕士研究生毕业论文》1994

5王松涛:"直埋蒸汽管道保温结构型式及计算方法研究"《研究生论文课题》2000;

6冯永申、穆树方:"直埋供热管道固定墩用于保护弯头的优化设计方法"《区域供热》2000年(6)

关键技术论文范文2

关键词:城市历史文化街区;地下空间;开发利用;规划理论;关键技术

中图分类号:C35文献标识码: A

引言

基于利用地下空间去主动弥补、协同地面上的历史文化街区的研究思路,探索了地下空间在城市历史文化街区保护与再生中的角色、作用与策略,通过对历史文化街区地下空间的科学规划和有效利用、实现其“地面保护、地下发展”,不仅为历史文化街区的再生与可持续发展提供了有效的途径,而且为城市节地与地下空间的利用做出了有益的补充。

1、城市地下空间的利用对于现代城市规划的意义及作用

总体上看,城市地下空间的有效利用提高了城市土地的综利用价值,并很好的达到了经济效益与社会发展的协调,是今后城市发展规划不可忽视的重要部分。

1)开发地下空间,不仅扩大了城市空间容量,还提高了土地价值。由于城市人口的急剧增长带来的土地紧张和交通拥挤等一系列影响城市进一步发展的问题,增加了城市安全平稳发展的不稳定性,给城市发展带来了多方面的不利因素和牵制。另外,开发地下空间,不仅充分扩展了城市空间资源,增加了城市的空间容量能力,通过修建地下交通系统如地铁和把商业文娱项目转入地下如地下商城等,而且还可以使地上方面增加绿化面积和能力,促使生态环境的维护向前更走快了一步。

2)提高城市对灾害的应急能力。当灾害到来时,地上城市部分的功能陷于瘫痪和紊乱,但地下空间可以继续部分城市功能,比如,地下综合管廊便于管线的安装维护,遇有灾害时可以有效避免管线遭到严重破坏,从而大大提高了总体管道网的防灾几率和能力。这些对于地上的救灾行动是很有用处的。还有,与地上部分相比,地下空间具有较强的抗爆、抗震等防灾抗灾能力与特点,将基础设施转入地下,因为暴露的机会大大减少,所以城市对灾害的应急能力得到了很大的提高。

3)优化城市交通,带动经济发展。发展地下空间,使得地下交通系统与地上部分可以协调发展,从而保证城市整体交通的运作效率得到了大大提高,实现了城市交通及发展的可持续性。尤其能够避免沙尘暴、大雪和暴雨等恶劣夭气对城市交通的影响。随着地下商业街的发展,地下空间的开发利用也必将成为很有潜力的经济开发模式。

4)展示城市魅力,丰富城市景观,提升城市品位。城市空间是一个由地上和地下空间共同构成并一起运转的有机的空间组合体,地下空间达到一定规模时,可形成相对独立、较为完善的功能体系,包括大型的商业、娱乐、文化设施等,成为城市空间中重要组成部分。城市空间环境质量是城市环境的重要方面,适度开发地下空间,可以为城市空间环境的处理提供更多更大的自由度,对良好的城市空间环境的形成和保护有着积极影响。

5)历史文化古城得到保护,并促进其更新改造。城市历史地段由于记过漫长历史的演变和发展,已经形成了自己独特的风格形式,导致了开发强度偏低和旧城需要保护等诸多影响现代城市进一步发展的问题,所以地上城市部分不能进行大规模的翻新扩建,迫切需要开发地下空间来帮助分担这些需要,从而解决影响城市发展的这一系列问题。

2、城市地下空间布局的方法

以城市形态为发展方向。城市地下空间的开发必须和城市相对应和协调。这种协调和对应首先表现在区位上,地下空间的开发通常选择城市密集的地方。然后城市交通轨道的发展带动着城市地下空间的开发。以点线面为主体布局城市地下空间,利用各种形式的链接构成城市整体。以城市轨道的交通网络为骨架。地铁是目前城市地下空间规划中覆盖面最大,规模最大的工程,其按照城市人流方向形成网络。从某种程度上说,地铁反映了城市结构。以地铁为骨架的城市地下空间有效的提高了城市地下空间的综合效益。以大型地下空间为发展资源。城市地下空间的形态大致可以分为两种,一是地铁经过的地方一种是地铁不经过的地区。在地下空间规划的时候,对于那些地铁经过的地区,要充分考虑到地铁的重要性,可以在其四周建设大型公共设施,商业写字楼等,形成商业娱乐、文化一条龙。对于那些没有地铁经过的地方,可以以地下商业街或是大型的广场作为结点,利用地下商业街将其链接成一个整体。地下城市规划是一项长期的项目,需要逐渐的形成,并随着城市的变化和发展而调整。

3、历史文化街区地下空间开发利用的关键技术

3.1、历史文化街区地下空间开发利用的资源评价利用现代化地质勘测与数字化可视技术,对历史文化街区现有地形地貌、工程地质及水文地质特性、生态敏感性要素、既有文物及其他埋藏物、既有古建筑基础、城市规划管制四线范围等关键要素进行勘明,准确测定地下空间资源开发的限定范围、深度,划定禁止建设区、限制建设区及可建设区。

3.2、历史文化街区地下空间开发利用的需求预测根据宏观、中观及微观区位分析、发展现状条件与发展趋势、深入分析历史文化保护区城市发展诉求与增长方向,并结合经济效益分析,综合分析确定历史文化街区地下空间开发利用的需求功能、需求规模、需求建设模式与需求建设分期。

3.3、历史文化街区地下空间专项系统设施的规划发展模式

根据地下空间资源评估与需求预测的分析结论,提出历史文化街区地下空间的主导发展需求功能,并结合建设可行性合理确定保护性建设发展模式。包括:

①历史文化街区地下交通设施保护性规划发展模式。将动态交通及静态交通部分导入地下、控制地面交通环境,是协调地面交通容量扩展与环境风貌保护的有效途径。②历史文化街区地下市政公用设施保护性规划发展模式。实现市政管线共沟化及部分市政场站、环卫设施地下化发展,是实现历史文化风貌区基础设施翻新与扩容、提升基础设施管线的可维护性、减少路面开挖及增强基础设施安全性的有效途径。③历史文化街区地下文物储藏设施保护性规划发展模式。文物储藏空间的新建、翻建、空间拓展等需求,可利用地下空间进行实现,有利于文物保护。④历史文化街区地下空间配套设施保护性规划发展模式。将历史文化街区保护与发展所需要的相关配套设施利用地下空间设置,包括管理设备、库房、小型活动教室及展览室、纪念及旅游配套服务设施,以及其他不符合风貌保护要求的构筑物与设备等功能。⑤历史文化保护区地下防灾设施保护性规划发展模式。

3.4、历史文化街区地下空间开发利用保护技术

①对历史文化街区地下空间开发进行先期数字计算模拟,如测定可开发的地下空间范围、分析不同的开发形式和开发深度对地上建筑的影响;模拟地下空间与地上空间的耦合关系和人流组织等。并对核心保护区及保护协调区提出不同的地下空间开发管制导则与保护技术措施;如保护距离控制、扰动与振动控制、加固保护措施等。②根据历史文化街区地上空间的资源特点,针对不同类型的用地提出不同的地下空间利用技术。③根据历史文化街区地下空间的开发深度,提出不同的开发技术。深层地下空间开发时,开挖的深度应足够深,保证相应的地上建筑的持力层不被破坏。

结束语

城市地下空间的开发利用已经成了现代城市可持续发展的重要保证。作为承担城市多种功能的重要场所,地下空间在城市中的开发利用规模会越来越大。

参考文献

[1]张琳,束昱,路姗.城市历史文化街区地下空间开发利用的规划理论与关键技术研究[J].城市发展研究,2014,07:79-83.

关键技术论文范文3

在公路工程的施工过程中,外界的很多因素都会对其产生影响,那么就会出现很多的质量问题,对施工的整体质量产生影响,特别是一旦公路工程施工中的关键部位受到了影响后,公路建设的整体质量都会大幅度的降低,并且其使用寿命也会受到影响,所以,我们应深入的研究并分析公路工程施工中关键部位的施工技术。

1.1公路路面的施工技术

在公路工程的施工阶段,公路路面是最易受到影响和破坏的,其也是公路工程施工中的最关键部位。影响公路路面施工质量的因素主要有两种,分别为施工技术以及所选择的铺设路面的材料。现阶段,我们在铺设公路路面时主要会选用两种材料,分别为沥青路面和水泥路面,应在充分的考虑到路面实际情况的基础上进行选择。而在分析路面的施工技术时,我们可以从以下四个方面进行分析:(1)垫层。垫层的施工就是指在路基的上部铺设合适的材料的过程,从而起到保护路基的作用。我们应严格的遵照施工中的各项要求来进行垫层的施工作业,保证垫层施工的整体质量。其施工中的最主要内容就是要严格的控制施工原材料中的颗粒的大小和沙的含量,这两大参数都是会直接影响路面铺设的密实度的。铺设垫层时,其材料的密度是必须要符合相应的技术规范的;(2)底基层。在底基层的施工过程中,我们需要注意的关键内容就是科学合理的分配底基层的配料,在其施工过程中,我们应严格的依据施工技术的具体要求对底基层的配料进行准确的配比,制成能够与公路底基层铺设相适应的材料,并采用科学的方法进行铺设工作;(3)基层。与底基层的施工工作类似,对基层进行施工时也要重点注意施工材料的配比。在具体施工要求的指引下,应有效的配比基层应用材料。另外,对于基层的施工来说,还应对施工材料进行具体的筛分试验,确保材料的配合是科学合理的;(4)面层。面层施工的最主要任务就是铺设水泥材料或是沥青材料,铺设时应注意搅拌材料时所使用的力度,如果使用的力度过大,那么材料内部的粘结性就会下降,其铺设的紧密度也会降低。所以,对面层进行施工作业时,应有针对性的控制搅拌机装置中材料的温度和数量等。

1.2公路路基的施工技术

路基与路面一样,同样也是公路施工中的最重要环节,路基的最大作用就是承受公路上各行驶车辆所产生的压力,其施工质量对公路施工的整体质量都是有着决定性的影响,下面我们就从两个方面来分析公路路基的施工技术:(1)路基开挖施工技术分析。路基的开挖过程是非常繁琐的,在开挖的准备阶段,应提前做好设计和规划工作。制定严禁的施工计划,明确淤泥的处理措施、开挖的实际范围以及开挖设备的选择等内容。在开挖的过程中可能会遇到很多不良因素的影响,那么为了消除这些不良因素的影响,我们就应选取相应的施工技术。路基开挖的是否规范是会影响公路的标准的,那么我们就必须保证所选用的开挖技术是符合施工技术的具体要求的。(2)路基的填筑技术。路基的填筑工作也是一个非常重要的环节,并且填筑的质量对于路基的整体质量也是有着直接的影响的。如果没能够有效的处理路基的填筑过程,或是所选择的填筑材料的质量不符合要求,又或是路基的填筑过程是含有水分的,那么就都会导致路基出现破损和开裂等质量问题。所以,在路基的填筑过程中,对施工技术的具体要求就是应充分保证所选用的填筑材料的质量,其应具备足够的坚固性,从而保证路基的整体质量。

1.3公路桥梁施工技术

在公路工程的施工建设过程中,穿越沟渠和河流是经常会遇到的问题,那么就应结合桥梁的实际建设情况来解决各类问题,桥梁施工就也成为了公路工程施工中的一项关键内容。在桥梁的施工建设过程中,我们所需要重点注意的施工技术就是为其选择合理的搭建工艺,并且在其施工过程中也是很多问题需要我们注意的,如要保证所选取的施工材料应能够满足公路施工的具体要求以及怎样才能最大限度的提升桥梁的坚固性等。要想保证桥梁的结构是足够完整的,那么就要求了其应能够同时承受行驶中的车辆的压力以及公路自身的压力。所以,对公路桥梁进行施工时,为了充分的保证施工质量,就必须严格的控制施工技术。

1.4公路涵洞施工技术

在公路的施工建设中,涵洞也是其一个重要部位。如果公路是要通过沟渠的,那么就必须建立涵洞,这样公路才能顺利的跨越沟渠。对涵洞进行施工时,应根据公路的实际情况选择与之相适应的涵洞的类型。应严格的根据设计方案的具体要求进行涵洞的跨度施工,依据施工技术和设计要求进行施工。而在对其断面进行施工时,其关键技术就是要保证其合理性和坚固性。总计,涵洞施工时的关键技术就是要保证其与公路是相符合的。

2结语

关键技术论文范文4

[关键词]中国技术创新理论 研究前沿 共词分析 可视化 知识图谱

[分类号]N99

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

第一步,选取国际上被美国ISI(科学情报研究所)的SCI、SSCI数据库(科学引文索引、社会科学引文索引)收录的10个技术创新创新理论研究方面比较具有代表性的期刊(见表1)。

第二步,从SCI、SSCI中下载2001―2005年间英语语言的文章3 066篇,提取3 233个关键词,依出现频次的高低提取186个关键词。

第三步,确定国内技术创新理论研究的期刊。首先,在中国全文数据库中,输入关键词“技术创新”,搜索登载“技术创新”方面文章居多的期刊(2001―2005年);其次,在第一步的基础上,统计出的期刊,同时被CSSCI收入及包括在国家自然科学基金委员会管理科学部指定的管理类、经济类、科学学期刊范围内,或只包括在国家自然科学基金委员会管理科学部指定的管理类、经济类、科学学期刊范围内的期刊(见表2)。

第四步,利用CSSCI数据库,将由表1所示期刊中得到的关键词,对应地输入所得到的中文期刊中,最后得到纯文本格式的文章共有41 869篇(次)。

1.2 研究方法

从下载的41 869篇次的文章中,提取关键词26 083个,出现总频次为134 925次,平均每个关键词出现5,17次。同时提取出现频次为112次以上关键词97个,其出现总频次为23 775,占出现总频次的17.6%,平均每个关键词出现245.1次。由平均出现频次可知,97个高频关键词基本上代表了当今中国技术创新理论研究前沿。

运用科学计量学方法,通过自编软件,对出现频次居前97位高频关键词(见文后附表)进行共词分析,生成共词矩阵,然后利用SPSS软件,进行多维尺度分析、聚类分析和因子分析,分别绘制以高频关键词为内容的中国技术创新理论研究前沿知识图谱。

2 前沿图谱与研究领域

2.1 多维尺度分析与聚类分析

从中国技术创新理论研究前沿的高频关键词知识图谱(图1),可以看出由高频关键词聚类而成的8个前沿知识群。这8个前沿知识群亦是当代中国技术创新理论研究前沿的8个前沿学术领域。

从这8个前沿知识群所构成的前沿研究领域频次居于前列的关键词(见表3)与其他高频关键词(见附表),可以了解当代中国技术创新理论研究前沿的基本内涵。

从知识图谱中各知识群的分布态势来看,知识群1、2、3处于核心知识“地带”,其中,知识群1与知识群2的知识含量最大,占据着主导之地位,知识群3发挥着“桥梁”的功能;知识群4、5、6、7、8虽然规模较小,但是,它们却聚集在一起,存在非常密切的关系。

・知识群1中,“技术创新”、“知识管理”、“信息技术”、“战略联盟”、“可持续发展”、“指标体系”、“企业文化”、“核心竞争力”、“人力资源管理”、“供应链管理”、“电子商务”、“核心能力”、“人力资本”、“产品创新”、“评价指标”、“绩效评价”、“人力资源”、“信息系统”、“风险管理”、“知识共享”、“全球化”、“网络经济”、“互联网”、“学习型组织”、“竞争战略”等关键词高频出现,这表明该知识群主要关注在全球化与网络经济的背景下,以提高企业的核心竞争力,促进可持续发展为目标,围绕技术创新的主线,以产品创新为核心,集中于基于知识共享的企业知识管理、战略联盟的建立、人力资本开发与人力资源管理、供应链管理、企业文化的建设、电子商务的发展、技术创新绩效的评价等领域。

・知识群2中,“企业”、“风险投资”、“经济增长”、“跨国公司”、“中小企业”、“知识产权”、“制度创新”、“高新技术产业”、“知识创新”、“R&D”、“激励机制”、“企业技术创新”、“管理创新”、“国有企业”、“资源配置”、“实证分析”、“技术进步”、“产业结构”、“区域经济”、“科技政策”、“基础研究”、“中国企业”、“信息不对称”、“企业家”、“市场结构”、“组织创新”、“科学哲学”、“评价方法”、“企业创新”、“层次分析法”、“合作创新”、“国际创新系统”、“技术能力”等关键词高频出现,这表明该知识群首先着眼于企业的有关问题,包括跨国公司、中国企业中的国有企业、中小企业中的技术创新与知识创新、制度创新、组织创新、激励机制及R&D的关系,企业技术创新与经济增长、风险投资、知识产权的关系,企业家在企业技术创新中的地位与作用。其次,立足国家创新系统的视角,涉及区域经济发展中技术进步与产业结构的关系、市场结构与信息不对称的关系、企业创新与合作创新的关系等问题。再者,科学哲学的视角对技术创新的研究、反思,技术创新的有关评价方法,特别是层次分析法的运用,也是该知识群的―个研究亮点。

・知识群3中,“企业管理”、“供应链”、“战略管理”、“组织学习”、“WTO”、“知识经济”、“高新技术企业”、“产业集群”、“企业竞争力”、“组织结构”、“项目管理”、“企业战略”、“创新能力”、“信息化”、“制造业”、“高技术企业”等关键词高频出现,表明该知识群的注意力集中在WTO、知识经济与信息化的背景下,以提高企业竞争力为核心,从企业战略的角度,加强企业管理,这涉及到战略管理、组织学习、组织结构、项目管理等内容。其中,高新技术企业、产业集群、制造业的创新能力尤受瞩目。

・知识群4中,“上市公司”、“综合评价”、“国际竞争力”、“技术创新能力”等关键词高频出现,表明该知识群主要集中在有关上市公司的综合评价、国际竞争力与技术创新能力等问题上。

・知识群5中,“公司治理”、“股票市场”、“证券市场”、“高新技术”、“资本市场”、“实证研究”等关键词高频出现,表明该知识群主要聚焦在高新技术公司的公司治理及其与资本市场中的股票市场、证券市场等方面。

・知识群6中,“科学技术”、“科技创新”、“评价指标体系”等关键词高频出现,表明该知识群主要集聚在科学技术的发展与创新及其评价等领域。

・知识群7中,“管理模式”、“企业绩效”、“经济全球化”等关键词高频出现,表明该知识群主要集中于

经济全球化的条件下,企业的管理模式与其绩效的关系问题。

・知识群8中,“企业信息化”、“科研管理”等关键词高频出现,这表明企业的科研管理与企业信息化存在一定的关系,即某种程度而言,企业信息化为企业良好的科研管理创造条件,而企业有效的科研管理可以促进企业信息化的发展与建设。

2.2 因子分析

在高频关键词的多维尺度分析、聚类分析基础上,再利用因子分析对研究前沿进行进一步的论证,以利于解释。根据因子分析的结果,得到累计方差贡献率占71.599%的前8位主成分,如表4所示:

考察高频关键词因子分析中的原始特征值与方差贡献率可知:

在中国技术创新理论研究前沿中,最为活跃的研究前沿是知识群1,这表示企业技术创新中的知识管理、人力资源管理、企业文化的建设,特别是信息技术的应用以及信息技术的创新与产业化,极为引人注目。第二活跃的研究前沿是以高新技术产业、企业的风险投资、制度创新、知识创新、R&D管理、跨国公司的管理等为主导的知识群2,这说明在国家创新系统的维度下,区域经济发展与技术进步、企业创新的核心――技术创新的复杂性等问题,已引起学界的高度关注。知识群3是居于第三活跃的地位,亦即高新技术企业的战略管理、组织学习及供应链管理、产业集群、制造业的创新能力等呈热点趋势。其中,制造业的技术创新的发展在中国现代化建设中的作用与地位,已取得普遍的共识与肯定。这三个知识群在知识图谱中占据的地带最为“庞大”,知识含量也最为可观,知识群1与知识群2引领着中国技术创新理论的前行,知识群3则在其中起着一定程度的“贯通”作用。

知识群4、5、6、7、8在知识图谱中,虽占据的位置有些“偏僻”,学术活跃性偏弱,但其在技术创新理论的研究中,所占分量不可小视,对整体研究的进展,发挥着积极的促进与完善作用。

3 结论与展望

关键技术论文范文5

[关键词] SSCI; 教育技术; 可视化; 热点; 前沿; 高影响力

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 胡小勇(1978—),男,江西奉新人。教授,博士,硕士生导师,主要从事信息化教育、信息化教师专业发展等研究。E-mail:。

一、研究背景

一直以来,教育技术领域的国际学者(如加涅、乔纳森、汉纳芬等)和学术组织(如AECT等),对我国教育技术的发展有着深远影响。关注国际教育技术发展热点与动态趋势,成为我国教育技术学者们最重要的学术活动之一,意义重大。

《社会科学引文索引》(SSCI),是国际上社会科学最权威的研究引文索引。SSCI的来源期刊都经过了科学方法的层层筛选,其发表的研究文献都反映了国际研究的主流和前沿。[1]鉴于此,本研究结合国际教育技术研究的发展历程,对SSCI所收录的教育技术五本核心期刊《British Journal of Educational Technology》《Computers & Education》《Education Technology & Society》《International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning》《Australasian Journal of Educational Technology》,从2002至2012年相关的论文进行文献分析,可视化呈现近11年来国际教育技术研究的热点和前沿,为国内研究提供参考依据。

二、研究设计

(一)方法、工具与数据源

本研究采取定量研究为主、定性研究为辅的方法,采用词频分析法对文献进行定量研究,并在可视化结果上进一步定性分析。词频分析法,是指利用能够揭示或表达文献核心内容的关键词或主题词的频次高低来确定该领域研究热点和发展动向的文献计量学方法。[2]

在工具选择上,本研究所采用的CiteSpaceⅡ,是一种科学知识图谱中的引文分析软件。它是美国德雷克赛尔大学信息科学与技术学院的陈超美博士开发,基于Java编程语言的信息可视化软件。CiteSpaceⅡ能够有效探索学科知识领域的演进与研究前沿,并进行可视化分析,使得文献计量学分析易于呈现历时性的动态,[3]并具有以下基本功能:(1)通过引文网络分析,找出学科领域演进的关键路径;(2)找出学科领域演进的关键节点文献(知识拐点);(3)分析学科演化的潜在动力机制;(4)预测学科或知识领域研究前沿。[4]

以Web of Science(WOS)为数据源,检索SSCI收录的上述五本教育技术期刊的论文信息,时间选择是从2002-01-01到2012-12-31。CiteSpaceⅡ可直接对WOS的数据进行提取研究关键术语的操作,并开展词频分析及引文分析。

(二)分析思路

第一,对样本文献中高频度、高突变和高中心性的关键术语进行分析,形成研究热点的可视化知识图谱,初步判断国际教育技术领域11年来的研究重点和热点。同时利用CiteSpaceⅡ绘制的关键术语时间序列图谱,呈现11年来国际研究热点的变迁,得出近年来衍生出的新研究主题和方向。第二,在CiteSpaceⅡ中利用词频探测技术进行分析,明确突变专业术语,并生成代表研究前沿的可视化知识图谱,进而深入分析该领域的研究前沿。第三,通过对作者及文献的共被引分析,生成可视化知识图谱,分析国际研究中具有重要地位和贡献的学者,以及对近年来教育技术领域具有高影响力的经典文献。

三、国际教育技术研究热点与变迁

(一)研究热点的可视化分析

1. 研究热点的可视化呈现

使用CiteSpaceⅡ以关键词为节点,时间分区为一年,设置top N% per sliced值为30%,采用Pathfinder算法,绘制高频关键术语共现网络(即研究热点知识图谱),如图1所示。

研究热点知识图谱

在该图谱中,年环大小代表频次,内部不同年轮的颜色代表相应的年份。外部年轮为紫色的年环(箭头所指)表示具有高中介中心度的关键节点。数值高的中介中心度节点,对其他节点之间的联系起到控制作用,体现了其在整个网络中的重要地位。[5]由图1可知,2002—2012年间国际教育技术领域的研究热点包括:“teaching/learning strategies(教与学的策略)”、“interactive learning environments(互动学习环境)”、“pedagogical issues(教学法话题)”、“improving classroom teaching(提高课堂教学)”、“students(学生)”、“computer-mediated communication(计算机媒介通讯)”、“cooperative/collaborative learning(合作/协作学习)”、“education(教育)”、“technology(技术)”、“media in education(教育媒体)”、“secondary education(中等教育)”、“elementary education(初等教育)”、“applications in subject areas(学科领域应用)”、“post-secondary education(专科教育)”、“multimedia/hypermedia systems(多媒体/超媒体系统)”和“human-computer interface(人机界面)”。

将这些频次100以上的关键术语进行中介中心度的二次统计,如表1所示。从频次排序看,“Teaching/Learning Strategies”最高,其节点年环明显最大。从节点中介中心度看,“interactive learning environments”和“multimedia/hypermedia systems”两个节点的紫色年环最大,其中心度最高,占该领域研究的核心地位。综上所述,2002—2012年间国际教育技术领域中,“teaching/learning strategies”相关研究最广泛,但是相对突出的研究热点是“tnteractive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”和“secondary education”等的相关研究。

2. 研究热点的讨论

在国际教育技术领域中,“teaching/learning strategies”的研究最为普遍。随着教育理念从“教”向“学”的转变,教学策略也逐渐向学习策略转变。在学生为主导的教学环境背景下,对“students”的研究具有重要的意义。在国际教育技术研究领域,对“学生”的研究主要包括学习方式、学习策略、学习态度、学习效果、认知能力、认知风格、社会关系等主题。学习环境建设也是国际教育技术领域研究的一个重点。社会的信息化发展,对学习环境变革提出了新诉求,学习环境必须能够促进学习者主动的、有效的学习。国际教育技术学者在关注对学习环境的“interactive(互动性)”研究时,无论是面对面授课,还是网络远程授课,都强调必须在师生间、生生间搭建良好的互动交流环境。媒体系统的演化,则展示了媒体与人类学习的密切联系。从“multimedia”到“hypermedia”,反映了教育对网络技术的采纳。“hypermedia systems”能够将用户引入包含相关信息的页面,其作为促进教与学的工具,在教育中有着广泛的用途。

(二)研究热点变迁的可视化分析

1. 研究热点变迁的可视化呈现

基于上述分析基础,利用CiteSpaceⅡ对研究热点分布再作进一步的时间线图分析,如图2所示。

从时间线图来看,国际教育技术领域的各研究主题,在2005年或更早之前就已基本成熟化,呈现出相对的静态稳定性。在2005—2012年间,少数巨大影响力的新研究热点出现,而主要还是对之前研究热点的继续深化。但是,从时间线图的总体方向来看,几乎每年都会衍生出一些新的研究主题,例如“self-efficacy(自我效能感)”、“self-explanations(自我解释)”、“virtual reality(虚拟现实)”等,说明国际教育技术领域的研究具有与认知心理学领域研究相结合的态势。其中术语“virtual reality”在2007年左右出现,词频分布比较均匀,说明它可能成为研究的一个新热点。

另外,本研究针对总频数和中介中心度均较高的关键术语(包括“interactive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”、“secondary education”)作了激增分析,得出总频数和中介中心度均居高的关键术语的各年频数基本上都呈现增长趋势,且结点年份与起始年份的频数相比,差异明显。这些关键术语近11年来的频数增长曲线,体现了所对应主题的研究具有良好的发展态势。

2. 研究热点变迁的讨论

在2005年前后,国际教育技术领域的研究已趋于成熟,而此后几年中衍生的研究主题大多与认知心理学相关,如“self-efficacy”、“self-explanations”等。美国Robert Zheng和Matthew McAlack等学者在2009年发表的文章《Effects of Multimedia on Cognitive Load, Self-Efficacy, and Multiple Rule-Based Problem Solving》,对“multimedia on cognitive load(多媒体认知负荷)”和“self-efficacy”的关系进行了深入研究;[6]2006年,Silke Schworm和Alexander Renkl两位学者在文章《Computer-Supported Example-Based Learning: When Instructional Explanations Reduce Self-Explanations》中对“Computer-supported example-based learning(计算机支持的案例学习)”与“self-explanations”之间的关系进行了论述。[7]随着网络技术的发展和应用,相关研究内容呈现上升趋势。其中“virtual reality”作为一个新的研究领域,营造了“自主学习”的环境,并能节省成本、规避风险、打破时空限制。在教学中应用“virtual reality”技术对师生来说都越来越具有吸引力;但美国Kami Hanson和Brett E. Shelton两位学者在文章《Design and Development of Virtual Reality: Analysis of Challenges Faced by Educators》中也指出,基于虚拟现实技术的教学活动具有一定的难度和挑战性,必须综合各方面因素开展适当的教学设计。[8]

四、国际教育技术研究前沿

(一)研究前沿的可视化呈现

在CiteSpaceⅡ中,同样以关键词为节点,时间分区为一年,选择突变专业术语类型为“burst term”,设置top N% per sliced值为30%,阀值设置(c,cc,ccv)的值分别为{(1,1,20),(2,2,20),(2,2,20)},同时标出突现点,得到图3所示的知识图谱。其中代表突现点的节点变成红色的(箭头所指)。并生成“summary table”,对节点的Σ值进行整理,见表2。可知代表研究前沿的术语有:“distributed learning environments(分布式学习环境)”、“learning communities(学习社区)”、“computer-mediated communication”、“architectures for educational technology system(教育技术系统的体系结构)”、“teaching/learning strategies”和“collaborative learning”。

(二)研究前沿的讨论

深度分析上述术语,可将国际教育技术领域的研究前沿方向概括为四类:理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类。结合关键术语共现的可视化知识图谱以及词频统计结果:(1)在理论研究类方向,主要是对“architectures for educational technology system”开展研究,具体包括“evaluation of CAI systems(计算机辅助教学评价系统)”、“intelligent tutoring systems(智能教学系统)”、“distance education and telelearning(远程教学)”、“e-learning(数字化学习)”和“construction(建构)”等主题内容;(2)在环境资源类方向中,重点研究的主题是“学习环境”,其中“环境”包括“interactive learning environments”、“distributed learning environments”、“learning communities”和“classroom(教室/课堂)”;(3)在策略方法类方向中,主要是对“teaching/learning strategies”开展研究,具体主题包括“improving classroom teaching(提高课堂教学)”、“cooperative/collaborative learning”、 “evaluation methodologies(评价方法)”、“communication(交际)”、“tools and methods(工具和方法)”和“navigation(导航)”等,此外,还针对“elementary education”、“secondary education”、“post-secondary education”和“adult learning(成人学习)”等教育阶段的教学方法策略进行研究;(4)在媒体技术类方向中,主要是针对以计算机网络为代表的新技术开展相关研究;包括“computer-mediated communication”、“human-computer interface”、“virtual reality”、“Internet”和“computer”等信息技术在教育中的应用。

五、国际教育技术领域高影响力的学者与文献

(一)高影响力的学者

运行CiteSpaceⅡ,将节点类型选择为“Cited author”,设置top%为30%,阀值设置(c,cc,ccv)的值分别为{(2,2,20),(2,3,20),(2,3,20)},得到关于作者共现信息 从图4和表3可以看出,共现频次及节点的中介中心度最高的学者是Vygotsky,L.S.(维果斯基),其次是Jonassen D.H.(乔纳森)。另外,中心度较高的学者还有Salomon,G.(所罗门)、Chi MTH(季清华)和Brusilovsky,P.(彼特·布鲁斯洛维奇)。中介中心度较高的这些学者,在教育技术知识网络中起着重要的节点作用,构成了教育技术领域的主流结构。其中,有些学者已经逝去(维果斯基、乔纳森等),有些文献发表的年份也都较早,但仍具有如此高的频次和中心性,说明这些学者及其经典著作作为教育技术研究的理论来源和知识基础,对教育技术的发展起着重大的促进作用。图表中显示的高影响力学者大多是基于心理学开展教育技术研究,这在一定程度上说明了心理学对教育技术的理论支撑作用。突变用于检测一个学科内研究兴趣的突然增长。[9]通过数据分析,具有突变值的学者有Brusilovsky,P.、Bandura,A.(阿尔伯特·班杜拉)和Dillenbourg,P.(皮埃尔·狄隆伯格)。通过对三位学者的突变文献进行检索,分别是:Brusilovsky,P.的《Using A Style-Based Ant Colony System for Adaptive Learning》、Bandura,A.的《Social Cognitive Theory: An Agentic Perspective》和Dillenbourg,P.的《Over-Scripting CSCL: The Risks of Blending Collaborative learning with instructional design》。这些学者共同关注的焦点是“协作学习”,这是近十多年来教育技术研究的热点主题。可以说,这些学者及其重要文献为近十多年来“协作学习”研究的兴盛奠定了重要的理论基础。

(二)高影响力的文献

将节点类型改为“Cited Reference”,其他设置不变,得到关于共引文献信息的知识图谱,如图5所示。将统计得出的高频共引文献进行整理,选择频次大于40的共引文献,并统计其中介中心度等信息,如表4所示。

上述统计的高影响力共引文献包括著作和文章,都是教育技术领域的经典之作,距今数十年不等。Vygotsky,L.S.(维果斯基)的高级心理技能和社会心理学理论,Davis,F.D.(弗戴维斯)的感知理论和技术接受模型,Brown,J.S.(约翰·布朗斯)的教学模式和资源改革理念,Wenger,E.(安提拿·温格)的实践社区

理论,Mayer,R.E.(理查德·梅耶)的多媒体学习认知理论,Bandura,A.(阿尔伯特·班杜拉)的社会学习理论与行为矫正技术,Fishbein,M.(莫里斯·费许班)的信仰、态度、意图和行为的理论研究等,为教育技术领域的各项研究提供指导思想。这些经典著作建构了教育技术领域的理论体系,具有很大的开创意义,成为众多后续研究工作的基础性文献资料,影响力高。

六、研究结论

(1)近年来国际教育技术领域研究广泛,包括教与学的策略、教学设计、学习环境等方面的理论研究,以及相关技术研究和应用研究。各种主题内容的研究,基本上都是基于计算机和网络来开展设计和实施的。

(2)近年来国际教育技术领域研究的热点包括对学习环境、媒体系统、教学策略方法和学生等方面的理论研究和实践操作,具体有“interactive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”、“secondary education”和“teaching/learning strategies”等。

(3)近年来国际教育技术领域研究热点变迁的情况是:各热点研究方向在2005年左右就已基本成熟化,呈现出相对的静态稳定发展,但在后期研究中会衍生出如 “self-efficacy”、“self-explanations”和“virtual reality”等新的研究主题。

(4)近年来国际教育技术领域研究的前沿包括理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类等四类方向,具体内容包括“architectures for educational technology system”、“distributed learning environments”、“teaching/learning strategies”和“computer-mediated communication”等。

(5)在教育技术高影响力学者与文献的可视化分析中,维果斯基、乔纳森等教育技术领域著名学者的思想理论,对教育技术研究起着指导性作用。一些学者在前人研究的基础上也提出了适应时展的研究焦点并得到良好发展,如彼特·布鲁斯洛维奇、阿尔伯特·班杜拉等提出的协作学习理论。此外,教育技术领域的经典著作和文献资料,仍然被当今学者广泛引用,作为教育技术研究的重要参考依据。

学术研究既要有本土化行动,更要有国际化视野。本研究分析了国际教育技术领域的发展热点与动态趋势,并还将对国内外教育技术领域在各个时期的发展特点进行比较,以期为国内学者与国际研究相接轨提供参考和借鉴。

[参考文献]

[1] 徐勇,张秀华,张昆丽.《SSCI》收录图情界期刊概况——SSCI来源期刊研究之一[J].现代情报,2004,(12):162~166.

[2] 马费成,张勤.国内外知识管理研究热点——基于词频的统计分析[J].情报学报,2006,(2):163~171.

[3][5] 陈超美. CiteSpaceⅡ:科学文献中新趋势与新动态的识别与可视化[J].情报学报,2009,28,(3):401~421.

[4] 侯剑华.工商管理学科演进与前沿热点的可视化分析[D].大连:大连理工大学,2009.

[6] Robert Zheng, Matthew McAlack, Barbara Wilmes, Patty Kohler-Evans and Jacquee Williamson . Effects of Multimedia on Cognitive Load, Self-Efficacy, and Multiple Rule-Based Problem Solving[J]. British Journal of Educational Technology, 2009,40(5):790~803.

[7] Silke Schworm, Alexander Renkl. Computer-Supported Example-Based Learning: When Instructional Explanations Reduce Self-Explanations[J]. Computers & Education, Volume 46, Issue 4, 2006,46(4):426~445.

关键技术论文范文6

【关键词】教育技术学;学位论文;共词分析;聚类分析

【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2009)11―0060―03

一 数据来源

《CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库》是目前国内相关资源最完备、高质量、连续动态更新的中国硕士学位论文全文数据库。

本文选择中国知网的《CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库》的免费题录数据库,于2009年5月6日,以“学科专业名称”作为检索途径,输入“教育技术学”作为检索词,学位年度从2004年到2008年,共检索到2078篇学位论文。

对检索结果用Excel、文本合并工具、ROST TFIDF(网页及文本特征词提取工具)进行数据统计,共得到3853个关键词。反复地进行人工校对,去除了对反应主题没有积极意义的整合、对策、现状、过程、影响、发展、启示等,最后确定了3620个关键词。选择词频数大于20的高频关键词共得到31个,如表1所示。

二 数据分析

1 构造共词矩阵

对31个关键词两两配对,统计他们在2074条文献中共同出现的频次,形成31×31的矩阵,如表2所示。

2 构造相异矩阵

为了消除频次悬殊造成的影响,用Ochiia系数将共词矩阵转化成相关矩阵,即将共词矩阵中的每个数字都除以与之相关的两个词总频次开方的乘积,其计算公式为[1]:

对角线上的数据是某关键词自身的相关程度,经上式计算均为1。为方便处理数据,用“1”与全部矩阵相减,得到表示两词间相异程度的相异矩阵[2],如表3所示。

3 利用SPSS进行聚类分析

将表3所示相异矩阵导入SPSS进行层次聚类分析,选择“组间平均链锁(Between group link age)”,即个体与小类中每个个体距离的平均值[3]。此种方法利用了个体与小类的所有距离的信息,克服了极端值造成的影响[4]。得到的凝聚状态表,如表4所示。

表4中,第一列表示聚类分析的第几步;第二、三类表示本步聚类中哪两个样本或小类聚成一列;第四列是个体距离或小类距离;第五、六列表示本步聚类中参与聚类的是个体还是小类,0表示样本,非零表示由第几步聚类生成的小类参与本步聚类;第七列表示本步聚类的结果将在以下第几步中用到[5]。例如,第一步中,1号关键词(信息技术)与29号关键词(课程整合)聚成一类,它们的个体距离是0.932,这个小类将在第18步中用到。同理可得其它聚类。这个聚类可以从图1所示树状图中展现出来。

树状图以躺倒树的形式展示了聚类分析中的每一次类的合并情况。SPSS自动将各类间的距离映射到0―25之间,并将凝聚过程近似地表现在图上。1号关键词(信息技术)与29号关键词(课程整合)距离最近,首先合成一类。其次是5号关键词(教学模式)和10号关键词(建构主义),以此类推。可见聚类过程与表4所示的凝聚状态图是一致的。

三 结论

结合高频关键词的共词矩阵和上述聚类过程,我国教育技术学硕士学位论文的研究热点可以概括为以下几类:

(1)信息技术与课程整合,包括关键词1、21、29、30。主要是围绕新课程改革目标,在课程学习活动中使用信息技术,以便更好地完成课程目标、培养创新精神和锻炼的实践能力,在研究过程中主要关注课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成教学任务。

(2)建构主义情境下的教学模式。包括关键词5、10。建构主义是当代学习理论的革命,是信息化教学模式建构的关键理论基础。其中建构主义学习流派、理念、基本要素、教学隐喻等成为广大硕士生研究的热点。但在发展建构主义的前提下也出现了很多对建构主义的反思。

(3)教师教育技能培训、教师教育信息化。包括关键词4、23、19、8。FD(教师教育教学能力开发)是既免费师范生教育及教育信息化背景下备受硕士研究生关注的热点。涉及的内容有利用技术改善教师技能,培训教师,优化教育资源,提高教师信息素养等,这对提高全国教师技能水平具有深远意义。

(4)现代远程教育。包括关键词9、15。网络环境下的远程教育各加体现开放大学的开放性,确保学习型社会的终身教育的发展与普及。主要包括远程教育的理论研究、远程教育的国内外对比研究、远程教育学习支持服务研究、远程教育学科建设研究、远程教育质量保证研究等。

(5)基于网络环境的研究性学习。包括关键词14、17。关于网络学习的研究,构建自适应学习系统、智能授导系统、教育语义网等网络个性化学习是关注热点。特别是基于统一本体的语义网技术在自适应学习中的研究应用还在探索中,是教育技术以后关注的重大热点。

(6)基于行动研究的知识管理的教学设计。包括关键词2、26、12、27。信息时代科学技术革命的飞速发展,知识更新速率以几何级数的形式增长,出现了“知识爆炸”现象。可见知识管理在信息时代的重要性。知识管理已是教育技术关注的热点,在进行研究过程中包括学习管理系统(LMS)、个人学习环境(PLE)、个人知识管理(PKM)等的研究。

(7)在学习环境中形成学习共同体。包括关键词18、31、7、11。网络环境下自主学习、协作学习更加便捷,促使了具有相同爱好学习者形成了学习共同体,构建更加复杂、多元化的学习环境。为教师专业发展为目的的网络学习共同体也应运而生。在研究过程中主要是围绕网络共同体的成员、工具、主题、资源、活动等必备要素以及网络共同体的应用策略和实践效果等。

(8)网络教育。包括关键词3、13、16、22。网络课程是网络教育的基本形式,网络课程的教学设计,网络课程的界面效果,学习路径等都是网络教育涉及的内容。网络教育与远程教育是不可分割的,但网络教育又不局限于远程教育而主要是依托网络进行的教育。为了实现网络资源的更优质共享,降低相同资源的重复开发,关于网络教育的标准研究在研究生硕士论文中很普遍。

(9)在教学策略中使用虚拟现实技术。包括关键词20、28、24。虚拟现实技术主要是结合游戏的娱乐性进行网络教育游戏的设计与开发,基于游戏的激励机制、娱教等进行教学设计。

共词聚类分析不同于普通的文献计量方法,它是能定量反应出词与词之间的亲疏关系,进而反应这些词所代表的主题内容的结构[6]。

通过高频关键词反映教育技术学硕士学位论文的研究热点,并且通过共词聚类分析反映这些热点内容的结构关系。但是由于所选关键词的多少造成的聚类结果有所不同,因此不排除有些出现频次较低的关键词可能成为未来的研究热点[7]。与此同时,尽管《CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库》具有很高的权威性,但收入具有一定得滞后性和片面性以及检索的不可重复性,可能存在数据的漏检或误检。因此,我们的数据统计分析难免会出现差错和缺漏。但我们的目的是通过对我国教育技术学硕士学位论文的热点分析,进一步了解我国教育技术学研究生的研究方向,并且将文献计量学的共词研究方法移植到教育技术学领域,丰富了教育技术学的研究方法,这将是非常有意义的一件事情。

参考文献

[1] [3] [5] [6]李长玲,翟雪梅.我国情报学硕士学位论文的共词聚类分析[J].情报科学,2008,(3):73-76.

[2]郑华川,于晓欧,辛颜.利用共词聚类分析探讨抗原CD44研究现状[J].中华医学图书情报杂志,2002,(2):1-3.

[4]薛薇.SPSS统计分析方法及应用[M].北京:电子工业出版社,2005:310-313.