机电一体化技术定义汇总十篇

时间:2023-11-17 11:12:02

机电一体化技术定义

篇(1)

目前,信息化社会为经济发展注入了新的活力,国民生活水平逐渐提高,使其日常需要也明显增多。科学技术作为现代生产制造的依托,可通过对现有技术进行创新并开发新技术来提高社会生产力。其中,机电一体化技术的发展使其代替传统机电技术成为机械工程及石油企业关注的焦点。其可以对复杂性强的工程进行处理,并能在一定程度上提高机械生产、石油加工效率,其所特有的科学化与自动化对于机械工程行业及石油企业等都发挥着重要的作用,并且对社会经济建设具有非常现实的意义。

1现代化技术在机电一体化系统中的应用分析

1.1自律分配化系统的应用

机电一体化系统是在科学信息技术发展的潮流下,对传统机电模式进行创新再开发的一种新型机电模式,其对机械工程、石油企业作业质量的提高具有一定的影响[1]。因信息技术普及比例相对较高,所以机电一体化系统也开始显现出其特有的自律性,主要是指机电一体化系统在开展工作过程中,每部分都是属于独立存在的,当运行过程中某一点出现了故障,只有故障点会停止运行,其他的部分仍旧可进行正常的工作,且其在工作过程中不受任何外界因素影响。机电一体化这种特别的自律分配对减少重大事故发生的可能性具有非常重要的意义,其能够在正常开展工作的同时,对工程本身安全性做出一定的防护。

1.2全息技术的应用

为保证机械工程中进行顺利,且能够对每一个环节都进行实时监控及管理,掌握机电一体化系统每一时段的运行情况,全息系统开始逐渐被机械工程专业工作人员所追捧,其对于机电一体化实现了其向自动化及智能化的高水平发展,为机械工程专业水平的提高提供了一定的奉献意义,将成为未来机械工程技术发展中的潮流。

1.3光学技术的应用

目前,高新技术普及下,信息化社会成为了我国未来发展的一大趋势,其通过光学技术及机械电子技术的结合发展,从而生成机电一体化系统的过程。之后,机电一体化带动了机械工程中电子工程的开发与建立。其中,光电一体化系统在机械工程中的应用可在一定程度上对机械工程过程进行规范,提高专业机械设备的使用效率,保障相关工作人员的人身财产安全。除此之外,光电一体化系统中应用了光电技术,其对机械工程信息传输方面有着重要作用,可利用光电技术,对光电一体化系统进行有力地开发与创新,且能为光电一体化系统进行一定的技术支持,这对完善光电一体化系统具有深远的意义。

2机电一体化系统在机械工程中的应用

2.1实现监控功能技术

机电一体化系统可对机械工程实行实时监控,监控范围包括了对机械作业、设备以及机械群运动等。当进行机械作业时,电子监控设备会对机械运转情况或者突发状况实施监测,发生事故时会发出警报声以提醒工作人员尽快停止使用,并将具体信息反馈给实施监控的上级工作人员,使其能够在最短的时间内完成对故障机械的修理与维护,并且保护了机械使用工作人员的安全。对于减小了机械故障造成重大事故的可能性,并从根本上降低了机械维修成本,这对提高机械工作的效率具有非常重要的意义。

2.2提高机械生产效率

机电一体化系统能够有效改善机械工程资源利用问题,可实现资源浪费现象,这对降低机械作业成本非常重要,并且能够在机械工作过程中,利用高新电子设备对资源使用情况进行实时调节,提高资源利用率。

2.3提升施工作业精准度

在机电一体化系统中,运用电子控制系统对机械设备精准度加以限制,可帮助其能够实现机械工程设备自动化。并且用电子自动化代替传统的人为称量步骤时,可提高机械作业中称量的精准度,这对机械工程完成质量提供了有力的保障。

2.4实现机械作业自动化完成

机电一体化应用于机械工程中时,可推动其向半自动化或自动化方面发展,利用设备自动化技术减少工作人员工作压力,并且可以代替传统人工测量等工作,可提高工程效率[3]。并且能够在自动化工作同时,减少事故对工作人员安全造成的影响,提高了机械工程设备及整个作业过程的安全性。因此,机电一体化系统所实现的机械作业自动化完成为机械工程行业的发展奠定了坚实的基础。

3结语

机电一体化系统作为科技信息发展下的产物,一直在不断地进行完善与改进,将其应用于机械工程或石油企业中时,可推动作业过程向自动化发展,并在一定程度上提高了工程作业精准度,这对机械工程及石油行业工作效率及质量都有非常重要的作用,对我国社会经济建设也具有深远的意义。

参考文献:

[1]黄囧.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].江西建材,2017(09):275-276.

篇(2)

中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:

引言

现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。

一、地质勘探中的机电一体化概述

地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。

二、机电一体化的内容

2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。

2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。

2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

三、发展现状

地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

四、发展趋势

由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。

4.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。

4.2模块化

机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。

4.3 网络一体化

由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。

4.4微机电化

微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。

4.5 绿色化

绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

结束语

综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。

参考文献

[1] 卜燕萍,曾静. 浅析机电一体化的进程与智能化趋势[J]. 益阳职业技术学院学报, 2008,(02) .

[2] 董军. 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 科技信息(学术研究), 2008,(03) .

篇(3)

应用现代教育技术是教育面向现代化的重要途径和重要标志,以多媒体计算机和通信技术为核心的现代科学技术,是教育现代化的技术基础。现代教育技术应用于教学,将对教学质量和效益的提高产生巨大的影响,它不仅可以改变传统的教学模式、教学方法,而且可以促进教育观念、教学思想的转变。通过人机交互,信息共享,不仅可以大大拓展教师和学生的视野,而且有利于培养学生创造性思维,提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力。更为重要的是现代教育技术的应用,将不仅是使学生而且也使教师在全方位地接触和应用现代教育技术的过程中,增强继续学习和终身学习的能力,从而提高对现代社会的适应能力。

1要深刻领会发展教育技术是邓小平教育理论的重要组成部分,自觉从战略高度推动现代教育技术的应用

1978年4月,邓小平同志在全国教育工作会议上的讲话中指出:“要制定加速发展电视、广播等现代化手段的措施,这是多快好省发展教育事业的重要途径,必须引起充分的重视”;以后他又要求,“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,指示“计算机要从娃娃抓起”。这些指示不仅是小平同志积极倡导发展电化教育的重要指示,也是邓小平教育理论的重要组成部分。他以伟大战略家的眼光,将教育的改革与发展融入国家改革开放和现代化建设的总体设计之中,深刻揭示了科技、教育同现代化建设的辩证关系。

邓小平同志提出的“教育要面向现代化”,要求教育既要为社会主义现代化建设服务,成为社会主义现代化建设的有机组成部分,又要适应经济建设和社会发展的要求不断进行变革,逐步实现其自身现代化,包括教育思想、教育理论、教育体制、课程体系、教学内容、教育方法、教育手段模式等方面的现代化。邓小平同志的阐述对教育技术的发展具有划时代的意义,第一次从教育发展战略的高度充分肯定发展教育技术的作用,这就奠定了教育技术作为实现教育现代化重要组成部分的思想和理论基础。

邓小平同志从“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的高度,积极关注各种先进媒体的应用,如:计算机教学对传统教育思想、教育体制、课程体系、教育内容、教学方法的变革所产生巨大影响。在计算机还没有开始进入普及的时候,他就要求“计算机要从娃娃抓起”。这充分体现了小平同志“我们已经承认比国外落后了”,就“必须下定决心,急起直追”,“力戒空谈”的思想。

今天,我们学习邓小平同志的教育理论,首先应该从战略高度,认识发展现代教育技术的重要性和紧迫性,自觉地、努力地推动现代教育技术在各领域、各学科的应用和研究。

2深刻领会现代教育技术的概念,推动现代教育技术的健康发展

在处于社会主义初级阶段的我国,教育事业的发展必须充分借助基于信息技术的现代教育技术。那么,到底什么是现代教育技术?现代教育技术与教育技术、信息技术、电化教育又有什么关系?本人认为着重从以下三个方面来理解。

2.1现代信息技术和现代教育技术

信息的大量产生和快速传递是20世纪的基本特征之一。从20世纪末到21世纪初,人类社会进入信息化的成熟阶段。现在仍处于由工业化社会向信息化社会转变中。被看作这种转变的两大技术杠杆的“多媒体技术”和“信息高速公路”,同属于现代信息技术范畴。

对什么是“多媒体技术”,说法很多。一般认为,综合运用计算机技术、数字音像技术、电子通信技术等来集成和传播多种媒体信息的技术,就是多媒体技术。“多媒体”主要指文本、图形、声音、静止图像、活动图像和动画等。

现代信息技术,目前主要指计算机技术、数字音像技术、电子通信技术、网络技术、卫星广播电视技术、远程通讯技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术以及多媒体技术和信息高速公路。

现代信息技术在现代教育思想、理论的指导下,在教育、教学领域中的应用,形成了现代教育技术。诸如电化教育、语言实验室教学、计算机辅助教学、计算辅助设计、计算机多媒体教学、远距离教学、网上通信教育、人工智能教学、虚拟现实仿真教学以及现代教学设计、现代媒体教学法等都是现代教育技术。他们给教育、教学带来了新的气象和新的格局。

2.2电化教育和现代教育技术

“电化教育”名称从20世纪30年代正式提出至今已有60多年,经过几代人的艰苦努力,我国电化教育事业取得了举世瞩目的辉煌成就。然而,随着对“电化教育”实践与理论探讨的深入和信息时代的到来,“电化教育”内在的局限性及与时代的要求难以适应性,已越来越明显。“电化教育”向“现代教育技术”过渡是历史的必然性。在我国,电化教育目前最有代表性的定义是:“电化教育”是根据教育理论,运用现代教育媒体,并与传统教育媒体恰当结合,有目的地传递教育信息,充分发挥各种感官的功能,以实现最优化的教育活动。

可以说在教育实践中,人们对电化教育的理解也已经涵盖了现代教育技术实质,但我国“电化教育”在国际系统中往往使人困惑和误解,随着教育国际化进程的加快(如全球网络教育的风靡),国内外同仁越来越迫切要求尽快将“电化教育”改为通用的名称—“现代教育技术”。一方面它可以反映我国电化教育的发展变化,另一方面也便于进行国际交流。

2.3教育技术和现代教育技术

人类教育技术在漫长发展历程中,已经历了口语技术、文字技术(约产生于公元前350。年)、印刷技术(约产生于7世纪初)、电子视听技术(约产生于20世纪初)、多媒体网络交互技术(约产生于20世纪90年代)五个发展阶段。从广义上讲,技术在教育中的应用由来已久,有的学者认为,人类早期的语言教学和后来的直观教学亦应被看作是教育技术应用和发展的两个阶段。“教育技术”是一个通用概念,任何时代的“教育”都有其“教育技术”,只是“技术”的含量和水平有高有低而已。

本文所讲的“教育技术”不是上述广义上的“教育技术”,而是指20世纪初来源于美国的“教育技术((educationaltechnology)一词。

从19世纪来到20世纪初至今,电子信息技术的迅速发展,一系列现代教育教学手段和工具的发明,使教育走上了多元化、现代化的道路,学生有了较为丰富的学习资源与信息获取方式,这被称为第四次革命。每次革命中我们都可找出物化形态的技术和智能形态的技术最有代表性的典型例证。但是这样来探讨教育技术和基本内容也未免太宽泛了。于是,人们习惯上把第四次教育革命以来逐步发展起来的教育技术称为现代教育技术。即“现代教育技术”是指运用现代教育理论和现代信息技术,通过对学与教的过程和学与教的资源的设计、开发、使用、评价和管理,以促进学与教的优化的理论与实践。

“现代教育技术”的理论基础是现代教育理论,它要求综合运用人本主义、认知主义、行为主义、建构主义等各种流派的学习理论。“现代教育技术”中的各种现代信息技术包括音像技术、卫星通讯技术、多媒体网络技术、人工智能技术、虚拟仿真技术等;“现代教育技术”的具体操作内容包括对学与教的过程和学与教的资源进行设计、开发、使用、评价和管理。运用“现代教育技术”的一般目标是促进学与教的优化,其最高目标是实现在一定条件下的学与教的最优化。

而在1994年,美国教育传播与技术学会(aect)发表了教育技术的新定义,该定义指出:“教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”其中学习过程与学习资源的开发则包括“将音像技术、电子出版技术应用于教育与教学过程中的开发研究,基于计算机的辅助教学技术(cai和icai)的开发研究以及将多种技术加以综合与集成,并应用于教育教学过程的开发研究”。

很明显,在音像技术中,理应包括投影、幻灯、录音、录像等技术。原国家教委电化教育办公室《全国中小学现代教育技术实验学校工作实施意见》中对现代教育技术实验的内容早就给了科学的、全面的界定:“在实验中,要巩固和发展以投影和音像技术为基础的课堂多媒体优化组合教学;充分利用现有的广播电视教育节目资源;积极发展计算机教育及辅助教学,推动电脑多媒体技术在教学中的作用;实验研究交互网络在学校教学中的应用,以及进行有关虚拟现实的研究实验工作”,并在《全国中小学现代教育技术实验学校课题指南》中开列了大量以投影、幻灯、录音为实验媒体的实验课题。这就再也清楚不过地告诉我们,投影、幻灯、录音、录像是现代教育技术应有之义。

由此可见,“教育技术”与“现代教育技术”虽然名称不同,但概念的内涵、基本思想都相同,即以现代教育思想和学习理论为指导,以现代信息技术为手段,以教学过程和教学资源为研究对象,以对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理的理论与实践为研究内容。它们都注重探讨那些与现代科学技术有关的学习资源和现代与教的最新科学理论和方法。可以说,没有现代的音像技术、计算机技术和系统理论就没有今天的教育技术。从这个意义上讲,没有传统的教育技术和现代的教育技术之分。有人把音像媒体作为“传统教育技术”,而把多媒体及网络技术作为“现代教育技术”,那也许是他把教育技术等同于媒体的缘故。

随着现代科学技术的发展,人们对“教育技术”或“现代教育技术”的理解也在不断深入,概念的范畴也在不断扩展,只有深刻领会现代教育技术的概念,才能推动现代教育技术的健康发展。

3现代教育技术与现代化的教师队伍

知识经济呼唤教育现代化。教育实现现代化,教师队伍现代化是当务之急。如何建设一支新型的现代化教师队伍,本人认为广大教师要更新观念,有抢占“制高点”的意识;要有过硬的专业技术水平和业务素质,有自我发展的能力;要勤学苦练,有运用现代化教育技术的本领。

3.1教育观念的变革

现代化教育技术之所以被称作是教育发展的“制高点”,是因为它是信息时代国际人才激烈竞争的迫切需要。“领先一步就将领先一个时代”、“采用最新技术就容易实现超越”。就像燕汽机的发明使用带来工业革命一样,以多媒体计算机为代表的现代教育技术广泛应用于课堂教学,将带来知识的革命,广大教师在真正地认识抢占“制高点”的重大意义和历史责任,要有一种紧迫感、危机感,奋不顾身地投入教育改革的潮流。

教育观念变革包括两层含义:一是教育者对信息技术的接纳。主要表现在信息技术在教育学中的广泛应用,不单纯是手段的更新,更主要的是由认识时代特征而产生的观念的认可。事实说明,教育者已经充分感受到信息时代的降临,看到现代教育技术的重要性。这是教育观念变革的第一步。二是教育指导思想的变革。传统教育思想包括对教育要素、教育结构、教育模式的看法,开始退出历史舞台,基于现代教育的全新教育思想—素质教育正在形成。信息时代由计算机技术特别是网络带来的信息交流,要求每个人都具有获取信息的能力,并能够在大量信息之中分析、挑选有用的加以利用,这实质上是一个如何学习的问题.用同一种教学模式培养人才的应试教育显然无法承担这种重任,因而,时代对人提出新要求的结果必须会引发传统教育观念的变革,即向素质教育转轨。教师要掌握现代化教育思想理论,促进“角度”的转换,即由知识的权威者,知识的传递者转换成知识的组织者,学习的促进者。树立起现代化的教育观。

3.2要有过硬的专业技术水平和业务素质

这是教师在信息技术时代中必备的条件和基本功。面向21世纪的教师只有以“精”、“深”来构造自己的专业知识大厦,要有雄厚的人文科学功底,诸如哲学、文学、心理学、伦理学、天文地理等现代社会与自然科学诸素养便是教师博大精深大厦的根基,也是提高教师整体素质的决定性因素。而教师人文科学知识的获得又主要是靠平时的刻苦钻研与辛劳积累,只有天长日久的不断积累,及时地“充电”,不断更新知识,广纳最新动态信息,课堂上方能如鱼得水,才能出奇制胜。

信息时代新知识、新事物、新行业及一切可能性随时随地都在大量涌现,面对迅速变化的实践热点和迅速老化的旧知识,要想跟上这个社会并自由地生活和工作,随时都有必要学习,因为“比你的竞争者学习得快的能力也许是唯一能保持竞争优势”,教育存在的深刻必要性就决定了教育将走向终身化,终身教育应有三个含义:第一,人的一生中随时都有必要学习新知识,培养新技能.25岁前所接受的学校教育已经远远不能满足发展的需要。第二,信息技术为各个年龄段都提供了相应的受教育的手段和内容。第三,掌握学习方法。这是更重要的。只有学会了学习,才可以在变动不居的社会和知识中立于不败之地,在信息时代学会学习的一条重要途径就是掌握以计算机为核心的能即时和大量获取信息与培养技能的信息技术。实现自我发展,自我完善的跨越。

3.3要掌握运用现代教育技术的本领,努力成为新时代的新型教师

现代教育技术只有广泛应用于课堂教学,才能促进学生全面发展、个性发展和潜能发展。陈至立同志在为《中国教育报》“制高点—现代教育技术”专版撰写的《应用现代教育技术,推动教育教学与改革》一文中指出,“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的要求”。

教师要消除对教育技术的神秘感和畏惧心理,纠正只把计算机作为课程和打字工具的偏见和误解,认识发展多媒体教育的深远意义,努力掌握教育技术的理论和技能,成为新时代的新型教师。本人认为广大教师要逐步掌握以下技能:

(1)掌握以视听技术为主的教学技术,如投影、幻灯、录音、电视录像等视听设备的操作以及教材的编制、使用技能。

篇(4)

信息与通信技术的进步,改变了人类对学习过程和知识本质的新理解,同时也促进教育者反思隐含在教学方法中的基本概念,同时也改变和扩大了支持课堂学习和远程学习的可能性。随着学习资源量的增加以及获得方式的便捷,运用在教育的技术也在不断地发展变化,其功能得到了不断的增强。随着其应用领域的扩大与延伸,教育技术概念也在随时代变迁得到丰富与更新。总之,时代创造了思考教育技术含义的新环境。

1AECT教育技术概念演变

美国教育传播与技术协会(AECT)从20实际60年代至今,对教育技术的界定做了长期的努力,一共提出了六个教育技术的界定。这六个不同时期对教育技术定义的诠释反映了他们对教育技术发展的认识过程。

1.1 1963年全美教育协会视听教学部(AECT的前身)的定义

AECT1963定义:视听传播是教育理论和实践的一个分支,它主要研究对控制学习过程的信息进行设计和使用。

1.2 1970年美国教学技术委员会的定义

AECT1970定义:教育技术可以按两种方式加以定义。在人们较为熟悉的定义中,教育技术是指产生于传播革命的媒体,这些媒体可以与教师、课本和黑板一起为教学目的服务。教育技术是由电视、电影、投影机、计算机等软件和硬件所组成。第二种定义不太为人们所熟悉,其中教育技术的定义超出了任何特定的媒体或设备。它指出教育技术是一种根据以对人类学习和传播进行的研究为基础而确定的目标来设计、实施和评价学与教的总体过程的系统方法。

1.3 AECT1972年的定义

AECT1972年定义:教育技术是这样一个领域,它通过对所有学习资源的系统鉴别、开发、组织和利用以及通过对这些过程的管理来促进人的学习。

1.4 AECT1977年的定义

AECT1977年定义:教育技术是分析问题,并对解决问题的方法进行设计、实施、评价和管理的一个综合的、有机组成的过程。它涉及人员、程序、思想、设备和组织等各个方面,与人类学习的所有方面都有关系。在教育技术中解决问题的方法的表现形式是为了促进学习而设计、选择使用的学习资源。学习资源分为信息、人员、材料、设备技巧和环境。对问题进行分析并对解决问题的方法进行设计、实施和评价的过程称为教育开发职能,它包括研究与理论、设计、制作、评价与选择、供应、使用与推广等项。对其中某项或多项职能进行指导或协调的过程称为教育管理职能,它包括组织管理与人事管理。

1.5 AECT1994年的定义

AECT1994年的定义:教育技术是关于学习过程和学习资源的设计、开发运用、利用、管理和评价的理论与实践。

1.6 AECT2004年的草拟定义

AECT2004定义与术语委员会主席巴巴拉·西尔斯在“长春 2004—教育技术国际论坛”上提出了AECT2004年教育技术新定义:Educational Technology is the study and ethical practice of facilitating learning and improving performance by creating, using, and managing appropriate technological processes and resources (2004).

从上述1963-2004年美国AECT对教育技术的定义中我们不难看出,随着时代的发展、科学的进步,教育技术的应用领域不断地扩张,其理论涵义的定义也几经交替,反映了美国教育技术领域的进步,同时深深地影响着我国教育技术涵义的界定。

2 AECT启示下的我国教育技术定义的发展

篇(5)

机电一体化概念始于70年代,是根据英文Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分而构成的,即Mechatronics。在80年代由美国机械工程协会专家组定义为:“由计算机信息网络协调控制的,用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统”。

机电一体化技术,是由微电子技术、计算机技术、伺服传动技术与机械技术相结合的综合性技术,是微电子技术、计算机技术向机械技术不断渗透的产物。机械技术是机电一体化技术的基础。随着高新技术引入机械行业,机械技术面临着挑战与变革。在机电一体化产品中,它不再是完成单一的系统联接,而是在系统结构、重量、体积、刚性与耐用方面对机电一体化系统有着重要影响。目前,随着机电一体化系统所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制过程日趋复杂,对控制系统的要求越来越高。

1机电一体化系统的构成与关键技术

1.1机电一体化系统的构成

从构成要素上来看,机电一体化系统由机械系统(机构)、电子信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(如电机)等五个子系统组成。机电一体化系统的基本特征是给”机械”增添了头脑(计算机信息处理与控制),因此是要求传感器技术、控制用接口元件、机械结构、控制软件水平较高的系统。

从所要实现功能上来看,因为机电一体化系统(或产品)是由若干具有特定功能的机械与微电子要素组成的有机整体,要有满足人们使用要求的功能(目的功能),所以根据不同的使用目的,要求系统能对输入的物质、能量和信息(即工业三大要素)进行某种处理,输出所需要的物质、能量和信息。因此,系统必须具有以下三大“目的功能”:①变换(加工、处理)功能;②传递(移动、输送)功能;③储存(保持、积蓄、记录)功能,不管是实现哪类“目的”功能的系统(或产品),其系统内部必须具备如下图所示的五种内部功能,即主功能、动力能功能、检测功能、控制功能、构造功能。其中“主功能”是实现系统“目的功能”直接必需的功能,主要是对物质、能量、信息或其相互结合进行变换、传递和存储。“动力功能”是向系统提供动力、让系统得以运转的功能。“检测功能和控制功能”的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制,使系统正常运转,实施“目的功能”。而“构造功能”则是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。从系统的输入/输出来看,除有主功能的输入/输出之外,还需要有动力输入和控制信息的输入/输出。此外,还有因外部环境引起的干扰输入以及非目的性输出(如废弃物等)。

既然机电一体化系统(产品)可以分解成一系列要素或子系统构成,那么怎样使各要素或子系统之间顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换呢?这就涉及到了接口的概念。所谓接口就是各要素或各子系统之间的联系条件。从系统外部看,机电一体化系统的输入/输出是与人、自然及其他系统之间的接口;从系统内部看,机电一体化系统是由许多接口将系统构成要素的输入/输出联系为一体的系统。从这一观点出发,系统的性能在很大程度上取决于接口的性能,各要素或各子系统之间的接口性能就成为综合系统性能好坏的决定性因素。机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统,其构成要素或子系统之间的接口极为重要,在某种意义上讲,机电一体化系统设计归根结底就是“接口设计”。广义的接口功能有两种,一种是输入/输出的功能;另一种是变换、调整的功能。

1.2机电一体化系统的相关关键技术

①机械技术:机电一体化的机械产品与传统的机械产品的区别在于:机械结构更简单、机械功能更强、性能更优越。在设计和制造机械系统时除了考虑静态、动态刚度及热变形等问题外,还应考虑采用新型复合材料和新型结构及新型的制造工艺和工艺装置。②传感检测技术:传感检测技术的内容,一是研究如何将各种被测量转换为与之成比例的电量;二是研究对转换的电信号的加工处理。机电一体化系统要求传感检测装置能快速、准确、可靠地获取信息。③信息处理技术:信息处理的发展方向是提高信息处理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计算机信息处理技术的范畴。④自动控制技术:机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控制以及模糊控制、神经网络控制等。⑤伺服传动技术:伺服传动包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,常见的伺服驱动系统主要有电气伺服和液压伺服。⑥系统总体技术:机电一体化系统是一个技术综合体,它利用系统总体技术将各有关技术协调配合、综合运用而达到整体系统的最佳化。

2 机电一体化的设计过程

机电一体化的机械动力部分由一般电动机演变为控制电动机,里程碑式地引入了电子和计算机等先进技术,代替人完成机器的检测与控制等工作。在知识经济中体现了制造业高科技化,促进了高科技产业和知识经济的发展。它是一种用于机电产品最优设计的方法学。它包括4个基本学科:电气、机械、计算机科学和信息技术。如图1所示。

摘要:本文结合笔者的多年工作经验,对机电一体化系统的构成及关键技术进行了简要的分析,并就机电一体化系统的几种可靠性设计进行了探讨。

关键词:机电一体化;系统设计;构成;过程;方法;可靠性

机电一体化概念始于70年代,是根据英文Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分而构成的,即Mechatronics。在80年代由美国机械工程协会专家组定义为:“由计算机信息网络协调控制的,用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统”。

机电一体化技术,是由微电子技术、计算机技术、伺服传动技术与机械技术相结合的综合性技术,是微电子技术、计算机技术向机械技术不断渗透的产物。机械技术是机电一体化技术的基础。随着高新技术引入机械行业,机械技术面临着挑战与变革。在机电一体化产品中,它不再是完成单一的系统联接,而是在系统结构、重量、体积、刚性与耐用方面对机电一体化系统有着重要影响。目前,随着机电一体化系统所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制过程日趋复杂,对控制系统的要求越来越高。

1机电一体化系统的构成与关键技术

1.1机电一体化系统的构成

从构成要素上来看,机电一体化系统由机械系统(机构)、电子信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(如电机)等五个子系统组成。机电一体化系统的基本特征是给”机械”增添了头脑(计算机信息处理与控制),因此是要求传感器技术、控制用接口元件、机械结构、控制软件水平较高的系统。

从所要实现功能上来看,因为机电一体化系统(或产品)是由若干具有特定功能的机械与微电子要素组成的有机整体,要有满足人们使用要求的功能(目的功能),所以根据不同的使用目的,要求系统能对输入的物质、能量和信息(即工业三大要素)进行某种处理,输出所需要的物质、能量和信息。因此,系统必须具有以下三大“目的功能”:①变换(加工、处理)功能;②传递(移动、输送)功能;③储存(保持、积蓄、记录)功能,不管是实现哪类“目的”功能的系统(或产品),其系统内部必须具备如下图所示的五种内部功能,即主功能、动力能功能、检测功能、控制功能、构造功能。其中“主功能”是实现系统“目的功能”直接必需的功能,主要是对物质、能量、信息或其相互结合进行变换、传递和存储。“动力功能”是向系统提供动力、让系统得以运转的功能。“检测功能和控制功能”的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制,使系统正常运转,实施“目的功能”。而“构造功能”则是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。从系统的输入/输出来看,除有主功能的输入/输出之外,还需要有动力输入和控制信息的输入/输出。此外,还有因外部环境引起的干扰输入以及非目的性输出(如废弃物等)。

既然机电一体化系统(产品)可以分解成一系列要素或子系统构成,那么怎样使各要素或子系统之间顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换呢?这就涉及到了接口的概念。所谓接口就是各要素或各子系统之间的联系条件。从系统外部看,机电一体化系统的输入/输出是与人、自然及其他系统之间的接口;从系统内部看,机电一体化系统是由许多接口将系统构成要素的输入/输出联系为一体的系统。从这一观点出发,系统的性能在很大程度上取决于接口的性能,各要素或各子系统之间的接口性能就成为综合系统性能好坏的决定性因素。机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统,其构成要素或子系统之间的接口极为重要,在某种意义上讲,机电一体化系统设计归根结底就是“接口设计”。广义的接口功能有两种,一种是输入/输出的功能;另一种是变换、调整的功能。

1.2机电一体化系统的相关关键技术

①机械技术:机电一体化的机械产品与传统的机械产品的区别在于:机械结构更简单、机械功能更强、性能更优越。在设计和制造机械系统时除了考虑静态、动态刚度及热变形等问题外,还应考虑采用新型复合材料和新型结构及新型的制造工艺和工艺装置。②传感检测技术:传感检测技术的内容,一是研究如何将各种被测量转换为与之成比例的电量;二是研究对转换的电信号的加工处理。机电一体化系统要求传感检测装置能快速、准确、可靠地获取信息。③信息处理技术:信息处理的发展方向是提高信息处理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计算机信息处理技术的范畴。④自动控制技术:机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控制以及模糊控制、神经网络控制等。⑤伺服传动技术:伺服传动包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,常见的伺服驱动系统主要有电气伺服和液压伺服。⑥系统总体技术:机电一体化系统是一个技术综合体,它利用系统总体技术将各有关技术协调配合、综合运用而达到整体系统的最佳化。

篇(6)

数字技术对法律提出的挑战,体现于合同法、知识产权法、行政法的一些程序流程中,我国在一些实体法中已开始逐渐解决,但在程序法上仍未开始这方面的尝试。在当前已经出现的大量技术含量极高的案例中,作为程序的核心——证据制度,不论是民事,还是刑事、行政证据制度在面对新问题时都处于一种尚付阙如的尴尬境地,这种尴尬在目前沸沸扬扬的新浪与搜狐的诉讼之争中又一次被重演。不仅当前制定证据法的学者们所提出的数稿中有的根本就没有此方面的规定,即使作为对以往司法实践的总结与最新证据规则的《最高人民法院关于民事诉讼证据的若干规定》,对数字技术引发出的愈来愈多的问题也依然未给予应有的注意。因此非常有必要在数字技术环境下对证据制度进行再研究(注:数字证据可以出现于三大程序法中,本文针对民事、行政、刑事程序法中的数字证据问题的共性进行讨论,并不涉及基于不同程序性质而产生的细节问题。同时,我们无意在此对我国原有证据体系的分类模式与合理性等进行论证,那并不是本文所主要研究的问题。)。

一、数字证据概念评析

使用精确的概念,进行内涵的准确界定与外延的清晰延展,对于一个科学体系的建立极具方法论意义,并且也符合社会学方法的规则,因此,建立一个体系首先进行的便应是概念的归纳。同时,一个精确的概念必须能够抽象归纳出所有客体的本质共性,必须能够把表现同性质的所有现象全部容纳进去。对数字证据进行概念归纳,基于其鲜明的技术特征,在归纳时要回归到数字技术层面,在其所使用的数字技术与存在的社会经济基础的结合中寻找恰当的突破点。

关于数字证据的概念,在国际上至今未有定论,如computer  evidence(计算机证据)、electronic  evidence(电子证据)、digital  evidence(数字证据)都具有其使用者。我国采取数字证据概念的大多是IT业界,法律学者采用的概念主要是计算机证据与电子证据,进而在这些概念基础上分析证据的性质、效力、类型等(注:还有的学者在论述中并未对其使用的概念进行定义,如吴晓玲发表于《计算机世界》1999年第7期的《论电子商务中的电子证据》一文中使用电子证据,游伟、夏元林发表于《法学》2001年第3期的《计算机数据的证据价值》一文中使用计算机数据电讯。吕国民发表于《法律科学》2001年第6期的《数据电文的证据问题及解决方法》一文所使用的数据电文等都未进行明确的法律上的界定。)。这些概念以及在此基础上的分析存在一些问题,之所以如此,或者是因为单纯注重对社会经济层面的考查却忽略了对技术层面的透彻分析,或者是因为虽进行了技术的分析,但却未深入到进行法律归纳所需要的足够程度。因而有必要在与这些概念、定义的多维比较中分析数字证据概念的内涵与外延。

(一)数字证据与计算机证据、电子证据概念的比较

首先必须明确的是,虽然各个概念所使用的语词不同,但在内涵上,计算机证据、电子证据都是针对不同于传统的数字化运算过程中产生的证据,在外延上一般囊括数字化运算中产生的全部信息资料。不过,计算机证据与电子证据这两个概念并不妥贴,不能充分表现该种证据的本质内涵,由此而容易导致概念在外延上不能涵盖该种证据的全部形态。

1.“计算机证据”概念。有人认为,“计算机证据,是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物”。[1]采取“计算机证据”概念来表述数字化过程中形成的证据具有一定合理性,因为计算机及以计算机为主导的网络是数字化运算的主要设备,并且目前数字化信息也大多存储于电磁性介质之中。从数字化所依靠的设备的角度来归纳此类证据的共性,在外延上能够涵盖绝大多数此类证据。然而,虽然计算机设备是当前数字化处理的主要设备,计算机中存储的资料也是当前此类证据中的主要部分,但是进行数字化运算处理的计算机这一技术设备并不是数字化的唯一设备,例如扫描仪、数码摄像机这些设备均是数字化运算不可或缺的设备,但并不能认为这些也属于计算机之列。从国外立法来看,没有国家采取computerevidence,采用这种概念的学者在论述中也往往又兼用了其他的概念。迪尔凯姆认为,研究事物之初,要从事物的外形去观察事物,这样更容易接触事物的本质,但却不可以在研究结束后,仍然用外形观察的结果来解释事物的实质。所以,“计算机证据”概念从事物外形上进行定义具有一定合理性,但是“计算机证据”概念未能归纳出数字化过程中形成的可以作为证明案件事实情况的证据共性,不能够涵盖数字化过程中产生的全部的信息资料,而且在法律上也不能对将来出现的证据类型预留出弹性空间。

2.“电子证据”概念。目前,采用“电子证据”者甚众,但对电子证据的具体含义则各有不同表述。有人认为:“电子证据,又称为计算机证据,是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。”[2]有人认为:“电子证据,是指以数字的形式在计算机存储器或外部储存的介质中,能够证明案件真实情况的数据或信息。”[3]“电子证据是指以储存的电子化信息资料来证明案件真实情况的电子物品或电子记录,它包括视听资料和电子证据。”[4]加拿大明确采用了电子证据概念,在《统一电子证据法》(Uniform  Electronic  Evidence  Act)的定义条款中规定:“电子证据,指任何记录于或产生于计算机或类似设备中的媒介中的资料,其可以为人或计算机或相关设备所读取或接收。”[5]

综合起来,各种电子证据的定义主要有两种:第一,狭义的电子证据,等同于计算机证据概念,即自计算机或计算机外部系统中所得到的电磁记录物,此种内涵过于狭小,不能涵盖数字化过程中生成的全部证据,不如第二种定义合理。第二,广义上的电子证据,包括视听资料与计算机证据两种证据,在内容上包含了第一种定义,并且还包括我国诉讼法中原有的视听资料。但我们认为,这些定义中不仅所使用的“电子”一词不妥,而且所下定义亦为不妥,理由如下:第一,将电子证据或者计算机证据定性为电磁记录物未免过于狭隘。虽然数字设备的整个运作过程一般由电子技术操控,各个构件以及构件相互之间以电子运动来进行信息传输,但是仍然不可以认为该种证据即为自电子运动过程中得到的资料。美国《统一电子交易法》2(5)中规定:“电子(electronic),是指含有电子的、数据的、磁性的、光学的、电磁的或类似性能的相关技术。”扩大解释了电子的语词内涵,使用各种不同的技术载体来表达扩大的电子语义,已经失去了“电子”一词的原义,原本意义上的电子只是其使用的“电子”概念中的一种技术而已,从而能够涵盖大多数此类证据。不过,既然如此,还不如直接使用能够涵盖这些技术特性的“数字”概念,在工具价值方面更有可取之处。加拿大《统一电子证据法》解释中之所以采取“电子”,“因为信息为计算机或类似设备所记录或存储”,但这个理由并不充分。并且接下来又承认有些数字信息(digital  information)未涵盖于本法,因为有其他的法律进行调整。第二,电子证据概念不能揭示此类证据的本质特征。电子运动只是数字化运算的手段,而非本质,并且也并不是所有数字设备的运算全都采取电子运动手段。进行数字化运算的计算机设备及其他数字设备的共同之处在于这些设备的运算均采取数字化方式,而非在于均采取电子运动手段。第三,不论是将视听资料这种已存的证据类型纳入电子证据中,还是将电子证据纳入视听资料中,都会致使“电子证据”与我国诉讼法中的“视听资料”相混淆,而此类证据与视听资料证据的本质共性并不相同。视听资料主要为录音、录像资料,其信息的存储以及传输等也都采取电子运动手段。录音、录像采取模拟信号方式,其波形连续;而在计算机等数字设备中,以不同的二进制数字组合代表不同的脉冲,表达不同信号,信息的存储、传输采取数字信号,其波形离散、不连续。二者的实现、表现、存储、转化都不相同。传统的电话、电视、录音、录像等都采取模拟信号进行通讯,这是视听资料的共性,而计算机与网络信息技术则采取数字化方式通信,这是数字化运算中生成的证据的共性,两者不同,不应混淆。

可见,狭义上的电子证据在外延上只能容纳数字化过程中产生的部分证据,失之过狭;广义上的电子证据确实能够在外延上容纳数字化过程中产生的全部证据,但却失之过宽,如将视听资料与计算机证据这两种差别极大的证据容于同一种证据类型中,将不得不针对两种证据进行规则的制定,从而导致同种证据类型的证据规则不相统一,很难建立起一个和谐一致的体系。

(二)数字证据概念的内涵与外延

我们认为,数字证据就是信息数字化过程中形成的以数字形式读写的能够证明案件事实情况的资料。这里使用的“数字”(digital,digits  pl.)与日常用语中的“数字”语义并不相同,虽并不如“电子”更为人们熟悉和容易理解,但重要的是根据科学的需要和借助于专门术语的表达,使用科学的概念来清晰地定义相关事物,况且“数字”概念在现今信息时代也并不是一个新概念,早已为人们广泛接受和使用。现代计算机与数字化理论认为,数是对世界真实和完全的反映,是一种客观存在。人类基因组的破译说明,甚至代表人类文明最高成就的人自身也可以数字化。[6]来势汹涌的全球信息化潮流实际上就是对事物的数字化(digitalization)处理过程,区别于纸质信件、电话、传真等传统信息交流方式,这种采用新的信息处理、存储、传输的数字方式在现代社会包括日常交往与商业贸易中逐步建立其不可替代的地位。毋庸置疑的是,数字技术还会不断地发展,因此在进行法律调整之时就更不能限定所使用的技术与存储的介质,从而在法律上为技术的发展留存一个宽松的空间。

1.数字证据有其数字技术性。信息数字化处理过程中,数字技术设备以"0"与"1"二进制代码进行数值运算与逻辑运算,所有的输入都转换为机器可直接读写而人并不能直接读写的"0"、"1"代码在数字技术设备中进行运算,然后再将运算结果转换为人可读的输出。数字证据以数字化为基础,以数字化作为区别于其他证据类型的根本特征。数字证据具有依赖性,其生成、存储、输出等都需借助于数字化硬件与软件设备;具有精确性,数字证据能准确地再现事实;具有易篡改性,数字化技术特性决定了数字资料可以方便地进行修正、补充,但这些优点在数字资料作为证据使用时成为缺点,使其极易被篡改或销毁,从而降低了数字证据的可靠性,这个特点也决定了在对数字证据进行规则的制定时应当切实保障其真实性。SWGDE(Scientific  Working  Group  on  DigitalEvidence)与IODE(International  Organization  on  Digital  alvidence)在1999年在伦敦举办的旨在为各国提供数字证据交换规则的会议IHCFC(International  Hi-Tech  Crime  and  Forensics  Conference)上提交了一份名为《数字证据:标准与原则》的报告,对数字证据从技术方面进行了定义,“数字证据是指以数字形式存储或传输的信息或资料”,[7]在接下来的规则中则重点阐述了如何对数字证据的真实性进行保障。

2.数字证据有其外延广泛性。数字证据概念在外延上既可以容纳目前以数字形式存在的全部证据,又具有前瞻性,可以容纳以后随着技术与社会发展而出现的此类证据。数字证据可以产生于电子商务中,也可以产生于平时的日常关系中,表现为电子邮件、机器存储的交易记录、计算机中的文件、数码摄影机中存储的图片等。从美国FBI目前的犯罪执法中可以看到,现在专家越来越喜欢用数字技术对一些其他证据进行处理,例如用AvidXpress视频编辑系统、Dtective图像增强处理软件对取得的录像进行处理,并且这种处理也往往得到法庭的承认。这种对原始证据进行数字技术加工后形成的证据也可看作是一种传来数字证据,即形成了一种证据类型向另一种证据类型的转化,例如对我国视听资料中的录音、录像进行数字处理后可以认为是数字证据,适用数字证据规则。这一点很重要,因为不同的证据类型往往适用不同的证据规则,从而在真实性等方面可能作出不同的认定。

数字证据一般有两种存在形式:一是机器中存储的机器可读资料,二是通过输出设备输出的人可读资料,如显示设备显示出来或者打印设备打印出来的资料。前种作为数字证据毫无疑问,而后者从表面看来似乎可以认定为书证。其实,此种人可读的输出资料仍然属于数字证据,因为这些资料来源于数字化设备,是在设备运行过程中取得的,其产生完全依赖于前者,人可读的资料是由机器可读的资料经过一个转化过程而取得的,两种资料在内容上保持了一致性,具有同质性,只是表现方式不同而已。后者的真实性依赖于前者,在如何确保真实性、合法性等规则上,应适用数字证据的规则,却不可以因为其表现为传统的纸面形式就认为是书证,从而适用书证规则。

二、将数字证据纳入我国证据体系具有必要性与可行性

数字技术推动出现的社会经济关系提出新的要求,体现于法律之上,在实体法上表现为,要求更新确认这种新技术指示的新类型社会关系当事人间的权利义务关系;在程序法上表现为,当这种社会关系的当事人因权利义务关系发生纠纷时,应当存在与之相适应的相关程序,或者对已有程序进行完善,能够满足这种纠纷不同以往而与其技术特征相适应的要求。而在程序法证据制度上的一个基本表现就是,要求数字化过程中所产生的一些数据资料等能够纳入到证据体系中,得到证据规则的认可,能够被法庭接受成为证明案件事实的证据。

虽然数字证据并不单纯只是在电子商务关系中产生,其还可在其他社会关系中产生(注:以数字化设备为基础而生成的数字形式读写的证据均可认为是数字证据,其可以为民事程序法上的证据,也可以为刑事、行政程序法上的证据。不过,在现阶段,电子商务关系中产生的这类证据的数量多于其他类型社会关系,但不可以认为数字证据即为电子商务中产生的证据,例如内部局域网、个人计算机存储的资料也可成为数字证据。),但数字证据问题主要是出于电子商务的飞速发展而提出。出于电子商务交易追求交易的快速便捷、无纸化(paperless  trading)流程,在很多交易过程中很少有甚至根本就没有任何纸质文件出现,电子商务交易中所存在的与交易相关的资料可能完全是以数字化形式存在于计算机等存储设备中。一旦产生纠纷,如果在程序法上不承认数字证据的证据力,当事人将没有任何证据来支持自己的权利主张,无法得到法律救济,商人对电子交易就难以产生依赖感,不利于电子商务的发展。

自20世纪90年代起,EDI数据交换方式便以其便捷、高效、准确而备受青睐。一些重要的国际组织对电子商务等进行大量的立法工作,欧美各国在实体上早已承认以数据电文方式订立合同、申报纳税与以信件、电报、传真等传统方式具有相同效力,在程序法上也作了相应的规定。美国《联邦证据规则》通过重申现行判例和成文法的形式肯定了数据电文无论是人工做成的还是计算机自动录入的都可作为诉讼证据。英国1968年《民事证据法》规定,在任何民事诉讼程序中,文书内容只要符合法庭规则就可被接受成为证明任何事实的证据,而不论文书的形式如何。[8]在1988年修正《治安与刑事证据法》(The  Police  and  Criminal  Evidence  Act)也作出了类型的规定。加拿大通过R.V.McMullen  (Ont.C.A.,1979)一案确立了新证据在普通法上的相关规则。联合国贸法会在《电子商务示范法》中规定,“不得仅仅以某项信息采用数据电文形式为理由而否定其法律效力、有效性和可执行性”,又承认了以数据电文方式订立的合同的有效性,并且认为,在一定情况下数据电文满足了对原件的要求,在诉讼中不得否认其为原件而拒绝接受为证据。这些规定运用功能等同法(functional-equivalent),认为只要与传统方式具有相同的功能,即可认定为具有同等效力。我国也与这一国际立法趋势相靠拢,例如我国新修订的海关法中规定了电子数据报关方式。更为重要的是,我国在合同法中已承认以电子数据交换方式订立的合同的有效性,承认其符合法律对合同书面形式的要求。要使实体法的修改有实际意义,就必须设定相应的程序规则,使得以实体规定为依据,在诉讼中寻求救济时具有程序法基础,否则实体法上的修改不啻一纸空文。

纵观证据法的发展历程,各种证据类型是在随着经济社会的发展中逐渐得到法律承认的,目前作为主要证据形态的纸质文件经历很长的时间方得到法律认可,视听资料也经历了类似的过程。电子技术在20世纪大行其道,导致证据法上接受了电子资料的证据效力,而数字技术在20世纪末便开始获得了极大进步,对经济与社会有着深远影响,在新世纪之初所取得的发展与对社会发展的促进作用有目共睹。虽然法院尚未正式使用数字技术形成的数字证据,但法院却早已开始使用数字技术方便案件的处理,虽然不能肯定数字技术会否在某一天取代电子技术,但却能肯定数字技术必将抢占电子技术所占据的社会份额,其对社会的影响必将超越电子技术。任何一种技术新出现时都会有其欠缺之处,但正如电子资料最终成为证据法上的证据类型一样,不能因为数字证据在目前所具有的脆弱性等消极因素而拒绝直面技术的发展、社会的进步,对于消极方面可以通过立法技术来加以调整,保障其在诉讼中的可采性,从而扬长避短,在程序法上充分发挥数字技术的作用。

篇(7)

    包括法律在内的社会科学往往随着自然科学的发展,在对自然科学所引导的社会关系进行调整的同时获得了自身的进一步发展与完善。从法律纵向发展历史来看,每次重大技术进步都会在刺激生产力飞跃提升的同时促进法律进步,工业革命时代如此,信息革命时代也是如此。数字技术的迅速发展,给法律提出了许多新的问题。这其中首先是实体法的扩展与创新,随之而来的则是程序法的修正。但是由于目前研究尚处于初始状态,许多问题并没有得到有效解决。

    数字技术对法律提出的挑战,体现于合同法、知识产权法、行政法的一些程序流程中,我国在一些实体法中已开始逐渐解决,但在程序法上仍未开始这方面的尝试。在当前已经出现的大量技术含量极高的案例中,作为程序的核心——证据制度,不论是民事,还是刑事、行政证据制度在面对新问题时都处于一种尚付阙如的尴尬境地,这种尴尬在目前沸沸扬扬的新浪与搜狐的诉讼之争中又一次被重演。不仅当前制定证据法的学者们所提出的数稿中有的根本就没有此方面的规定,即使作为对以往司法实践的总结与最新证据规则的《最高人民法院关于民事诉讼证据的若干规定》,对数字技术引发出的愈来愈多的问题也依然未给予应有的注意。因此非常有必要在数字技术环境下对证据制度进行再研究(注:数字证据可以出现于三大程序法中,本文针对民事、行政、刑事程序法中的数字证据问题的共性进行讨论,并不涉及基于不同程序性质而产生的细节问题。同时,我们无意在此对我国原有证据体系的分类模式与合理性等进行论证,那并不是本文所主要研究的问题。)。

    一、数字证据概念评析

    使用精确的概念,进行内涵的准确界定与外延的清晰延展,对于一个科学体系的建立极具方法论意义,并且也符合社会学方法的规则,因此,建立一个体系首先进行的便应是概念的归纳。同时,一个精确的概念必须能够抽象归纳出所有客体的本质共性,必须能够把表现同性质的所有现象全部容纳进去。对数字证据进行概念归纳,基于其鲜明的技术特征,在归纳时要回归到数字技术层面,在其所使用的数字技术与存在的社会经济基础的结合中寻找恰当的突破点。

    关于数字证据的概念,在国际上至今未有定论,如computer evidence(计算机证据)、electronic evidence(电子证据)、digital evidence(数字证据)都具有其使用者。我国采取数字证据概念的大多是IT业界,法律学者采用的概念主要是计算机证据与电子证据,进而在这些概念基础上分析证据的性质、效力、类型等(注:还有的学者在论述中并未对其使用的概念进行定义,如吴晓玲发表于《计算机世界》1999年第7期的《论电子商务中的电子证据》一文中使用电子证据,游伟、夏元林发表于《法学》2001年第3期的《计算机数据的证据价值》一文中使用计算机数据电讯。吕国民发表于《法律科学》2001年第6期的《数据电文的证据问题及解决方法》一文所使用的数据电文等都未进行明确的法律上的界定。)。这些概念以及在此基础上的分析存在一些问题,之所以如此,或者是因为单纯注重对社会经济层面的考查却忽略了对技术层面的透彻分析,或者是因为虽进行了技术的分析,但却未深入到进行法律归纳所需要的足够程度。因而有必要在与这些概念、定义的多维比较中分析数字证据概念的内涵与外延。

    (一)数字证据与计算机证据、电子证据概念的比较首先必须明确的是,虽然各个概念所使用的语词不同,但在内涵上,计算机证据、电子证据都是针对不同于传统的数字化运算过程中产生的证据,在外延上一般囊括数字化运算中产生的全部信息资料。不过,计算机证据与电子证据这两个概念并不妥贴,不能充分表现该种证据的本质内涵,由此而容易导致概念在外延上不能涵盖该种证据的全部形态。

    1.“计算机证据”概念。有人认为,“计算机证据,是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物”。[1]采取“计算机证据”概念来表述数字化过程中形成的证据具有一定合理性,因为计算机及以计算机为主导的网络是数字化运算的主要设备,并且目前数字化信息也大多存储于电磁性介质之中。从数字化所依靠的设备的角度来归纳此类证据的共性,在外延上能够涵盖绝大多数此类证据。然而,虽然计算机设备是当前数字化处理的主要设备,计算机中存储的资料也是当前此类证据中的主要部分,但是进行数字化运算处理的计算机这一技术设备并不是数字化的唯一设备,例如扫描仪、数码摄像机这些设备均是数字化运算不可或缺的设备,但并不能认为这些也属于计算机之列。从国外立法来看,没有国家采取computerevidence,采用这种概念的学者在论述中也往往又兼用了其他的概念。迪尔凯姆认为,研究事物之初,要从事物的外形去观察事物,这样更容易接触事物的本质,但却不可以在研究结束后,仍然用外形观察的结果来解释事物的实质。所以,“计算机证据”概念从事物外形上进行定义具有一定合理性,但是“计算机证据”概念未能归纳出数字化过程中形成的可以作为证明案件事实情况的证据共性,不能够涵盖数字化过程中产生的全部的信息资料,而且在法律上也不能对将来出现的证据类型预留出弹性空间。

    2.“电子证据”概念。目前,采用“电子证据”者甚众,但对电子证据的具体含义则各有不同表述。有人认为:“电子证据,又称为计算机证据,是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。”[2]有人认为:“电子证据,是指以数字的形式在计算机存储器或外部储存的介质中,能够证明案件真实情况的数据或信息。”[3]“电子证据是指以储存的电子化信息资料来证明案件真实情况的电子物品或电子记录,它包括视听资料和电子证据。”[4]加拿大明确采用了电子证据概念,在《统一电子证据法》(Uniform Electronic Evidence Act)的定义条款中规定:“电子证据,指任何记录于或产生于计算机或类似设备中的媒介中的资料,其可以为人或计算机或相关设备所读取或接收。”[5]

    综合起来,各种电子证据的定义主要有两种:第一,狭义的电子证据,等同于计算机证据概念,即自计算机或计算机外部系统中所得到的电磁记录物,此种内涵过于狭小,不能涵盖数字化过程中生成的全部证据,不如第二种定义合理。第二,广义上的电子证据,包括视听资料与计算机证据两种证据,在内容上包含了第一种定义,并且还包括我国诉讼法中原有的视听资料。但我们认为,这些定义中不仅所使用的“电子”一词不妥,而且所下定义亦为不妥,理由如下:第一,将电子证据或者计算机证据定性为电磁记录物未免过于狭隘。虽然数字设备的整个运作过程一般由电子技术操控,各个构件以及构件相互之间以电子运动来进行信息传输,但是仍然不可以认为该种证据即为自电子运动过程中得到的资料。美国《统一电子交易法》2 (5)中规定:“电子(electronic),是指含有电子的、数据的、磁性的、光学的、电磁的或类似性能的相关技术。”扩大解释了电子的语词内涵,使用各种不同的技术载体来表达扩大的电子语义,已经失去了“电子”一词的原义,原本意义上的电子只是其使用的“电子”概念中的一种技术而已,从而能够涵盖大多数此类证据。不过,既然如此,还不如直接使用能够涵盖这些技术特性的“数字”概念,在工具价值方面更有可取之处。加拿大《统一电子证据法》解释中之所以采取“电子”,“因为信息为计算机或类似设备所记录或存储”,但这个理由并不充分。并且接下来又承认有些数字信息(digital information)未涵盖于本法,因为有其他的法律进行调整。第二,电子证据概念不能揭示此类证据的本质特征。电子运动只是数字化运算的手段,而非本质,并且也并不是所有数字设备的运算全都采取电子运动手段。进行数字化运算的计算机设备及其他数字设备的共同之处在于这些设备的运算均采取数字化方式,而非在于均采取电子运动手段。第三,不论是将视听资料这种已存的证据类型纳入电子证据中,还是将电子证据纳入视听资料中,都会致使“电子证据”与我国诉讼法中的“视听资料”相混淆,而此类证据与视听资料证据的本质共性并不相同。视听资料主要为录音、录像资料,其信息的存储以及传输等也都采取电子运动手段。录音、录像采取模拟信号方式,其波形连续;而在计算机等数字设备中,以不同的二进制数字组合代表不同的脉冲,表达不同信号,信息的存储、传输采取数字信号,其波形离散、不连续。二者的实现、表现、存储、转化都不相同。传统的电话、电视、录音、录像等都采取模拟信号进行通讯,这是视听资料的共性,而计算机与网络信息技术则采取数字化方式通信,这是数字化运算中生成的证据的共性,两者不同,不应混淆。

    可见,狭义上的电子证据在外延上只能容纳数字化过程中产生的部分证据,失之过狭;广义上的电子证据确实能够在外延上容纳数字化过程中产生的全部证据,但却失之过宽,如将视听资料与计算机证据这两种差别极大的证据容于同一种证据类型中,将不得不针对两种证据进行规则的制定,从而导致同种证据类型的证据规则不相统一,很难建立起一个和谐一致的体系。

    (二)数字证据概念的内涵与外延我们认为,数字证据就是信息数字化过程中形成的以数字形式读写的能够证明案件事实情况的资料。这里使用的“数字”(digital,digits pl.)与日常用语中的“数字”语义并不相同,虽并不如“电子”更为人们熟悉和容易理解,但重要的是根据科学的需要和借助于专门术语的表达,使用科学的概念来清晰地定义相关事物,况且“数字”概念在现今信息时代也并不是一个新概念,早已为人们广泛接受和使用。现代计算机与数字化理论认为,数是对世界真实和完全的反映,是一种客观存在。人类基因组的破译说明,甚至代表人类文明最高成就的人自身也可以数字化。[6]来势汹涌的全球信息化潮流实际上就是对事物的数字化(digitalization)处理过程,区别于纸质信件、电话、传真等传统信息交流方式,这种采用新的信息处理、存储、传输的数字方式在现代社会包括日常交往与商业贸易中逐步建立其不可替代的地位。毋庸置疑的是,数字技术还会不断地发展,因此在进行法律调整之时就更不能限定所使用的技术与存储的介质,从而在法律上为技术的发展留存一个宽松的空间。

    1.数字证据有其数字技术性。信息数字化处理过程中,数字技术设备以"0"与"1" 二进制代码进行数值运算与逻辑运算,所有的输入都转换为机器可直接读写而人并不能直接读写的"0"、"1"代码在数字技术设备中进行运算,然后再将运算结果转换为人可读的输出。数字证据以数字化为基础,以数字化作为区别于其他证据类型的根本特征。数字证据具有依赖性,其生成、存储、输出等都需借助于数字化硬件与软件设备;具有精确性,数字证据能准确地再现事实;具有易篡改性,数字化技术特性决定了数字资料可以方便地进行修正、补充,但这些优点在数字资料作为证据使用时成为缺点,使其极易被篡改或销毁,从而降低了数字证据的可靠性,这个特点也决定了在对数字证据进行规则的制定时应当切实保障其真实性。 SWGDE(Scientific Working Group on DigitalEvidence)与IODE(International Organization on Digital alvidence)在1999年在伦敦举办的旨在为各国提供数字证据交换规则的会议IHCFC(International Hi-Tech Crime and Forensics Conference)上提交了一份名为《数字证据:标准与原则》的报告,对数字证据从技术方面进行了定义,“数字证据是指以数字形式存储或传输的信息或资料”,[7]在接下来的规则中则重点阐述了如何对数字证据的真实性进行保障。

    2.数字证据有其外延广泛性。数字证据概念在外延上既可以容纳目前以数字形式存在的全部证据,又具有前瞻性,可以容纳以后随着技术与社会发展而出现的此类证据。数字证据可以产生于电子商务中,也可以产生于平时的日常关系中,表现为电子邮件、机器存储的交易记录、计算机中的文件、数码摄影机中存储的图片等。从美国FBI目前的犯罪执法中可以看到,现在专家越来越喜欢用数字技术对一些其他证据进行处理,例如用AvidXpress视频编辑系统、Dtective图像增强处理软件对取得的录像进行处理,并且这种处理也往往得到法庭的承认。这种对原始证据进行数字技术加工后形成的证据也可看作是一种传来数字证据,即形成了一种证据类型向另一种证据类型的转化,例如对我国视听资料中的录音、录像进行数字处理后可以认为是数字证据,适用数字证据规则。这一点很重要,因为不同的证据类型往往适用不同的证据规则,从而在真实性等方面可能作出不同的认定。

    数字证据一般有两种存在形式:一是机器中存储的机器可读资料,二是通过输出设备输出的人可读资料,如显示设备显示出来或者打印设备打印出来的资料。前种作为数字证据毫无疑问,而后者从表面看来似乎可以认定为书证。其实,此种人可读的输出资料仍然属于数字证据,因为这些资料来源于数字化设备,是在设备运行过程中取得的,其产生完全依赖于前者,人可读的资料是由机器可读的资料经过一个转化过程而取得的,两种资料在内容上保持了一致性,具有同质性,只是表现方式不同而已。后者的真实性依赖于前者,在如何确保真实性、合法性等规则上,应适用数字证据的规则,却不可以因为其表现为传统的纸面形式就认为是书证,从而适用书证规则。

    二、将数字证据纳入我国证据体系具有必要性与可行性

    数字技术推动出现的社会经济关系提出新的要求,体现于法律之上,在实体法上表现为,要求更新确认这种新技术指示的新类型社会关系当事人间的权利义务关系;在程序法上表现为,当这种社会关系的当事人因权利义务关系发生纠纷时,应当存在与之相适应的相关程序,或者对已有程序进行完善,能够满足这种纠纷不同以往而与其技术特征相适应的要求。而在程序法证据制度上的一个基本表现就是,要求数字化过程中所产生的一些数据资料等能够纳入到证据体系中,得到证据规则的认可,能够被法庭接受成为证明案件事实的证据。

    虽然数字证据并不单纯只是在电子商务关系中产生,其还可在其他社会关系中产生(注:以数字化设备为基础而生成的数字形式读写的证据均可认为是数字证据,其可以为民事程序法上的证据,也可以为刑事、行政程序法上的证据。不过,在现阶段,电子商务关系中产生的这类证据的数量多于其他类型社会关系,但不可以认为数字证据即为电子商务中产生的证据,例如内部局域网、个人计算机存储的资料也可成为数字证据。),但数字证据问题主要是出于电子商务的飞速发展而提出。出于电子商务交易追求交易的快速便捷、无纸化(paperless trading)流程,在很多交易过程中很少有甚至根本就没有任何纸质文件出现,电子商务交易中所存在的与交易相关的资料可能完全是以数字化形式存在于计算机等存储设备中。一旦产生纠纷,如果在程序法上不承认数字证据的证据力,当事人将没有任何证据来支持自己的权利主张,无法得到法律救济,商人对电子交易就难以产生依赖感,不利于电子商务的发展。

篇(8)

0引言

农业作为我国国民经济的重要基础和前提,随着我国人口的日益增长以及耕地资源的不断减少,农业现代化发展的形势日益严峻。对此,我国政府提出了发展现代化农业的基本目标:即优质、高产、高效。当前,随着以电子信息技术为主要代表的现代农业科技正全面快速发展,这为我国加快农业技术革新、更好应对现代农业发展所面临的各种压力与挑战提供了更为便利的条件,特别是农业机械的现代化发展,势必会对我国农业现代化产生强大的助推作用。在如此环境和背景下,我们如何在农业机械中应用电子信息技术,进而更好地推动农业机械升级换代和技术革新,进一步提高农业机械的工作质量、效率以及现代化水平,已成为了很多专家和学者高度关注的重要课题之一,必将对我国农业现代化的发展进程起到极为重要的推动作用。下面,笔者结合自身工作的实际,全面探讨了在农业机械中应用电子信息技术的有效策略与措施,以期对实现我国农业现代化有所帮助。

1电子信息技术的涵义

所谓电子信息技术,就是指研究信息产生、收集、存储、传递以及处理等过程,并积极采用新兴科技、信息的技术之一。通常情况下,应用电子信息技术,主要就是指通过计算机及其软件、硬件、应用程序的开发、通讯、网络等技术来实现的。目前,随着以计算机为主要代表的现代信息技术日益发展与进步,应用电子信息技术的范围得到很大程度的扩张,很大程度上逐步改变着人们的生产生活行为及方式,在农业生产中表现得更加突出。从世界范围而言,作为发展速度最快的现代科技之一,电子信息技术已经被广泛应用到农业领域,势必会大大优化农业信息资源的处理、应用,进而更好地促进现代农业的生产、管理和销售,对全面推进我国农业现代化意义重大。

2当前在农业机械中应用电子信息技术存在的问题

当前,在农业机械中应用电子信息技术依然存在着一些突出困难及问题,已经在一定程度上影响制约了我国农业的快速发展,也使得农业机械中应用电子信息技术依然极为缓慢。因此,必须引起我们的高度重视,并积极采取有效措施加以解决和落实。这些困难及问题,主要体现在以下几个方面:

2.1重视程度不够

当前,虽然我国很多地方已充分认识到在现代农业发展过程中,应用电子信息技术的重要意义。但是,应用电子信息技术主要体现在农业气象预报、农业网站建设等方面,对在农业机械领域中应用还体现为重视程度不够,也缺乏全面深入的系统研究。如此一来,就势必导致电子信息技术对我国现代农业发展的重要作用没有充分发挥出来,且使得我国同西方发达资本主义国家间在农业机械信息化方面的差距日益加大,这已成为我们亟待解决的实际困难和问题。

2.2资金投入不足

作为高新技术之一,电子信息技术应用到农业机械中,往往需要投入大量的人力、物力及财力作为保障,尤其需要配备大量的研究型、技术型、高素质人才和相关实验设备等作为保障。从我国的范围来看,在农业机械方面的资金投入力度远远不足,这在一定程度上影响制约着我国农业机械信息化的快速发展。

2.3与实际相脱节

与西方资本主义国家相比,我国目前农业机械信息化的水平还较为低下、革新步伐缓慢、实用性不强等现象较为明显,这在一定程度上影响制约了我国农业机械的生产、质量、效率及运用的有效发挥。从我国实际来看,其根本原因主要就是我国农业信息技术的研究同农业机械实际应用环节不相适应,且存在着一定程度的差距。比如,在我国有相当一部分农业机械仅仅适合在平原地区应用,而对山地或者丘陵地区的农业机械及其信息技术研究成果相对比较少,因而不利于更好地推广电子信息技术。

3在农业机械中应用电子信息技术的对策及措施

针对在农业机械中应用电子信息技术存在的困难及问题,笔者认为,有关部门必须积极采取以下有效措施,认真解决在农业机械中应用电子信息技术所面临的困难及问题,确保在农业机械中应用电子信息技术稳步有序推进。

3.1提高农民信息意识和水平

在新的时期,农民作为现代农业的生产者、实践者,只有进一步提升农民的能力水平,切实加快农业机械应用电子信息技术的步伐,才能使农民更好地适应现代农业发展的客观要求。对此,笔者认为,有关部门必须结合当地农民的实际情况,积极采取有针对性的教育培训等活动,扎实做好农业机械的后续服务,切实增强农民的信息化意识和水平,认真解决现代农业机械在农村推广的困难和问题,逐步提高农民对农业机械应用电子信息技术的能力,进一步提升农民的综合素质及能力。

3.2加大农业机械信息化投入

从我国的现状来看,虽然电子信息技术在农业机械中得到一定程度和范围的应用,也取得一些明显的成效。但是,同西方发达资本主义国家对比,我国农业机械化、现代化、信息化的水平还比较低。因此,有关部门需要切实加大对农业机械化的投入,全面推动农业机械信息化取得实效,促使电子信息技术能够在农业机械中得到全面广泛应用,并发挥积极的助推作用。

3.3实现与农业问题的有效衔接

农业机械的信息化研究,必须紧贴我国“三农”问题的实际情况。只有进一步提高了农业机械在开发、销售、应用、管理、维修以及服务等方面的质量与效率,才能提升农业机械在组织、管理以及应用等方面的能力水平。这样一来,就可以推动电子信息技术在农业机械中的应用水平,进而更好地解决农业、农村和农民的实际问题,也更加有利于农业科研成果的推广及应用,进一步提高“三农”工作的质量和效率。

4结束语

综上所述,随着电子信息技术的日益发展和变化,电子信息技术在农业机械中的应用及其范围逐步得到扩展,因此,有关部门必须不断加大电子信息技术的应用力度,以求更好地解决我国农业现代化、数字化和信息化发展遇到的困难及问题,进而推动我国农业现代化更好更快地发展。

参考文献:

[1]刘伟明.数字农业的概念及其技术体系[J].经济研究导刊,2011(2).

篇(9)

关桥:“增材”的概念与“减材”相对。如果用人类构建居所作比喻,砌砖盖房就是“增材制造”,而掘凿窑洞就是“减材制造”。在现代机械工程与材料加工成形中,我们已经习以为常的用电焊条手工堆焊成形就是最原始的金属增材制造方法,而金属铣切加工则是减材制造的典型例子。

我把图1上的内圆示意为狭义增材制造,主要是以高能束流(电子束、激光束)作为特种能源的增材制造技术;而广义增材制造除利用电子束、激光束外,还有更广泛的能源,如:其他电能、化学能、电化学能、光能、机械能等,如图1外圈椭圆所示。广义增材制造包含了狭义增材制造,适用的材料范围也很广泛,包括金属、非金属、生物组织等;相关新方法和前沿技术的发展呈现突飞猛进、日新月异的态势。

在过去20年间,增材制造技术得以迅猛发展的技术基础是高能束流(电子束、激光束)作为特种热源的技术进步和把增材制造应用于金属材料直接成形构件的突破。

记者:如何理解增材制造与金属材料直接成形构件的关系?

关桥:如果要给“增材制造”一个定义,我认为,增材制造就是采用高能束流(电子束、激光束)或其他能源,借助CAD/CAM技术将材料(丝、粉、块体)熔敷沉积或组合焊接,逐步累积形成实体构件的制造方法。具体而言,高能束流极具柔性,具有热输入能量可精确控制,可聚焦、长焦距、可扫描、易偏转的特性;因此,高能束流的柔性与CAD/CAM技术相结合,在真空室内或惰性气体保护的环境中,向聚焦加热区填送金属丝材或铺送金属粉料,使材料逐层熔化、凝固堆积,这就构成无模具的快速近净成形,亦可称为“金属直接成形增材制造技术”。

广义增材制造可以从三个技术层面进行分类,见图2所示:第一个层面是以材料类别划分为:金属构件、非金属制品、生物模型的直接成形制造;第二个层面是以增材制造方法划分为:熔敷沉积、气相沉积、块体组焊、液相沉积、光固化等;第三个层面是以可采用的能源划分为:电能(高能束等)、机械能、化学能、光能等。

记者:我国正处在由制造大国向创造强国跨越的战略机遇期。请您谈谈伴随增材制造技术异军突起,将会对我国,特别是航空工业产生什么样的重要意义。

关桥:相比较传统的金属铣削/切除减材制造的劣势:需用模具制坯,留有较大加工余量,去除余量铣切工作量大,材料有效利用率低,制造周期长,成本高等;增材制造具有诸多难以匹敌的优势:用于金属材料,可以直接生产出近净成形的零件,是一种柔性制造技术;与锻铸相比,无需模具 ;减少铣切加工,节省原材料;降低成本,缩短制造周期 ,是快速反应的敏捷制造;同时,通过调控丝材、粉材的成份和成形热过程工艺参数及后处理,可以获得性能优良,组织致密的实体构件。

增材制造融合了计算机辅助设计/制造技术(CAD/CAM)和高能束流材料加工与成形( Power Beam Processes )等技术,为创新驱动制造,彰显出新的科技发展大趋势。增材制造雨后春笋般的创新发展,正在强劲地驱动着新兴产业技术群的快速崛起,也会引领设计/制造/材料三位一体发展模式的转型,从传统的大批量生产模式向定制式制造模式转变,带动提升自主创新能力,整合制造、设计、材料等资源,促进产业结构调整升级。

航空工业对增材制造技术,特别是采用电子束、激光束、摩擦热等能源增材制造技术的发展有很强的市场牵引力;尤其是把增材制造应用于新型飞行器结构设计改进,制造的快速反应方面,具有重要战略意义。

记者:据悉,近年来,中航工业制造所拥有的高能束流加工技术科技重点实验室在增材制造技术开发与应用研究方面开展了卓有成效的工作,请您谈谈现已取得了哪些研究成果。

关桥:广义增材制造技术的开发在制造所可以追溯到上世纪50年代末期,采用电化学液相沉积方法制造成功不同规格的黄铜波纹管,并批量生产。60年代激光束开始用于航空材料和零件的加工,而电子束主要用机和喷气发动机重要结构的焊接制造。这为90年代初建立高能束流加工技术重点实验室奠定了基础。

在随后的建设中,重点实验室开展了激光、电子束、等离子体和离子束多学科交叉融合的开发与应用研究。制造所凭借其在高能束流加工技术领域的优势,为重点实验室开展增材制造科学研究和技术开发创造了良好的技术资源与人才环境;几乎与国外同步开始电子束增材制造技术的研究。在短短的几年内,满足了研制新型飞机重要钛合金承力结构件的快速反应制造。

中航工业制造所在高能束流增材制造方面重点开展了三个方向的研究。一是基于送丝的电子束增材制造,原理示意于图3a,即在真空环境中,电子束按CAD模型沿CAM设定的路径,熔化金属丝材,层层堆积,直接制造出毛坯或近净成形的构件。现已能制造出如图3b所示的重要承力钛合金构件。此外,为满足飞机钛合金重要承力结构的设计技术要求,中航工业制造所还专门研制了丝材合金体系,可设计、调控合金体系及材料性能, 其综合力学性能与钛合金锻件相当;优化了电子束参数和工艺过程,调控逐层熔敷的残余应力与变形;研究制定了对近净成形构件的后处理规范。

二是铺粉电子束选区熔敷增材制造。这是一种精密增材制造,粉材的粒度和铺层的厚度以及电子束聚焦扫描精准性决定着构件成形的精度,成形后的构件即为最终成品。现已制造出钛合金复杂空间结构(见图4)。

三是激光选区熔敷增材制造(原理见图5)。在惰性气体舱内,激光按CAD模型沿CAM设定的路径轨迹扫描选区熔敷已经铺好的一层金属粉材后,成形缸下降一个步长,即层厚,同时右侧料缸上升一个步长,刮板将金属粉材推向成形区,均匀铺层,预热后激光再次扫描选区熔敷,逐层堆积,周而复始,完成构件的选区熔敷增材制造。激光束的品质、粉材的颗粒度、层厚的尺度、过程工艺参数控制等因素决定着激光选区熔敷增材制造的精准程度。复杂空间构件成形后经表面抛光即为成品,这是其他成形加工方法所不及。激光选区熔敷增材制造技术将在新型飞机结构中得到应用。

在重点实验室的激光增材制造研究开发中,把技术与装备研发相结合,基于机械手的激光直接成形装备,集同轴送粉直接成形、铺粉选区熔敷成形、送丝熔化成形于一体,具备温控、除氧、除尘等功能。

记者:除以电子束和激光束为热源的狭义增材制造技术群的研发外,请问制造所在广义增材制造方面正在开展哪些研究及工程化工作?

关桥:制造所正在研究与工程化应用开发相关的广义增材制造技术有:采用激光焊或搅拌摩擦焊将挤压型材筋条组合焊接在蒙皮上,这就是用块体组焊方法制造铝合金、钛合金飞机带筋整体壁板,替代传统预拉伸厚板铣切加工的减材制造。相比之下,带筋整体壁板的块体组焊增材制造可以使原材料的利用率从10%提高到95%,从而大幅度地降低了铣切加工工时,缩短制造周期,降低成本,满足新型飞机研制的快速反应制造。这类铝合金带筋整体壁板搅拌摩擦焊的块体组焊固相增材制造工程化批量生产,在我国造船、航天、高速列车等其他产业部门的推广应用方面已获得显著的技术经济效益。

另外我想再举两个例子。一是采用线性摩擦焊制造航空发动机整体叶盘,这是基于块体组焊固相增材制造技术的典型实例; 线性摩擦焊增材制造整体叶盘,接头为固相连接的金相组织结构(见图6),“固相增材制造”由此而得名,以区别于“熔敷”或“熔化”增材制造。高性能航空发动机为提高推重比,必须减轻自身的重量,最有效的途径之一就是把压气机叶片与盘的榫头连接改为焊接整体叶盘(Blisk), 可减重50%。相对于由整体锻坯数控加工的减材制造而言,采用线性摩擦焊制造整体叶盘是增材制造(见图7),大幅降低了铣切加工,节材、节时,降低成本,还可实现空心叶片的整体叶盘制造。此外,装备是工艺技术的载体,为了新技术的工程化应用,根据连接的面积和材料特性,制造所还自主研制了线性摩擦焊设备。

篇(10)

前言

机械设计制造及其自动化的发展有赖于机械技术与电子技术,但究其根本,却不单是机械与电子的结合,某种程度上来说机械设计制造及其自动化是多种技术性门类互相渗透合作的产物,这种机械技术的产生时间较晚,但发展速度却十分迅速,虽然完善程度有待加强,却拥有强大的潜力,符合社会未来发展的一般要求,是我国今后重点发展的机械行业技术,因此,实现现代化的机械技术结合,完成智能化、科技化、人性化和绿色化的机械设计制造及其自动化发展。

一、机械设计制造及其自动化的概念

(一)概念。机械设计制造及其自动化是一个具有明确字面意义的名词,将其拆分开来就是具备电子技术支持的、自动化的机械设计与制造技术,是机械与电子的有机结合,因此也可合并简称为机电一体化[1]。机电一体化概念产生的时间并不长,最早是70年代日本一本机械相关杂志上提出的,当时仅仅提出了专业名词,却并未对其概念进行细化,某种程度上来说这是由于机电一体化非常需要科学技术的推动与配合,当科技逐渐进步,机电一体化的畅想才能真正得以实现,因此,在1984年,机械一体化这一名词被提出的13年后,美国机械工程师协会细化了其基本概念,即目的为完成以机械的动力学运动为基础的,依靠计算机与网络配合控制的连接机械之间相关组件的有机同一系统,统称为现代机械。伴随着社会科技的不断更新发展,机械一体化的概念逐渐丰富起来,在20世纪九十年代中期,机械一体化的概念已升级为精密化、电控化的具备整体系统思想的机械设计与工程运行的协同合作。由此可见,时代的更迭发展了机械设计制造及其自动化的基本概念,也同样从根本身上完善了机电一体化的设计、操作以及运行模式,使其更加适应当今社会对机械功能的要求。

(二)意义。机械设计制造及其自动化依托社会经济以及科技的发展,其对社会和人民群众生产生活的意义十分重大,甚至直接影响了社会发展。首先,机电一体化能够很大程度上提高机械产品的生产能力,改善生产质量,由于机械自动化系统拥有强大的信息处理能力和自控能力,较人工来说具备更优秀、更精准、更全面的生产与检测技术,失误较少;其次,安全是任何生产活动中的主要问题,机电一体化能够通过自动操作的过程有效监视和控制生产中出现的安全隐患,保证了生产过程的安全性。总而言之,机电一体化对社会发展及机械生产的意义重大,因此,其发展趋势和方向也逐渐被确定下来。

二、机械设计制造及其自动化的未来发展方向

(一)科技方面。机械设计制造及其自动化未来发展方向的第一方面就是科技方面,由于机电一体化依赖于科技发展,因此,科技方面的发展将直接影响机电一体化发展。首先是智能方面,机电一体化并非是机械与电子的简单结合,而是融合了计算机、运筹学、心理学、混沌动力学等各个领域内容的综合性技术,因此未来的机电一体化将更加网络化、智能化,操作过程将更加便利与安全,为人类的生产生活带来更加多样的服务。

(二)形态方面。现如今的机电一体化设备相对来说都较为庞大,比较笨重,虽然操作性和功能较为全面,却不免导致应用范围较小的问题出现。但最近几年,机电一体化的理念正逐渐走向全新的方向,微型化的一体化机械产品受到大多数人的青睐,尺寸更小的产品不仅能够被应用于生产和生活,更加能够添加进医疗、军事等方面的技术应用,由于微型化的机电一体化产品相对来说体积较小,能耗较低,灵活性强大,对各种各样现代以及未来社会已经或即将出现的超精细化操作将产生很大帮助,但目前阶段微形态的机电一体化设备还未能突破技术瓶颈,如何将复杂技术集合于几何面积更微小的设备中,将是未来发展的主要课题。

(三)环保方面。工业技术的逐渐发展为人们的生产生活带来了很大便利,丰富的科学技术促进了机械行业的发展,然而在发展的同时,生态环境却逐渐被破坏,资源保有量也逐渐减少,对人类的未来和可持续发展十分不利。人们已经意识到生态问题的严重性,也尝试将环保理念运用到机电一体化的制造环节中,呼吁进行绿色化的机械设计方案,采用绿色化的机械制造方式,通过绿色化的运用手段,保证生态环境的可持续发展。在未来的发展中,绿色环保的机电一体化制造和使用将是社会发展的主要趋势,一体化产品使用时与环境的和谐程度和废弃后对环境的影响程度将是未来机械设计制造与自动化技术考虑的关键因素。

(四)领域方面。针对机械设计制造及其自动化的领域方面,未来的发展方向将十分广泛。社会的经济进步是由于科学技术的推动,尤其是计算机与互联网的普及,世界已经形成了相对来说较为完整的联系,同样的,机电一体化领域的扩展依靠的是世界范围内联系的强化。各个国家的科技发展水平不同,虽然都追求全面发展,但仍然存在专攻项目,而国家之间的联络程度逐渐增加能够从根本上解决原本消息闭塞,领域较窄的问题,机电一体化涉及的领域将随着世界一体化的进程逐渐拓宽,国家之间的联系越紧密,机械设计制造及其自动化技术的发展就能够越来越世界化,原本的单一领域发展被打破,人类的社会进程自然会伴随机电一体化领域的拓宽而更加稳定快速。

结论

无论是科技方面、形态方面、环保方面还是领域方面,机械设计制造及其自动化技术和产品的发展方向都是积极和乐观的,社会的进步加强了世界的联通,使得机电一体化会更加受到先进思想以及技术的影响,我国机械设计制造以及自动化水平将稳定提升,为我国工业现代化发展带来了更加积极有效的推动力,相信在不久的将来,机电一体化将被运用于各个高科技领域,为我国建设提供工业方面的基础支持。

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