毕设开题报告模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇毕设开题报告，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

开题报告

 

 

 

 

题    目：   煤变石油的研究  

姓    名：    

学    号：           

专业班级： 06级化学系本科班  

指导教师：                

 

 

一、选题依据（包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义）

 

前一段时间，煤变石油在国内被炒得沸沸扬扬，旋即归于沉寂。沸沸扬扬反映了人们对其技术内涵并不很熟悉，沉寂则反映出人们对其价值的不了解，担心水变油的误导事件在神州大地重演。然而，这回可的的确确是真的，这不仅因为我国已掌握了世界最先进的煤炭液化技术，而且———煤变石油真的离我们并不遥远。

石油是一种重要的战略物质，有了它，船舰可以乘风破浪，汽车可以翻山越岭，飞机可以穿云透雾……然而，近年来国际石油价格飞涨，供需差距越来越大。以我国为例，石油年消费量约为2.5亿吨，生产能力仅约15亿吨，预计2005年和2015年消费量将超过2.6亿吨和3.1亿吨，尤其若干年后石油开采枯竭的时候，这些动力和交通工具又该靠什么来运行呢？不必担心，聪慧的科学家们早已为我们设计了一个煤变石油的方案。

许多勘探资料都表明，全世界煤的可开采资源是巨大的，其能量值相当于石油资源的10倍。煤和石油的形态、形成历史、地质条件虽然不同，但是它们的化学组成却大同小异。煤中约含碳80％~85％，含氢4％~5％，平均分子量在2000以上。石油含碳85％，含氢13％，平均分子量在600以内。从组成上看，它们的主要差异是含氢量和分子量的不同，因此，只要人为地改变压力和温度，设法使煤中的氢含量不断提高，就可以使煤的结构发行变异，由大分子变成小分子。当其碳氢比降低到和石油相近时，则煤就可以液化成汽油、柴油、液化石油气、喷气燃料等石油产品了。同时还可以开发出附加值很高的上百种产品，如乙烯、丙烯、蜡、醇、酮、化肥等，综合经济效益十分可观。

国际上经典的煤变石油工艺是把褐煤或年轻烟煤粉与过量的重油调成糊状（称为煤糊），加入一种能防止硫对催化剂中毒的特殊催化剂，在高压釜里加压到20266~70931千帕并加热到380~500摄氏度的温度，在隔绝空气的条件下通入氢气，使氢气不断进入煤大分子结构的内部，从而使煤的高聚合环状结构逐步分解破坏，生成一系列芳香烃类的液体燃料和烷烃类的气体燃料。一般约有60％的煤能转化成液化燃料，30％转化成为气体燃料。具体来说，煤变石油的工艺可分为“直接液化”和“间接液化”两种，从世界范围来看，无论哪一类液化技术，都有成熟的范例。

“直接液化”是对煤进行高压加氢直接转化成液体产品。早在第二次世界大战之前，纳粹德国就注意到了煤和石油的相似性，从战略需要出发，于1927年下令建立了世界上第一个煤炭直接液化厂，年产量达10万吨，到1944年达到423万吨，用来开动飞机和坦克。一些当时的生产技术，今天还在澳大利亚、德国、巴基斯坦和南非等地应用。

“间接液化”是煤先气化，生产原料气，经净化后再行改质反应，调整氢气与一氧化碳的比例。此项技术主要源于南非，技术已非常成熟，煤变石油成本已低于国际油价，但技术一直严格保密。20世纪50年代，南非为了克服进口石油困难，成立了南非萨索尔公司，主要生产汽油、柴油、乙烯、醇等120多种产品，总产量达到700多万吨。目前，这家公司的3个液化厂，年耗煤4590万吨，年产合成油品1000万吨。该公司累计投资70亿美元，现在早已回收了全部设备投资。此外，俄罗斯、美国、日本等国也相继陆续完成了日处理150~600吨煤的大型工业试验，并进行了工业化生产的设计。

我国的煤炭科学总院对煤变石油的研究已进行了20多年，培养了一支专门从事直接液化技术研究的科研队伍，建成了具有先进水平的加氢液化、油品加工和分析检验实验室，对几十种煤样进行了试验和评价，筛选了国内十几种适宜液化的煤种，有良好的技术基础。1997年，中国科学院山西煤炭化学研究所进行的煤基合成汽油年产2000吨的工业试验获得阶段性成果，并通过了中科院的技术鉴定，为万吨级的工业化生产奠定了基础。其技术上也取得了突破：在催化剂的作用下，可用4~5吨煤，经过一系列工艺流程生产出1吨汽油或柴油。

自1997年至今，经过中德、中美、中日政府间的科技合作，进行了我国煤炭直接液化示范厂的可行性研究，结果表明，在陕西的神府煤田、内蒙古的东胜煤田、云南的先锋煤田，由于煤炭价格低廉，设备大部分可以国产化，从而可使煤液化油成本大大降低，一桶柴油产品的成本只有15~17美元，远低于欧佩克规定的每桶22~28美元的价格带。另一方面，以我们已经掌握的催化剂技术，间接液化合成部分的成本可以降低为原来的六分之一。这就是说，在煤矿坑口建厂，不要中间环节，如果合成油规模达到百万吨级，按目前市场价，吨油成本将控制在2000元左右，具有很强的市场竞争力。令人欣喜的是，国家发改委已批准在陕西神府煤田和云南先锋煤田兴建两个煤液化项目，总投资约200亿元，年产油200万吨。国务院也已正式批准神华集团（位于神府煤田）关于煤炭液化的项目建议书，允许其转入可行性研究阶段，并将投资追加到250亿元。神华集团也已与掌握煤炭液化关键技术的美国HTI公司签订了技术转让意向性协议，已开始初步设计工作。该项目建成后，年产油250万吨，每年可创税收25亿元，年实现利润25亿元，对降低石油危机风险有十分重大的意义。

三、研究内容与方法

我国总的能源特征是“富煤、少油、有气”。2003年我国总能源消费量达11.783亿吨油当量，其中，煤炭占67.86%，石油占23.35%，天然气占2.5%，水电占5.43%，核能占0.83%。我国拥有较丰富的煤炭资源，2000~2003年探明储量均为1145亿吨，储采比由2000~2001年116年下降至2002年82年、2003年69年。而石油探明储量2003年为32亿吨，储采比为19.1年。在较长一段时间内，我国原油产量只能保持在1.6~1.7亿吨/年的水平。煤炭因其储量大和价格相对稳定，成为中国动力生产的首选燃料。在本世纪前50年内，煤炭在中国一次能源构成中仍将占主导地位。预计煤炭占一次能源比例将由1999年67.8%、2000年63.8%、2003年67.8%达到2005年50%左右。我国每年烧掉的重油约3000万吨，石油资源的短缺仍使煤代油重新提上议事日程，以煤制油己成为我国能源战略的一个重要趋势。

煤炭间接液化技术

由煤炭气化生产合成气、再经费-托合成生产合成油称之为煤炭间接液化技术。“煤炭间接液化”法早在南非实现工业化生产。南非也是个多煤缺油的国家，其煤炭储藏量高达553.33亿吨，储采比为247年。煤炭占其一次能源比例为75.6%。南非1955年起就采用煤炭气化技术和费-托法合成技术，生产汽油、煤油、柴油、合成蜡、氨、乙烯、丙烯、α-烯烃等石油和化工产品。南非费-托合成技术现发展了现代化的Synthol浆液床反应器。萨索尔（Sasol）公司现有二套“煤炭间接液化”装置，年生产液体烃类产品700多万吨（萨索尔堡32万吨/年、塞库达675万吨/年），其中合成油品500万吨，每年耗煤4950万吨。累计的70亿美元投资早已收回。现年产值达40亿美元，年实现利润近12亿美元。

我国中科院山西煤化所从20世纪80年代开始进行铁基、钴基两大类催化剂费-托合成油煤炭间接液化技术研究及工程开发，完成了2000吨/年规模的煤基合成油工业实验，5吨煤炭可合成1吨成品油。据项目规划，一个万吨级的“煤变油”装置可望在未来3年内崛起于我国煤炭大省山西。中科院还设想到2008年建成一个百万吨级的煤基合成油大型企业，山西大同、朔州地区几个大煤田之间将建成一个大的煤“炼油厂”。最近，总投资100亿美元的朔州连顺能源公司每年500万吨煤基合成油项目已进入实质性开发阶段，计划2005年建成投产。产品将包括辛烷值不低于90号且不含硫氮的合成汽油及合成柴油等近500种化工延伸产品。

我国煤炭资源丰富，为保障国家能源安全，满足国家能源战略对间接液化技术的迫切需要，2001年国家科技部”863”计划和中国科学院联合启动了”煤制油”重大科技项目。两年后，承担这一项目的中科院山西煤化所已取得了一系列重要进展。与我们常见的柴油判若两物的源自煤炭的高品质柴油，清澈透明，几乎无味，柴油中硫、氮等污染物含量极低，十六烷值高达75以上，具有高动力、无污染特点。这种高品质柴油与汽油相比，百公里耗油减少30％，油品中硫含量小于0．5×10－6，比欧Ⅴ标准高10倍，比欧Ⅳ标准高20倍，属优异的环保型清洁燃料。

山西煤化所进行”煤变油”的研究已有20年的历史，千吨级中试平台在2002年9月实现了第一次试运转，并合成出第一批粗油品，到2003年底已累计获得了数十吨合成粗油品。2003年底又从粗油品中生产出了无色透明的高品质柴油。目前，山西煤化所中试基地正准备第5次开车，计划运行6个月左右。目前世界上可以通过”煤制油”技术合成高品质柴油的只有南非等少数国家。山西煤化所优质清洁柴油的问世，标志着我国已具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力，并成为世界上少数几个拥有可将煤变为高清洁柴油全套技术的国家之一。据介绍，该所2005年将在煤矿生产地建一个10万吨／年的示范厂，预计投资12亿～14亿元，在成熟技术保证的前提下，初步形成"煤制油"产业化的雏形。

据预测，到2020年，我国油品短缺约在2亿吨左右，除1.2亿吨需进口外，”煤制油”技术可解决6000万～8000万吨以上，投资额在5000亿元左右，年产值3000亿～4000亿元，其中间接液化合成油可生产2000万吨以上，投资约1600亿元，年产值1000亿元左右。从经济效益层面看，建设规模为50万吨／年的”煤制油”生产企业，以原油价不低于25美元的评价标准，内部收益率可达8％～12％，柴油产品的价格可控制在2000元／吨以内。而此规模的项目投资需45亿元左右。

目前，包括山西煤化所在内的七家单位已组成联盟体，在进行”煤制油”实验对比中实行数据共享；不久将有1.2吨高清洁柴油运往德国进行场地跑车试验；2005年由奔驰、大众等厂商提供车辆，以高清洁柴油作燃料，进行从上海到北京长距离的行车试验，将全面考察车与油料的匹配关系、燃动性及环保性等。目前”煤制油”工业化示范厂的基础设计工作正在进行之中，预计可在2010年之前投入规模生产。

我国与南非于2004年9月28日签署合作谅解备忘录。根据这项备忘录，我国两家大型煤炭企业神华集团有限责任公司和宁夏煤业集团有限责任公司将分别在陕西和宁夏与南非索沃公司合作建设两座煤炭间接液化工厂。两个间接液化工厂的首期建设规模均为年产油品300万吨，总投资分别为300亿元左右。通过引进技术并与国外合资合作，煤炭间接液化项目能够填补国内空白，并对可靠地建设“煤制油”示范项目有重要意义。萨索尔公司是目前世界上唯一拥有煤炭液化工厂的企业。从1955年建成第一个煤炭间接液化工厂至今已有50年的历史，共建设了3个煤炭间接液化厂，年处理煤炭4600万吨，年产各种油品和化工产品760多万吨，解决了南非国内40%的油品需求。

中科院与神华集团有关”铁基浆态床合成燃料技术”签约，标志着该技术的产业化指日可待。铁基浆态床合成燃料技术是中科院山西煤化所承担的”十五”中科院创新重大项目和国家”863”计划项目，得到了国家和山西省及有关企业的支持。经过两年多的努力，已经研发出高活性和高稳定性铁系催化剂、千吨级浆态床反应工艺和装置等具有自主知识产权的技术。截至2004年10月已完成了1500小时的中试运转，正在为10万吨／年工业示范装置的基础设计收集数据，已基本形成具有我国自主知识产权的集成性创新成果。与神华集团的合作，将促进对我国煤基间接合成油技术的发展起到积极的作用。

壳牌（中国）有限公司、神华集团和宁夏煤业集团于2004年11月签署谅解备忘录，共同开发洁净的煤制油产品。根据谅解备忘录，在为期6到9个月的预可行性研究阶段，三方将就壳牌煤制油（间接液化）技术在中国应用的可行性进行研究，内容包括市场分析、经济指标评估、技术解决方案和相关规定审核以及项目地点的确定。据了解，神华集团和宁夏煤业集团将分别在陕西和宁夏各建设一座煤炭间接液化工厂。计划中的两个间接液化工厂的首期建设规模均为年产油品300万吨，初步估计总投资各为300亿元左右。

云南开远解化集团有限公司将利用小龙潭褐煤资源的优势，建设年产30万吨甲醇及10万吨二甲醚项目、年产50万吨或100万吨煤制合成油项目，以及利用褐煤间接液化技术生产汽油。该公司计划于2006年建成甲醇及二甲醚项目，产品主要用于甲醇燃料和二甲醚民用液化气。煤制合成油项目因投资大、技术含量高，解化集团计划分两步实施：2005年建成一套年产1万吨煤制油工业化示范装置；2008年建成年产50万吨或100万吨煤制合成油装置。目前，年产2万吨煤制油工业化示范项目已完成概念性试验和项目可行性研究报告。该项目将投资7952万元，建成后将为企业大型煤合成油和云南省煤制油产业起到示范作用。

由煤炭气化制取化学品的新工艺正在美国开发之中，空气产品液相转化公司（空气产品和化学品公司与依士曼化学公司的合伙公司）成功完成了由美国能源部资助2.13亿美元、为期11年的攻关项目，验证了从煤制取甲醇的先进方法，该装置可使煤炭无排放污染的转化成化工产品，生产氢气和其他化学品，同时用于发电。1997年4月起，该液相甲醇工艺（称为LP MEOH）开始在伊士曼公司金斯波特地区由煤生产化学品的联合装置投入工业规模试运，装置开工率为97.5%，验证表明，最大的产品生产能力可超过300吨/天甲醇，比原设计高出10%。它与常规甲醇反应器不同，常规反应器采用固定床粒状催化剂，在气相下操作，而LP MEOH工艺使用浆液鼓泡塔式反应器（SBCR），由空气产品和化学品公司设计。当合成气进入SBCR，它藉催化剂（粉末状催化剂分散在惰性矿物油中）反应生成甲醇，离开反应器的甲醇蒸气冷凝和蒸馏，然后用作生产宽范围产品的原料。LP MEOH工艺处理来自煤炭气化器的合成气，从合成气回收25%~50%热量，无需在上游去除CO2（常规技术需去除CO2）。生成的甲醇浓度大于97%，当使用高含CO2原料时，含水也仅为1%。相对比较，常规气相工艺所需原料中CO和H2应为化学当量比，通常生成甲醇产品含水为4%~20%。当新技术与气化联合循环发电装置相组合，又因无需化学计量比例进料，可节约费用0.04~0.11美元/加仑。由煤炭生产的甲醇产品可直接用于汽车、燃气轮机和柴油发电机作燃料，燃料经济性无损失或损失极少。如果甲醇用作磷酸燃料电池的氢源，则需净化处理。

煤炭直接液化技术

早在20世纪30年代，第一代煤炭直接液化技术—直接加氢煤液化工艺在德国实现工业化。但当时的煤液化反应条件较为苛刻，反应温度470℃，反应压力70MPa。1973年的世界石油危机，使煤直接液化工艺的研究开发重新得到重视。相继开发了多种第二代煤直接液化工艺，如美国的氢-煤法（H-Coal）、溶剂精炼煤法（SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ）、供氢溶剂法（EDS）等，这些工艺已完成大型中试，技术上具备建厂条件，只是由于经济上建设投资大，煤液化油生产成本高，而尚未工业化。现在几大工业国正在继续研究开发第三代煤直接液化工艺，具有反应条件缓和、油收率高和油价相对较低的特点。目前世界上典型的几种煤直接液化工艺有：德国IGOR公司和美国碳氢化合物研究（HTI）公司的两段催化液化工艺等。我国煤炭科学研究总院北京煤化所自1980年重新开展煤直接液化技术研究，现已建成煤直接液化、油品改质加工实验室。通过对我国上百个煤种进行的煤直接液化试验，筛选出15种适合于液化的煤，液化油收率达50%以上，并对4个煤种进行了煤直接液化的工艺条件研究，开发了煤直接液化催化剂。煤炭科学院与德国RUR和DMT公司也签订了云南先锋煤液化厂可行性研究项目协议，并完成了云南煤液化厂可行性研究报告。拟建的云南先锋煤液化厂年处理（液化）褐煤257万吨，气化制氢（含发电17万KW）用原煤253万吨，合计用原煤510万吨。液化厂建成后，可年产汽油35.34万吨、柴油53.04万吨、液化石油气6.75万吨、合成氨3.90万吨、硫磺2.53万吨、苯0.88万吨。

我国首家大型神华煤直接液化油项目可行性研究，进入实地评估阶段。推荐的三个厂址为鄂尔多斯市境内的上湾、马家塔、松定霍洛。该神华煤液化项目是2001年3月经国务院批准的可行性研究项目，这一项目是国家对能源结构调整的重要战略措施，是将中国丰富的煤炭能源转变为较紧缺的石油资源的一条新途径。该项目引进美国碳氢技术公司煤液化核心技术，将储量丰富的神华优质煤炭按照国内的常规工艺直接转化为合格的汽油、柴油和石脑油。该项目可消化原煤1500万吨，形成新的产业链，效益比直接卖原煤可提高20倍。其副属品将延伸至硫磺、尿素、聚乙烯、石蜡、煤气等下游产品。这项工程的一大特点是装置规模大型化，包括煤液化、天然气制氢、煤制氢、空分等都是世界上同类装置中最大的。预计年销售额将达到60亿元，税后净利润15.7亿元，11年可收回投资。

甘肃煤田地质研究所煤炭转化中心自主研发的配煤液化试验技术取得重大突破。由于配煤液化技术油产率高于单煤液化，据测算，采用该技术制得汽柴油的成本约1500元/吨，经济效益和社会效益显著。此前的煤液化只使用一种煤进行加工，甘肃煤炭转化中心在世界上首次采用配煤的方式，将甘肃大有和天祝两地微量成分有差别的煤炭以6：4配比，设定温度为440℃、时间为60秒进行反应，故称为“配煤液化”。试验证明，该技术可使煤转化率达到95.89%，使油产率提高至69.66%，所使用的普通催化剂用量比单煤液化少，反应条件相对缓和。

甘肃省中部地区高硫煤配煤直接液化技术，已由甘肃煤田地质研究所完成实验室研究，并通过专家鉴定，达到了国际先进水平。同时，腾达西北铁合金公司与甘肃煤田地质研究所也签署投资协议，使”煤制油”产业化迈出了实质性一步。为给甘肃省”煤制油”产品升级换代提供资源保障，该省同甘肃煤田地质研究所就该省中部地区高硫煤进行”煤制油”产业化前期研究开发。经专家测定，产油率一般可达到64.63％，如配煤产油率可达69.66％。该项目付诸实施后，将为甘肃省华亭、靖远、窑街等矿区煤炭转化和产业链的延伸积累宝贵的经验。

神华集团”煤制油”直接液化工业化装置巳正式于2004年8月底在鄂尔多斯市开工。这种把煤直接液化的”煤制油”工业化装置在世界范围内是首次建造。神华煤直接液化项目总建设规模为年产油品500万吨，分二期建设，其中一期工程建设规模为年产油品320万吨，由三条主生产线组成，包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质、催化剂制备等14套主要生产装置。一期工程主厂区占地面积186公顷，厂外工程占地177公顷，总投资245亿元，建成投产后，每年用煤量970万吨，可生产各种油品320万吨，其中汽油50万吨，柴油215万吨，液化气31万吨，苯、混合二甲苯等24万吨。为了有效地规避和降低风险，工程采取分步实施的方案，先建设一条生产线，装置运转平稳后，再建设其它生产线。2007年7月建成第一条生产线，2010年左右建成后两条生产线。神华集团有限责任公司2003年煤炭产销量超过1亿吨，成为我国最大的煤炭生产经营企业。据称，如果石油价格高于每桶22美元，煤液化技术将具有竞争力。

神华集团将努力发展成为一个以煤炭为基础，以煤、电、油（化）为主要产品的大型能源企业集团。到2010年，神华集团煤炭生产将超过2亿吨；自营和控股发电装机容量将达到2000万千瓦；煤炭液化形成油品及煤化工产品能力达1000万吨／年；甲醇制烯烃的生产能力达到1亿吨／年。2020年，其煤炭生产将超过3亿吨；电厂装机容量达到4000万千瓦；煤炭液化形成油品和煤化工产品能力达3000万吨／年。

目前，煤炭直接液化世界上尚无工业化生产装置，神华液化项目建成后，将是世界上第一套煤直接液化的商业化示范装置。煤炭间接液化也仅南非一家企业拥有工业化生产装置。美国正在建设规模为每天生产5000桶油品的煤炭间接液化示范工厂。

云南省也将大力发展煤化工产业，并积极实施煤液化项目。云南先锋煤炭直接液化项目预可行性研究报告已于2004年5月通过专家评估。项目实施后，”云南造”汽油、柴油除供应云南本省外，还可打入省外和国际市场，同时也将使云南成为继内蒙古后的第二大”煤变油”省份。云南省先锋煤炭液化项目是我国利用国外基本成熟的煤炭直接液化技术建设的首批项目之一。云南煤炭变油技术将首先在先锋矿区启动，获得成功经验后在其他地方继续推广。即将兴建的云南煤液化厂估算总投资103亿元，项目建设期预计4年，建成后年销售额34亿元，年经营成本7.9亿元，年利润13.8亿元。云南省煤炭资源较为丰富，但是石油、天然气严重缺乏。先锋褐煤是最适合直接液化的煤种。在中国煤科总院试验的全国14种适宜直接液化的煤种中，先锋褐煤的活性最好，惰性组分最低，转化率最高。液化是一个有效利用云南大量褐煤资源的突破口，洁净煤技术是发展的方向，符合国家的产业政策。”煤变油”将使云南省煤炭资源优势一跃成为经济优势。一旦”煤变油”工程能在全省推广，全省150亿吨煤就能转化为30亿吨汽油或柴油，产值将超过10万亿元。

结语

洁净煤技术的开发利用正处方兴未艾之势，我国应加大煤炭气化技术、煤间接液化和煤直接液化技术的开发和推行力度，并引进吸收消化国外先进技术，将我国洁净煤技术和应用水平提到一个新的高度，为我国能源工业的可持续发展作出新的贡献。

发达国家为何不搞煤变油？

据了解，目前南非拥有一套年产800万吨油品的煤变油工厂，是世界上唯一大规模的煤变油商业工厂，并为该国提供了60％的运输油料。其实美、德、日等发达国家也都有成熟技术，但它们为什么没有投入工业化生产？

据介绍，早在上世纪30年代末，由于石油紧缺，德国就开始研究煤制油技术。二战前，德国已建成17个工厂，生产420多万吨汽柴油。到了40年代末、50年代初，随着中东大油田的开采，低成本的石油大量充斥市场，每桶2—10美元。在这种情况下，再搞煤变油在经济上就很不合算。直到1973年，中东实行石油禁运，油价被炒高，达到每桶30多美元（相当于现在价格80多美元），这时，大规模的煤制油研发又掀起，美、日、德都纷纷投巨资研究，并建设了试验工厂。但是，在这些国家，煤变油始终没有真正投入商业运行。这是为什么呢？

据专家测算，当原油价格在28美元以上，煤变油在经济上就比较划算；低于这个价格，煤制油就不划算。因此，上世纪80年代中期至90年代中期，国际油价一直处在低位，煤变油自然不会受到重视。但是，各国技术已相当成熟，可以说倚马可待，只要市场需要，就可进行大规模工业化。直到最近两年，国际油价一再攀升，煤制油重新被各国提上议事日程。美国去年起又开始搞间接液化，法国、意大利也开始进行合作研发。但从项目启动到开工建设，至少需要5年准备时间，而油价频繁变动，时高时低，人们往往反应滞后，使决策举棋不定。

中国搞煤变油有优势，但不会成为油品生产的主方向

专家认为，在我国搞煤变油有着显著的优势。我国富煤少油，近年来随着经济的发展，进口原油逐年攀升，从1993—2003年10年间，年均递增15％以上，进口依存度越来越高。10年间，我国进口原油增长9.18倍，每年花去大量外汇。由于油价上涨，2004年进口原油比上年多支付550亿元人民币。因此，专家认为，从我国能源安全的战略角度考虑，也应该努力想办法，从多元化出发，解决能源长期可靠供应问题，而煤变油是可行途径之一。

同时，中国是产煤大国，西部产煤成本（特别是坑口煤）相对较低。神华集团副总经理、神华煤制油公司董事长张玉卓给记者算了一笔账：吨煤开采成本美国是20.5美元，神华神东矿区不到100元人民币，很显然，神华煤很有优势。

此外，中国投资成本和劳动力成本相对较低。据估算，年产250万吨柴汽油的生产线，在美国需投资32亿美元，而在中国仅需20亿美元。

据测算，神华煤制油项目在国际原油价格22—30美元/桶时，即有较强竞争力。而目前国际原油价格长期在50美元/桶以上。

兖矿的煤炭开采成本会高一些，它搞煤变油划算吗？据兖矿集团副总经理、煤化工公司总经理张鸣林介绍，兖矿坑口煤炭开采成本约为100元/吨，在国际油价不低于23美元/桶时具有竞争力。

目前，神华在煤制油上已累计投资数十亿元。张玉卓透露，神华还准备与南非合作，以间接液化方式生产煤制油，产成品中，将以柴油为主，汽油为辅。今后五六年内，神华将在煤制油上投资数百亿元，10年后，煤与油在神华将并驾齐驱。可以看出，神华在煤制油项目上雄心勃勃。

兖矿已累计投入1.3亿元，它的工业化项目尚未启动。兖矿正在瞄准汽油市场，今年计划再投入1亿多元，进行高温合成工艺技术的中试研究，使产成品中汽油占70％，柴油占25％。

目前，煤变油产业化步伐正在加快。不过，专家认为，并非所有煤炭都适合转化成柴汽油，特别是直接液化对煤种要求很高，我国只有少数几个地区的煤炭适合，间接液化对煤种的适应性要宽泛些。因此，煤制油在我国会得到一定发展，但不可能成为油品生产的主方向。

 

四、研究的主客观条件

1 煤变油的必要性

   迄今为止，人类使用的燃料主要是矿物燃料(也叫化石燃料)，包括石油、油页岩、煤和天然气，而用得最多的是石油和煤。自从19世纪中叶和20世纪初在美洲和中东发现大规模的石油矿藏以来，人们广泛使用石油为能源。随着工业化程度的提高，石油的用量猛增，仅1968年至1978年这10年间，全世界开采的石油就相当于过去110年的开采量。全世界已经发现的石油蕴藏量大约为4万亿桶，科学家估计，地球上石油和天然气资源将在100年内枯竭。煤是地壳中储量最丰富的矿物燃料，全世界煤的可开采量估计要比石油多20~40倍，供应年代远大于石油。但是，作为燃料，煤有两大缺点：一是不干净，煤中所含的硫燃烧生成二氧化硫，造成对大气和周围环境的严重污染；二是从原子结构上看，煤的氢一碳比(H／C)还不到石油的一半，限制了它的综合利用。

   近年来，随着石油资源日益减少，国际石油市场动荡不定，给各国经济发展带来不利影响。人们不会忘记1973年及1979~1980年两次石油危机造成的全球性经济衰退。同时，由于石油是规模巨大的石油化工的基础，除用于塑料、纤维、油漆、医药等工业外，还用于生产食用油脂、蛋白质、糖类及合成甘油等基本食品，石油资源的枯竭，必将影响到石化工业。因此，从经济和社会效益来看，煤经过转化(煤变油)再利用是值得提倡的发展方向。

   2 煤变油的可能性

   石油是一种气态、液态和固态碳氢化合物的混合物，也可能是由古代的动植物长期被埋藏在地下而形成的，储集在地下的多孔性岩石里。石油中碳氢化合物(包括烷烃、吠樘?头枷闾?占98％以上。

   煤是一种碳质岩石，是古代森林由于地壳的变动被埋人地下，经过漫长的地质年代的生物化学作用和地质作用而形成的。按煤化作用程度的不同，可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。它是多种高分子有机化合物和矿物质的混合物，其中有机化合物以碳为主，氢、氧、氮、硫等次之。

   由此可见，煤和石油都是主要由碳和氢元素组成的，其主要区别在氢——碳原子比H／C不同。煤的H／C＜0.8，而油H／C>1．8。此外，煤是化学结构十分复杂的复合体，其基本结构是缩合芳烃为主体的带有侧链和官能团的大分子。而油大多数是以脂肪族的直链烃为主，也有环烷烃类，比煤的结构简单得多。因此，人类产生了由煤液化转化为油的想法。

   我国是一个产煤大国，合理有效地开发煤资源的综合利用已经摆在我国科学工作者的面前。另外从国家安全出发，研究开发煤资源的综合利用，是一项可持续发展的国策，因而发展煤变油技术越发显得重要。

   3 煤变油的关键是煤液化技术

  

   要将煤变成油，首先要将煤液化，然后进行分解，因而煤变油的关键是煤的液化技术。

   所谓煤的液化，就是将煤通过化学加工转化为液体产品的过程，煤的液化可分为直接液化和间接液化两个体系

   3．1 直接液化

   煤直接液化就是把煤直接转化成液体产品，此项技术20世纪初首先在美国、德国、英国和日本实现。70年生石油危机后，再一次出现煤直接转化液体燃料油的研究热潮。到了80年代，煤直接液化的工艺日趋成熟，有的国家已完成了5000吨旧示范厂或2300吨／B生产厂的设计。煤直接液化工艺主要有：

   ①EDS法(Exxon供氢溶剂法) 是将煤浆在循环的供氢溶剂中与氢混合，溶剂首先通过催化器拾取氢原子，然后通过液化反应器“贡献”出氢，使煤分解。

   ②氢一煤法是采用沸腾床反应器，直接加氢将煤转化成液体燃料的工艺。

   ③SRC法是将高灰分、高硫分的煤转化成接近无灰、低硫的液化工艺。先将溶剂与煤粉制成煤浆，再把煤浆与氢混合后送人反应器。

   ④煤—油共炼将煤与渣油混合成油煤浆，再炼制成液体燃料。由于渣油中含有煤转化过程所需的大部分或全部的氢，可减少或不用氢气，从而降低成本

   3．2 间接液化

   煤的间接液化是先将煤气化，生产出原料气，经净化后再进行改质反应，调整氢碳比而成。它是德国化学家于1923年首先提出的。

   煤间接液化的主要方法称为费托(F--T)合成技术。该方法先把经过适当处理的煤送人反应器，在一定温度和压力下通过气化剂(空气或氧气+蒸汽)，以一定的流动方式转化成CO—H2的合成气(灰分形成残渣排出)。如用空气作气化剂，可制成低热值(4．7~5．6兆焦／米3合成气，用氧气作气化剂，可生产中热值(11．2—13．O兆焦／米3)合成气。再以合成气为原料，在催化剂作用下合成碳、氢、氧化合物，例如醇、醛、酮、酯，以及碳氢化合物烃类或液态的烃类。从第二次世界大战时起到1945年，德国建立了费托合成装置9套，催化剂由一氧化碳、钍、镁组成，所得的产物组成为：汽油46％、柴油23％、油3％和石蜡28％。战后，ARCE公司研制了成分为铁、硅、钾、铜的催化剂，所得产物组成为：汽油32％、柴油21％、石蜡烃47％。1955年在贫油的南非SASOL建立了相同工艺的费托合成装置，并实现了工业化。SASOL公司是世界最大、也是唯一由煤间接气化再用费托合成技术生产汽油和各种化学品的公司，拥有员工26000多人，年销售额达25亿美元。因工艺所需已拥有法国法液空66900米3／时、氧气纯度为98．5％的空分设备12套，74000米3／B十空分设备1套，总制氧能力达87万米3／时，号称世界上最大的制氧站。仅SASOL I装置，每年气化1200万吨煤，需要40万米3／时、纯度为98％的氧气。而后SASOLⅡ和SASOLⅢ系统先后建成。现在，该公司是世界上最大的商业性煤液化厂，已建成3个厂，采用鲁奇气化炉和F--T合成反应器，年产合成液体燃料和化学品400万吨，年耗煤2700万吨以上。

   值得一提的是，据美国联碳公司研究，用煤生产1吨合成燃料，所需氧气为0.3~1吨；产量为10万桶／天的合成燃料装置，需10~20套并联安装的2000—2500吨／天制氧机。另据1993年山西省去南非SASOL公司考察，了解到煤的气化所用氧气为：1000米3粗煤气，要用纯度99％的氧气150米3。因而煤气化及转化所需的大型空分设备将是很有市场的。

  

   4 煤变油在我国

   利用丰富的煤资源，采用直接和间接煤液化技术，人类已经实现了煤转化为油的梦想。我国对煤的液化及转化也非常重视，1980年重新开展煤直接液化研究，1983年和1990年两次从日本和德国引进的煤直接液化技术和设备，至今还在继续使用和运行，中国煤种液化特性评价和液化工艺的研究及对费托合成的研究也一直在进行。对此，国家从“六五”起都安排攻关项目。经过科研工作者多年的艰苦努力，已有一部分成果接近工业化的前期，有的研究成果具有很强的创新性，处于国际领先地位。

   目前我国在煤制取合成气方面已取得较好的成果，并正向世界一流技术水平进军。另外在合成气制含氧化学品的技术和工艺方面也取得了明显的成果，有的已经是产业化的规模，例如合成气制二甲醚，合成气制甲醇及下游产品的开发，合成气制乙醇，联产乙醛、乙酸等。特别是改进催化剂制备工艺，制备出有高活性特殊功能、特殊选择性的催化剂，使煤制得的合成气得以合成出附加值更高的化工原料和化工产品。例如北京化工大学催化研究室在国家的支持下，经过多年的努力，所研制的新型物种Fe3C纳米粒子催化剂，用于合成气定向控制转化成丙烯的费托催化反应中，获得突破性成果。

   纳米粒子是20世纪80年代问世的一种新材料，由于它的粒径小，比表面积大，表面原子占有率高，表面具有未饱和键、悬空键的特殊电子结构和体相结构，使其在光学性质、磁性、导热以及化学活性等方面具有奇异的特性，引起当代科学界的重视。北京化工大学采用激光热解法，结合固相反应制备的碳化铁纳米粒子催化剂，粒径在2nm～3nm，比表面积200m2／g，反应温度260~320℃，压力1．5MPa，合成气空速为600h-1。在无原料气循环的条件下，在连续加压浆态 床反应器中对催化剂催化性质测试，结果表 明CO转化率达98％以上。由于粒子的尺寸效应，丙烯的选择性达82％。同时，由于 催化系统的高度还原性，完全抑制C02的 生成，打破费托合成SF产物分布的限制，使CO最大限度转化为高附加值的丙烯，实 现了充分利用资源的月的。因为丙烯是不可 缺少的基础化工原料，目前大都以石油原料经裂解或炼油两种方式生产。该研究开辟了 以煤为资源经合成气一步转化为丙烯的工艺 路线，用以替代价格日益上涨和资源有限的石油，具有重要战略意义，也是合理利用地 球资源较好的实例。经成本核算，用此方法 合成的丙烯成本与用石油为原料生产丙烯价格相当或略低，是很有应用前景的生产新工 艺。该研究成果处于国际领先地位，引起了 国内外同行的关注。

   我国对煤制甲醇也做了大量工作。甲醇是用含有H2和CO的原料气制作的，可用 作化工原料、溶剂和燃料。甲醇用作汽车燃 料，可在汽油中掺人5％、15％、25％ (M--5、M--15、M口25)或用纯甲醇(M-- 100)。甲醇和异丁烯合成甲基叔丁基醚 (MTBE)，用作无铅汽油辛烷值添加剂；或 直接合成低碳混合醇(甲醇70％，低碳醇 30％)，用作汽油辛烷值添加剂。甲醇还可制取合成汽油。目前，我国甲醇年产能力超 过60万吨，其中约20％用作燃料。煤用间 接液化制成燃料甲醇已有了成熟技术。

 

五、研究进度安排

1。写可行性报告

2。搜集相关资料

3。开始试验研究

4。整理研究结果

5。写试验总结

 

六、主要参考文献

众所周知，作为燃料，煤相对于石油有两大缺点：一是不干净，煤中所含的硫燃烧生成二氧化硫，造成对大气和周围环境的严重污染；二是从原子结构上看，煤的氢一碳比(H／C)还不到石油的一半，限制了它的综合利用。于是有许多科学家提出了许多转化煤和石油的方法，以达到利益最大化，危害最小化。

  

     煤和石油都是主要由碳和氢元素组成的，其主要区别在氢——碳原子比H／C不同。煤的H／C＜0.8，而油H／C>1．8。此外，煤是化学结构十分复杂的复合体，其基本结构是缩合芳烃为主体的带有侧链和官能团的大分子。而油大多数是以脂肪族的直链烃为主，也有环烷烃类，比煤的结构简单得多。因此，人类产生了由煤液化转化为油的想法。

  

    ①EDS法(Exxon供氢溶剂法) 是将煤浆在循环的供氢溶剂中与氢混合，溶剂首先通过催化器拾取氢原子，然后通过液化反应器“贡献”出氢，使煤分解。

    ②氢一煤法是采用沸腾床反应器，直接加氢将煤转化成液体燃料的工艺。

    ③SRC法是将高灰分、高硫分的煤转化成接近无灰、低硫的液化工艺。先将溶剂与煤粉制成煤浆，再把煤浆与氢混合后送人反应器。

    ④煤—油共炼将煤与渣油混合成油煤浆，再炼制成液体燃料。由于渣油中含有煤转化过程所需的大部分或全部的氢，可减少或不用氢气，从而降低成本

    ⑤费托(F--T)合成技术。该方法先把经过适当处理的煤送人反应器，在一定温度和压力下通过气化剂(空气或氧气+蒸汽)，以一定的流动方式转化成CO—H2的合成气(灰分形成残渣排出)。

篇2

由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，

4.文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错，计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准（gbj68－84）该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构，以及组成结构的构件和基础；适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范（或标准）中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。

结构的作用效应常见的作用效应有：

1．内力。

轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力；

剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力；

弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩；

扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。

2．应力。如正应力、剪应力、主应力等。

3．位移。作用引起的结构或构件中某点位变（线位移）或某线段方向的改变（角位移）。

4．挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。

5．变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6．应变：如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类：

1．承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：

（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；

（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构转变为机动体系；

（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。

2．正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：

（1）影响正常使用或外观的变形；

（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；

（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其它特定状态。

结构设计的基本任务，是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的，人们采用过多种设计方法。以现代观点看，可划分为定值设计法和概率设计法两大类。

1．定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素（如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等）看作非随机变量，而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法，即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s（内力、变形、裂缝宽度等）不应大于结构抗力r（强度、刚度、抗裂度等），即s≤r。在20世纪70年代中期前，我国和国外主要都采用这种方法。

2．概率设计法：将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量，而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法，即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构，也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r（s＞r）的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的，至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期，结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。

面向对象编程

使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程，或oop。这种技术可以创建可重用组建，它是程序的组成模块。

几个定义

控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。

事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制，或从端口接收数据。

方法嵌入在对象定义中的程序代码，它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如，数据库 对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。

对象程序的基本元素，它含有定义其特征的属性，定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。

过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。

属性对象的特征，如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观，有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。

5.设计主要内容

本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括：

1.平面钢架分析程序的改造

对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求：

(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序，或以图形方式输入计算简图。

(2)修改程序，使之适合多工况内力计算；(3)根据输入、输出数据的特点，设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。

2．编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序

(1)根据有关的规范，应明确计算的各种荷载（恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等）的计算方法，在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。

地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。

(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力（随机）文件中。

对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。

(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上，分别计算各种可能的荷载组合下，梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。

(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合，同时给出截面配筋。

梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。

(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定，用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。

5．成果形式

本毕业设计的成果应包括：

1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序

在存放源程序的软盘中，应至少有一个算例的数据文件，可在基本不需另外键入数据的前提下，显示正确地运行结果。

2．软件使用手册

这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。

3．软件说明书

这是软件作者的工作档案，是软件维护的基本资料。其中应包括：

(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述，主要的计算公式及其使用的符号的含义，重要算法的文字说明：

(2)程序的结构：模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能；

(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义（尽可能的采用通用公式中的符号）。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明；(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。

(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。

4．对自己所编程序的评价

(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析；

(2)总结软件设计过程中的经验和及教训，提出设计改进意见。

以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外，其余均用计算机打印。

6.进度计划

第一周毕业实习，参观工程，收集资料。

第二周需求分析：描述计算机模型，编些初步的软件说明书。

第三周软件设计：选择模块划分的方案

第四周模块设计：数据输入界面设计（梁柱截面数据）

或数据输入界面设计（可视化图形输入）

第五周数据输入界面设计（框架数据、附加荷载）

第六周模块设计：荷载计算（恒载、活载），相应的内力计算

第七周荷载计算（风荷载、地震作用），相应的内力计算

第八周模块设计：梁配筋计算

第九周梁荷载组合，确定梁配筋

第十周梁荷载组合，确定梁配筋

第十一周模块设计：柱配筋计算

第十二周柱荷载组合，确定柱配筋

第十三周柱荷载组合，确定柱配筋

第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图；

第十五周软件测试

篇3

学生姓名: X X X

学 号: XXXXXXXXX

指导教师: XXXX

20xx年 X月 X日

《运用废旧材料制造的灯具产品设计》开题报告

报告日期 设计（论文）起止时间 20xx/X/X 20xx年X月x日至X月X日（共14周）

（一）课题背景、意义及实际应用方面的价值

灯具这一产品为人们的日常生活与工作提供了方便，没有哪个产品能像灯具一样与人们的日常生活如此的紧密联系，国内灯具的设计与发展，与经济和科技的发展有着一定的内在联系。在生活水平相对低下的时期，消费者对灯具关注点主要集中在灯具的照明功能上，随着生活水平的提高，物质生活越来越丰裕，消费者对灯具的需求已经从单纯的照明功能向深层次的精神文化层面发展。灯具除了为人类带来光明的同时，也丰富了人们的精神与文化生活。灯具的设计不光为人们提供一个很好的视觉光照环境，而且能够运用多种材料及不同的形态实现艺术化的效果。

绿色设计是工业设计概念中的重要设计理念，是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，要充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时，更要优化各种相关因素，使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小，使产品的各项指标符合绿色环保的要求。设计中的绿色设计的体现一方面就是对废旧材料的再利用，废旧材料是指每个家庭在日常生活中必要的或常用的可再生的安全又卫生的废品，诸如废旧的建筑装饰材料、废旧的塑料瓶、包装盒，大多数的情况下这些废旧材料会被当做垃圾处理掉，其实，每一种废旧材料对设计来说，都具有人们意想不到的价值。本次设计的主题就是运用废旧材料进行灯具产品的设计。本课题的研究将获得一些应用性的结论或许可以为灯具企业提供借鉴，有助于家庭和企业更有效地推出真正符合绿色设计要求的让用户满意的产品，提高产品在市场上的竞争力。同时也进而提高人们的生活质量，使灯具成为环境中烘托气氛的有力手段。

(二) 课题在国内外的设计现状

国外灯具的设计与发展，与经济和科技的发展有着一定的内在联系。消费者对富有情趣、个性、文化内涵灯具的需求呈现出上升趋势，伴随着现代照明技术和新材料、新工艺的发展，以及对各种照明原理及使用环境的深入研究，灯具的环境表现力和独特艺术魅力得到极大丰富。灯具设计在中国内近几年的发展中取得了较大的进步，现在市场上的灯具产品与过去比较在形态上变得更为丰富，不同风格、色彩、造型、材料的灯具大量涌现。可以看出当今社会对灯具产品的设计较为关注。但在设计中考虑废旧材料的应用，并以此为主题的灯具产品一直处在都是市场空白状态，本课题的研究正是在此基础上提出并展开的。

（三）课题设计的内容及拟采取的方法

设计出适合家居环境使用的灯具，进行一套完整的工业产品的设计过程，对废旧材料进行整理分类并从中选择适合进行灯具设计的材料，进行设计前的调研（方法有询问法、观察法、收集资料法、家访调查等），对调研内容进行分析总结，进行设计定位，围绕废旧材料进行灯具设计的功能、结构、形态、人机工程学、色彩、加工工艺等设计的诸多因素方面进行设计思考，提出创意设计方案，绘制草图，评估完善优化设计方案，定稿，确定尺寸，进行计算机效果图制作，制作展板和实物模型。设计作品应具有创意性和新颖性；符合现代审美趋势以及具备市场价值；符合绿色设计和环保设计要求；具有安全性和舒适性。

为了完成本次设计，将整个设计内容分为以下几个步骤：

1、设计准备和设计调研：首先了解废旧物品的涵义内容实质，掌握绿色设计的核心理论，对灯具设计相关理论知识进行搜集，对灯具市场进行调研

2、设计定位：在调研的基础上，选择适合的废旧物品材料，明确灯具的用途和使用环境，确定废旧物品灯具的设计方向

3、方案设计：从设计草图着手，设计内容主要包括：废旧物品材料的加工成型工艺，灯具的外观形态设计、色彩设计，确定灯具的设计主题，表现元素，绘制草图方案。

4、方案评价及深入设计：包括对方案的设计评价以及通过评价后，进行改进设计。

5、设计分析：对最终方案的结构、材质、色彩、工艺等方面进行深入分析。

6、设计实现：完成废旧物品灯具设计的效果图表现及模型的制作。

7、设计完成：最终完成毕业论文，并达到毕业设计的要求。

（四）课题设计的计划安排

时间阶段

第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周

计 划 完 成 内 容

拟定课题 进行开题准备 撰写开题报告及相关材料 毕业设计市场调研，查阅资料 毕业设计调研总结，进行设计定位 毕业设计产品构思，草图绘制

第七周 第八周 第九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四周

设计方案优化，进行计算机建模、渲染 设计效果图出图，制作展板，绘制尺寸图 毕业设计模型制作（成型） 毕业设计模型制作（表面处理、喷漆） 毕业设计论文（说明书）写作 毕业设计论文（说明书）写作 毕业设计论文（说明书）整理修改 毕业设计材料整理，准备答辩

（五）主要参考资料、文献

1．高丰、孙建君．中国灯具简史．北京：北京工艺美术出版社，2007

2．孙建君、高丰．古代灯具．济南：山东科学技术出版社，2001

3．Bentley Meeker, Light X Design: 20 Years of Lighting． Glitterati． English，2011

4．何人可． 工业设计史． 北京：北京理工大学出版社，1991

5．程能林．产品造型材料与工艺．北京：北京理工大学出版社，2001

6．王亦敏．灯饰设计．天津：天津大学出版社，2004

7．李福生、陈育明．住宅照明．上海：复旦大学出版社，2004

篇4

一、选题来源与研究背景

选题来源

信步于欧洲城市街头，不论是在罗马、巴黎、柏林、马德里等各个文化都市，还是在街头的门窗、墙壁、抑或飞驰的地铁上，都充斥着一种兼具野趣与生命力的艺术形式--涂鸦。上个世纪末，嘻哈文化如泉涌般不断四散，涂鸦艺术这方丽水也开始缓缓流入亚洲大地，这一新生的艺术文化现象相继出现在日本、中国、泰国、新加坡等国家。

涂鸦艺术这种生长于草根、丰富于后现代主义风格上的艺术形式，在极短的时间内蓬勃壮大，可谓是影响到了当代生活的各式领域。

笔者在欧洲以及国内各大城市走访时，便被这种开放的艺术形式所震慑。涂鸦艺术家们将自身对世界的体验与感知，透过最质朴、原生的艺术形式表达出来，创造出一系列或惊艳怪诞、或趣意童稚的绘画图式与艺术符号。涂鸦艺术纯真朴实、个性时尚的特质和自由的创作精神亦与视觉传达设计的内核相得益彰，它也开始悄无声息地渗透着视觉传达设计的各个方面，在颠覆与整合中逐渐成为一种不可多得的视觉元素进入大众息息相关的生活。

从一方面而言，涂鸦艺术尽管看似处于“亚文化”之中，但却是真正来自民间的艺术，其大众性和视觉传达设计实质相同，反映出平民化的审美需求;从另一方面而言，涂鸦的绘画图式、艺术符号及其色彩均是视觉表达的形式之一，与视觉传达设计有种不尽相同但又密不可分的联系。翻阅相关文献资料不难发现，目前对涂鸦艺术的图式和视觉传达设计的研究中，部分是以一种陈旧和静态的观点去看待二者之间的关系。在审美“泛化”的时代，如何让视觉传达设计与个性化的涂鸦艺术结合产生新的形式?如何不仅仅停留在涂鸦艺术的表层，而是内外深度剖析寻找与视觉传达设计之间的桥梁?在当代语境和新媒体科技下，涂鸦艺术介入设计领域后又会有怎样新的发展?带着这一系列的疑问与思考，笔者立足于涂鸦艺术的图式，开始了本文的研究。希望能够通过对这一领域的探索，不仅提升涂鸦艺术的社会影响，赋予它在新时代语境下的多维度价值;更为此艺术形式的多元和发展添砖加瓦，开启一种与视觉设计联结的跨界新形式，也为今后在此方向研究的人们提供一个新的参考，增添一份新的探索。

研究背景

涂鸦艺术在全球化时代背景下，俨然成为一种世界性现象。这种在争议中发展却又兴盛不绝的图画传统，起源于 60 年代美国城市底层大众的街头文化。西方的涂鸦艺术从违规的街头肆意创作、涂鸦地区划分的合法化、到涂鸦艺术学科的设置和博物馆的诞生，再到如今多元化、多媒体结合的涂鸦艺术形式发展，经历了一个完整的演进历史。

文化研究领域上，早在 1983 年，美国便诞生了两部有关涂鸦影像的经典纪录片--Charlie Ahearn拍摄的《野性风格》(Wild Style)与Tony Silver导演的《风格大战》(StyleWars)。片中呈现了对各涂鸦者在家中或街上的创作片段，真实还原了艺术家们涂鸦的构思过程与生活状态，为世人提供了研究涂鸦艺术的宝典与创作的基础范本。同时，也逐步涌现出一批优秀的具有影响力的涂鸦艺术家，如Blek Le Rat,Jean-Michel Basquiat,Keith Haring,Banksy,Pure Evil,Faile,The London Police,WK Interact等。笔者在欧洲走访期间，在街头任一书店均能翻阅到大量与涂鸦艺术相关的英文专着，因此不论从历史还是大众渗入度而言，都可见国外对于涂鸦艺术的研究及其所涉猎的领域探索相对更为宽泛，在视觉艺术、图式领域等也都有着诸多论述及相关着作。

就国内而言，涂鸦艺术这股艺术的春风在 20 世纪末开始吹入国土，尽管短短二十年不到的时间，已然成为一个具有顽强生命力的长期艺术运动，全国各地随处可见它的踪影。国内涂鸦艺术家不断涌现，涂鸦艺术的创作语言和内容形式也随之发生变化--本土文化元素被纳入其中，成为新的表达形式。如老一辈涂鸦艺术家叶永青，曾灶财，张大力，黑荔枝，李球球;当代青年涂鸦艺术家DEBE,4Get,Candy Brid,黑鸡先生Mr.OGAY等。同时，涂鸦团队遍布中国各大城市，不论是民间的自办活动，还是全国性的大规模比赛或展览，都可见此艺术形式正以其张力迅速走入年轻人的文化圈之中。

涂鸦艺术作为一种鲜活、创新的视觉传达语言，萦绕于大众生活周围，重塑着人们的都市文化，它的发展空间无疑不是广袤且具有潜力的。近年来我国对涂鸦艺术的研究虽与日俱增，但多以“网络涂鸦”盛行。在目前我国所涉猎的各中学术论文中，研究涂鸦艺术与视觉语言特征并将其应用于视觉传达设计之中、科学讨论两者的交融与差异尽管俯拾皆是，但对此课题部分仍是泛泛而谈、观点老旧，且举例的论证大多仍是多年前的案例。笔者在图书馆翻阅中文专着时，国内有对涂鸦艺术作理论研究的专着相对较少，多以图片展示为主。因此本课题的研究具有重要意义，能多维度去探讨涂鸦艺术和视觉传达设计两者的关系，而不仅局限于对它们外部形式的分析以及往昔案例的陈旧研究。

二、研究的目的与意义

本文试图从涂鸦艺术的历史溯源、表现形式和创作手法入手，从“外”的具象表达去感知涂鸦艺术，同时以对涂鸦艺术图式的研究角度，剖析其“内”的艺术符号、图像叙事与审美精神，以求对涂鸦艺术有更进一步和深层次的认知。

涂鸦艺术作为一种都市视觉文化符号，出现在大众生活周围，并影响着视觉传达设计。如今以涂鸦为表现风格的视觉艺术设计作品已是恒河沙数。但鉴于涂鸦艺术进入中国时间尚短且无完整的中文理论支持，人们对涂鸦艺术表现语言的应用上大多流于表面与外在的形式。本文将对现有的国内外涂鸦着作及相关文献进行旁征博引，并对来自全球各地的艺术家们的涂鸦或相关结合的视觉设计作品进行分类与解析，观察其在审美与创作手法上的方式和特点，对比涂鸦艺术与视觉传达设计在创作与思维甚至精神内涵上的异同，尝试探索涂鸦艺术在视觉传达设计领域的创新方向，为现有的理论做出完善与补充。

同时，在观察对比中融入时间维度--结合当代语境(如当代艺术与现代科技)，试图找寻对涂鸦艺术的图式又一崭新认知，希望能够通过对这一领域的探索，不仅提升涂鸦艺术的社会影响，赋予它在新时代语境下的多维度价值;更为此艺术形式的多元和发展添砖加瓦，同时开启艺术形式的多元化大门，打开一种和视觉设计联结的跨界形式，也为今后在此方向研究的人提供一个新的参考，增添一份新的探索。

三、研究内容

本文主要阐述涂鸦艺术的图式在视觉传达设计中的研究，所以首先简要介绍了涂鸦的历史发展与创作风格，再通过对涂鸦艺术艺术符号概念以及涂鸦大师作品的剖析，探求涂鸦艺术的内在审美与符号。然后将此与视觉艺术设计结合，在当代的作品案例下，分析两者的表达应用与拓展的可能并进行总结与展望。本文共分为五章。

第一章 绪论。讨论了选题的来源、背景与目的、意义，及论文内容与框架。

第二章 涂鸦艺术综述。阐述了涂鸦的源起、发展与创作手法和表现内容，对涂鸦的历程有一个简要的梳理以及对涂鸦的工具和形式等进行了详解。

第三章 涂鸦艺术的图式研究解析。在本章从“符号学”与“图像学”相关角度，深入分析涂鸦的艺术符号与图式的内在审美。同时结合典型的涂鸦艺术大师的作品作为例证解析其艺术符号的运用。

第四章 涂鸦艺术在视觉传达设计中的表达与应用。将对涂鸦艺术的研究与视觉传达设计联结，通过对当代作品的解析，分析两者的互动与表达。

第五章 设计实践。本章是笔者在对本文进行总结后结合自身兴趣点所作的涂鸦插画设计。

四、提纲

目 录

摘 要

Abstract

第一章 绪论

第一节 选题来源与背景

一、选题来源

二、研究背景

第二节 研究目的与意义

第三节 研究内容与创新点

一、研究内容

二、创新点

第二章 涂鸦艺术综述

第一节 涂鸦艺术的源起与发展

一、涂鸦溯源

二、涂鸦艺术的发展历程

第二节 涂鸦艺术的创作形式演进与表现内容

一、涂鸦艺术的创作手法演进

二、涂鸦艺术的基本表现内容

第三章 涂鸦艺术的图式解析

第一节 涂鸦艺术图形符号简析

一、涂鸦艺术的符号概念

二、涂鸦艺术大师们的艺术符号解析

第二节 涂鸦艺术的图像表达

一、文本与图像的互动转换

二、图像表达的即时性思维

第三节 涂鸦艺术的图式审美

一、表达心灵的幻象之美

二、荒诞世界的童趣之美

第四章 涂鸦艺术在视觉传达设计中的表达与应用

第一节 涂鸦艺术的视觉元素在视觉传达设计中的表达

一、色彩的情感表现

二、线条的运动性与笔触肌理

三、图形空间的形式与构成

第二节 视觉传达设计中对涂鸦艺术表达语汇的应用

一、字体设计--风格化与情感化的应用

二、海报设计--个性与趣味的相映

三、广告设计--时尚与公众娱乐性的结合

三、插画设计--手绘的自由表达

四、公共艺术--城市空间的点缀

第五章 设计实践-毕业设计

第一节 创作背景

一、灵感来源

二、借鉴资料

第二节 《山海经》手绘涂鸦画作创作

一、草图绘制

二、画作表现

第三节 设计延展应用

总结与展望

参 考 文 献

致 谢

五、创新点

把涂鸦艺术与的图式与视觉传达设计通过跨学科的研究，融合图像学、符号学、心理学、视知觉的方式来探究其多元价值，让对涂鸦艺术的理解不仅仅停留在表层，而是进行深度的内外剖析，解析其内在的图式审美。

通过实地调查、文献研究、案例分析、跨学科研究和人物走访的研究方法，将涂鸦艺术的纵向时间发展和多元化价值的横向拓展相交叉结合，对涂鸦艺术进行全方位的研究。让其风格形式更好地应用于视觉传达设计中，在涂鸦艺术与视觉传达设计之间搭建一座桥梁，让它具有更大众、时尚、潮流和个性的特质。

结合当代艺术与现代科技，在当代语境下进行更新的深入研究，不仅给涂鸦艺术带来一种新的扩展可能性，也让涂鸦艺术这种独特的语汇给视觉传达设计带来新的形式。

六、进度安排

20XX年11月01日-11月07日 论文选题、

20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料，填写《任务书》

20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料，撰写开题报告

20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告

20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿，上交指导老师

20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作

20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订

20XX年03月21日-04月10日 论文答辩

七、参考文献

(一)中文原著[1]陈琦。城市节奏系列：画在墙上的声音--涂鸦文化史[M].山东：山东美术出版社，2010.11:87.

[2]赵毅衡。广义叙述学[M].四川：四川大学出版社，2013.12:211-213.

[3]孟瑾，方二。涂鸦Urban Wallpaper[M].第1版。北京：中国青年出版社，2006.3.

[4]曹方，乔爽。视觉图式[M].第1版。南京：江苏美术出版社，2008.1:19-42.

(二)中文译著

[1](美)丹尼格雷戈里。手绘的奇思妙想：49位设计师的创意速写簿[M].上海：上海人民美术出版社，2010.

[2](德)Rose Fleck-Bangert着。许玉梅译。孩子的画告诉我们什么[M].北京：北京师范大学出版社，2010.04.

[3](德)弗里德里希·黑格尔着。朱光潜译。美学[M].江苏：江苏人民出版社，2011.7:81.

[4](德)瓦尔特·本雅明着。王才勇译。机械复制时代的艺术作品[M].北京：中国城市出版社，2002.01:101.

[5](美)鲁道夫·阿恩海姆着。孟沛欣译。艺术与视知觉[M].湖南：湖南美术出版社，2008.8:228.

[6](美)科德瑞着。陆香，丁硕瑞译。创意城市：百年纽约的时尚、艺术与音乐[M].北京：中信出版社，2010: 21.

[7](美)苏珊·朗格着。刘大基译。情感与形式[M].北京：中国社会科学出版社，1986:12.

[8](俄)瓦西里·康定斯基着。吴玛悧译。艺术与艺术家论[M].重庆：重庆大学出版社，2011.08:83-136.

[9](英)安娜·瓦克拉维克。赵成清译。全球视野艺术丛书：涂鸦与街头艺术[M].上海：上海人民出版社，2017.1:90-136.

[10](西)吉玛·嘉丝奇，琼瑟·阿什辛着。黄超成等译。西班牙现代绘画教程：色彩[M].第1版。

广西：广西美术出版社，2007.12:10

[11]刘隽编。鄢格译。涂鸦变迁Graffiti Now[M].第1版。沈阳：辽宁科学技术出版社，2009.5.

[12](英)E.H.贡布里希，(美)朱利安·霍赫伯格等着。钱丽娟译。艺术、知觉与现实[M].重庆：西南师范大学出版社，2017.9:62.

(三)期刊论文

[1]林家阳。涂鸦艺术与涂鸦文化[J].中国广告，2006-03: 23.

[2]杨时旸，张大力。我无法脱离底层[J].中国新闻周刊，2009: 3.

[3]李永超。城市中的涂鸦文化：一种空间社会学的解读[J].美与时代·城市，2017.7:109-110.

[4]晓东。概念流利与图式理论[J].山西师大学报，2010.3:150-152.

(四)学位论文

[1]樊清熹。后现代视角下的涂鸦艺术研究[D].武汉：武汉理工大学博士学位论文，2013.6:33-35.

[2]周成璐。公共艺术的社会学研究[D].上海：上海大学博士学位论文。2005:3.

篇5

2、研究的目的和意义

2.1、目的

我选择了《信号的调制与解调的matlab仿真》这个课题作为毕业设计其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固通信原理及其相关知识，并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握matlab的使用方法;对信号的调制与解调原理及其实现有较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础; 掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。

2.2、意义

从事电子通信业而不能熟练操作使用matlab电子线路设计软件，在工作和学习中将是寸步难行的。在数学、电子、金融等行业，使用matlab等计算机软件对产品进行设计、仿真在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在通信、电子等行业的产品设计质量与效率。众所周知，实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程，由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因而，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，反之在接收端则需要有解调过程。

3、国内外的研究现状和发展趋势

3.1、研究现状

matlab是由math works公司于1984年推出的一种面向科学与工程的计算软件，通过matlab和相关工具箱，工程师、科研人员、数学家和教育工作者可以在统一的平台下完成相应的科学计算工作。

matlab 本身包含了 600 余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，这样，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发。业内领先的工具箱算法极大的扩展了 matlab 的应用领域，所以matlab自推出以来就受到广泛的关注，信号处理工具箱就是其中之一，在信号处理工具箱中，matlab提供了滤波器分析、滤波器实现、fir滤波器实现、iir数字滤波器设计、iir数字滤波器阶次估计等方面的函数命令。

3.2、发展趋势

由于我们所面对的工程问题越来越复杂，过去所依赖分析的技术已逐渐不敷使用。利用电脑来分析及解决工程问题已是当今工程师的必要工具。使用 matlab 软件进行科学计算，能够极大加快科研人员进行研究开发的进度，减少在编写程序和开发算法方面所消耗的时间和有限的经费，从而获得最大的效能。

4、研究的主要内容及设计成果的应用价值

4.1、研究的主要内容

1、信号调制与解调的原理

众所周知，实际过程中信号传输都要经过调制与解调这一过程，由于消息传过来的原始信号即调制信号具有频谱较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因而，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，反之在接收端则需要有解调过程。但是在计算机中的模拟和实现都是采用数字化的方法的，如果将采样的频率放的高一些，数字的所造成的失真就不容易察觉了，采用计算机对信号进行处理的话，非常的方便，这也是数字代替模拟的的原因之一。

2、信号调制与解调的基本方式

在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。数字信号调制的三种基本方式，有振幅键控(ask)、频率键控(fsk)和相位键控(psk)。

在信号的解调中首先已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。检波后的信号，再经低通滤波，滤除高频信号，即可获得所需调制信号，实现解调。

3、信号调制与解调的matlab教本程序编制

利用matlab 本身包含了 600 余个用于数学计算、统计和工程处理的函数，就可以迅速完成科学计算任务而不必进行额外的开发，而且信号与系统，通信系统工具包可以很容易的使用matlab开发语言—— m 语言快速的实现信号调制与解调这一过程的仿真。

4、整个系统的实现过程

首先利用matlab编制教本文件，对信号调用相应的函数进行各种调制，产生各类已调波及对其进行解调，同时进行频谱分析，然后利用simulink工具箱对其进行解调仿真，通过改变参数并观测结果为系统的设计和改进提供了良好的依据。

4.2、信号的调制与解调的matlab仿真的应用价值

调制与解调是信号处理应用的重要问题之一，而系统的仿真和设计是设计过程中的重要步骤和必要保证。利用matlab可以很方便的进行通信系统的分析和仿真，尤其对于我们电子信息专业的教学与设计非常有利，另一方面还可以为开设《高频电子基础》和《信号与系统》等课程提供模拟信号的调制与解调的计算机虚拟试验。

5、工作的主要阶段、进度

(1)、XX年秋季学期第11周前

接受毕业设计任务书，学习毕业设计(论文)要求及有关规定。

(2)、XX年秋季学期第12~20周

阅读指定的参考资料及文献(包括10万个印刷符号外文资料)，基本完成开题报告、外文翻译等任务。

(3)、XX年年春季学期第1周

进一步修订完善开题报告、外文翻译，使其在内容及格式上符合毕业设计(论文)规范要求。

(4)、XX年年春季学期第2周到第6周

完成各单元电路设计，protel辅助分析。

(5) 、第6周至第12周

完成电路制作，调试。

(6)、第13周

完成毕业设计，全部成果交指导老师批阅。

(7)、第14周

毕业答辩

6、最终目标及完成时间

完成硬件设计，提供protel电路原理图及pcb印制版图，最终达到硬件软件能准确无误的应用的目标。

完成时间：第15周

7、现有条件

现有protel软件及制作硬件的必要设备，可以完成本课题的研究与设计。

参 考 文 献

1. 谢自美等 电子电路设计、实验、测试。 武汉： 华中科技大学出版社。 XX年7月。 二版

2. 全国大学生电子设计竞赛组委会。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编XX. 北京： 北京理工大学出版社。XX年1月。 一版

3. 孙继平等 900mhz dds|pll在矿井无线通信系统中的应用 煤炭科学技术 XX年10期

4. 张肃文等 高频电子线路。 北京： 高等教育出版社。 1993年4月。 三版

5. 王正谋 protel电路设计实用教程。 北京： 电子工业出版社。 XX年6月。 一版

6. 郭勇等 protel 99 se 印刷电路板设计教程。 北京： 机械工业出版社。 XX年6月。 一版

7. 许自图 电子电路彷真平台与教程。 武汉： 华中科技大学出版社。 XX年1月。 一版

8. 全国大学生电子设计竞赛组委会。 第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编94-99. 北京： 北京理工大学出版社。 XX年1月。 一版

9. 曾兴雯等 高频电子线路。 北京： 高等教育出版社。 XX年1月。 一版

10. 肖玲妮等 protel 99 se 印刷电路板设计教程。 北京：清华大学出版社。 XX年8月。 一版

11. 刘庆泉 任波 刘寅生 跳频通信中变通带锁相环路(pll)的研究 沈阳理工大学学报 XX年02期

12. 彭烨等 一种应用于fsk调制器的数字可编程振荡器 四川理工学院报 XX年01期

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开发软件的一个目的是针对目前普遍的图书馆借阅管理系统存在的功能不全，操作复杂，系统要求高等一系列问题，而设想一个具有个性化的图书馆借阅管理系统。该管理系统与mis系统相联系，在图书馆内部建成可靠，方便，并且功能齐全的mis系统。从而在图书馆对新旧书的反应;对书籍借阅的管理能力;对读者和图书馆工作人员的管理能力;对图书馆管理人员软件操作的适应时间和操作感觉这些方面都将大大的提高。当然对该软件的态度是渴望获得显著的社会效益。

开发软件的另一个目的是使其具有强大的实用价值，即它可以满足中小型图书馆的借阅与管理的需要。在一般的与科研机构，其下属的很多分支的研究中心，试验中心，各个，它们往往都有着自己的规模较大的图书资料室。而这些图书资料室由于本身规模不大因此其对书籍或资料的管理模式一般都比较旧，而且在没有能力也没有必要引进大型的图书馆管理软硬件的基础上，寻求一个针对中小型图书资料室的管理软件是必要的。

这种管理软件对硬件的要求很低，一般有一个比较简单的服务器与pc机组成的网络即可，再加上使用比较廉价、性能不错的软件，这样就可以以较低的成本来实现一个足够使用的功能，而这种模式也正满足了那种中小型资料室，图书馆的要求。但是目前对这种管理软件的开发还处于一种比较原始的阶段。开发者往往都是出于资金和时间的顾虑使用比较陈旧的技术，并且各为己见，并且很少涉及网络。可是当今是一个网络化的社会，像资料室，图书馆这样的信息机构不能与网络联系起来岂不可惜，再加上如今单机版的图书管理软件多如牛毛，去开发一个类似的软件无疑是一种在时间上、精神上和资源上的极大浪费。所以出于多方面的考虑觉得有必要为这种有需要的中小型图书馆。项目的具体目的：

1. 实现图书馆对外借书,还书的简易操作，提高图书馆对最平凡工作的效率。

2. 实现图书馆对所藏图书的按类别，书名等多方面的查询，最大的方便读者和图书馆工作人员对所需图书的查询。

3. 建立图书馆外借读者数据库，方便工作人员对读者进行有效管理。

4. 建立图书馆工作人员数据库，限定每个工作人员对软件操作的权限，最大限度的保护数据库。

5. 实现图书馆对新书入库的简单处理，并且建立书籍档案，方便进货。

2.本课题主要研究内容和预期目标 研究内容：

数据的安全性：

由于该系统统计管理单位的各种书目，人员数据及出入库数据，因此需要保证

数据的可靠性和安全性。对于软件方面，采用手动或定时对数据库采取备份，使由于数据破坏所产生的损失降到最低，同时便于恢复。

总体功能结构：

根据图书馆的基本要求和功能目标，总体框架是建立二个功能系统和二个支持系统。二个功能系统是：1.图书馆管理系统;2.外部读者查询系统。二个支持系统是：1.网络支持系统;2.数据库支持系统。

预期目标：

在myeclipse开发环境下,以j2ee为平台,运用jsp网络编程语言和struts2框架和oracle10g数据库完成了b/s模式的图书馆借阅管理系统。系统基本上实现了预期的各项功能，达到了任务书中的主要设计内容的各项任务，整个系统也在经过测试和不断地改正之后能够顺利运行。基本上实现了开题报告中的需求设计在程序编写，该系统能够实现:

1.读者在本系统的应用下可实现按照各种方式(如:书名,编号,作者)查询图书馆的藏书,方便的借阅图书,续借图书,归还图书,能够查询自己的借阅图书情况。

2.图书馆工作人员能够实现方便的对图书进行查询,方便的进行读者借阅情况查询,方便的进行借书还书处理等,便捷的对图书信息进行添加、修改、删除,分类管理等操作,对读者信息进行相关添加,修改,分类管理等操作。

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开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，经指导教师签署意见审查后生效。2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写，按成教处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3.学生查阅资料的参考文献应在3篇及以上(不包括辞典、手册)，开题报告的字数要在1000字以上。4.有关年月日等日期的填写，应当按照国标gb/t7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“XX年9月26日”或“XX-09-26”。

毕业论文开题报告1.本课题的研究意义××××××××(小4号宋体，20磅行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。2.本课题的基本内容××××××××(小4号宋体，20磅行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。毕业论文开题报告3.本课题的重点和难点××××××××(小4号宋体，20磅行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。4.论文提纲××××××××(小4号宋体，20磅行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。毕业论文开题报告指导教师意见：(对本课题的深度、广度及工作量的意见)指导教师：(亲笔签名)年月日系部审查意见：系部负责人：(亲笔签名)

--------------------------------------

1、结构要求

毕业设计(论文)一般由11部分组成，依次为：(1)封面(中英文)，(2)任务书(中文)，(3)开题报告(中文)，(4)中英文摘要及关键词，(5)目录(英文)，(6)正文(英文)，(7)参考文献(中英文)，(8)附录(英文)，(9)致谢(英文)，(10)文献综述(中文)，(11)外文文献翻译(中英文)。

2、各部分具体要求如下

2.1封面

采用学校教务处统一印制的封面。

2.2任务书

包括：设计(论文)题目、论文的原始数据、设计(论文)内容和要求、主要参考资料、设计(论文)计划进度表等。其中，“检查人签名”一栏和“指导教师批准日期”一栏由教师填写，其余均要求打印。论文题目分别用英文，中文写出。要求醒目，简短，符合论文内容，严格控制在25字(含25)以内，用三号字、加黑、英文用timesnewroman，中文用宋体；任务书封面除题目外，均用三号字、加黑、宋体字；其它页用小四号宋体字打印；日期采用阿拉伯数字。

2.3开题报告

开题报告不少于1500字。要求如下：

课题名称、院系名称、专业名称、学生姓名、指导教师都用中文，四号宋体。

正文用中文撰写，内容包括：课题的意义，所属领域的发展状况，本课题的研究内容、研究方法、研究手段和研究步骤以及参考书目等。采用小四号宋体。

2.4中英文摘要及关键词

中文，英文摘要一般在400字以内，但不得少于300字。摘要应简要介绍研究的课题内容、主要结论及创新之处，语言力求精炼。中英文摘要均要有关键词，一般为3—5个。字体为小四号宋体，各关键词之间要有1个空格及分号。英文摘要应与中文摘要相对应，字体为四号小timesnewroman。详见模板一、二。

2.5目录

“contents”用三号字、加黑、timesnewroman、居中书写，目录的各层次题目应简明扼要，其中第一层次题目采用小三号timesnewroman加黑，第二层次题目采用四号timesnewroman，第三层次题目采用小四号timesnewroman。题目和页码间用“……”相连，并标明页码。详见模板三。

2.6正文

正文一般不少于8000字。正文内容序号采用如下格式：

1(空一格)(小三号、timesnewroman，加黑，左顶格)

1.1(空一格)(四号、timesnewroman，加黑，左顶格)

1.1.1(空一格)(小四号、timesnewroman，加黑，左顶格)

正文(小四号、timesnewroman，两边对齐)

详见模板四。

2.7参考文献

参考文献中只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料。中外文分别排列，中文在前，外文在后。中文按第一作者姓氏的汉语拼音顺序排列，在姓名后面须标注拼音并加上逗号，外文按姓氏的字母顺序排列。参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。

根据《中国学术期刊检索与评价数据规范》的要求书写参考文献，并按顺序编码制，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过3人写“etal”(斜体)。

文后参考文献表的编排格式如下：

a.专著、论文集、学位论文、报告

[序号]作者.文献题名[文献类型标识].出版地：出版者，出版年.起止页码(任选).

b.期刊丈章

[序号]作者.文献题名[j]。刊名，年，卷号(期号)：起止页码.

c.论文集中的析出文献

[序号]写出文献作者。写出文献题名[a1.原文献作者(任选).原文献题名[c).

出版地：出版者，出版年。写出文献起止页码.

d.报纸文章

[序号]主要责任者.文献题名[n]。报纸名，出版日期(版次).

e.国际、国家标准

[序号]标准编号，标准名称[s].

f.专利

[序号]专利所有者.专利题名[p].专利国别：专利号，出版日期。

g.电子文献

[序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期引用日期(任选)，

h.各种未定义类型的文献

[序号]主要责任者.文献题名[z).出版地：出版者，出版年。

参考文献类型及其标识：

参考文献类型专著论文集报纸

文章期刊

文章学位

论文报告标准专利

文献类型标识mcnjdrsp

电子参考文献类型数据库计算机程序电子公告

电子文献类型标识dbcpeb

详见模板五。

2.8致谢

另起一页。“acknowledgements”采用timesnewroman四号字、加黑、居中。内容限1页，采用小四号宋体。内容不宜过于琐碎，简明扼要即可。

2.9附录

另起一页。附录的有无根据说明书(设计)情况而定。内容一般包括在正文内不便列出的冗长公式推导、符号说明(含缩写)、计算机程序等。“appendix”

timesnewroman四号字、加黑、居中。

2.10文献综述

另起一页。用中文书写，资料避免随意选取，内容必须与课题(或专业内容)有联系，紧扣论题。打印采用小四号宋体字。

2.11外文文献翻译

另起一页。“外文文献翻译”六个字用宋体四号字、加黑、居中。外文资料避免随意选取，内容必须与课题(或专业内容)有联系，严禁抄袭有中文译本的外文资料。英文原文在前，中文译文在后。内容不可少于3000汉字。打印采用小四号宋体或timesnewroman字体。

3几点具体要求

3.1语言表述

3.1.1要做到数据可靠、推理严谨、立论确正。论述必须简明扼要、重点突出，对同行专业人员已熟知的常识性内容，尽量减少叙述。

3.1.2论文中如出现一些非通用性的新名词、术语或概念，需做出解释。

3.2标题和层次

标题要重点突出，简明扼要，层次要清楚。

3.3页眉和页码

3.3.1页眉从正文开始，一律设为“武汉科技学院XX届毕业设计(论文)”，采用宋体，五号字、居中书写。

3.3.2页码从正文开始按阿拉伯数字(宋体小五号)连续编排，居中书写。

3.4图、表、公式

图：a.图中术语、符号、单位等应同文字表述一致。

b.图序及图名居中置于图的下方，用五号字timesnewroman。

表：a.表中参数应标明量和单位的符号。

b.表序及表名置于表的上方。

c.表序、表名和表内内容一律用五号字timesnewroman.

公式：编号用括号括起来写在右边行末，其间不加虚线，公式用五号字timesnewroman。

图、表、公式等与正文之间要有一行的间距；文中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章(或连续)编号。如：图2-5，表3-2，公式(5-1)等。若图或表中有附注，采用英文小写字母顺序编号。

图纸要求：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。提倡学生使用计算机绘图。

曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机或手工绘制。

3.5注释

注释是对论文正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明。按①、②、③、④……⑩形式，在文中需要注释处的右上角标出，注释一般排在该页页脚，左对齐。采用小四号timesnewroman。

3.6引文格式

直接引用内容超过40个字，需另起一段，前后与正文各空一行，左右各缩进4个字符，字号用timesnewroman五号字。另外，直接引用和间接引用均需要注明出处，采用脚注方式，按1、2、3、4……10的形式，在文中需要注释处的右上角标出，注释一般排在该页页脚，左对齐。脚注内容包括：被引述作者的姓氏、书刊出版的年代、被引述的页码，中间分别用逗号和冒号连接(如：olsen，1992：125-163)。

3.7打印规格

篇8

本文将参考管理决策方法与相关设计方法研究的成果,试图寻找一套对于我国设计师来说，明确可行的跨专业设计计划的方法体系。

本文致力于从简明实效的角度，为设计计划人员提供易于操控，而且便于和各个专业设计师进行沟通、交流的方法。要求该方法不仅对专业设计团队的计划环节有用，对个体设计人员的的设计工作也应具有指导作用。这就需要针对我国设计现状，从国内外各学科领域名目众多的相关方法中进行精心挑选，合理安排，科学综合的处理，创造出一套高效的计划方法来。虽然国外的相关成果业已成熟，但如何在众多不同侧重角度的方法中总结出理想的计划方法，需要我们对所有已知方法深入地认识和理解，同时明了我们设计各专业的工作规律，以期做到跨专业的有效性。

本文具有一定的难度。首先在对计划的理论性分析与研究中，需要树立对计划的正确理解与认识，进而廓清设计计划的概念。接着将在设计计划方法论层面的研究上，对设计计划及其方法论进一步阐述。鉴于国内现在并没有对设计计划有深入的的系统的研究，该书内容基本上属此方面问题的首次讨论，面临着缺乏大量相关经验及理论借鉴的景况，所以需要作者在目前积

累的实践性资料和相关学科的研究成果中加以总结与深化。

本文最大的难度在于资料的搜集上，国内相关资料匮乏且本方向的研究缺乏交流的气候，而由于我院互联网情报系统的不完善和出于对技术保密的考虑，也很难从互联网上得到理想的资料。作者只能从书店，图书馆和其他专业的老师和同学手中求取所需要的信息。当然本研究方向的直接信息是很缺少的，更多是从其它方向的研究成果中搜集所需要的信息资料。方法的研究是一个涉及面很广的课题，也需要从很多领域进行比较分，探索总结。而从一个学科到另一个学科的跳跃性研究，需要迅速转换思维及反复调整视点，这也对作者的思维技能，思考方式，学术视野及知识积累等方面的研究素质提出了很大的挑战。

2.选题依据

计划在今天已逐渐成为一门显学，大至国家事务，小至个人日常生活，社会各个领域都离不开计划，各类大大小小的成功项目，很大程度上都自觉或不自觉地导入，实施了相应的计划活动。计划学的兴起是知识经济时代资源整合化的大势所趋。而反映到艺术设计学的领域，我们可以发现，计划同样有极大的发展空间：如何设计，如何保证优良的设计，这都需要科学的调查研究，需要精准的分析定位，需要详实的设计依据，需要合理的组织安排，这些与我们通常理解的形式，风格的赋予层面的“设计”相异而相成的工作，就是设计计划的内容。而如何正确进行设计计划，存在着一个方法论的问题。在学科间的交叉融合成为当前学术主流的大环境下，设计计划应该可以打通各设计专业间的藩篱，为取得成功的设计提供行之有效的方法上的支持。

在设计先进国家，对设计计划方面已有一定程度的研究。尤其在设计方法研究方面，已取得比较成熟的结果，出现了一些有效的方法，如技术预测法，科学类比法，系统分析设计法，创造性设计法，逻辑设计法，信号分析法，相似设计法，模拟设计法，有限元法，优化设计法，可靠性设计法，动态分析设计法，模糊设计法等。这些方法侧重于不同的专业设计方向，而设计计划面临不同设计专业，更需要的是一种整合的灵活的解决问题的计划方法。这就需要我们针对计划自身的学科特点，从现有的成型的方法群中进行提炼，总结出一套适应现在情况的设计计划方法来。

3.研究方案的可行性和合理性

由于国际设计交流间的局限和我国设计界的特殊情况，尤其是国内设计教育上的某种封闭性和滞后性，我国业界对设计计划方法的认知尚不够深入，还缺乏一套完整的，在教学和实践中简明且易于操作的设计计划方法。经初步调查，当前学界内仅有的几本相关著作，也仅限于对西方某些设计方法与程序的简单的介绍，没有很专业地从计划的层面进行系统阐述，而市场上连篇累牍的相关书籍主要是从市场营销和工商管理方面着手，对设计类诸专业的设计计划，并不具备现实指导作用。所以亟待有这么一套专业性较强的设计计划方法及其论著出现。在某种程度上，本书的出现将对设计计划这一门新兴学科，起到填补教学用书空白的作用。而从技术的角度而言，本书的完成也有相当的可行性，在分院近几年来的设计策划课程的教学中，已为之积累了大量新鲜的实践性，经验性资料。而分院的教育架构，亦为这个跨专业的研究项目做好了充分的人力物力资源上的准备。

4．预期成果

篇9

2.项目研究背景：

所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。

编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比，新增内容约占15%，有重大修订的内容约占35%，保持和基本保持原规范内容的部分约占50%，规范全面总结了原规范实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。

3. 项目研究意义：

建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，

4.文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错，计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准(gbj68-84) 该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构，以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。

结构的作用效应 常见的作用效应有：

1.内力。

轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;

剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;

弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;

扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。

2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。

5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6.应变：如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类：

1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);

(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏)，或因过度的塑性变形而不适于继续承载; (3)结构转变为机动体系;

(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。

2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：

(1)影响正常使用或外观的变形;

篇10

(1)国内外的研究现状

1、网络教学的设计理论与方法的研究缺乏系统性

通过对国内外有关的学术刊物(如《电化教育研究》、《中国电化教育》、《Educational Technology》等)、教育网站和国际国内有关学术会议(GCCCE、ICCE、CBE等)的论文集进行分析，网络教学的设计研究主要是关于建构主义学习环境的设计和协作学习的设计等方面，缺乏系统的研究。可以说，网络教学的设计理论的研究还处于初级阶段，还有很多问题需要去研究和探索。例如，在网络环境下如何利用网络资源进行主动学习、利用虚拟情境进行探究学习、利用通讯工具进行协商学习、利用工具进行创造学习的设计以及教师指导性活动的设计等方面，都值得我们去研究。

2、网络教学的评价研究才刚刚起步

随着Internet应用的普及，网络教学已成为1种重要的教学手段和教学场所。然而，与传统教学相比，网络教学的质量保证体系却显得不够完善、健全。如何保证网络教学的质量，建立1个行之有效的网络教学评价模型，已成为网络教学研究的1个重要课题。时至2019年，教育部批准全国31所高校建立网络教育学院，但却没有制定出如何保证网络教育质量的相关政策。美国国家教育政策研究所(The Institute For Higher Education Policy)于2019年4月也发表了1份名为"在线教育质量：远程互联网教育成功应用的标准"的报告，然而，这些文章(报告)也仅仅是描述性的定义网络教学的评价指标，而对如何组织评价、如何获取定量数据、评价数据如何促进教学等方面则很少涉及。目前，网络教学的支撑平台中的学习评价模块往往只含有测试部分，而缺乏相应的分析与反馈。

(2)课题研究的意义

1、促进网络教学的发展，提高网络教学的质量

由于网络教学可以实现信息资源共享，在网上组织最优秀的教材和教法，使学习者在网上可以学到最新的知识，因此是教学改革发展的方向。通过本项目的研究与实践，使网络教学更能为学习者提供1个建构主义的学习环境，充分体现学生的首创精神，学生有更多的机会在不同情境下去运用他们所学的知识，而且学生可以根据自身的行动的反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案，从而提供网络教学的质量。2、寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习的教学设计的技术解决方案

3、完善和发展教学设计理论

网络环境下的教学与传统教学，不仅是教学环境的不同，在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。通过本项目的研究，能够解决网络环境下，教学如何进行教学设计，如何调控教学过程，如何有效实施教学活动以达成教学目标，是对教学设计理论的完善和发展。

2、课题研究内容

(1)研究的主要内容

1、网络教学设计理论体系的研究

包括教学目标的设计、建构性学习环境的设计、学习情境的设计、学习资源的设计、学生自主学习活动的设计、学生协作学习活动的设计、教师指导性活动的设计、学习评价工具的设计等。

2、基于网络环境下的教学策略与教学模式的研究

(1)网络教学策略的研究，如网络环境下的教学内容组织策略、网络环境下的教学情景营造策略、网络环境下的教学对话组织策略、网络环境下的的课堂管理策略等

(2)网络教学模式的研究，如项目化学习模式、探索性学习模式、研究性学习模式等

3、网络教学评价的内容体系、方法、步骤与模型的研究

4、网络教学设计系统软件的开发与应用

5、网络教学评价系统软件的开发与应用

根据上述研究内容，总课题下设如下子课题：

1、网络教学设计与教学评价的理论研究(谢幼如、李克东)

2、网络教学资源的开发(邓文新)

3、网络教学设计与教学评价系统的开发(柯清超)

4、Web课程的教学过程设计及支持系统的研究(陈品德)

5、网络教学设计与教学评价理论的应用研究(余红)

(2)课题的研究目标

本项目的研究目标是：运用现代教学理论与建构主义学习理论，通过教学改革与实验，探索网络教学的设计与评价的理论和方法，开发相配套的网络教学的设计和评价系统软件，探索普通中小学利用网络资源进行网络教学的途径与方法。

(3)预期成果形式

1、论文与专著

发表有关网络教学的设计与评价的1系列学术论文，出版专著《网络教学的设计与评价》。

2、电脑软件

开发《网络教学设计系统软件》和《网络教学评价系统软件》，制作《网络教学设计》专题教学(学习)网站，建立《教学设计》多媒体资源库。3、研究方法与技术路线

(1)研究方法与步骤

本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。

对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究，将采用行动研究方法。

对于个别带有创新性的，能提出重要见解的小范围的教学研究，则通过建立科学的假设，采用实验研究的方法。

关于教学模式的评价和有关教学效果的分析，则采用评价研究方法。

研究步骤如下：

2019年5月-2019年8月，收集资料，建立模型

2019年9月-2019年1月，开发软件

2019年2月-2019年8月，教学试验，评价修改

2019年9月-2019年12月，扩大试验，归纳总结

(2)关键技术

1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;

2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;

3、网络教学的教学评价模型的构建;

4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。

4、课题研究价值

(1)创新点

1、建立网络教学设计的理论体系与方法。

2、建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。

3、开发出操作性强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。

(2)理论意义

传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求，确立解决他们的方法与步骤，并对教学结果作出评价的1种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础，不强调对教学活动的绝对控制，逐渐放弃呆板的设计模式，开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性，从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。

(3)应用价值

1、通过课题的研究与实践，总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法，优化中小学课堂教学结构。

2、通过课题的研究与实践，探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式，使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。

3、通过课题的研究与实践，探索普通中小学利用网络资源的途径与方法，形成1批优秀的网络教学课例。4、通过课题的研究与实践，开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。

5、研究基础

(1)已有相关成果

1、曾于93年、97年两度获得国家级优秀教学成果奖，其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用，《多媒体组合教学设计》(李克东、谢幼如编著，科学出版社)多次再版发行。

2、出版的《多媒体教学软件设计》(含教材与光碟)(谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年)、《多媒体教学软件设计与制作》(含教材与光碟)(李克东、谢幼如、柯清超编著，中央广播电视大学出版社，2019年)和《信息技术与学科教学整合》(李克东、谢幼如、柯清超等，万方数据电子出版社，2019年)在全国广泛应用。

3、97年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文"4结合"教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果2等奖。

4、承担国家"95"重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》(简称96-750)《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》4个子课题的研制与开发，4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定，被评为优秀软件，并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版，在国内及东南亚地区发行。

5、2019年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件1等奖，并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》(谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年)。

(2)研究条件

华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科，华南师范大学教育信息技术学院是"211工程"重点建设学科单位，我国的教育技术学博士点之1。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名，其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中，对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索，并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地1个，在国内教育技术领域方面处于领先地位。

(3)参考文献

1、《多媒体组合教学设计》，李克东、谢幼如编著，科学出版社，1992年第1版、1994年第2版

2、《多媒体教学软件设计》谢幼如等编著，电子工业出版社，1999年

3、《信息技术与学科教学整合》，李克东、谢幼如主编，万方数据电子出版社，2019年

4、《学习反应信息的处理方法与应用》，谢幼如、李克东著，暨南大学出版社，1999年

5、《Global Education On the Net》，高等教育出版社、Springer 出版社，1999年

6、《教学设计原理》，R。M。加涅、L。J。布里格斯、W。W。韦杰著，华东师范大学出版社，1999年

7、《新型教学模式的探索》，谢幼如编著，北京师范大学出版社，1998年

8、全球华人计算机教育应用大会(GCCCE)第1届至第5届论文集，1997年(广州)、1998年(香港)、1999年(澳门)、2019年(新加坡)、2019年(台北)

9、《改善学习--2019中小学信息技术教育国际研讨会论文选编》，吉林教育出版社，2019年

10、《认知过程的评估》，J。P。戴斯、J。A。纳格利尔里、J。R。柯尔比著，华东师范大学出版社，1999年

11、《教育技术学研究方法》，李克东编著，北京师范大学出版社，2019年

6、研究组

本课题的研究人员由教学设计专家、信息技术教育应用专家、网络技术专家、学科教学专家、中小学教师、教育技术研究人员与研究生组成，以大学的教育技术研究所为核心，主要以广东、江苏、浙江、福建等地区的部分中小学以及西部1些网络环境较好的中小学为研究基地，辐射其他地区的中小学，借助信息技术产业的技术力量，实现理论、技术与学科教学的优化整合。

总课题组顾问：南国农教授(我国著名电化教育专家，西北师范大学)

李运林教授(华南师范大学电化教育系原系主任)

周君达教授(中央电化教育馆原副馆长)

苏式冬教授(广东教育学院原副院长)

许汉特级教师(广州市教研室)

总课题组组长：谢幼如教授(华南师范大学教育技术研究所)

李克东教授(华南师范大学教育技术研究所所长、博士生导师)

总课题组成员：柯清超博士生(华南师范大学教育技术研究所)

陈品德副教授、博士生(华南师范大学网络中心)

邓文新讲师(华南师范大学教育技术研究所)

余 红副教授(华南师范大学教育技术研究所)

总课题组秘书：王冬青博士生(华南师范大学教育技术研究所)

高瑞利硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

刘硕士生(华南师范大学教育技术研究所)

孔维宏硕士生(华南师范大学教育技术研究所)