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[關鍵詞]化工熱力學；能源化學工程；教學實踐；教學體會

化工熱力學是化工類學生的專業(yè)必修課程之一，主要講述熱力學定律在化學工程領域的應用，包括化工過程中各種形式的能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律及過程趨衡的極限條件等。它是培養(yǎng)學生分析和解決實際化工問題思維方法的重要專業(yè)理論基礎課[1-3]。然而該課程的課程內(nèi)容抽象、計算繁瑣，學生感到非常難學又缺乏實際應用，在課程學習過程中學生產(chǎn)生恐懼和厭學心理，達不到良好的教學效果，因此，我們對該課程的教學內(nèi)容和教學方法進行一些改革和嘗試，希望激發(fā)學生學習的興趣，進而更好地掌握這門課程，為后續(xù)專業(yè)課程的學習夯實基礎。武漢大學2013年新開設的能源化學工程專業(yè)是由1958年原武漢水利電力學院開辦的“電廠化學”專業(yè)發(fā)展而來，主要面向電力行業(yè)及高效潔凈能源領域(包括超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學電源等)，培養(yǎng)掌握化學與化工基礎理論及能源化學專業(yè)知識和技能的未來行業(yè)發(fā)展的領軍人物。目前，本專業(yè)主要有水處理、材料腐蝕與防護、化學監(jiān)督與控制、能源化學四個主要研究方向。為了適應學校對新專業(yè)發(fā)展和一流學科建設的要求，2015年在本專業(yè)大三學生中新增設了《化工熱力學》這門化工類專業(yè)的專業(yè)基礎課程。如何調(diào)動學生的課堂積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，夯實學生的專業(yè)基礎，使他們在54學時的學習過程中理解并掌握本門課程的基本概念，并且將抽象的理論與實際的能源化學過程聯(lián)系起來是本課程的核心教學任務。本文結合我校能源化學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，淺談《化工熱力學》的教學體會，著重對教學方式進行了探索和實踐，為培養(yǎng)能源化學工程領域的領軍人物奠定基礎。

1明確教學內(nèi)容與課程主線

結合我?！痘崃W》課程以工程應用為中心、專業(yè)研究方向覆蓋面廣等特點，我們選用了朱自強等編著、化學工業(yè)出版社出版的《化工熱力學》作為教材[4]，同時，也鼓勵學生使用部分參考教材(《化工熱力學》，馮新等編，2008；《化工熱力學(第二版)》，陳鐘秀等編，2000；《化工熱力學導論(原著第七版)》，J.M.史密斯等編，劉洪來等譯，2007)[5-7]?；崃W發(fā)展時間較長，已形成較完整的知識體系，如何在54學時內(nèi)有效地把關鍵知識點教授給學生是本課程教學實踐的關鍵。由于本專業(yè)學生在大二《物理化學》課程中已經(jīng)系統(tǒng)學習了理想氣體相關的狀態(tài)方程及其應用，因此在本課程教學中不再贅述，而是重點介紹工程實際應用較多的二參數(shù)狀態(tài)方程、化工熱力學分析、溶液熱力學、流體相平衡和化學反應平衡等。在教學實踐中，首先，詳細分析《化工熱力學》教材結構，圍繞主線內(nèi)容合理編排知識點；其次，建立好各知識點之間的邏輯關系，讓學生在大腦中建立化工熱力學框架圖；最后，根據(jù)能源化學工程專業(yè)的需要，適當刪減補充了教材內(nèi)容，結合學科動態(tài)，增強化工熱力學的應用能力，如燃料電池開路電壓的計算、水/二氧化碳共電解制合成氣過程中氣體組成的計算等。

2改變單一課堂教學模式，培養(yǎng)學生自主學習能力

化工熱力學課程設計的公式多而繁雜，學生在開始學習階段容易產(chǎn)生恐懼厭學心理，傳統(tǒng)的單一課堂教學模式具有“教師主導學生學習”的特點，與本課程“教師引導學生學習”的教學目的存在較大偏差。因此，應改變傳統(tǒng)單一課堂講授模式，充分采用“啟發(fā)式”和“參與式”相結合的教學方法。首先，教師在課前預習階段設疑(提出問題)，促使學生思考，復習舊知識，預習新知識；其次，教師在教學實踐過程中采用多媒體和板書相結合的教學方式解疑(解決問題)，并通過對例題和習題的講解加深學生對化工熱力學原理、方法和應用的理解，同時，教學過程中應避免陷于抽象的說教和枯燥的公式推導之中，重點講述化工熱力學知識點的應用條件和物理意義；最后，課堂教學結束后，教師主動與學生面對面交流答疑(探討問題)，并設置思考題讓學生查閱相關資料。通過“設疑—解疑—答疑”的漸進式教學方法達到對關鍵知識點舉一反三的目的，同時，吸引學生注意力，培養(yǎng)學生自主學習能力，提高學生學習的積極性和主動性。

3課堂教學與工程實踐密切結合，培養(yǎng)學生初步的工程觀點

化工熱力學由于理論性較強、基本概念多且抽象，而且本科生在學習過程中接觸科研課題及工程實踐的機會較少，將課堂教學內(nèi)容與科研課題及工程實踐緊密結合起來，建立“以應用為中心”、“探究式”的特色教學模式，緊密聯(lián)系我校在能源化學工程領域(特別是超臨界火電、核電、生物質(zhì)能、氫能、新型化學電源等方面)開發(fā)利用的化學工程實際問題，把學科前沿領域的科研成果帶入課堂，可以使他們強化科研思想、激發(fā)聽課興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力；同時，可以讓學生獲取利用化工熱力學基本原理解決工程實際問題提供思路和方法，培養(yǎng)學生初步的工程觀點。

4考核方式方法研究

傳統(tǒng)的期末一張考卷為準的考試方式不利于學生能力的培養(yǎng)，也不能全面地體現(xiàn)學生對所學知識的掌握程度，為了更加系統(tǒng)全面地評價學生對課程內(nèi)容的認識情況，我們對課程的考核方式方法進行了改革探索。目前，課程成績總評包括平時成績和期末成績兩部分，其中平時成績包括學生的課堂綜合表現(xiàn)、課程預習、平時作業(yè)三個部分，各占10%；期末考試采用開卷方式考試，考試的題目偏重于對知識點的理解和其在能源化學過程中的應用。然而由于該課程的課程內(nèi)容抽象、計算繁瑣，教學過程中發(fā)現(xiàn)仍有部分學生存在畏懼厭學心理，因此，在今后的教學實踐中應考慮進一步激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的主觀能動性，在課堂教學中引入分組討論，開展導向性的專題研究，將課程內(nèi)容與能源化學過程(特別是學科動態(tài))相結合，培養(yǎng)學生查閱資料和分工協(xié)作的能力，為學生下一步學習專業(yè)課程夯實基礎。

5結束語

在《化工熱力學》課程的教學實踐和嘗試中，首先要明確教學內(nèi)容與主線，打破單一的學生被動聽講的模式，理論聯(lián)系實際應用，調(diào)動學生學習的積極性和主動性，激發(fā)學生對教學內(nèi)容的興趣，并且在教學的過程中對教學方法進行改革創(chuàng)新，因材施教，為學生下一步學習更專業(yè)的能源化學工程知識和從事新能源行業(yè)工作奠定扎實的基礎。

參考文獻

[1]陸小華，馮新，吉遠輝，等．迎接化工熱力學的第二個春天[J]．化工高等教育，2008，3：19-21．

[2]梁浩，劉惠茹，王春花．《化工熱力學》教學實踐與嘗試[J]．廣東化工，2010，37(1)：157-158．

[3]李興揚，唐定興，沈鳳翠，等．化工熱力學教學改革與體驗[J]．化工高等教育，2011，3：71-73．

[4]朱自強，吳有庭．化工熱力學(第三版)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2009．

[5]馮新，宣愛國，周彩榮，等．化工熱力學[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2008．

[6]陳鐘秀，顧飛燕，胡望明．化工熱力學(第二版)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2000．

篇2

近年來以“翻轉(zhuǎn)課堂”為代表的在線課堂教學模式逐步進入高校，通過分析高?；瘜W類課程在線課堂的發(fā)展歷程，總結了其具有教學時空擴大、解答針對性強、演示實驗安全性三大優(yōu)勢，但是也存在學生學習自覺性較差、高校師生互動薄弱、知識點過度簡化、動手實踐無法替代這些不足，建議通過授課教師學科交叉背景、豐富的案例教學、合理的考試考核、強化課程考核測量與評價等環(huán)節(jié)逐步完善高校化學類在線課堂的教學。

關鍵詞:

高校;化學;在線課堂;教學模式

1高?；瘜W類在線課堂發(fā)展歷程

2004年，薩爾曼•可汗用計算機遠程指導他表妹學習數(shù)學，后來他開始錄制十幾分鐘的教學視頻放到網(wǎng)絡上，供其他人下載學習。2007年，在前期的積累下，薩爾曼•可汗創(chuàng)立了可汗學院，興起了“翻轉(zhuǎn)課堂”為代表的在線課堂教學模式［1］。近10年來，在線課堂不僅在國外發(fā)展迅速，在我國也是逐漸被廣大師生接受。2000年以前，受制于電腦硬件軟件價格高昂，國內(nèi)大多數(shù)高校非計算機類的專業(yè)的教學過程只有較少的使用電腦。進入21世紀的前5年，PPT這種教學手段廣泛進入了國內(nèi)高校的課堂，但是大學生個人電腦的持有率還較低。2005年以后，個人電腦基本在大學生中普及，雖然這一時期電腦軟硬件價格下降了，但是網(wǎng)絡通信的費用還是比較高，同時網(wǎng)速較慢也制約了利用網(wǎng)絡進行教學，這一階段，雖然國內(nèi)很多高校制作了精美的精品課程網(wǎng)站，但是這些網(wǎng)站基本沒有互動，且較少更新。2010年之后，智能手機迅速發(fā)展，同時網(wǎng)絡資費大幅度下降，為國內(nèi)高校在線課堂的全面發(fā)展提供了基礎［2］。近幾年來，國內(nèi)高校大量的在線課堂紛紛呈現(xiàn)出來，但是基本偏向文科類和通識教育，理工科在線課堂不多，其中的化學類在線課程就更加少了。截止2017年3月15日，在國內(nèi)幾大主要在線課堂平臺上搜索題目中帶有“化學”的課程，其結果如下:(1)在超星公司爾雅通識課有復旦大學的化學與人類、浙江大學的化學與人類文明2門;(2)“智慧樹”在線學習網(wǎng)有蘭州大學的化學工程基礎、中國海洋大學的食品化學、天津中醫(yī)藥大學的生物化學3門。第三，清華大學“學堂在線”課程有9門，分別為清華大學的有機化學、四川大學的化學反應工程、清華大學的材料化學導論、哈爾濱工業(yè)大學的水分析化學、北京大學的化學與社會、臺灣新竹交通大學的微觀化學世界、哈佛大學的生物化學原理、麻省理工學院的固體化學導論、美國戴維森學院的藥物化學。第四、網(wǎng)易公開課在線學習課程較多，有大連理工大學的改變世界的化學、南開大學的化學類專業(yè)導論、化學與社會、中國科學技術大學的化學與日常生活中的安全、中國石油大學的身邊的物理化學世界、濟南大學的化學與人類健康、天津大學的化學漫談、安徽大學的化學與科學素養(yǎng)、湖南大學的化學與能源、南京理工大學的神奇的化學元素、河北工業(yè)大學的綠色化學技術、河南大學的走近化學，加利福尼亞大學歐文分校的普通化學、有機化學、化學生物導論、熱力學和化學動力學，麻省理工學院的魔術背后的化學、固態(tài)化學導論、化學原理、耶魯大學的新生有機化學、可汗學院的基礎化學、有機化學?？梢钥闯鰢鴥?nèi)大學的課程仍是以科普通識教育為主，雖然也有少數(shù)高校為專業(yè)性比較強，但相對于國外高校較弱。

2高校化學類在線課堂教學模式的優(yōu)勢

有統(tǒng)計分析表明，可汗學院制作的一些課程比美國常青藤高校制作的一些免費課程還受歡迎，因為在國外許多高校的在線課程，依舊主要是只錄制教師上課的過程，某種層面來講，依舊是滿堂灌的一種形式，而可汗學院則強調(diào)了學習的過程。大量的研究表明，學生無法在接近一個小時的課堂里高度保持注意力集中，而可汗學院的每個在線課堂視頻則比較簡短，在十幾分鐘內(nèi)完成，可以保證學生高度的注意力［3］。同時把教學的時空界限打破，不在拘囿于過去的學校，而可以學生在課下觀看視頻進行提前自學，然后將某些不理解的內(nèi)容帶到課堂上由授課教師答疑解惑，從而完成一個知識點的學習。除了以上這些共性的優(yōu)點之外，高?；瘜W類在線課堂還有自身的優(yōu)勢，就是化學演示實驗，對于專業(yè)學習化學的大學生而言還是必須了解的，但是由于某些危險性存在以及課時的限制，無法在學校實驗室課堂上展示，這時利用在線課堂的安全性就體現(xiàn)出來了。

3高?；瘜W類在線課堂教學模式的不足

但是由于在線課堂在高校中推廣的時間短，還是存在一系列的問題。首先，高校學生的學習積極性相對較為薄弱，尤其是缺乏高考等一些大型考試的指揮棒，學生課下提前自學的熱情和態(tài)度相對不高，甚至在一些網(wǎng)購平臺例如淘寶出現(xiàn)了代看在線課堂視頻的服務，尤其是一些通識教育課程居多。這主要是由于在線課堂時空分離的帶來的一個不足，無法實現(xiàn)學生學習過程的實施監(jiān)控。產(chǎn)生這樣的一個很大因素與學生的學習態(tài)度迷失，缺乏對專業(yè)、對課程的應有熱情。其次，高校教師與學生之間的熟悉程度有限。由于高校課程設置的特點，學生不再像中小學那樣有固定的教室可以長時間的在一個教室里，而教師在在教室的時間同樣較短。再加上學生人數(shù)往往較多，甚至有一百人以上的大班教學，教師與學生之間缺乏一定的默契和了解，這對于開展在線課堂中的課堂答疑環(huán)節(jié)存在一定的不利。第三，在線課堂教學模式可能存在過度簡化的缺陷，因為在線課堂時間較短，有些本來需要用數(shù)學公式做嚴謹證明的內(nèi)容，往往用特定的例子去解釋說明，從而不具有廣泛的應用性［4］。以高?；瘜W類課程為例，尤其是理論性較強的物理化學，還是需要數(shù)學公式的推導，在過去已有的PPT模式之下，已經(jīng)存在學生反映進度較快，沒有用黑板板書效果好，而現(xiàn)有的在線課堂這樣的過渡簡化進一步加深了。最后，在線課堂模式不可替代實驗動手操作，化學類課程雖然有些演示實驗可以采用在線課堂的模式，但是還是有很多的實驗技能需要學生通過在實驗室中親手操作才能掌握。這些實踐技能用教學視頻是無法替代。

4高?；瘜W類在線課堂教學模式的發(fā)展對策

首先，不同專業(yè)的化學類課程授課教師應具有交叉化的學科背景。高校非化學化工專業(yè)學生在化學類課程學習的熱情不高漲很大一部分原因是由于往往這些課程由純化學背景的教師任課［5］?；瘜W專業(yè)科班出身的教師雖然能保證化學教學上的深度，但是無法保證化學教學的廣度，教師需要完善自身的學習，才能更好的通過簡短的在線課堂上對學生進行引導。第二，在線教學設計需要更多的引入案例教學，例如環(huán)境專業(yè)，可以以大氣污染引入化學反應動力學的學習，如果只是簡單羅列物理化學的基本公式，會造成學生本專業(yè)上缺乏認同感，進而影響學習興趣。只有深入研究教學過程，并通過準確的案例指出哪些化學知識點在哪些環(huán)境保護與治理的實踐中如何應用，才能使學生在學習興趣上強化。第三，完善考試考核形式，不能只注重在線考核，也要注意線下的考核。但是同時要注意考試考核的難度與廣度，不能所有的專業(yè)一刀切，采用一個難度，還是應該充分考慮不同專業(yè)的特點，根據(jù)這個專業(yè)的課時以及后續(xù)相關課程的要求，進行設計考試考核，實現(xiàn)課前在線課堂預習、教室答疑解惑、課后作業(yè)鞏固等環(huán)節(jié)的全方位考核。第四，強化高?；瘜W類課程的考核測量與評價。在高校雖然一般考試有試卷分析與考核評價，但是形式過于簡單，往往是簡單的劃定一下成績的比例，再對比較突出的問題進行主觀性的文字描述，缺乏大量的數(shù)據(jù)分析。這一方面是由于高校化學類課程的考核相對于中學較少，中學一般一個學年有多次考核，能達到月考甚至是周考，而在高校一門化學課程往往只有在一個學年考核一到兩次，這樣的考核，無法使任課教師掌握學生學習的動態(tài)，這時候，對學生成績的測量與評價更加顯得重要，一方面可以給本學期授課學生成績進行合理分析，還可以進一步指導下一學期或者學年的教學工作。

5結論

以“翻轉(zhuǎn)課堂”為代表的在線課堂教學模式在高?；瘜W教學中還是比較新穎的，在今后的推廣中，需要進一步強化其優(yōu)點，克服其不足，使之能夠較好的為高?；瘜W教學提供有力的支持。

參考文獻

［1］牟新利.公共選修課“疾病、藥物與健康”翻轉(zhuǎn)課堂的實證研究［J］．大學教育，2015(7):147－148.

［2］瞿旭晟.大規(guī)模開放在線課程對國內(nèi)高校課堂教學的影響與對策［J］．長春教育學院學報，2014(2):105－106.

［3］張小坡，魏娜，靳德軍，等．基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂法探索天然藥物化學教學［J］．廣州化工，2016，44(12):191－193.

［4］袁素真，衡衍.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的優(yōu)缺點分析［J］．長江叢刊，2016(21):235－235．

篇3

關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；供水管理

Abstract: will the geographic Information System (Geographical Information System, GIS) applied to the city water supply network management Information System, water supply for the city to provide a new management System, the System structure of the studies, part of this System and the main technology application were discussed.

Keywords: geographic information systems; Water supply management

中圖分類號：C922文章標識碼：文章編號：

隨著計算機技術與網(wǎng)絡技術的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的應用得到了飛速的發(fā)展，在應對自然災害、公路建設管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃中起到了重要作用。地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System, GIS）的主要工作領域是地理空間數(shù)據(jù)的處理，人工渠道具有典型的線性地理特征，適合應用GIS 進行可視化、形象化的管理和表達[[1] 陳述鵬,魯學軍,周成虎. 地理信息系統(tǒng)導論[M] . 北京:科學出版社,1999.

[2] 郭洪良, 管理信息系統(tǒng)在供水管網(wǎng)中的應用[J]. 化學工程與裝備, 2010, 10: 205-206

][1]。GIS系統(tǒng)是融計算機圖形與數(shù)據(jù)庫于一體，存儲和處理空間信息的高新技術，它把地理位置和相關屬性有機地結合起來，并借助其獨有的空間分析功能和可視化表達方式，提供各種輔助決策功能。

供水管網(wǎng)是城市供水系統(tǒng)的重要組成部分，且是隱蔽、分散的工程，管理的難度較大，而且目前我國大部分供水企業(yè)管網(wǎng)管理方式都比較傳統(tǒng)、落后。因此，引入地理信息系統(tǒng)對城市供水管網(wǎng)管理進行輔助決策，對提升城市供水管網(wǎng)科學化管理水平，提高城市供水管理的工作效率有著重要意義。

1 城市供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前，我國供水行業(yè)管理總的來說還是“粗放型”，供水電耗較大、管網(wǎng)的漏失也比較嚴重。能源緊張是世界性問題，但隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，能源矛盾在我國尤為突出，節(jié)約能源成為我國基本國策。由于供水規(guī)模不斷放大，供水電耗也日增，供水電耗在制水成本中約占30％～50％比例，因此降低供水電耗不僅可以緩解國家能源緊張的形勢，而且提高了供水企業(yè)的經(jīng)濟效益。

給水工程是城市的重要基礎設施，是社會生產(chǎn)和人民生活的命脈，在保障經(jīng)濟建設和人民生活中發(fā)揮重要作用。隨著國民經(jīng)濟的飛躍前進，我國給水事業(yè)得到了迅速的發(fā)展，至2005 年全國497個城市設有水廠1920 座，日供水能力達8382.5萬立方米。按照建設部規(guī)劃，“八五”期間平均每年供水量遞增515萬立方米，“九五”期間平均每年供水量遞增710萬立方米，到世紀末城市年需水量將超過600億立方米。給水事業(yè)已開始處于“大發(fā)展大提高”階段，已經(jīng)由單純的增加水量向著加強管理、提高效益、提高供水安全性的方向發(fā)展。我國制訂的供水行業(yè)2000 年規(guī)劃提出了兩項提高(安全、效益)和三項降低(電耗、藥耗、損耗)的發(fā)展目標。為達到這一目標，必須提高供水行業(yè)的管理水平，實現(xiàn)管理的科學化和現(xiàn)代化[2]。

2 系統(tǒng)總體要求

2.1 系統(tǒng)設計總體目標

系統(tǒng)的總體目標是：高效、規(guī)范的管網(wǎng)圖形檔案信息管理，嚴謹、科學的管網(wǎng)運行狀態(tài)管理，及時、有效的輔助決策服務。整個系統(tǒng)建成后將實現(xiàn)：①澄海城區(qū)范圍內(nèi)管網(wǎng)圖籍資料的計算機管理；②能夠快速提供準確的搶修、施工方案決策支持；③查詢各種供水管網(wǎng)信息，提供標準的規(guī)劃、設計圖紙；④實時有效的管網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測分析，提供供水調(diào)度決策支持；⑤管網(wǎng)運行狀態(tài)分析，對規(guī)劃、設計和現(xiàn)有管網(wǎng)做出適當?shù)脑u估；⑥統(tǒng)計和各種供水信息。

2.2系統(tǒng)的設計原則

系統(tǒng)的設計遵循軟件行業(yè)規(guī)范,充分考慮先進性、實用性、安全性和可擴展性，采用先進的主流軟件技術。在數(shù)據(jù)安全性的設計上，采取限定數(shù)據(jù)使用權限、定義用戶級別等措施保證數(shù)據(jù)的安全性；在系統(tǒng)可擴展能力上，采用系統(tǒng)結構的優(yōu)化設計以及靈活的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),使各功能模塊在相互關聯(lián)的基礎上盡可能獨立操作運行。保證系統(tǒng)能隨著軟件的升級不斷更新版本或擴充功能。

2.3系統(tǒng)的特點

①先進性

系統(tǒng)是采用面向?qū)ο蟮脑O計方法，使用Visual C++面向?qū)ο笳Z言和先進的GIS開發(fā)包，以Windows xp操作系統(tǒng)為平臺開發(fā)的應用系統(tǒng)。

②實用性

系統(tǒng)的設計以實用性為目的，吸取國內(nèi)外地理信息系統(tǒng)軟件的優(yōu)點，并結合中國國情及管線信息管理的實際，以保證系統(tǒng)建成后能盡快地投入實際運行，發(fā)揮作用。

③標準性

系統(tǒng)的各類信息分類編碼嚴格遵循現(xiàn)行的國家標準和行業(yè)標準，對標準中未涉及的內(nèi)容制定系統(tǒng)內(nèi)部標準進行規(guī)范化處理。

④擴展性

系統(tǒng)在軟硬件和數(shù)據(jù)等方面留有一定的擴展余地,具有與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。

⑤合理性

系統(tǒng)進行軟硬件配置時，充分考慮軟件和硬件及應用方面的性能價格比，使系統(tǒng)的配置最為合理。

⑥安全性

系統(tǒng)在運行、維護等方面有較高的穩(wěn)定性，以保證數(shù)據(jù)的安全，防止數(shù)據(jù)非正常損壞和丟失。

⑦方便性

系統(tǒng)界面設計友好、便捷、美觀大方，各項操作簡便、靈活。

3 系統(tǒng)總體設計

3.1軟硬件設計

操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫配置：軟件平臺：Mapinfo 網(wǎng)絡平臺；數(shù)據(jù)庫軟件：Access 和關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)RDBMS（服務器端為SQLServer）；輔助工具：AutoCAD；開發(fā)工具：VB，MAPBASIC；應用軟件：“供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)”軟件；操作系統(tǒng)：Windows 9x，Windows NTServer，Windows 2000 Professional， Windows XP。

網(wǎng)絡設備：網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)卡、網(wǎng)線；服務器：工作站或小型機（如果使用微機型服務器，建議主頻在800MHz 以上）；微機：PentiumⅢ以上，主存64MB以上，硬盤10 GB；工程掃描儀：如Contex（A0 幅面）800 dpi；噴墨繪圖儀：如HP750；數(shù)字化儀：A0 幅面；打印機：針式、激光或噴墨打印機。

3.2模塊功能設計

根據(jù)系統(tǒng)總體目標及設計原則，以及系統(tǒng)所要具備的項目技術內(nèi)容，結合Mapinfo 的二次開發(fā)平臺的特點，將整個系統(tǒng)分成九大功能子系統(tǒng)。

1）管網(wǎng)圖形輸入編輯子系統(tǒng)：提供方便管理供水管網(wǎng)的手段，能迅速直觀地構造整個網(wǎng)絡，建立與網(wǎng)絡元素相關的屬性數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)具備供水管網(wǎng)各組成成分的屬性數(shù)據(jù)輸入、外業(yè)探測的供水管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入、管網(wǎng)編輯、設計以及外掛數(shù)據(jù)庫等功能。

2）管網(wǎng)編輯設計子系統(tǒng)：對管線、管點的空間數(shù)據(jù)各種操作和編輯；對管線、管點參數(shù)和屬性的編輯和統(tǒng)改。

3）管網(wǎng)管理子系統(tǒng)功能：通過查詢工具的查詢方法（按管線查詢、按照所在區(qū)域查詢、按照設備種類進行查詢、按照條件查詢、模糊查詢）可快速對目前的管網(wǎng)信息進行全面了解和詳細分析，從而能指導管理人員進行高效而正確地查詢和分析。

4）用戶水表管理子系統(tǒng)：提供與收費系統(tǒng)的接口，以獲取完整的用戶信息；查詢各種用戶、水表屬性，實時讀取水表用水量。

5）日常臺賬管理：包括日常維修管理、定期維修管理、接水工程管理三個相對獨立的臺帳，分別提供相應的編輯、查詢、統(tǒng)計工具。

6）事故處理子系統(tǒng)：包括兩個模塊，一是爆管事故處理（管網(wǎng)中突發(fā)的爆管等漏水事故發(fā)生后，只要用戶指定漏水位置，事故處理子系統(tǒng)就能夠自動制定出合理的處理方案以便及時排除故障）；二是火災事故處理（在城市中突發(fā)火災時，用戶只需指定失火處，并給定搜索條件，系統(tǒng)將能夠根據(jù)搜索條件，找出可用的消防栓，提供給消防部門）。

7）檔案管理子功能：提供各類管件的施工資料和竣工資料的管理，能夠查看任何管件的施工竣工資料，或根據(jù)施工竣工資料信息查看屬于相應施工竣工記錄的全部管件，并根據(jù)施工竣工資料快速查詢、統(tǒng)計和出圖。

8）管網(wǎng)維護子系統(tǒng)：維護管網(wǎng)拓撲完整性和數(shù)據(jù)的一致性，管理個管線維修記錄，及時發(fā)出管件更換預警。

9）系統(tǒng)管理維護功能：包括系統(tǒng)安全權限設置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理功能和數(shù)據(jù)備份和恢復功能。

3.3 人機接口設計

人機接口是用于計算機系統(tǒng)和用戶通過屏幕進行一系列詢問與問答的交互過程，其任務是確定上述交互的方法、內(nèi)容與具體格式。該系統(tǒng)提供的交互方式有菜單法、填表法，系統(tǒng)響應時間段短，對話清楚簡單，無二義性，操作方便和友善的用戶界面。