前沿技术论文

今天小编为大家精心挑选了关于《前沿技术论文(精选5篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。摘要：定期动态监测国际教育技术学学科发展动态，有助于缩小国内外教育技术学研究的差距，并在借鉴国际同行研究成果和实践经验的基础上，破解国内教育技术学研究的难题。

第一篇：前沿技术论文

无线通信技术前沿介绍

引言：随着电子技术和网络技术的不断完善和进步，我们的生活发生了翻天覆地的变化，无线通信技术作为传统通信技术的改良和换代产品，在技术方向和实现手段等方面都将带领我们进入一个全新的数字通信时代。

本文通过对无线通信技术的现状分析以及在我国的发展来介绍这些技术的前沿状况。

一、分析无线通信前沿技术

RFID技术

a）概念

RFID（RadioFrequencyIdentification）是一种无线射频识别技术，它是自动识别技术的一种。RFID类似于条码扫描，条码技术是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。

b）应用

自2004年国家金卡工程[2]将物联网RFID应用试点列为重点工作以来，金卡工程每年都推出新的RFID应用试点工程。该产业市场规模在逐年增加，2009年85亿，2010年120亿，2011年已达到179.7亿。射频识别RFID技术已在我国第二代居民身份证、城市公共交通“一卡通”、电子证照与商品防伪、特种设备强检、安全管理、动植物电子标识、以及现代物流管理等领域启动了应用试点并发挥了巨大能量。

c）浅析

RFID射频标签是承印物与电子技术的一个典型组合应用。其在承印物上就包含了存有产品信息的IC芯片与天线组成的射频电路，通过天线接收来自专用阅读器所发射的射频信号，并应答出标签芯片中所包含的数据信息，也可送入主计算机进行处理，从而实现产品非接触式的识别、查找与管理，打破了传统条形码识别的局限性。

RFID的优势在于，其具有安全性、可重复使用、穿透性、抗污染和耐用性、体积小形状多样、数据容量大、可靠识别高速移动物体，远距离读取等。但RFID并非已经取代条码技术，因成本低，有完善的标准体系和普遍的市场接受力，条码技术仍有市场，而RFID的内存芯片成本相对较贵，且开发难度大，目前在我国仍有较大的发展空间。

二、ZigBee技术

1.概念

ZigBee是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。ZigBee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。

2.应用

该项技术主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。可以针对工业自动化、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、农业自动化和医疗护理、油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。

3.浅析

具有低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段等特点的ZigBee技术，目前已经展示出了非凡的应用价值。因其超低功耗、抗干扰和网络的健壮性等优点，使其在无线传感器领域发挥出巨大的作用。

该技术的出发点是发展成为易搭建、低成本的无线网络。当产品需求为成本低、电力要求低、体积小、避免频繁更换电池、覆盖较大范围时，则可以考虑使用ZigBee技术。

但事实上，目前的Zigbee最大的缺点却是价格相对昂贵，其次协议占带宽的开销量对信道带宽要求较高，而这反过来会影响通讯距离和环境适应性，于是只好提高发射功率，进而无法满足低功耗等优势特点。可见，现下Zigbee最大的优点是提供了一个业界标准，从而可以实现不同厂家的产品互相替代，对促进竞争、繁荣市场以及长远意义上的环保有利，但这一点是经济学上的优点，不少技术人员并未理解到，从而在技术角度片面夸大了那些本不是优点的“优点”。这也说明了ZigBee技术的开发难度在于其复杂的协议。

三、4G

4G技术支持100Mbps～150Mbps的下行网络带宽，也就是4G意味着用户可以体验到最大12.5MB/s～18.75MB/s的下行速度。这是当前主流移动3G（TD-SCDMA）2.8Mbps的35倍，中国联通3G（WCDMA）的25倍。

支持4G技术的移动设备可以提供高性能的汇流媒体内容，并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目，从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。

此外，4G的无线即时连接等某些服务费用会比3G便宜。还有，4G有望集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。

4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统通信技术为基础，并利用了一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话，那么4G通信会是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路，这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。

与传统的通信技术相比，4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。然而，在通话品质方面，移动电话消费者还是能接受的。随着技术的发展与应用，现有移动电话网中手机的通话质量还在进一步提高。

新技术、新变化、新需求为工程师们创造了一个非常复杂的全新环境，他们需要使用新一代射频及无线测试工具，来应对当前更为严峻的设计挑战。 而随着近年来电子设备的高度集成，3G、4G（LTE、WiMAX）、5G WiFi（802.11ac）为代表的无线通信的快速发展，以及物联网、RFID、ZigBee的广泛应用。新应用领域、新技术推动射频微波及无线通信技术全面快速的发展，中国已成为该领域增长速度最快的市场之一。

参考文献

[1]引自《RFID 技术与在物联网中的应用》——《电子设计工程》2011/17期.

[2]引自《基于RFID技术的新型智能电子机票设计》——《信息技术》2007/03期.

[3]引自《Zigbee技术在无线传感器网络中的应用》——《现代电子技术》2008/02期.

[4]《Wireless location technology and its application》——《Engineering Sciences》2011/04期.

（作者单位：西北民族大学电气工程学院）

作者：宋健

第二篇：电力营销前沿技术应用

[摘 要] 本文阐述电力营销自动化、推进电动汽车及其充电设施的接入、智能家居和智能楼宇/小区的建设，这三项重要的电力营销前沿技术的应用，并结合实际分析其对电力营销的影响。

[关键词] 电力;营销;前沿技术

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 053

[

为了适应市场化需求，电力企业迫切地希望利用信息化、自動化、智能化的营销前沿技术来促进电力营销工作水平的提高。

1 推进电力营销自动化技术应用

1.1 电力营销自动化的概念

电力营销自动化就是通过先进的通讯技术、电子技术和网络技术，实现对电力营销信息的加工以及处理，达到电力营销信息综合处理，进行辅助决策自动化，为电力营销服务的目的，使电能商品能够迅速、及时、可控、便捷、主动地服务于电力用户的一种管理方法。

1.2 电力营销自动化对电力营销的影响

营销自动化水平的提高，保证了供电范围内所有信息传输的效率，提高了其时效性，还提高了上层管理部门作决策的效率和应对突发事件的反应能力;营销自动化水平的提高，有助于完善各级营销系统中各种数据的流程管理和汇总管理，减少了因数据不统一造成的误差和统计麻烦，减少了不必要的成本开支。实行营销自动化，不仅统一了系统，核实了标准，减少了系统改造升级和维护的成本，还将用户的信息联网公开，使电费直接划拨入账，不用层层上缴，便于供电用户跨所缴费和供电企业及时收费，完成营销目标。同时，还统一了业务办理的流程，提高了用户业扩报装等业务的办理效率，有利于提升电力部门的形象，提高其社会效益和经济效益，完善服务品质，加强供电企业的市场竞争力。

2 推进电动汽车及其充电设施接入

2.1 电动汽车及充电设施的概念

电动汽车是指以电能为动力的汽车，一般采用高效率充电电池、或燃料电池为动力源，其主要类型有纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车。其充电设施主要有：分散设置的交流充电桩;配备多台直流充电机和交流充电桩、集中设置的充电站;配备地面充电系统的换电站。

2.2 电动汽车及充电设施的接入对电力营销的影响

电动汽车的大规模接入，将直接推动售电量的增长，到2015年，我国纯电动汽车保有量已达到266万辆，全年电力需求在212亿kWh。在节能减排和电力增供扩销的双重要求下，电网企业应主动研究电动汽车市场和电动汽车充电对电网技术、经济等层面带来的影响，实施与之相适应的营销策略。利用既有的技术、品牌和客户服务优势，以电网为基础，研发和扩充智能充电设备，智能充电桩根据分时电价，制定出最优充电方案，自动完成汽车充电启停控制;建立完善的电动汽车充电服务体系，提供网络式智能充电管理服务，结合技术创新和电力营销，通过智能电网形成电动汽车与电网G2V和V2G双向互通，在降低充电成本的同时，达到削峰填谷的效果，实现客户和电网企业共赢;将电动汽车作为移动的分布式储能单元接入电网，用于旋转备用、新能源接入，提高电网供电灵活性、可靠性和能源利用效率，延缓电网建设投资;创造和推广最经济的充电运行模式，向电动汽车的产业链下游延伸，扩展电网企业的业务范围，全方位占领电动汽车充电市场。

3 推进智能家居和智能楼宇/小区建设

3.1 智能家居和智能楼宇/小区的概念

智能家居是应用先进的计算机、通信和传感技术，将与家居生活有关的各种设备和应用系统有机结合到一起，既可在家庭内部实现家居设备的自动控制、信息共享和通信，又可与家庭外部网络进行信息交换，实现家居设备远程控制。智能家居的主要目标是为人们提供一个集服务、管理于一体，高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

智能楼宇/小区是采用光纤复合低压电缆或电力线载波等先进技术，构建覆盖居民所在的小区通信网络，通过用电信息采集、双向互动服务、小区配电自动化、分布式电源及储能、电动汽车充电、智能家居监控等新技术成果，综合了计算机、通信、控制、测量等多学科技术，是多领域、多系统的集成应用。

3.2 智能家居和智能楼宇/小区的建设对电力营销的影响

智能家居和智能楼宇/小区建设与电力营销密切相关，直接面对千家万户，又关系到电网企业的经营效益，具有社会关注度高、对企业影响面大等特点。智能家居和智能楼宇/小区建设的快速推进，为电力营销带来的巨大的机遇，电网企业和用户之间的关系越来越密切，联系也越来越广泛，信息化、智能化手段也越来越丰富，使传统电网逐步转变成用户和供电企业双向互动的信息、服务网，客户使用电能这种清洁能源的意愿日益强烈，客户使用电能的比例大大增加，用电量也会大幅增涨，将进一步提升电力企业的经济效益，给电力营销将带来革命性的变化。

作者：王玲玲 马晨光 史铠齐

第三篇：国际教育技术研究的热点与前沿

摘要：定期动态监测国际教育技术学学科发展动态，有助于缩小国内外教育技术学研究的差距，并在借鉴国际同行研究成果和实践经验的基础上，破解国内教育技术学研究的难题。针对国际教育技术学领域5本最具影响力的SSCI期刊近20年(2000-2019年)所刊载的7807篇论文进行的文献计量分析发现：国际教育技术研究领域目前已形成了以John Cowan、Gwo-Jen Hwang以及 Nick Rushby等107人为核心作者，以英国开放大学、台湾师范大学、台湾科技大学、南洋理工大学等133个机构为核心研究机构，以美国、英国、中国台湾、澳大利亚和中国大陆等32个国家或地区为核心的研究力量;研究热点主题包括教育游戏与学习环境、质性研究、计算机支持的协作学习、移动学习、翻转课堂等。总的来看，教育技术研究主题受技术发展影响较大，研究方法和范式呈现多元化发展趋势，移动学习、计算机游戏研发、翻转课堂等主题是当前国际教育技术研究的前沿话题。我国教育技术应注重方法多元化，鼓励跨学科交叉，加强国际和区域合作，促进研究主题、方法和范式的创新。

关键词：教育技术;研究力量;热点主题;研究前沿;文献计量分析

*基金项目：教育部科技司专项项目“全球教育科学研究趋势分析”; 2019年度国家社会科学基金重大项目“人工智能促进未来教育发展研究”(19ZDA364)子课题“人工智能支撑大规模教育的个性化实现研究”。

作者简介：孙丹，博士研究生，浙江大学教育学院(浙江杭州 310028);李艳，博士，教授，博士生导师，浙江大学教育学院(浙江杭州 310028);陈娟娟，博士，浙江大学“百人计划”研究员，博士生导师，浙江大学教育学院(浙江杭州 310028)。

21世纪初，全球科技创新与应用推动各行各业加速转型与升级，世界各国教育技术的研发及应用也因此得到了迅猛的发展。为揭示国际教育技术领域近20年的研究现状、发展脉络以及前沿趋势，本研究尝试利用可视化文献分析软件 CiteSpace和VOSviewer对国际教育技术领域5本最具影响力的SSCI收录期刊近20年(2000-2019年)所刊载论文进行可视化分析，以把握该领域的研究热点与发展趋势。

一、研究方法及数据来源

1.研究方法

基于知识图谱可视化分析视角，研究利用文献计量法，从国际教育技术的主要研究力量、研究热点及研究前沿三方面对文献数据进行分析。研究工具主要为科学文献的可视化分析软件CiteSpace(由美国德雷塞尔大学信息科学与技术学院陈超美教授研发)以及可视化文献计量网络工具VOSviewer(由荷兰莱顿大学科学技术研究中心的Nees Jan van Eck和Ludo Waltman研发)。首先，研究从合作网络出发，探究该领域的高产学者及学术群体特征、研究机构以及核心国家/地区群的分布及演变特征。其次，研究从共现网络分析角度，进行国际教育技术研究的关键词共现与聚类分析，绘制关键词共现聚类图谱，以探测国际教育技术研究的热点主题。最后，研究从共被引分析角度出发，对突现文献(Burst Article)、突现词(Burst Terms)、施引文献(Citing Articles)进行分析，以探究国际教育技术研究的权威学者、前沿文献及研究变迁等。

2.样本数据

研究选取国际教育技术领域最具影响力的5本SSCI收录期刊：《Internet and Higher Education》(IF①=6.566)、《Computers & Education》(IF=5.296)、《International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning》(IF=4.028)、《British Journal of Educational Technology》(IF=2.951)以及《Journal of Computer-Assisted Learning》(IF=2.126)2000-2019年刊發的论文为研究对象，分析国际教育技术研究的热点、发展脉络及前沿趋势。数据源来自Web of Science(简称 WoS)数据库，截至2019年12月31日，选择“全纪录与引用的参考文献”并以纯文本的形式下载2000-2019 年间的文献题录数据，共收集到文献题录数据 7807条，包括期刊论文、会议论文、传记以及书评等。

二、国际教育技术研究的主要力量

1.核心作者群

研究基于CiteSpace分析软件，以“Author”为节点类型，将时间选定为2000-2019年，时间切片为1，Top N=50(筛选对象为每一年内频次排名前50的数据)，对文献资料中的作者信息进行可视化处理，得到结果“Nodes=841;Links=449”，网络密度为0.0013。这表明2000-2019年间国际教育技术研究领域有关键作者841位，他们之间共合作了449次。

普赖斯定律中核心作者的计算公式为 M≈0.749× Nmax，其中M指论文数量，Nmax指对应年限中论文发表数量最多作者的论文数量。即当某作者发表论文数量大于M时，该作者为该领域的核心作者;而当核心作者发表论文总量达到全部论文的50%时，说明该领域已经形成核心作者群(D·普赖斯等，1984)。 根据表1可知，Nmax为87，将其带入公式中得出M为6.98，即发表6篇以上的作者为该领域的核心作者。对样本文献进行分析后发现，2000-2019年间，在5本教育技术SSCI期刊上发文6篇及以上的学者有107人，共发文1504篇，占样本文献(3123篇)的48.16%，未达到该样本文献的50%，可见国际教育技术研究的核心作者群尚未形成。如表1所示，发文量达到50篇以上的学者共有7位，学者John Cowan发文量高达87篇，位居第一。

利用VOSviewer对作者合作信息进行分析后得到392个节点(392位作者)，其中最大的作者群体由170个节点组成(见图1)。整个图谱中有335条连接线，表示该作者群体之间初步形成紧密的合作关系，而且合作范围广泛，如Hwang与Tsai等19位作者，Nussbaum与Van等12位作者，Stahl与Cress等7位作者分别开展过合作。值得注意的是，发文量排名第一的John Cowan来自英国开放大学，主要以发表书评内容为主，且大多独立完成。

2.主要研究机构

为进一步掌握国际教育技术领域的研究机构及机构间合作关系，本研究在CiteSpace中选择节点类型为“Institution”，设置“Top N=50”，运行软件并进行可视化，得到节点个数为580、连线数为791、网络密度为 0.0047的研究机构分布及合作图谱。这表明2000-2019年国际进行教育技术研究的关键机构共有580个，机构之间合作了791次。

根据研究机构出现的频次统计，2000-2019年发文量50篇以上的研究机构有17个，主要分布在英国、中国台湾和荷兰等国家或地区的高校中(表2)。具体而言，近20年教育技术研究发文量达到100篇以上的学术机构分别为：英国开放大学(英国)、台湾师范大学(中国台湾)、台湾科技大学(中国台湾)、南洋理工大学(新加坡)以及台湾“中央大学”(中国台湾)。绝大多数高校与其他高校开展合作，如发文量第一的英国开放大学与哥伦比亚大学、佛罗里达州立大学等43个研究机构开展过合作。此外，根据普赖斯定律，主要研究机构的最大发文量(Nmax)为216，由此计算出M为11.008，即发表11篇以上的学术机构为该领域的核心研究机构。对样本文献进行分析后发现，发表11篇以上论文的研究机构有133个，133家核心研究机构发文总计3913篇，占样本文献(5411篇)的72.32%，可见，近年来国际教育技术研究的核心研究机构群已经日渐成熟。

3.主要研究国家/地区

对国际教育技术的主要研究国家/地区进行分析可以为深入了解该领域的发展情况提供一定参考。本研究在CiteSpace中选择节点类型为“Country”，设置“Top N=50”，运行软件得到节点个数为98、连线数为504、网络密度为 0.106的主要研究国家/地区分布及合作图谱。

根据研究国家/地区出现的频次统计(表3)，2000-2019年发文量 100篇以上的研究国家/地区有19个，发文量最高的前5个国家/地区分别是美国、英国、中国台湾、澳大利亚以及中国大陆，说明以美国、英国领衔的发达国家/地区的科研成果影响力较广泛。从中介中心性来看，英国为0.44，美国为0.28，荷兰为0.16，澳大利亚为0.14，均大于 0.10，表明这些国家在国际教育技术研究领域起着重要的媒介作用，对资源的控制能力较强。此外，由于主要研究国家的发文量Nmax为1517，根据普赖斯定律，M为29.173，即发表29篇以上的国家/地区为该领域的核心研究国家/地区。对样本文献进行分析后發现，发表论文29篇以上的国家/地区有32个， 32个核心发文国家/地区发文量总计3970篇，占样本文献的94.57%，说明近年来国际教育技术研究的核心地域(国家/地区)群已经成型。

从图2可见，国际教育技术领域已经形成以美国、英国和中国台湾地区为主的合作群。其中，美国的合作网络最大，已经与英国、中国台湾、澳大利亚以及芬兰等41个国家/地区形成了合作关系网络。合作网络密度为0.106，表明网络中各个国家/地区之间联络的紧密程度和互动性较强。

其中，中国大陆的学者已经与27个国家/地区的学者展开了合作，总连接强度(该节点与其他节点的连接总次数)达到了259;中国台湾地区的学者已经与25个国家/地区的学者合作发文，总连接强度达到了193。这说明我国教育技术研究学者不断与国际接轨，逐渐扩大了与国际教育技术领域学者的交流与合作，促进了我国教育技术学领域的人才培养和科研产出。

三、国际教育技术研究的热点主题

关键词共现图谱分析有助于研究人员发现研究内容间的知识网络关系，挖掘研究领域的核心知识节点，展示当前领域的知识结构、研究范式、研究主题和研究热点。

表4呈现了频次为250以上的国际教育技术研究高频关键词，共计22个。排名前10位的高频关键词分别为学生、技术、教育、教学策略、交互式学习环境、学习表现、设计、教学问题、知识以及模式。由此可以发现，近20年国际教育技术研究主要关注两方面，即教学要素(如教学策略、学习表现、课堂教学效果、学习动机、协作学习等)与技术的使用(如交互式教学环境、系统、教育媒体等)。

突现强度代表文献的引用频次在短期内的变化(陈超美等，2009)。表5呈现了国际教育技术领域截至2019年排名前10的突现关键词。可以看出，参与度、慕课、学习分析、学习干预、社交媒体、荟萃分析、高等教育、游戏化、情绪与工作记忆等是国际教育技术领域近年来关注的前沿问题，一定程度上反映了研究的发展趋势。

为了更清晰地剖析国际教育技术领域研究的热点，本研究运用“对数似然率”(聚类标签词提取算法之一)计算得到文献关键词网络图谱。结果发现，2000-2019年国际教育技术研究高被引文献有1412篇，存在5945组共被引关系，形成了19个聚类(对数似然率越大的关键词越能够代表这个聚类)。研究选取内部文献节点数量位列前5位的聚类，并标示出每个聚类内部的高频术语(见表6)，发现当前国际教育技术研究的热点主题主要包括教育游戏与学习环境、质性研究、计算机支持的协作学习、移动学习、翻转课堂等。

1.教育游戏与学习环境

该聚类包含130个节点，聚类平均轮廓值(S值)为0.711(S>0.7意味着聚类可信)，发表平均年份为2009年。该聚类的高频术语包括虚拟现实、模拟、多媒体学习、基于游戏的学习、学科应用等。通过核心文献梳理(前5篇)发现，该聚类主要关注以下三方面的主题。

第一，游戏化学习的研究。该聚类中引用量最高(被引76次)的文献是Connolly等(2012)有关计算机游戏和数字严肃游戏的研究。该文通过系统文献回顾，发现游戏对14岁及以上用户存在积极影响，有助于知识获取、内容理解以及情感和动机方面的提升，尤其是在增强学习技能和提高参与度方面。Papastergiou(2009)探究了在高中计算机学科中，不同性别的学生在游戏学习效果和学习动机方面的差异。研究发现游戏能够增进学生对计算机概念的理解，并且更具激励性;不论性别，教师都可以将具有教育性的计算机游戏开发成有效的学习资源(被引65次)。Gee(2003)评估了“突出重围”等新游戏，研究了其中主要的认知活动，包括个人如何发展自我意识、如何评估和感知世界等，指出电子游戏中包含了一套完整的学习规则，这些规则可以让人在特定的游戏情境中学得更好(被引55次)。

第二，多媒体学习理论的研究。著名学者Mayer(2001)在《多媒体学习》中为多媒体内容设计提供了7条原则，即多媒体认知原则、空间接近原则、时间接近原则、一致性原则、通道原则、冗余原则以及个体差异原则。该文被引频次较高，达到了54次。

第三，认知负荷的研究。Sweller等人(2011)在《认知负荷理论》(被引44次)中指出，认知负荷理论为指导教学设计的认知架构提供了一个新颖的、基于进化的视角，它关注与学习和教学相关的认知结构的各个方面(特别是关于长期记忆和工作记忆的功能)，从而对教学设计提供更清晰的理解，并为更有效的教学方法提供依据。

2.质性研究

该聚类包含124个节点，S值为0.796，发表平均年份为2000年。该聚类的高频术语主要包括以计算机为媒介的交流、协作、变革、以学生为中心、同步等。通过核心文献梳理发现，尽管这类高被引文献的研究主题涵盖范围较广，但这类文章主要是基于质性研究方法的角度进行研究，进而提出系列理论框架和实践范式。

第一，理论层面的概述与研究。Garrison和Anderson(2003)在《21世纪数字化学习》(被引24次)中提出要为高等教育中的数字化学习提供一个连贯的、全面的框架，以帮助教育者激发学习者数字化学习的潜力。该框架建立在“探究社区理论”的基础上，包含“社交、认知和教学存在”三个方面内容。Wenger(1998)在著作《实践社区：学习、意义和身份》中介绍了一个开创性的社会学习理论，提出了“实践社区”的概念，包含学习、意义和身份三部分内容。作者希望以此为解决技术问题提供新的方法(被引24次)。此外，Bereiter(2002)在《知识时代的教育与思想》中，基于信息处理、认知心理学、情境认知、建构主义、社会建构主义和联通主义等理论，提出了一种“新的知识和思维方式”。他认为，在当今的知识时代，教育的概念工具(Conceptual Tools)不足以应对紧迫的教育挑战，而认知科学中的联通主义以及后实证主义认识论的发展可以为应对这些挑战提供方法与途径(被引24次)。

第二，实证研究层面的探讨，以Kreijns等人(2003)和Lipponen等人(2003)的研究为代表。Kreijns等人有关计算机支持的协作学习(CSCL)的研究被引次数最多，达到25次。该研究发现，在CSCL学习环境中，参与者在社交互动时容易忽略社会(心理)维度，因此作者提出建立以群体凝聚力、信任、尊重和归属感为特征的社会空间学习，以及对促进学生在线协作学习有积极作用的社交互动。Lipponen等人的研究探讨了以虚拟网络学校(VWS)为载体的参与和话语模式，指出在虚拟网络学校中，参与者之间的互动密度很高，但参与者的活动及其在互动网络中的位置却存在很大差异(被引23次)。

3.计算机支持的协作学习(CSCL)

该聚类包含120个节点，S值为0.719，发表平均发文年份为2007年。该聚类的高频术语主要包括同伴反馈、内容分析、改善课堂教学、社交网络分析以及协作脚本等。从该聚类中的高被引文献来看，可以分为以下两方面的研究。

第一，从理论和方法的角度探讨CSCL中的知识构建。Stahl(2006)探索了CSCL中的群体认知，对群体互动、群体意义、群体认知、群体话语和思维进行比较研究，并围绕CSCL中工具及其应用介绍了8个研究，以及支持CSCL和群体认知的最新理论研究(被引59次)。Weinberger和Fischer(2006)提出了一种多维的方法来分析CSCL中的论证知识构建(Argumentative Knowledge Construction)。该方法包含话语语料库的抽样和细分，以及四个过程维度(参与、认知、论证、社会模式)的分析(被引54次)。Suthers(2006)提出了CSCL中的一项核心议题，即技术如何调节或支持主体间的学习，并提议将教育实验法、民族方法学和设计方法结合起来开展研究。此外，作者提供了一个分析框架，旨在研究“有代表性的技术”是如何指导和约束学生的学习行为(被引47次)。

第二，从实证研究的角度剖析CSCL。Wever等(2006)以CSCL中常用的模型为样本，对15项研究进行讨论，指出需要改進现有的理论和经验基础，以提高CSCL研究的整体质量(被引57次)。Kirschner等(2006)通过研究发现，最低限度指导的教学方法(Minimally Guided Instruction)不如“注重学习过程指导的教学方法”来得有效。只有当学习者有足够多的先验知识来提供“内部”指导时，指导的优势才开始消退。此外，作者还简要介绍了教学研究和教学设计模型的最新发展(被引44次)。

4.移动学习

该聚类包含112节点，S值为0.71，平均发文年份为2009年。该聚类的高频术语主要包括网络分析系统、基于移动的评估、无处不在的学习、增强现实以及移动技术等。从该聚类中的前5篇高被引文献来看，主要关注以下两方面的研究。

第一，移动学习技术与环境对学生学习的影响研究。Liu等(2010)探讨了手持式英语语言学习环境(HELLO)中的学习活动设计与各种教学策略，包括无处不在的基于游戏的学习、协作学习和情境感知学习。研究表明，将游戏融入英语教学比非游戏方法能产生更强的学习动机以及更好的学习结果(被引35次)。Sung等(2016)对1993-2013年期间发表的110篇有关移动设备在教学中运用的实证文章进行元分析，发现将移动设备应用于教育的平均效应规模中等(被引31次)。Evans(2008)以播客(Podcasting)为例探讨了移动学习对本科生的影响。研究发现，学生认为播客学习比课本更好，其自带的修订功能比自己做笔记更有效，因此，为高等教育成人学习者提供创新学习工具具有巨大的教学潜力(被引27次)。

第二，移动学习的理论与现状研究。Hwang(2014)从情境感知泛在学习的角度介绍了智能学习环境的定义和标准，提出了一个解决智能学习环境设计和开发问题的框架。此外，研究还介绍了一些可能有助于智能学习环境以及智能学习发展的新兴技术，以及与智能学习有关的研究问题(被引29次)。OECD(2015)在《学生、计算机与学 习—— 促进彼此联系》报告中，讨论了“数字鸿沟”及其与学生社会经济地位、性别、地理位置和学校的关系。报告还强调了增强学生浏览数字文本能力的重要性，提出所有学生必须具备基本的识字和计算能力(被引26次)。

5.翻转课堂

该聚类包含99个节点，S值为0.8，平均发文年份为2014年。该聚类的研究高频术语主要包括慕课、参与度、学习表现、专业学习以及自我调节学习等。从该聚类的前五篇高被引文献来看，主要关注以下三方面的研究。

第一，聚焦慕课的实证与研究综述。Breslow等(2013)对edX上的“电路和电子产品”课程进行了研究。该课程由视频讲座、互动问题、在线实验室和论坛组成。研究调查了影响学生表现和学习毅力的因素，以及学生与教学策略的相互作用(被引33次)。Liyanagunawardena等(2013)将2008-2012年内刊发的关于慕课的文献归类为8个不同的兴趣领域，包括入门、概念、案例研究、教育理论、技术、参与者、提供者以及其他等。文章指出，目前已有的文献还未对慕课的创建者或技术进行足够广泛的研究，慕课平台产生的数据获取率较低，限制了研究人员的深入分析。此外，慕课课程的文化张力以及数据使用的道德规范等方面尚待探讨(被引23次)。

第二，翻转课堂的实证与理论研究。Bergmann等(2012)实施了翻转课堂教学，学生们观看录制的讲座，并在与老师互动的情况下完成作业、实验和测试。研究发现，翻转课堂教学模式下的学生表现出对学习内容更深刻的理解(被引31次)。Galindo(2014)对Bergmann和Sams的研究进行了评述，阐释了翻转课堂的含义及其优点，包括对师生以及教学内容转变的影响，认为翻转课堂可以实现在线教学和面对面教学的完美结合。此外，作者还描述了翻转课堂的变体，如混合学习、掌握学习、逆向教学等(被引25次)。Kim等(2014)研究了跨不同学科的三个翻转课堂实例，提炼相关设计原则开发了一个以学生学习为中心，包含4个方面(教学存在、学习者存在、社会存在、认知存在)9项设计原则的翻转课堂设计框架(被引22次)。

四、国际教育技术研究前沿演进及趋向

研究前沿概念最早由耶鲁大学Price于1965年提出，指的是科学家积极引用文章的主要部分。一个研究前沿大概由40～50篇最近发表的文章组成(Price，1965)。研究前沿通常在分析突现文献和突现词的基础上，结合对施引文献的分析，进行综合判断和探测，从而揭示某个研究领域的知识结构、知识基础和研究前沿(陈悦等，2015)。

根据近年来共被引频次突变的文献(取前10位，见表7)突现的时间和趋势，国际教育技术研究前沿可划分为三种不同类型，即渐强型研究前沿、渐弱型研究前沿和最新研究前沿。需要注意的是，最新研究前沿的筛选标准是发表于2015年以来的突现强度较高的文献，本文将单独对其进行分析。

1. 渐强型研究前沿

渐强型节点文献主要是在突现节点文献(见表7)中被引频次从整体上看处于上升趋势的节点文献。国际教育技术领域被引频次处于上升趋势的文献是Sung于2016年发表在《计算机与教育》上的文章《将移动设备与教學结合对学生学习成绩的影响：荟萃分析和综合研究》。

该文对1993-2013年间发表的110篇移动设备在教学中应用的实证论文进行了综述和研究。研究发现，将移动设备应用于教育的平均效应大小为0.523，不同移动设备硬件和软件组合已应用于不同年龄段;手持设备的使用效果比笔记本更好;在探究式学习中的应用要比在讲座、自主学习、合作学习和基于游戏的学习中更为有效;在非正式教育环境中的应用比在正式教育环境中更为有效;中短期干预措施优于长期干预措施(Sung et al.，2016)。从节点的被引来看，该论文在2017年达到被引频次的高峰(被引14次)。结合前文研究分析发现，移动设备作为支持移动学习开展的必备条件，其在教育中的相关应用研究一直都是国际教育技术研究的重点。

2.渐弱型研究前沿

渐弱型研究前沿主要是指被引频次从整体上看处于下降趋势的节点文献所反映的研究主题(见图3)。需要说明的是，渐弱型研究前沿文献并不代表相关研究不重要了，其所反映的研究主题仍是国际教育技术研究领域的热点。总体而言，可以将国际教育技术渐弱型研究前沿文献分为6大类，包括教育游戏、计算机支持的协作学习、多媒体学习理论、教师教学、学生学习以及实践社区的研究。

(1)教育游戏

在渐弱型节点文献中，突现强度处于第一位的是来自威斯康星大学学者Gee于2003年出版的《关于知识和素养，电子游戏能够教给我们什么》。该文认为，电子游戏包含了一套完整的学习原则，这些原则可以在学校学科教学中运用。好的游戏所包含的学习原理已得到了当代认知科学研究的大力支持，在工作场所或家庭中也可以使用游戏来增强学习(Gee，2003)。该文章自出版以来就引起学界的高度关注，并在2011年到达了被引顶峰(21次)，而此后则呈现了被引减弱的趋势。

(2)计算机支持的协作学习

突现强度排名第二的是Dillenbourg(2002)的研究论文《在CSCL中过度使用协作脚本：将协作学习与教学设计融合在一起的风险》。该论文认为提高合作学习效率的一种方法是通过让学生使用协作脚本来开展互动，脚本的定义构成了教育学与社会文化方法之间的融合。然而协作脚本虽然具有優势，但它还会带来一些风险，如干扰“自然”的互动和问题解决过程，增加认知负荷，甚至导致无目标的互动。该文在2008年达到被引顶峰(11次)，之后几年呈现慢慢减弱趋势。

另一个关注CSCL的渐弱型节点文献是位列突现强度第九位的由慕尼黑大学学者Fischer于2013年发表的文章《计算机支持的协作学习中的脚本指导理论》。该文介绍了用于CSCL脚本的指导理论，这个理论包含四种类型的内部和外部脚本(戏剧、场景、角色和脚本)和7个原则，解释了如何通过参与CSCL实践来开发内部协作脚本。它还强调在CSCL实践中应用“主题知识”的重要性(Fischer et al.，2013)。从被引频次来看，该文在2016年达到被引顶峰(12次)，之后整体上呈现渐弱型被引趋势。

(3)多媒体学习理论

突现强度位于第三位的是著名多媒体学习认知理论创建者Mayer的著作《多媒体学习》。在该书中，作者探索了将单词和图片结合起来以进行有效教学的方法。通过10年的研究，作者为多媒体内容的设计和多媒体学习认知理论提供了7条原则，并总结了将文字和图片一起使用以促进人类理解的潜力。该书是国际教育技术领域的一部经典文献，自2001年印发第一版以来，目前已经连续出版了3版(第三版于2020年6月在线发布)。从被引频次来看，该文在2009年达到被引顶峰(13次)，此后整体上呈现渐弱型被引趋势。

(4)教师教学

突现强度排名第四、五、八位的文献均是跟“教师教学”有关的研究。第四位是Laurillard于2001年刊发的有关“新技术与大学教学”的研究《大学教学的反思》。本书的第一版旨在帮助教师做好技术应用教学的准备和接受质量审核和评估，为大学教学中设计和使用学习技术提供了良好的理论基础。第二版增加了学习技术的重大变革，包括大学环境中使用技术的新含义(Laurillard，2001)。该书在2009年达到被引的高峰(9次)。排名第五位的文献是由Mishra等于2006年发表的论文《技术教学内容知识：教师知识框架》。文章提出教学环境中的“内容、教学和技术”三个部分存在复杂的交互作用，并在舒尔曼提出的“教学内容知识”模型基础上，提出了“整合技术的学科教学知识(TPCK)”模型。该文描述了框架背后的理论，提供了基于该框架的案例，并列举了这项工作所产生的方法论贡献(Mishra et al.，2006)。从被引频次来看，该文在2014年达到被引顶峰(13次)。排名第八位的文献则关注“教师教学信念”，是Ertmer于2005年刊发的文章《教师教学信念：我们寻求技术整合的最终目标?》。该文概述了教师的教学信念，并描述了教师信念的性质，包括它可能如何影响教师的课堂实践，以及对教师专业发展的重要意义(Ertmer，2005)。从被引频次来看，该文在2013年达到引用高峰(被引15次)。

以上三篇文献均是关注教师的研究，虽然自引用高峰年后被引频次有下降，但这些文献在研究主题上高度一致，折射出当前国际教育技术领域的一个渐弱型研究前沿，即教师教学与新技术的研究。

(5)学生学习

突现强度第六位的文献是关于技术对学生学习的影响研究。Bennett等从教育学和社会学的角度探讨“数字原住民”这一话题，对已有的“数字原住民”主要观点提出质疑，认为不能从经验和理论上来评价“数字原住民”，建议用一种更加慎重和公正的方法来探究“数字原住民”以及他们对教育的影响(Bennett et al.，2008)。从被引频次来看，该文在2010年达到被引顶峰(15次)，此后整体上看呈现渐弱的被引趋势。

(6)实践社区

突现强度排名第七的是有关“实践社区”的研究，是瑞士学者Wenger于1998年出版的著作《实践社区：学习、意义和身份》。该书提出学习已成为当务之急，但如何以创新的方式来促进学习并非易事，研究提供了一个基于意义、实践、社区和身份来促进学习的目标框架(被引41次)(Wenger，1998)。从被引频次来看，该书在2006年达到被引顶峰(10次)，此后总体上呈现渐弱的被引趋势。

3.最新研究前沿

本文的最新研究前沿是指2015年以来发表的，被引频次突增并且持续到2019年的节点文献。总共筛选出三篇(见图4)，其中第三篇文献的引用频次位列所有突现文献第一(被引76次)。此外，三篇文献均在2017/2018年出现被引频次的高峰，属于本文界定的最新研究前沿。从文献研究的主题来看，这三篇文献探究了移动设备教学应用、翻转课堂、计算机游戏等主题，说明这些领域正在成为当前国际教育技术研究的最新前沿。

(1)移动学习

Sung等在2016年发表的文章《将移动设备与教学结合对学生学习成绩的影响：荟萃分析和综合研究》是筛选出的首篇最新前沿文献，同时也是本次分析得出的唯一一篇渐强型节点文献(Sung et al.，2016)。由此可见，移动设备与教学结合的研究领域将是一个持续性的研究前沿和热点。该文自刊发以来被引频次逐年增加，并在2018年达到最高峰(14次)，整体呈上升趋势。

(2)翻转课堂

Bergmann和Sams(2012)编写的著作《翻转课堂：每天吸引每个班的每个学生》，从2016年出现被引频次突增，2018年达到最高峰(被引15次)，总体上呈上升趋势。该研究发现，翻转课堂中的学生对材料的理解比以往任何时候都更深刻。该书介绍了什么是翻转课堂以及它为什么起作用，并提供了翻转课堂的相关信息以及学习翻转的模型，在该模型中，学生可以开展自定步调的学习。

(3)計算机游戏研发

西苏格兰大学学者Connolly等于2012年发表的论文《基于电脑游戏和严肃游戏实证研究的文献综述》，系统分析了有关计算机游戏和严肃游戏的129篇论文，探讨了游戏对14岁及以上用户的潜在积极影响，尤其是在学习、技能增强和参与方面;同时报告了计算机游戏和严肃游戏在影响学习和促进参与方面的经验证据，提出了对游戏进行分类的多维方法(Connolly et al.，2012)。该文自2012年刊发以来，被引频次一路攀升，于2017年达到最高峰(被引16次)，整体被引频次呈现明显的上升趋势。

五、结论与启示

本研究采用文献计量方法对5本国际教育技术SSCI期刊在2000-2019年间所刊载的论文进行分析，发现当前国际教育技术研究呈现出以下特征：

第一，核心研究群体正在初步形成。虽然核心作者群尚未形成，但John Cowan、Gwo-Jen Hwang以及 Nick Rushby等学者在领域内影响颇深。核心研究机构群已经日渐成熟，主要包含英国开放大学、台湾师范大学、台湾科技大学、南洋理工大学以及台湾“中央大学”。国际教育技术研究的核心国家/地区群已经形成，位列前五的分别是美国、英国、中国台湾、澳大利亚以及中国大陆，其科研成果影响力较广泛。

第二，近20年国际教育技术研究主要关注教学的要素(如教学策略、学习表现、学习动机、协作学习等)以及技术的使用(如交互式教学环境、系统及教育媒体等)。通过对2000-2019年国际教育技术研究文献关键词网络的聚类分析，发现近20年国际教育技术研究热点主题包括教育游戏与学习环境、计算机支持的协作学习、质性研究、移动学习、翻转课堂等。其中，“教育游戏与学习环境”的高频术语主要包括虚拟现实、模拟、多媒体学习、基于游戏的学习、学科应用等(平均发表年份为2009年)。“计算机支持的协作学习”的高频术语主要包括同伴反馈、内容分析、改善课堂教学、社交网络分析以及协作脚本等(平均发表年份为2007年)。此类研究主要阐述了协作学习的理论，对小组协作知识建构过程进行多维度分析，并介绍各类CSCL环境下的工具、方法以及教学策略，从而更好地开展协作学习。“质性研究”的高频术语主要包括以计算机为媒介的交流、协作、变革、以学生为中心、同步等(平均发表年份为2000年)。该类研究探索了学习者在合作学习过程中的社交互动参与和话语模式，特别是计算机支持的交流互动，并对社交互动进行质性分析。“移动学习”的高频术语主要包括网络分析系统、基于移动的评估、无处不在的学习、增强现实以及移动技术等(平均发表年份为2009年)。此类研究大多关注移动学习技术的应用对学习产生的影响，以及通过开发学习环境或使用新的学习方法来促进学生学习。“翻转课堂”的高频术语主要包括慕课、参与度、学习表现、专业学习以及自我调节学习等(平均发表年份为2014年)。该类研究主要探索了翻转课堂的方法和模式，并通过实证研究验证了这一方法的有效性。

第三，从研究热点变迁可知，有关参与度、慕课、学习分析、学习干预、社交媒体、荟萃分析以及游戏化等研究关键词已经成为近年来关注的热点问题。根据突现文献被引的时间和趋势，研究前沿可被划分为渐强型研究前沿、渐弱型研究前沿和最新研究前沿。在国际教育技术研究中，移动设备应用研究属于渐强型研究前沿，教育游戏、计算机支持的协作学习、多媒体学习、教师教学、实践社区等属于渐弱型研究前沿;移动学习、翻转课堂以及计算机游戏研发等属于最新研究前沿。

综上所述，教育技术研究领域的主题变迁受技术发展影响比较大，研究方法和范式也呈现多元化发展趋势。强调随时随地都可以发生的移动学习、强调趣味性的计算机游戏研发，以及强调学习者参与和对学习者学习过程进行学习分析等主题是当前国际教育技术研究的前沿话题，相关研究在研究方法使用和研究范式方面出现了“多元化发展和独特研究范式构建”的趋势。实证研究是当前国际教育技术研究的主流，定性和定量相结合的混合研究方法使用普遍。国内教育技术研究主题变迁基本能与国际上保持同步，后续要加强方法多元化和范式构建，加强国际和区域合作以促进研究在主题、方法和范式上的创新。国内学者还应定期动态监测国际教育技术学科知识结构的分化以及国际教育技术研究前沿动态，面向实践需求及时调整学科研究重点方向与领域，以缩小国内外教育技术学研究的差距，通过借鉴国际同行的研究成果和实践经验，破解国内教育技术学研究的难题。

注释：

① 2020年SSCI期刊影响因子。

参考文献：

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收稿日期 2020-03-03 責任编辑 汪燕

作者：孙丹　李艳　陈娟娟

第四篇：城市消防安全前沿技术及研究进展

摘 要：随着我国经济和科学技术的快速发展，城市消防安全技术的研究和发展步伐也在不断加快。近年来绿色消防、消防机器人技术、智能化火灾探测和预警技术等新技术、新材料被广泛应用到消防领域。本文主要介绍了新技术在我国消防领域的发展现状、目前需要解决的消防问题以及新技术在未来的发展应用空间。

关键词：城市消防;安全;新技术;绿色消防;火灾探测技术

一、纳米消防技术

21世纪纳米科技的发展是工业社会的一场新的革命，将纳米科技应用到城市消防领域也是时代发展的需要。

(一)纳米灭火剂

传统的灭火剂是单纯的干粉灭火剂，新时期将干粉灭火剂和泡沫灭火剂结合纳米技术细化之后，可以大大提高灭火的效率。黑龙江消防总队研制的超微磷盐酸氨盐干粉灭火剂就是运用纳米技术发明灭火剂的典型，其粒径范围是100-500nm，且具有成本低、灭火性能高的优点。美国发明的固体微粒气溶胶灭火剂的灭火效率是普通灭火剂的4倍多，和我国发明的灭火剂一样具有成本低毒性小、还有很高的环保价值。

(二)纳米阻燃技术

传统采用的阻燃技术一般就是通过无机或者有机的阻燃剂对可燃材料的处理。但是，阻燃剂与基体结合的过程中，很可能会引起机体性能或者加工工艺的变化，特别是一些塑料制品、膜制品，在阻燃的过程中遇火很容易释放出大量的烟雾和有毒性气体。但是如果将阻燃剂的粒度更加细化或者制造层状无机物的纳米复合型新材料，不仅可以提高材料的阻燃性能还能减少阻燃剂的使用数量，从而达到减少有毒气体的挥发和对物体的腐蚀性，满足现代消防要求。将无机物的刚性、热稳定性、以及聚合物的韧性有机结合的纳米塑料是新时期纳米阻燃技术的又一新的发展。

(三)纳米消防照明

纳米技术的合成和组装方法的应用，可以创造出更加节能的照明技术，将这种技术应用于火灾现场的照明、火灾现场侦察照明以及消防员个人装备的照明器具方面，纳米照明技术是运用灯具表层的纳米涂层对烟雾以及油污的分解来提高照明的亮度和广度。

(四)纳米消防医学

纳米粒子加入医用纱布后可以起到杀菌消炎的作用，对于消防人员在火灾现场的紧急性外伤包扎急救具有很高的实践意义。

二、绿色消防技术

绿色消防技术的概念的提出可以追溯到1992年巴西里约热内卢召开的“世界环境发展大会”。绿色技术要求：可持续利用、用之不竭、安全、利用率高对废旧物资的回收利用、智能化、应用广等，如果将绿色技术与消防技术结合就是绿色消防技术，绿色消防技术具有成本低、环保、清洁的特点。其中绿色阻燃技术就是纳米技术在绿色阻燃技术中应用的具体表现。

三、自动探测和预警技术

火灾自动探测报警领域的研究也是消防科研工作的重要组成部分。其研究工作的展开呈现出以下特点：第一，注重工程应用实践的研究開发，在不同的环境下对已经开发出来的产品进行反复的测试和实践检验，不断拓展其应用的宽度和使用广度;第二，以相关专业的高新技术理论为指导和依据，不断开发研制质量高、性能优、反映灵敏的火灾探测与报警技术;第三，根据不同的火灾场景开发出不同的产品，针对一些环境比较特殊的场所开发一些、反映灵敏、可靠性强、智能化分析等火灾自动探测报警系统。对于仓库、地下室这种容易发生阴燃的环境以及银行、工厂工作车间、图书馆等敏感、干扰程度高的场所设置火灾探测和智能化报警系统显得尤为重要。独立式烟感报警器、新型光感报警器以及红外光束线型烟感报警器等是近几年来新开发出的火灾探测和报警技术。火灾探测和报警技术未来的发展应该注意尽早发现火灾、降低系统的应用成本等功能。

四、消防技术的发展展望

消防技术的发展逐渐呈现出专业、精细、交叉以及高端的特点，消防技术的开发应用具有很强的实用性，根据当下城市化进程的特点以及消防技术的发展现状，相关的消防专家对未来十年的新型消防理念和技术做出了大胆的预测和构想。

由于城市化进程的加快，高层建筑、不规则建筑的增多，很容易造成火灾局势控制不当、人员疏散困难以及领导指挥艰难的问题。因此，未来消防技术的研究开发将会加大对于消防决策水平和技术的开发。另外，灭火和探测技术的发展将更加倾向于一体化和自动化、智能化。我国消防技术的发展应用应该积极借鉴西方发达国家的优秀技术成果，并且在结合我国国情的基础上不断的创新、发展、应用。

由于我国的高层建筑物逐渐增多，相比之下火灾的控制更加困难，控制不当很容易造成人员的伤亡和严重的经济损失，所以，新时期，可以积极应用智能化芯片火灾定位及人员跟踪定位技术、gprs追踪火源技术、高空逃生自救技术、起火区域消防设施自动分析并优化自救技术等;我国西南部的很多地区，森林覆盖区域广泛，夏季高温时节，空气干燥，很容易引发森林火险，而且森林火险一般都是发生在城市的边际区域以及偏僻的山村，一般情况下很难被及时发现，等到被发现的时候往往火势已经很难控制。因此，对于一些特殊区域需要发展针对性的高新消防技术。

结语：

随着城市化进程的加快，城市消防安全问题的突出，将新技术、新材料应用到消防领域，提高消防工作的效率，更好的服务于城市的安全，保证城市正常的工作秩序，同时对于节约国家能源，促进环境保护，建设资源节约型环境友好型社会具有重要的意义和价值。

参考文献：

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[4]朱国庆.纳米技术在消防技术领域的应用前景展望[j].安防科技，2012(3)

作者：孙玉波

第五篇：《先进制造技术与应用前沿》（14分册）

丛书说明：

本系列是反映我国当前先进制造技术最新成果的技术专著，内容以技术上有突破性创新的、反映我国先进制造技术发展最新成果的专业分支为主。围绕现代设计技术、机械工程技术、自动化技术、系统管理技术、信息技术，全面总结和反映我国相关领域的先进制造前沿水平及关键技术，具有较强的系统性、科学性、实用性和技术前瞻性。对于推广相关前沿技术的应用，促进自主创新技术成果的国际交流和先进制造业人才培养起到积极作用。具体体现在：

(1)项目内容覆盖了先进制造所涉及的主要领域。本项目14分册的内容分别覆盖了先进制造技术中机械、电子、材料、能源及现代管理等方面的最新技术成果，并注重阐述将这些成果综合应用于产品开发与设计、制造、检测及管理的制造全过程。

(2)项目内容突出产业重点与热点技术。本项目各分册内容围绕当前先进制造行业的重大技术问题和热点问题展开，如大机组和大电网汽轮发电机设计与制造技术，重大装备和武器系统在极端环境下的关键技术，物联网技术，实现极高的磨削质量与磨削效率等极端制造中实现亚微米乃至纳米级的加工精度、纳米级的表面粗糙度等现代尖端技术，飞机制造构型管理技术等。

(3)项目内容突出自主创新成果。本项目各分册内容分别反映了主要编纂者参与的国家科技支撑项目、国家自然科学基金项目、国防基础科研重大项目、航空科技支撑项目、航空科学基金项目、国家重点基础研究发展计划(973计划)项目、国家科技重大专项项目等的自主创新成果。此外，项目中反映的双凸极直流发电机、高速高质量磨削、极端环境下的电液伺服控制等技术是首创性科研成果，具有国内同类最高学术水平。

丛书集中展示出我国先进制造业在从单一加工制造走向自主创新的绿色制造这一转型发展关键时期的技术成果，特别是相关的国家重点基础研究项目成果。

作者团队：

中科院院长路甬祥先生担任编委会主任，30多位院士、学术专家，教授、高工以及资深技术人员主笔撰写，每位作者都是活跃在先进制造理论研究和技术开发的一线人员，承担着国家级重大科研项目，在先进制造行业具有重要学术地位和影响力。

上海科学技术出版社项目申报经验

自2009年国家出版基金项目申报工作正式启动以来，上海科学技术出版社先后有8个项目获得立项资助，其中《先进制造技术与应用前沿》是在国家出版基金规划管理办公室组织的项目综合绩效考评中，被评为“优秀”项目之一，受到基金办和项目验收专家的肯定。出版社在国家出版基金项目申报和管理过程中的一些做法和体会特别值得其他出版单位学习与借鉴。

一、选题申报

1 注重规划，储备选题

自国家出版基金正式设立以来，上海科学技术出版社每年都有项目申报，每年都有项目得到立项和资助。在这些年的项目申报工作中，我们深深体会到，好的选题规划和充裕的选题储备是提高项目申报成功率的关键所在。做好国家出版基金项目的申报工作要从选题规划的源头抓起，做好基础性工作。

做出版规划和年度出书计划是出版社的一项常规性工作，在这些规划或计划中，重大选题是反映出版社综合实力、奠定自己行业出版地位、形成出版资源积累和锻炼编辑出版人才队伍的重要抓手。出版社要求编辑部认真研读《国家“十二五科技发展规划》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》等指导性文件，鼓励策划编辑积极开展调研活动，拜访有关领域的学科带头人，追踪和关注国内外重大科研项目和前沿研究进展，对酝酿的选题进行充分论证，科学决策，严格把关，制订出切实可行的选题规划。

2 综合考量，择优申报

出版社对国家出版基金项目的申报工作由各图书编辑部按照国家出版基金项目申报指南的指引，每年择优推荐1-2个符合要求的项目，汇总后经社班子会同社编辑委员会研究确定最终的申报项目。对于一些科学前沿的重大选题，约请相关学科领域的专家、学者参与论证。这样一种内部选拔机制，确保了申报项目的质量和水平。出版社里在筛选、确定申报项目上有几个方面的考虑。

一是优先选择符合国家出版基金资助立项要求的项目申报。认真研读国家出版基金规划管理办公室每年发布的“申报指南”，吃透精神，重点关注“指导思想与基本原则”、“资助范围与资助重点”，做到“有的放矢”。

二是优先选择我社优势出版领域的重点项目申报。经过长期的竞争和读者选择，每个出版社都会形成相对的领先优势，在出书门类上在这些强势领域，出版社的作者资源、专业编辑力量、品牌影响力和选题储备数量、质量就会具有自己的优势，更具有竞争能力。

三是优先选择已列入国家五年规划的重点出版项目申报。原则是优先从国家重点图书出版规划项目中筛选，好中选优，申报国家出版基金。

四是优先选择成熟的项目申报。在申报的国家出版基金项目中，无论大小，均已列入社既定的出版计划，运作得相当成熟，中小项目完稿率100%，大型项目完稿率在80%以上。选择这样的项目申报，既能掌控项目运作的周期，按期结项验收，也便于后续项目的滚动申报。

二、项目管理

国家出版基金项目均属于影响大、任务重、周期长、出版质量要求高的大型文化工程。为了确保项目的顺利完成，出版社对项目管理十分重视，并制定了相应的措施。

1 社领导高度重视，社长总体协调，负责调配人力、物力和财力;分管副总编辑为项目具体负责人，统筹编辑出版工作;社班子相关成员积极配合，确保项目的正常有序运行。

2 专门成立国家出版基金项目组，项目组由分管总编、编辑部主任和项目执行总监组成管理团队，一方面负责与编委会的工作协调，另一方面抓项目的进度和质量，完善各道工序的职责。

3 为了确保项目的编校和出版质量，社里组织编辑、设计、校对、出版等各路精兵强将参与会战。

4 借助外脑，严把质量关。在稿件的二审、三审中，对于一些疑难问题，项目组请社内相关学科的资深编辑或邀请社外专家进行“会诊”，尽一切可能解决遗留问题，不留死角。全书清样出来后，另专门加一道审读，请有关专家进行“四审”通读。

5 应用现代数据库技术，对项目数据内容进行管理。大型工具书条目不可避免地存在条目位置变动的情况，由于篇幅巨大，人工调整的差错率高。在项目运行中，上海科学技术出版社运用了数据库技术解决了这一问题，使项目组能在较短的时间内高质量地完成编辑加工任务。

三、资金管理

1 在国家出版基金资助经费的管理上，项目组和社计划财务部均严格按照《国家出版基金资助协议书》规定的使用范围与使用原则，做到专款专用，单独建账。及时、正确归集与项目相关的各项支出，严格按经费拨付机构要求与相关财会制度建账、结算，并定期与项目负责人核对使用情况。

2 社里专门制订了《国家出版基金项目(中华海洋本草)管理细则》，从制度上予以保障。社党委和社纪委对于社里承担的大型出版项目和大额资金的使用进行全程跟踪和监管。

3 项目组严格按照有关规定，将资助经费专项用于资助项目的编辑、稿酬、版权费、校对、装帧、排印装、原辅材料及资料购置等直接成本支出。

4 项目的各类直接成本支出建立规范的审批和复核机制。

对于国家出版基金项目，上海科技出版社对资金管理和决算等各个方面和环节，均予以高度重视，落实到组织程序、资源调配、具体的管理过程中，力争质量上乘、财务规范、进度可控，高质量地完成基金项目。

分册提要：

极端环境下的电液伺服控制理论及应用技术

訚耀保

论述极端环境下的电液伺服控制基础理论和应用技术。内容主要包括：电液伺服机构演变过程，工作介质，射流管伺服阀，飞行器液压能源、舵机及其密封技术，非对称液压阀与非对称液压缸匹配控制，对称不均等正开口液压滑阀，导弹与火箭集成式溢流阀与减压阀，极端温度、振动、冲击、离心加速度环境下电液伺服阀分析方法、数学模型、优化设计方法以及耐极端环境的诸措施，舰船液压技术。书后附有国内部分电液伺服阀系列产品结构。本书力求内容翔实，图文并茂，深入浅出，侧重系统性、前沿性，基础理论和工程实践紧密结合，重大应用实例资料丰富、翔实。目前，国内外重大装备和武器系统的极端环境及其电气液伺服控制的基础理论、应用技术、装备开发的书籍和资料极其缺乏。本书的出版将为我国重大装备和武器系统电气液伺服控制器件的原始创新提供有益的资料。

高速切削技术

何宁等

系统总结了南京航空航天大学以及国内外其他著名研究单位与企业在高速切削理论和实际应用中的研究成果。全书共八章。第一章介绍了高速切削的发展历程、定义、特点以及应用现状;第二章介绍了高速切削时的切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具磨损以及表面完整性等高速切削机理问题;第三章介绍了高速切削机床、刀具、优化策略与数控编程技术等高速切削基础问题;第四章至第七章针对高速切削冷却润滑技术、高速切削工艺技术与应用、高速切削过程智能监测技术以及高速切削工艺知识管理与应用技术等高速切削应用技术进行了重点介绍;第八章对切削技术的现状进行了总结，并对未来切削技术的发展进行了展望。

高速高质量磨削理论、工艺、装备与应用

李蓓智

论述高速高质量磨削所涉及的理论、工艺、装备及其应用中的关键技术。全书共分八章，第一章绪论，提出了高速高质量磨削亟待解决的科学问题，定义了高速高质量磨削涉及的重要概念，概述了170多年来磨削研究领域的重要发展阶段及其成果，并对本书的结构框架进行了总体描述;第二章磨削理论与高速磨削机理，概括了基于摩擦学理论的磨削过程和系统建模方法，探讨了单颗磨粒的作用形态及高速磨削的成屑理论，介绍了考察磨削效果涉及的重要计算模型，并对钛合金和陶瓷等不同难加工材料的磨削机理进行了深入的分析;第三章磨削力、热及其耦合效应，主要包括磨粒的作用行为及其表征方法、单颗磨粒的仿真技术及其结果分析、磨削力的演变及其计算模型、磨削热交换理论及能量分配模型，以及相关工程实验方法与应用;第四章高速精密磨床及其性能设计，主要涉及高速精密数控磨床的设计规范、机床工作性能的设计理论与方法、功能部件或整机的动态性能和热态性能分析，以及优化设计案例;第五章高速磨削砂轮与砂轮修整技术;第六章磨削液及其高效冷却装置;第七章高速磨削的测试、监测与测量技术，主要涉及了高速精密磨床的动态性能测试、磨削过程的监测方法及其表征、磨削精度及表面完整性的测量与分析;第八章典型高速精密磨床企业及其产品，介绍了国内外著名磨床企业的典型产品、典型应用案例及其全面解决方案。

物联网技术与应用

董耀华等

本书共包括9章，内容由两大部分组成。前五章主要介绍物联网的关键技术，对物联网各种技术的特点、性能加以归纳，具体内容有物联网感知技术、物联网传输技术、物联网定位技术和物联网之云计算。后四章主要通过实例介绍物联网技术在制造业中的应用，具体内容有射频识别技术、传感器及机器视觉技术、数据传输技术和实时定位系统在制造业中的应用。

虚拟制造

杜宝江

本书主要内容包括虚拟制造系统的构造技术、虚拟制造系统的设计、虚拟制造工厂、销售与售后服务中的虚拟制造等。书中内容着重体现了近年来作者在该领域的专利、软件著作权成果，学术论文和重大科研成果，以及在装备制造业中的应用案例，反映了具有国际先进和国内领先水平的虚拟技术及应用状况，如产品系列的快速化虚拟设计、实参数虚拟样机分析、重大装备生产虚拟资产管理、快速搭建式车间虚拟规划、大型工件的虚拟生产工艺优化、复杂产品的虚拟装配指导、工装操作虚拟培训、定制化销售演示、远程虚拟维护指导、生产系统虚拟运行监控等。

集成化产品数据管理技术

葛江华

本书介绍了产品数据管理(PDM)的基本概念、主要功能及PDM与其他软件的集成，并讨论了PDM的实施方法。本书共分为七章，内容包括PDM技术概论、集成化产品数据管理的内涵、产品数据管理的基本功能、产品配置管理与设计技术、先进制造模式与产品数据管理、产品数据管理系统的实施与应用案例分析、商用PDM软件应用。

机械量测与分析

石来德等

全书分两篇共13章。第一篇介绍了应变、拉(压)力、荷重、扭矩、压力、位移、转速、流量、振动、噪声和温度等机械参数测试技术，内容包括测量用传感器、测量电路和测点布置等。第二篇介绍数据处理和信号分析技术，包括原理、分析过程和误差估计等。书中除了介绍用于测量各种机械特性参数的传感器、测量电路等，更重要的是介绍了测点布置和测试工况的确定;并系统地从幅值域、频率域和时差域等方面介绍了测试结果的处理和误差分析方法。这些内容是目前同类图书中较少涉及的，但却是从事机械工程的科技工作者和技术人员迫切需要掌握的知识和方法。

现场总线网络化多轴运动控制系统研究与应用

舒志兵

阐述了现场总线多轴运动控制系统的主要内容，重点强调工业应用，剖析了典型现场总线网络化多轴运动控制系统技术方法与应用实例。全书共分10章，内容包括现场总线技术，伺服运动控制算法，网络化多轴运动控制系统硬件设计与实现，基于VC++的网络化多轴运动控制系统软件设计，Elmo伺服控制系统软件的研究及其应用，Elmo位置前馈控制建模与系统参数整定，多轴运动控制系统应用于太阳跟踪的案例分析，PCIMC多轴运动控制卡应用案例分析，多轴运动控制系统在不同工业领域的应用案例分析等。

现代陆海风力机计算与仿真

李春等

本书共分12章，主要由以下内容组成：风资源描述与统计方法、风电场选址及其相关软件;与风力机气动特性和结构特性密切相关的翼型空气动力学，包括理论计算、翼型数据库以及应用软件;风力机空气动力学理论及流场特性数值计算，较为全面地论述了水平轴与垂直轴风力机的气动基础理论，以及流场结构与气动特性数值计算的基本功能和关键技术;风力机结构动力学理论基础，主要论述风力机结构动力学和气动弹性问题;风力机整机动力学仿真技术。书中全面阐述了动力学仿真的相关技术、陆上整机动力学仿真、海上风力机与海洋工程环境、近海桩柱式风力机计算与整机动力学仿真、深海漂浮式风力机平台水动力学计算、全耦合气动一弹性一水动整机动力学仿真，并给出了具体实例和仿真结果分析。

大型汽轮发电机设计、制造与运行

汪耕 李希明

本书以大型汽轮发电机为主体，详细论述其技术发展过程、基本原理的应用以及设计、制造、运行方面的问题和解决方法。书中内容注重介绍提高设计准确性和可靠性的新理论和新的计算方法，对有关原材料、测试与监控技术的要求与应用等也进行了重点介绍。书中还搜集和介绍了国内外著名大汽轮发电机制造公司和大电网所制造及装用机组的结构型式、冷却方式、运行经验和其他重要数据及方法与技术建议等，最后对我国汽轮发电机的制造技术进行了展望。

双凸极直流发电机结构与原理

严仰光等

本书对双凸极直流发电机近年来的技术发展进行了系统的总结，对单相、两相、三相直至多相的双凸极电机的电磁关系和运行特点进行了归纳，比较了SRG、DSGl、DSG2三种常用的发电方式下的运行特性;对三相双凸极电机的空载、短路、外特性和调节特性进行了分析，研究了换相重叠和电枢反应对双凸极直流发电机负载运行特性的影响;提出了新型的五相双凸极电机，分析了三种结构五相电机的工作特性，研究了五相双凸极电机的容错性能;提出将永磁体和电励磁有效结合的新型混合励磁双凸极结构，揭示了混合励磁电机的磁场调节原理，并对电机的空载、负载特性进行了探讨。

机器人

李明

本书围绕着当今机器人技术的发展前沿和应用，从技术发展、研发思路、关键技术、应用方法等角度展开介绍，共分为七章，分别介绍了：机器人技术概况、机器人机构与控制、机器人控制技术、机器人智能技术、机器人系统技术、机器人应用技术、机器人技术的展望，并将在介绍相关技术的同时，以案例形式介绍整个机器人系统的设计、分析、集成和应用方法，力求做到系统性、专业性和可读性相结合。

飞机构型管理

王庆林

本书以飞机构型管理为研究重点，从系统工程和并行工程出发，在阐明系统工程和并行工程原理的基础上，依据最新的构型管理规范，论述构型管理的功能和原理，定义构型管理术语和产品构型信息，推荐适当的构型管理过程和工具，以建立和维护产品和产品需求及属性之间的一致性，保证新产品研制的成功。

机床数控技术

李虹霖等

系统地介绍了数控机床的机械结构、数控系统、伺服系统、数控加工工艺、数控程序编制和数控机床的安装、调试、故障维修等内容。主要内容包括：数控机床产生、分类和发展趋势，计算机数控系统的组成、硬件结构、软件结构和插补原理，常用检测装置的结构和工作原理、常用伺服系统工作原理及控制，数控加工工艺刀具、夹具、工艺设计，程序编制基础知识和基本指令、数控车床、铣床及加工中心基本编程，自动编程软件Masterchll的实际应用，机械结构中的主传动系统、进给传动机构、自动换刀装置及辅助装置，数控机床安装、调试、维护和故障维修。