数控加工前沿技术解读（精选6篇）
数控加工前沿技术解读 第1篇
材料成形加工技术科技前沿概览
200811102039
王志
摘要：论述了材料成形加工技术的作用及地位，介绍了快速产品与工艺开发系统、新一代制造工艺与装备、模拟与仿真3项关键先进制造技术，指出轻量化、精确化、高效化将是未来材料成形加工技术的重要发展方向。
正文：
一、引言：
材料先进制备与成型加工技术的研究开发，是近二三十年来材料科学技术领域最为活跃的方向之一。一大批先进技术和工艺不断发展和完善，并逐步获得实际应用，如快速凝固、定向凝固、连续铸轧、连续铸挤、精密铸造、半固态加工、粉末注射成型、陶瓷胶态成型、热等静压、无模成型、微波烧结、离子束制备、激光快速成型、激光焊接、表面改性等，促进了传统材料的升级换代，加速了新材料的研究开发、生产和应用，解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。
二、历史沿革：
从人类社会的发展和历史进程的宏观来看，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，也是社会现代化的物质基础和先导。而材料和材料技术的进步和发展，首先应归功于金属材料制备和成型加工技术的发展。人类从漫长的石器时代进化到青铜时代（有学者称之为“第一次材料技术革命”），首先得益于铜的熔炼以及铸造技术进步和发展，而由铜器时代进入到铁器时代，得益于铁的规模冶炼技术、锻造技术的进步和发展（所谓“第二次材料技术革命”）。直到16世纪中叶，冶金（金属材料的制备与成型加工）才由“技艺”逐渐发展成为“冶金学”，人类开始注重从“科学”的角度来研究金属材料的组成、制备与加工工艺、性能之间的关系，迎来了所谓的“第三次材料技术革命”——人类从较为单一的青铜、铸铁时代进入到合金化时代，催生了人类历史的第一次工业革命，推动了近代工业的快速发展。
进入20世纪以后，材料合成技术、符合技术的出现和发展，推动了现代工业的快速发展，而电子信息、航天航空等尖端技术的发展，反过来对高性能先进材料的研究开发提出了更高的要求，起到了强大的促进作用，促成了一系列新材料和新材料技术的出现和发展。
一般而言，材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用，因此，材料制备与成型加工技术，与材料的成分和结构、材料的性质一起，构成了决定材料使用性能的最基本的三大要素。
先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。美国制定了“为了工业材料发展计划”，其核心是开放先进的制备与成型加工技术，提高材
料性能，降低生产成本，满足未来工业发展对材料的需求。德国开展的“21世纪新材料研究计划”将材料制备与成型加工技术列为六个重点内容之一。在欧盟的“第六框架”计划中，先进制备技术时新材料领域的研究重点之一。日本在20世纪90年代后期，先后实施了“超级金属”、“超钢铁”计划，重点是发展先进的制备加工技术，精确控制组织，大幅度提高材料的性能，达到减少材料用量、节省资源和能源的目的。
新材料的研究、开发与应用，综合反应了一个国家的科学技术与工业化水平，而先进制备与成型加工技术的发展，对于新材料的研制、应用和产业化具有决定性的作用。先进制备与成型加工技术的出现与应用，加上了新材料的研究开发、生产和应用进程，促成了诸如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成，促进了现代航天航空，交通运输，能源环保等高技术产业的发展。
传统结构材料向高性能“，复合化，结构功能一体化发展，尤其需要先进制备与成型加工技术及装备，可使材料的生产过程更加高效，节能和洁净，从而提高传统材料 产业的国际竞争力。
另一方面，开展本科学领域色前沿和基础研究，并综合利用相关学科基础理论和科技发展成果，提供预备新材料的新原理新方法，也是材料科学与工程学科自身发展的需求。
因此，材料先进制备与成型加工技术发展，对提高国家综合实力，突破先进工业国家的技术壁垒与封锁，保障国家安全，改善人民生活质量，以及促进材料科学与技术自身的进步与发展，具有十分重要的作用，也是国民经济和社会可持续发展的重大需求。
三、研究现状
1.快速凝固
快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，如非晶丝材、箔材的制备。近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。2.半固态成型
半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固模式，开辟了强制均匀凝固的先河。半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接用于成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压）。3.无模成型
为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。4.超塑性成型技术
超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。5.金属粉末材料成型加工
粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。自1990年以来，世界粉末冶金年销售量增加了近2倍。2003年北美铁基粉末。相关的模具、工艺设备和最终零件产品的销售额已达到91亿美元，其中粉末冶金零件的销售为64亿美元。美国企业生产的粉末冶金产品占全球市场的一半以上。可以预见，在较长一段时间内，粉末冶金工业仍将保持较高的增长速率。
粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。6.陶瓷胶态成型
20世纪80年代中期，为了避免在注射成型工艺中使用大量的有机体所造成的脱脂排胶困难以及引发环境问题，传统的注浆成型因其几乎不需要添加有机物、工艺成本低、易于操作和控制等特点而再度受到重视，但由于其胚体密度低、强度差等原因，他并不适合制备高性能的陶瓷材料。
进入90年代之后，围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题，开发了多种原位凝固成型工艺，凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现，受到严重重视。原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性，进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径，得到了迅速的发展，已逐步获得实际应用。7.激光快速成型
激光快速成形技术，是20实际90年代中期由现代材料技术、激光技术和快速原型制造技术相结合的近终形快速制备新技术。采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组织，从而具有优越的力学性能和物理化学性能，同时零件的复杂程度基本不受限制，并且可以缩短加工周期，降低成本。目前发达国家已进入实际应用阶段，主要应用于国防高科技领域。国内激光快速成形起步稍晚于发达国家，在应用基础研究和相关设备建设方面已有较好的前期工作，具备了通过进一步研究形成自身特色的激光快速成形技术的条件。8.电磁场附加制备与成型技术
在材料的制备与成形加工过程中，通过施加附加外场（如温度场、磁场、电场、力场等），可以显著改善材料的组织，提高材料的性能，提高生产效率。典型的温度场附加制备与成形加工技术有熔体过热处理、定向凝固技术等；典型的力场附加制备与成形技术有半固态加工等；典型的电磁场附加制备与成形加工技术有电磁铸轧技术、电磁连铸技术、磁场附加热处理技术、电磁振动注射成形技术等。近年来，有关电磁场附加制备与成形加工技术的研究在国际上已形成一门新的材料科学分支——材料电磁处理，并且得到迅速发展。9.先进连接技术
①铝合金激光焊接 ②镁合金激光焊接
③机器人智能焊接 10.表面改质改性
在材料的使用过程中，材料的表面性质和功能非常重要，许多体材料的失效也往往是从表面开始的。通过涂覆（或沉积、外延生长）表面薄层材料或特殊能量手段改变原材料表面的结构（即对处理进行表面改性），赋予较廉价的体材料以高性能、高功能的表面，可以大大提高材料的使用价值和产品的附加值，是数十年来材料表面加工处理研究领域的主要努力方向。
四、发展前景
材料加工技术的总体发展趋势，可以概括为三个综合，即过程综合、技术综合、学科综合。由于上述材料加工技术的总体发展趋势，可以预见，在今后较长一段时间内，材料制备、成型与加工技术的发展将具有以下两个主要特征：
（1）性能设计与工艺设计的一体化。
（2）在材料设计、制备、成型与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制。
实际上，第一个特征实现材料技术的第五次革命、进入新材料设计与制备加工工艺时代的标志。实现第二个特征则要求具备两个基本条件：一是计算机模拟仿真技术的高度发展；二是材料数据库的高度完备化。
基于上述材料加工技术的总体发展趋势和特征，金属材料加工技术的主要发展方向包括以下几个方面。
1）常规材料加工工艺的短流程化和高效化。
打破传统材料成形与加工模式，工艺环节，实现近终形、短流程的连续化生产提高生产效率。例如，半固态流变成形、连续铸轧、连续铸挤等是将凝固与成形两个过程合二为一，实行精确控制，形成以节能、降耗、提高生产效率为主要特征的新技术和新工艺。
目前国外铝合金和镁合金半固态加工技术已经进入较大规模工业应用阶段。铝合金半固态成型方法主要有流变压铸、2）发展先进的成形加工技术，实现组织与性能的精确控制
例如，非平衡凝固技术、电磁铸轧技术、电磁连铸技术、等温成形技术、低温强加工技术、先进层状复合材料成形、先进超塑性成形、激光焊接、电子束焊接、复合热源焊接、扩散焊接、摩擦焊接等先进技术，实现组织与性能的精确控制，不仅可以提高传统材料的使用性能，还有利于改善难加工材料的加工性能，开发高附加值材料。
3）材料设计（包括成分设计、性能设计与工艺设计）、制备与成形加工一体化
发展材料设计、制备与成型加工一体化技术，可以实现先进材料和零部件的高效，近终形，短流程成型。典型的技术有喷射技术、粉末注射成形、激光快速成型等，是不锈钢、高温合金、钛合金、难熔金属及金属间化合物、陶瓷材料、复合材料、梯度功能材料零部件制备与成型加工的研究热点。材料设计、制备与成形加工的一体化，是实现真正意义上的全过程的组织性能精确控制的前提和基础。
4）开发新型制备与成形加工技术，发展新材料和新产品 块体非晶合金制备和应用技术、连续定向凝固成形技术、电磁约束成型技术、双结晶器连铸与充芯连铸复合技术、多坯料挤压技术、微成形加工技术等，是近年来开发的新型制备与成形加工技术。这些技术在特种高性能材料或制品的制备与成形技术加工方面具有各自的特色，受到国内外的广泛关注。
5）发展计算机数值模拟与过程仿真技术，构建完善的材料数据库
随着计算机技术的发展，计算材料科学已成为一门新兴的交*学科，是除实验和理论外解决材料科学中实际问题的第3个重要研究方法。它可以比理论和实验做得更深刻、更全面、更细致，可以进行一些理论和实验暂时还做不到的研究。因此，基于知识的材料成形工艺模拟仿真是材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。根据美国科学研究院工程技术委员会的测算, 模拟仿真可提高产品质量5～15倍，增加材料出品率25％，降低工程技术成本13%～30%，降低人工成本5%～20%，提高投入设备利用率30%～60%，缩短产品设计和试制周期30%～60%等。
目前，模拟仿真技术已能用在压力铸造、熔模铸造等精确成形加工工艺中，而焊接过程的模拟仿真研究也取得了可喜的进展。
高性能、高保真、高效率、多学科及多尺度是模拟仿真技术的努力目标，而微观组织模拟（从mm、μm到nm尺度）则是近年来研究的新热点课题。通过计算机模拟，可深入研究材料的结构、组成及其各物理化学过程中宏观、微观变化机制，并由材料成分、结构及制备参数的最佳组合进行材料设计。计算材料科学的研究范围包括从埃量级的量子力学计算到连续介质层次的有限元或有限差分模型分析，此范围可分为4个层次：纳米级、微观、介观及宏观层次。在国外，多尺度模拟已在汽车及航天工业中得到应用。
铸件凝固过程的微观组织模拟以晶粒尺度从凝固热力学与结晶动力学两方面研究材料的组织和性能。20世纪90年代铸造微观模拟开始由试验研究向实际应用发展，国内的研究虽处于起步阶段，但在用相场法研究铝合金枝晶生长、用Cellular Automaton法研究铝合金组织演变和汽车球墨铸铁件微观组织与性能预测等方面均已取得重要进展。锻造过程的三维晶粒度预测也有进展。
6）材料的智能化制备与成形加工技术
材料的智能化制备与成形加工技术是1986年由美国材料科学界提出的“第三代”材料成形加工技术，20世纪90年代以来受到日本等先进工业国家的重视它通过综合利用计算机技术、人工智能技术、数据库技术和先进控制技术等，以成分、性能、工艺一体化设计与工艺控制方法，实现材料组织性能与成形加工质量，同时达到缩短研制周期、降低生产成本、减少环境负荷的目的。
材料的智能化制备与成形加工技术的研究尚处于概念形成与探索阶段，被认为是21世纪前期材料成形加工新技术中最富潜力的前沿研究方向之一。
其他的材料先进制备与成形加工前沿技术
电磁软接触连铸、钛合金连铸连轧技术、高性能金属材料喷射成形技术、轻合金半固态加工技术、泡沫铝材料制备、钢质蜂窝夹芯板扩散-轧制复合、金属超细丝材制备技术、超细陶瓷粉末燃烧合成、模具表面渗注镀复合强化、金属管件内壁等离子体强化技术、钛合金激光熔覆技术、非纳米晶复合涂层制备技术等。
五、个人认识与评论
中国已是制造大国，仅次于美、日、德，居世界第4位。中国虽是制造大国，但与工业发达国家相比，仍有很大差距，表现在：（1)制造业的劳动生产率低，不到美国的5%；（2）技术含量低，以CAD为例，仍停留在绘图功能上；（3）重要关键产品基本上没有自主创新开发能力。材料成形加工行业是制造业的重要组成部分，材料成形加工技术是汽车、电力、石化、造船及机械等支柱产业的基础制造技术，新一代材料加工技术也是先进制造技术的重要内容。铸造、锻造及焊接等材料加工技术是国民经济可持续发展的主体技术。据统计，全世界75%的钢材经塑性加工成形，45%的金属结构用焊接得以成形。又如我国铸件年产量已超过1400万t，是世界铸件生产第一大国。汽车结构中65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过铸造、锻压、焊接等加工方法成形。但是，我国的材料成形加工技术与工业发达国家相比仍有很大差距。举例说, 重大工程的关键铸锻件如长江三峡水轮机的第一个叶轮仍从国外进口；航空工业发动机及其他重要的动力机械的核心成形制造技术尚有待突破。因此，在振兴我国制造业的同时，要加强和重视材料成形加工制造技术的发展。高速发展的工业技术要求加工制造的产品精密化、轻量化、集成化；国际竞争更加激烈的市场要求产品性能高、成本低、周期短；日益恶化的环境要求材料加工原料与能源消耗低、污染少。为了生产高精度、高质量、高效率的产品，材料正由单一的传统型向复合型、多功能型发展；材料成形加工制造技术逐渐综合化、多样化、柔性化、多学科化。因此, 面对市场经济、参与全球竞争，必须十分重视先进制造技术及成形加工技术的技术进步。
材料成形及控制工程专业发展战略研究中值得思考的几个问题
1.明晰专业内涵，确定发展方向
材料成形及控制工程专业作为1998年专业调整时设立的一个新的专业，由于其涵盖范围较广泛，涉及的内容较繁杂，因而使其专业内涵不够明确。
材料成形及控制工程专业是以成形技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的的工科专业。材料成形及控制工程专业与机械设计制造及自动化专业、工业设计专业和工程装备与控制工程专业均隶属于机械学科，要求共同的机械工程基础理论。以材料为加工对象的特点决定了材料科学也成为本专业的基础知识，而以过程控制为质量保证措施这一特点，决定了控制理论也成为本学科基础知识的重要组成部分。因此，材料类学科专业和自动化专业及计算机科学与技术专业等都成为与本专业密切相关的学科。此外，随着科学技术的发展和学科交叉，本专业比以往任何时候都更紧密地依赖诸如数学、物理、化学、微电子、计算机、系统论、信息论、控制论及现代化管理等各门学科及其最新成就。
材料成形及控制工程这一隶属于机械学科、具有机械类学科典型特征的专业，同时还具有浓厚的材料学科的色彩，成为一个业务领域宽、知识范围广的名副其实的宽口径专业。继续进行深入研究，准确界定专业内涵，对专业的发展具有重要的意义。
2.培养目标的定位
培养目标定位很重要，涉及到材料成形及控制工程专业的发展和人才培养适应市场需求的问题。尽管我国的高等教育已由精英教育迈入大众化教育阶段，但这并不意味着社会市场只需要通才，而不需要专才。并且科学研究和工程应用这两方面的需求也要求培养不同类型的专业人才。因此，不同类型学校应根据市场的需求和自身的特点来培养不同类型的人才。一部分高等院校应该担负起精英教育的责任，以培养材料成形及控制工程学科的科学研究型和科学研究与工程技术
复合型高层次人才为主，本科阶段应是以通识为主的专业教育；另一部分学校应以普及高等教育为主，负起大众化教育的责任，以培养本学科的工程技术型、职业应用复合型人才为主，本科是通识与专业并重的教育；高等职业技术学院则以培养职业应用型、职业应用复合型人才为主，专科是完全职业专业教育。各学校可根据学校自身的层次来确定专业培养目标。
在材料成形及控制工程专业培养目标的定位中，还应考虑市场需求。本科教育培养通才还是专才，是以普通教育为中心还是以职业教育或专业教育为中心，历来是高等教育激烈争辩的问题。西方国家本科通才教育是建立在完善的继续教育基础上的，我国在这方面还有较大的差距。一方面是一些大型企业公司已有完善的教育培训体制和充足的教育经费，而另一方面是大量的中小企业仍然需要行业背景强的毕业生，因而高校应进一步适应市场的需求，根据不同的培养目标，调整通识教育与专业教育的比例，拓宽专业口径，灵活专业方向，建立和健全第二学位、主副修制度等。
3.创新精神和能力培养的实践落脚点
当前，就高校自身来说，首先应抓好以下工作：(1)教师队伍建设是关键。教师的真本事，主要不是课堂上的公式运用和解题技巧，而是在于提出的解决问题的思路。教师过教学关、过外语关、过现代信息技术关、接受科研训练以及参加国内外的各种学术交流等，在当前显得特别重要。(2)在教学领域应当全方位地“联合行动”，即：突破传统观念，强化创新意识；提倡教育民主，尊重创新精神；改革评价方式，建立创新机制；关注个性培养，营造创新氛围；拓宽知识视野，夯实创新基础；开发情感智力，培养创新品质等等。(3)当前应特别注意加强教学方法和考试方法的改革，根据学生的不同年级，逐渐使学生从以教师、书本和课堂为中心的教学模式中“向外突围”，通过教学管理制度的改革，增加学生的自学时间，组织学生参加有指导的小型课堂讨论(Seminar)，引导学生参加教师的科研工作，鼓励学生参加课外科技和实践活动等等。(4)建设和改造一批能够培养学生动手能力的实践训练中心(基地)，克服困难，保证实践和实验教学环节的落实。
六、结论
通过对材料成形专业领域的科技前沿技术的整理总结，我终于清楚地知道了我的专业（材料成形与控制工程）的发展方向，并对本专业有了深层次的了解和认识，这为我以后的学习指明了道路。看到还有许多富有潜力的先进技术还没有进行实际应用，这激发了我奋斗的激情，我争取通过自身的学习和努力在材料成形领域有较大发展，推动材料成形技术的在社会生活中的应用，为人类的发展作出应有贡献。
参考文献
《21世纪材料成形加工技术》、《材料先进制备与成形加工技术》、《材料成形新技术》、《中国材料工程大典》、《先进材料定向凝固》、《材料成形界面工程》、《材料科学与工艺》、《材料成形技术基础》、《材料成形工艺基础》、《工程材料与成形技术》、《材料加工工程》、《先进制造技术》
数控加工前沿技术解读 第2篇
王军军
（西安交通大学，西安，710086）
摘要：人脸识别已成为多个学科领域的研究热点之一，本文对人脸识别的发展历史、研究现状进行了综述，系统地对目前主流人脸识别方法进行了分类针对人脸识别面临的挑战，着重对近几年来在光照和姿态变化处理方面的研究进展进行了详细沦述，并对未来人脸识别的发展方向进行了展望。
关键词：人脸识别，人脸检测，模式识别
一、引言
人脸识别是近年来模式识别、图像处理、机器视觉、神经网络以及认知科学等领域研究的热点课题之一。所谓人脸识别，是指给定一个场景的静态图像或动态视频，利用存储有若干已知身份的人脸图像的数据库验证和鉴别场景中单个或者多个人的身份[1]。人脸识别按照人脸信息的来源可以分为两类:基于静态人脸图像的识别和基于包含人脸的动态视频信息的识别。因为动态视频信息并不能明显提高人脸识别的性能，因此本文只研究基于静态人脸图像的识别[2]。
作为生物特征识别的一个重要方面，人脸识别在档案管理系统、安全验证系统、信用卡验证、公安系统的罪犯身份识别、银行和海关的监控、人机交互等领域具有广阔的应用前景。与指纹识别、视网膜识别、虹膜识别等[3]技术相比，人脸识别技术在数据采集方面手续比较简单，使用者更容易接受。人脸作为生物特征，虽然唯一性比指纹和虹膜要差[4]，在高安全性要求的系统中只能作为辅助手段。然而，对于一般安全性要求的身份验证和鉴别系统[5]，人脸识别技术已经足够应用了。
人脸识别研究在二十世纪六七十年代引起了诸多学科领域研究者的浓厚兴趣。进人九十年代后，随着各行业对人脸识别系统的迫切需求，人脸识别研究再次成为热门课题。当前世界各国有许多研究机构在从事这方面的研究，这些研究受到军方、警方以及大公司的高度重视和资助[6]。美国军方还专门组织了人脸识别竞赛以促进人脸识别研究的发展。经过三十多年的研究，人脸识别已经成为图像分析与图像理解领域最成功的应用之一研究人员提出了很多识别方法，建成了一些实验系统，也有一些成功的人脸识别商业软件投人市场。
人脸识别作为模式识别的一种，一般可以分为三个组成部分:从场景中检测并分割人脸;抽取人脸特征;匹配和识别人脸[7]。由于人脸检测已经发展成为一个独立的课题，具有特定的思想和方法，所以本文假定人脸已经被正确检测并从场景中分割出来。
二、人脸识别的方法
目前，人脸识别的方法大致可以分为以下几类：基于几何特征的方法、基于模型的方法、基于统计的方法、基于神经网络的方法和多分类器集成的方法[8]。目前主流的方法有基于几何特征的方法和基于模型的方法。
2.1基于几何特征的方法
文献中记载最早的人脸识别方法就是Bledsoe[9]提出的基于几何特征的方法。该方法以面部特征点之间的距离和比率作为特征，通过最近邻方法来识别人脸，以该方法建立的人脸识别系统是一个半自动系统，面部特征点必须由人手工定位。也正是由于人工的参与，该系统对光照变化和姿态变化不敏感[10]。
侧影[11](Profile)识别也是早期基于几何特征人脸识别的一个重要方法，其基本原理是从人脸的侧影轮廓线上提取特征点，将侧影转化为轮廓曲线，从中提取基准点，根据这些点之间的几何特征来进行识别，由于侧影识别相对较简单且应用面小，对侧影识别的研究较少。
基于几何特征的方法非常直观，识别速度快，内存要求较少，提取的特征在一定程度上对光照变化不太敏感[12]。但是，当人脸具有一定的表情或者姿态变化时，特征提取不精确，而且由于忽略了整个图像的很多细节信息，识别率较低，所以近年来已经很少有新的发展。
2.2基于模型的方法
隐马尔可夫模型[13](Hidden Markov Model,HMM)是一种常用的模型，基于HMM的方法首先被用于声音识别等身份识别上，之后被Nefian和Hayes引人到人脸识别领域。它是用于描述信号统计特性的一组统计模型。HMM用马尔可夫链来模拟信号统计特性的变化，而这种变化又是间接通过观察序列来描述的，因此马尔可夫过程是一个双重的随机过程。在HMM中结点表示状态，有向边表示状态之间的转移，一个状态可以具有特征空间中的任意特征，对同一特征，不同形态表现出这一特征的概率不同[14]。在人脸识别过程中，Nefian首先采用两维离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)抽取人脸特征，得到观察向量，构建HMM人脸模型，然后用EM(Expectation Maximization)算法训练，利用该模型就可以算出每个待识别人脸。观察向量的概率，从而完成识别。HMM方法的鲁棒性较好，对表情、姿态变化不太敏感，识别率高[15]。
主动形状模型[16](Active Shape Model, ASM)方法由Cootes等人提出，Cootes对形状和局部灰度表象建模，用建立的ASM在新的图像中定位易变的物体。后来，Lanitis等将其应用于解释人脸图像，在使用ASM找出人脸的形状后，将人脸切割并归一到统一的框架，对这个与形状无关的人脸采用亮度模型来进行解释和识别，其鲁棒性和识别效率均较高，但需要手动标会人脸的特征点，算法的自动化程度有待加强。
主动表象模型[17](Active Appearance Model, AAM)可以看成是对ASM的进一步扩展，是一种通用的非线性图像编码模式，通过变形处理将通用人脸模型与输人图像进行匹配，并将控制参数作为分类的特征向量。
2.3 基于统计的方法
基于统计的方法将人脸图像视为随机向量，从而用一些统计方法来分析人脸模式，这类方法有着完备的统计学理论支持;得到了较好地发展，出现了一些较成功的算法。
特征脸[18](Eigenface)方法由Turk和Pentland提出。对于每一幅人脸图像，按照从上到下、从左到右的顺序将所有像素的灰度值串成一个高维向量，然后通过主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)将高维向量降低维数。用PCA[19]降维主要基于以下三点:(1)压缩功能，在低维空间内比较图像将提高计算效率;(2)人脸样本的分布近似正态分布，方差大的维可能与有用信号相关，而方差小的维可能对应噪声，因此去掉小方差对应的维将有利于提高识别精确率;(3)因为每幅图像都被减去均值，且被放缩成单位向量，两幅图像之间的相关性与特征空间中投影之间的距离成反比，因此特征空间中的最近邻匹配是图像相关性的有效近似。PCA技术首先由Kirby[20]和Sirovich引人到人脸识别领域，并且证明了PCA是使原始图像与重构图像之间的均方误差极小化的最佳压缩方式。一幅图像在各个特征脸上的投影组成了该图像的权值向量，将待识别图像的权值向量与人脸数据库中各图像的权值向量相比较，确定哪一幅图像与待识别图像的权值向量最接近。后来Pentland等人进一步扩展了特征脸方法，将类似的思想运用到面部特征上，分别得到了本征眼、本征鼻、本征嘴，并且将它们结合起来进行人脸识别。实验结果表明，这样比单独使用特征脸效果更好。特征脸方法计算量低，使用方便，并且效果良好，目前已经成为人脸识别的基准程序(Benchmark)和事实上的工业标准。但是它对于外界因素所带来的图像差异和人脸自身所造成的差异是不加区分的，因此外界因素(例如光照、姿态)变化会引起识别率的降低。
特征脸方法使用由各个特征脸扩展的空间来表示人脸，虽然可以有效地表示人脸信息，但是并不能有效鉴别和区分人脸。很多研究者提出了使用其他线性空间来代替特征脸空间以取得更好的识别效果。此中线性判别分析方法[21](也叫Fisher脸方法)，利用了类别归属信息，它选择类内散布正交的矢量作为特征脸空间，从而压制了图像之间与识别信息无关的差异，强调了不同人脸之间的差别，同时弱化了同一人脸由于光照、视角和表情而引起的变化，获得了比特征脸更好的识别效果。LDA[22]是一种监督学习方法，而PCA是非监督学习方法。Belhumeur对16个人的各10幅图像进行识别实验，PCA方法的识别率为81%，而Fisher脸方法的识别率为99.4%。
Moghaddam[23]等人提出了贝叶斯人脸识别方法。他们提出了一种基于概率的图像相似度度量方法，将人脸图像之间的差异分为类间差异和类内差异。其中类间差异表示不同对象之间的本质差异。类内差异为同一对象的不同图像之间的差异。而实际人脸图像之间的差异为两者之和。如果类内差异大于类间差异，则认为两人脸图像属于同一对象的可能性大，他们提出了类间差异和类内差异度量的概率模型和计算方法。由于贝叶斯相似度的计算涉及复杂的非线性计算。Moghaddam等人提出了一种线性的快速计算方法。这种人脸识别方法在1996年美国DAPAR组织的FERET人脸测试中是效果最好的方法之一特别是在克服光照和表情变化对识别的影响方面性能较好。
奇异值分解[24](Singular Valor Decomposition。SVD)是一种有效的代数特征提取方一法。奇异值特征具有良好的稳定性、转置不变性、旋转不变性、位移不变性以及镜像变换不变性等重要性质。因此奇异值分解技术也被应用到人脸识别领域。
独立成分分析[25](Independent Component Anal-ysis,ICA)，可以看成是对PCA的推广，PCA利用二阶矩去掉输人数据的相关性。使得数据的协方差为零。而ICA使得输人数据的二阶和高阶矩依赖性最小，ICA首先被用于盲源分离(Blind Source Separation。BSS)问题，用来将观察信号分解成一系列独立信号的线性组合。ICA用于人脸识别有两种结构(ICA Architecture I和ICA Architecture II)和多种算法(例如FastICA和InfoMax)，PCA和ICA Architecture II利用的是全局特征，而ICA Architecture I利用的是空间局部特征。B Draper等人详细比较了PCA和ICA在人脸验证和面部表情识别中的性能，人脸验证实验中，ICA Architecture II的性能最好。PCA的性能与距离度量标准有关。ICA Architecture I的性能较差，ICA用Fast I-CA算法较好;表情识别实验中，用InIoMax算法实现的ICA A rchitecture I性能最好。
3、人脸识别面临的挑战
当光照、姿态、表情变化时，人脸的表象会产生较大变化，从而造成人脸识别系统的性能下降。FE-RET测试川表明，光照和姿态变化问题是当前人脸识别系统面临的挑战。随着人脸识别研究的深人，很多研究者对光照和姿态变化进行了专门的研究，也取得了一定的进展。本节专门针对这两方面问题进行论述。
3.1 光照变化
因为光照会改变人脸图像灰度的相对分布，所以由光照引起的人脸图像变化甚至比因个体差异引起的变化还要大。因此，光照变化会造成人脸识别系统性能的严重下降。对光照变化的处理已经引起了很多研究者的重视，并且取得了较大进展。目前已经出现了很多光照处理方法，这些方法大致可以分为三类: 第一类方法的主要思想是寻找对于光照变化不敏感的人脸图像表示方法。第二类方法是对原来某些不存在光照变化时人脸识别算法的简单改进和推广。第三类方法的主要出发点是构建图像合成(Synthesize)模型[26]，这些模型可以合成与测试(Probe)图像具有相同或相似光照条件的新图像作为数据库(Gallery)中的图像。这类方法的关键是对光照进行建模。
3.2 姿态变化
视角的变化，即人脸姿态变化也会造成人脸识别系统性能的降低，因此对多视角人脸图像的处理是人脸识别面临的另一挑战。Beymer[27]先对输人图像的视角进行估计，接着根据自动检测到的三个特征点进行二维仿射变换使之与原型(Prototype)的视角相同，然后直接使用模板匹配来实现多视角人脸识别。在一个62人的多视角人脸数据库上取得了较好的实验结果，但测试集和训练集的视角比较接近，因此识别难度较低。
Pentland[28]等人提出的基于视角的特征脸(View-based Eigenface)方法为每个视角构建一个
特征空间。取得了比标准特征脸方法更高的性能。Huang等人在基于视角的特征脸方法的基础上，采用神经网络集成(Neural Network Ensemble)的方法，实现多视角人脸的识别。这类方法的缺点是每人需要多张人脸图像作为训练集，而且将光照变化问题与视角变化问题分开来考虑，这些前提条件在很多场合不能满足。
3.3同时存在光照和姿态变化
上述的很多方法只是对光照或姿态变化中的一种进行了处理，但在现实情况下，光照和姿态变化会同时存在。因此，要使人脸识别技术真正实用，人脸识别系统必须能够处理同时存在两种甚至任意多种成像条件变化的情况。光场(Light Field)[29]方法是最新提出的较有效的方法，对各种外部成像条件的变化都能进行较好处理。由于人脸是三维的，因此利用三维模型(或者三维和两维相结合)可以显著地提高识别性能。
4总结与展望
本文对人脸识别的发展历史、研究现状进行了综述，尤其是对近几年来在光照和姿态变化处理方面的研究进展进行了详细论述。
经过几十年的研究，人脸识别已经取得了很大的进展，但现有的人脸识别方法一般都是针对某一类问题提出的，由于人脸识别问题的复杂性，实现一个通用的人脸识别系统目前还不现实。因此，解决特定条件或者特定应用领域的人脸识别问题仍然是目前人脸识别研究的重要课题。要构建一个稳健的人脸识别系统，以下是有待于解决的几个主要问题:
1、非线性建模问题。目前统计方法中的子空间方法有一个共同的特点，即都是线性方法。人脸图像显然是一种高度非线性的模式。也就是说，人脸图像的分布应该是位于某种高度非线性的流形[30](Mani-fold)上的，因此用非线性方法来进行人脸识别是一个必然的发展趋势。人脸识别技术由线性向非线性发展可能的现实途径有两条:一是利用核理论将现有的线性分析方法向非线性扩展，这是一种间接的方法。典型代表是核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis, KPCA)，也就是利用核理论对PCA进行扩展;二是直接从数据分布本身出发，研究高效的非线性流形学习算法，从而将人脸图像投影到其实际分布所在的流形上进行识别，目前，已有研究人员将其应用到人脸识别领域，对人脸图像采用流型的方法来进行识别。
2、三维建模问题。目前只利用二维信息的人脸识别方法只能在特定环境下取得较好的性能，然而在处理光照、视角和表情等方面的变化时会遇到较大的困难。由于人脸是三维的，因此利用三维模型可以显著提高识别性能本文论述的三维可变型模型方法就是在这方面较好地尝试。但是目前三维人脸识别在识别算法、三维人脸库以及实验方法等方面还存在很多挑战。
3、三维模型计算开销问题。利用三维模型可以显著提高识别性能，然而，构造和存储完整的三维人脸模型需要的开销太大，因此如何通过二维图像对三维人脸参数进行建模将是未来人脸识别研究的一个热点。另外，利用2.5维信息进行识别也是减小存储和计算开销的一条可能途径。
4、算法的自动化与时间开销问题。本文所提到的算法中，基于几何特征的方法与基于模型的方法中的部分算法存在手工标定人脸特征点的问题，算法的自动化程度有待进一步加强。另外，算法中某些鲁棒性与准确率较高的算法，计算量巨大，运算时间比较长，人脸识别的实时性有待加强。[1] 厉小润,赵光宙,赵辽英.改进的核直接Fisher描述分析与人脸识别[J].浙江大学学报:工学版, 2008,42(4): 583-589.[2] YU Hua, YANG Jie.A direct LDA algorithm for high-dimensionaldatawith application to face recognition [J].Pattern Recognition,2001,34(10): 2067-2070.[3] 周大可,杨新,彭宁嵩.改进的线性判别分析算法及其在人脸识别中的应用[J].上海交通大学学报, 2005,39(4): 527-530.[4] BARTLELLM S, MOVELLAN JR, SEJNOWSKIT J.Face recognition by independent component analysis [J].IEEE Trans on NeuralNetworks, 2002,13(6): 1450-1464.[5] 洪子泉,杨静宇.基于奇异值特征和统计模型的人像识别算法[J].计算机研究与发展, 1994,31(3): 60-65.[6] 杜干,朱雯君.基于局部奇异值分解和模糊决策的人脸识别方法[J].中国图象图形学报, 2006,11(10): 1456-1459.[7] 高全学,梁彦,潘泉,等.SVD用于人脸识别存在的问题及解决方法[J].中国图象图形学报, 2006,11(12): 1784-1791.[8] COOTES T F, EDWARDS G J, TAYLOR C J.Active appearance models: active appearance models [ J].IEEE Trans on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2001,23(6): 681-685.[9] WISKOTTL, FELLOUS JM, KRUGER N,et al.Face recognition by elastic bunch graphmatching [J].IEEE Trans on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1997,19(7): 775-779.[10] WURTZ R P.Object recognition robust under translations, deformations, and changes in background [ J].IEEE Trans on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1997,19(7): 769-775.[11] 孙大瑞,吴乐南.基于特征的弹性图匹配人脸识别算法[J].应用科学学报, 2002,20(4): 377-381.[12] 张海旸,马华东.基于网格的自适应弹性图人脸匹配方法[J].计算机辅助设计与图形学报, 2008,20(2): 253-258.[13] 刘小军,王东峰,张丽飞,等.一种基于奇异值分解和隐马尔可夫模型的人脸识别方法[J].计算机学报, 2003,26(3): 340-344.[14] 李耀东,崔霞,肖柏华,等.自动人脸识别技术综述[J].计算机科学, 2002,29(12): 1-11.[15] 邹志煌,孙鑫,程武山.人脸识别技术产品的发展概况[J].视频应用与工程, 2008,32(3): 91-93.[16] 刘瑾,徐可欣,陈小红,等.采用图像融合技术的多模式人脸识别[J].工程图学学报, 2007,28(6): 72-78.[17] 王耀明,王仲国,沈毅俊.基于图像集似然度的人脸识别[J].计算机工程, 2001, 27(7): 113-114.[18] 王宏勇，廖海斌，段新华，丁汨.基于奇异值与特征融合矩阵的自适应人脸识别[J].计算机工程与应用，2010，46（7）：162-174.[19] 斯华龄,张立明.智能视觉图像处理-多通道图像的无监督学习方法及其他方法[M].上海:上海科技教育出版社,2002.[20] 郭武,张鹏,王润生.独立分量分析及其在图像处理中的应用现状[J].计算机工程与应用，2008，44（23）：172-176.[21] 白晓明,王成章,石勤.基于二维线性判别分析的彩色人脸识别[J].北京工业大学学报.2010,12(36):1717-1721.[22] 王晓慧.线性判别分析与主成分分析及其相关研究评述[J].中山大学研究生学刊(自然科学、医学版).2007,4(28):50-59.[23] 聂会星,梁坤,徐枞巍.基于小波变换和支持向量机的人脸识别研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2022，2（34）：208-211 [24] 段锦著.人脸自动机器识别[M].北京: 科学出版社, 2009．
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1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子
医学超声成像前沿技术述评 第3篇
近年来, 随着计算机、信息技术、电子技术、新型压电材料等高科技的迅速发展和临床诊断及治疗的需求增加, 医学超声成像新技术层出不穷, 医学超声成像系统向更高层次发展, 图像品质日趋完美。本文将讨论医学超声成像系统中若干前沿技术。
1 数字化波束形成技术
波束形成器是超声成像系统中的关键部件, 其性能直接影响成像的质量。波束形成技术一直是超声成像领域研究的热点问题。上世纪90年代, 由于高速、高分辩率ADC和VLSI技术的快速发展, 数字波束形成技术在实时超声成像系统中实用化并很快占据主导地位, 使医学超声成像技术跨进全数化时代。
数字波束形成技术以数字延时替代模拟式波束形成器中的LC延时线来实现波束聚焦, 即以数字延时补偿替代模拟延时补偿[1,2]。数字延时不仅能实现精确延时补偿, 实现所谓逐点跟踪式动态聚焦, 还能方便地实现动态孔径、动态变迹控制, 克服模拟式延时补偿存在的诸多固有缺点, 通道数增加不受限制, 使图像品质 (包括空间分辩率、时间分辩率、对比分辩率和信噪比等) 得以全面提高。
图1是广泛使用的基于均匀采样的一种采样-延时-求和数字式波束形成器。这个方案要求有足够高的数据采样率, 至少是发射声波频率的8倍, 最好是发射频率的16倍或32倍, 并要求ADC有足够高的分辩率, 如10 bit或12 bit以上。高采样率、高分辩率的ADC不仅价格昂贵, 同时导致数字延时存储器的速度与容量相应增加。
一种改进的方案是采用基于基带解调的波束形成器, 就是先用Hilbert变换将射频回声信号解调为基带信号, 再作数字延时。这个方案容许数据采样率降低至发射频率4倍, 其代价是每个通道必须进行复杂的信号处理 (用Hilbert变换实现解调和用CORDIC算法实现精确的相位旋转, 以满足数字延时精度要求) 。
以上两种常用方案均要求每一通道需要有一只高bit ADC、数字延时存储器和一个插值器 (或相位旋转处理电路) 。这类方案硬件的复杂性使得其不适用于轻便型的超声成像系统或多维阵列系统 (配置二维阵列探头的成像系统) 。
之后出现了多种降低硬件复杂性的技术方法, 如稀疏-阵列 (Sparse-Array) 技术、合成-孔径聚焦 (Synthetic-Aperture Focusing) 技术、∑-△调制 (SigmaDelta Modulation, SDM) 技术等。其中最受关注并应用于多维阵列系统的是∑-△调制技术 (也称∑-△采样) [3]。
图2是基于SDM技术的波束形成器。该技术采用时钟率非常高的1bit∑-△A/D转换器, 即采用过采样技术, 时钟速率通常是发射中心频率的32倍至64倍, 也就是在400MHz以上。基于∑-△采样技术的波束形成器具有以下优点:过采样∑-△A/D转换器采用过采样技术与∑-△调制器的噪声整形技术可对量化噪声进行双重抑制, 使基带内信噪比大为提高;高速率的采样能够获得更为精确的聚焦延时;1 bitA/D与SDM信号处理能由简单的硬件实现, 能将通道数非常大的波束形成器以及其他的数字处理电路集成在一只芯片上, 极大地提高了系统的集成度和稳定性。现已出现多种提高或改善基于∑-△采样技术的波束形成器性能的技术方法, 如基于块处理技术的SDM波束形成器。
2 实时三维 (3D) 超声成像技术
三维超声成像经历了从静态三维–动态三维–实时三维的发展历程。实时3D是超声技术领域的新突破, 已证明其在心脏、妇产科等方面有非常重要的临床应用价值。
实时3D成像处理的关键技术是高速数据采集和超大数据量的高速运算能力。容积探头是解决高速数据采集的重要途径[4]。要达到实时显示三维超声图像的目的, 每秒钟最少应获取16个以上的金字塔形三维图像数据, 而每个金字塔形三维图像数据至少应由6030条扫描线的数据构成, 即每个金字塔内有30个扇形切面, 每个切面至少应有60条扫描线。因此, 要求每秒钟最少要获取28800条扫描线的数据。这是实现实时3D成像最大的难题[5]。
二维阵列探头 (矩阵型排列换能器) 是解决高速数据采集的重要途径。目前已有9696个正方形阵元组成的容积探头在临床中应用, 探头内有150多个微型电路板来控制这种多阵元的工作并实现同系统的连接, 采用16条声束同时在不同方位进行发射, 实现多波束发射与接收的金字塔形容积扫描。配置此容积探头的系统的关键部件是基于∑-△采样技术的1280通道数字波束形成器。
最近, 一种用纯净波晶体矩阵阵列做成的经食道的容积探头已进入临床应用, 在超声波诊断史上首次让人们见到实时的三维心脏图像。实时三维经食道成像法可让外科医生直接观察活动中的心脏图像, 这对于心脏手术方案的决定, 对于心脏治疗中、手术中的监视, 对于治疗、手术后的评价能够提供更加精确的帮助和支持[6,7]。
配置矩阵阵列容积探头的系统价格昂贵。一种较低成本的电子–机械复合扫描型容积探头 (如图3所示) 目前已被更广泛的应用。这种解决方案对三维数据的采集是在Z方向用机械方式使电子扫描的一维阵列探头作机械扫查来实现的。机械扫查所需的各种机构全部安装在探头中, 由系统对机械扫查进行精确控制。临床证明这类系统的实时三维图像清淅、无畸变, 三维位置与体积测量准确。
3 超声弹性成像
弹性成像是一种新的超声成像模式, 它不同于B型成像或彩色多普勒血流成像模式, 这些模式显示的是组织解剖结构信息或血流动力学信息。弹性成像显示组织的弹性 (硬度) , 即用图像显示出伴随病变发生的组织硬度变化。
对组织施加一个内部 (包括自身的) 或外部的动态/静态/准静态的激励, 在弹性力学、生物力学等物理规律作用下, 组织将产生一个响应, 导致描述组织弹性的物理量发生一定改变, 通过检测这些变化了的物理量, 可以估计出反映组织内部弹性属性的弹性模量等差异, 并以图像显示。
超声弹性成像已经经历两代发展历程:
第一代:静态方法, 属于压迫性弹性成像
通过给生物组织施加一定压力, 比较组织受压前后的变化得到一幅相关的压力图或应变图。有手动加压, 血管弹性成像与心脏弹性成像等类型。
第二代:动态方法, 动态超声弹性成像有两种类型。 (1) 外加低频振动源通过在体外施加一个低频振动源, 使生物组织内产生瞬时剪切波, 使用互相关方法估计剪切波传播的横向位移和纵向位移。
(2) 利用超声辐射力利用声学射频压力诱发局部内部振动并追踪组织运动。有以下不同的技术方法。
①剪切波弹性成像 (SWEI) , 成像参数:剪切系数。
②声辐射力激励成像 (ARFI) , 成像参数:组织轴向位移;剪切波速度。
③超声剪切成像 (SSI) , 成像参数:剪切波速度。
临床应用证明, 利用超声辐射力方法的超声弹性成像适用于乳房、前列腺、甲状腺、肝肿瘤良恶性辨别、动脉粥样斑块、心肌动力学以及高强度聚焦超声与射频消融引起的损害的检测与评估。
超声弹性成像正在发展成为继B型成像 (上世纪60年代出现) 、彩色多普勒血流成像 (上世纪80年代初出现) 之后第三种用于临床诊断的超声成像模式[8]。
4 其他新技术
4.1 谐波成像技术
同传统的超声波成像 (基波成像) 相比, 谐波成像具有便于无回声组织 (如心腔, 胆囊) 的成像, 皮下脂肪层造成的伪像小, 肋骨狭窄引起的伪像小等突出优点, 因而特别适用于某些由于肥胖、肺气过多、肋间间隙狭窄、腹壁过厚造成的困难成像病人的成像, 扩大了超声临床诊断应用范围[9]。
从成像技术上看, 已商品化的组织谐波成像方法有滤波法、脉冲倒相法 (也称相位反转法) 、新功率调制法 (也称谐波增强法) 、差分组织谐波成像法、单脉冲消除法等。
4.2 编码激励成像技术
数字编码超声技术是对超声脉冲进行编码和解码, 从而将数字化进一步前推到超声收/发前端。以编码发射替代传统的简单的脉冲发射方式, 可以克服传统发射方式所存在的某些问题, 如脉冲峰值功率高、信噪比低、穿透力差等。这些问题的解决不仅提高了B型成像和彩色多普勒血流成像的图像质量, 并使某些成像方式成为可能, 如B型血流成像。
已有多种二进制编码的编码激励在B型血流成像和彩色多普勒血流成像系统中获得应用, 如Barker码和Golay码。
4.3 实时复合成像技术
实时复合成像是指通过多次发射不同方向、或改变接收方向、或发射多个不同频率的声波, 然后对接收到的回波数据以某种规则加以融合的超声成像技术。实用的实时复合成像技术有以下方法: (1) 改变发射与接收传播路径; (2) 改变接收方向; (3) 改变发射频率; (4) 空间复合成像。
实时复合成像技术使成像视野扩大, 可减小斑点噪声和伪像, 提高图像清晰度, 提高对比分辩率。
4.4 B型血流成像技术
B型血流成像是最近出现的新的血流成像方法, 它是一种非多普勒血流成像技术, 因而它不存在像彩色多普勒血流成像 (CFM) 那样的一些缺点。
B型血流成像利用脉冲编码发射技术和组织均衡技术增强血管中血流回波信号的信噪比, 以提取微弱的血流信息, 并对血管壁的强回波信号进行均衡处理, 使血流和组织的显示灰度处于同一水平, 能同时对两者进行观察。目前的B型血流成像既能显示静脉血流, 也能显示动脉血流。
5 新型超声材料与超声换能器技术
5.1 新材料
新材料的研究与开发一直受到高度重视, 它是开发高品质探头的基础[11]。
压电复合材料具有声阻抗低、横向耦合弱、机电耦合强等突出优点。高性能探头正愈来愈多地用压电复合材料替代传统的压电陶瓷材料PZT。现在1-3连接和2-2连接的复合压电材料已广泛使用[9,10]。
近年来, (1-x) Pb (Mg1/3Nb2/3) O3-xPbTiO3弛豫铁电单晶 (缩写成PMNT) 的成功制备为制造新一代高性能医用超声诊断仪的实现提供了可能。PMNT单晶比较均匀, 很少缺损和缺漏, 也没有粒子界面。对于这种晶体进行任意方向的极化时, 双极子的取向几乎完全一致 (接近100%) , 使得机电特性得到飞跃式提高。由于PMNT单晶的结构更为均匀, 其压电系数d33高达2000pC/N, 机电耦合系数k33高达94%, 而PZT的压电系数d33约为600pC/N, 机电耦合系数k33约为70%。电能转化为机械能的变换效率与传统的PZT陶瓷比较, 提高了80%以上, 其应变 (加电场时厚度的变化) 提高了10倍, 频带宽度有了大幅度的扩展。
PMNT弛豫铁电单晶被称为纯净波晶体, 采用纯净波晶体材料制成的探头称纯波探头。纯净波晶体技术飞跃性地提高探头的效率、灵敏度和频带宽度。PHILIPS公司最早采用纯波探头, 在其高端产品iE33上配置了纯波探头S5-1, 使得其超声图像质量有了突破性提高。目前PHILIPS公司有三个高端产品 (HD15、iE33、iU22) 配置了纯波探头, 其第五代纯波探头是经食道的矩阵阵列探头X7-2t, 能获得实时三维心脏图像。
此外, 一种全新的探头技术–电容性超微细加工超声波探头c MUT作为下一代探头备受瞩目。c MUT是利用最先进的半导体加工技术在硅片上通过纳米级空隙形成许多超微细振动膜, 在硅片和振动膜里独立地埋入电极, 在两电极间加电压, 使空隙内产生静电场。由于c MUT利用静电场进行机电能量转换, 称为静电容量型探头。c MUT具有良好的超微细结构与宽频带特性, 可将各种电路与探头做成一体化, 并可望获得更高的图像质量, 更易于做出高性能的矩阵阵列探头。
5.2 超声换能器技术
超声换能器设计与制造技术在以下方面也取得快速发展: (1) 宽频带、高密度探头技术; (2) 高频探头技术; (3) 多维阵列探头技术。
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数控技术应用专业课程标准解读 第4篇
【关键词】江苏中职；数控技术应用专业；课程标准解读
【中图分类号】G714 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）34-0061-03
【作者简介】刘跃鹏，江苏省无锡机电高等职业技术学校（江苏无锡，214028）机电工程系副主任，讲师，主要研究方向为数控加工技术、信息化教学。
课程标准是执行专业人才培养方案、实现人才培养目标的指导性文件，是课程的教学目标、教学内容、教学进度及考核方法的基本要求，是编写与选用教材、组织教学以及课程教学质量评估和教学管理的重要依据。江苏省中等职业教育数控技术应用专业首批开发了“机械加工检测技术”“车工实训”“CAD/CAM技术应用”“数控车削技术训练”“数控铣削技术训练”5门课程标准（以下简称“本课标”）。
一、课程性质分析
课程性质首先阐述了本课程隶属于人才培养方案中的课程类别，即专业基础平台课程或专业技能方向课程，从而确定课程的培养目标在专业人才培养过程中属于行业通用能力或职业特定能力。本课标包含“机械加工检测技术”一门专业基础平台课程和“车工实训”“CAD/CAM技术应用”“数控车削技术训练”“数控铣削技术训练”共计四门专业技能方向课程。
其次，是明确课程标准所适用的专业，比如：“数控车削技术训练”是江苏省中等职业教育数控技术应用专业必修的一门专业技能方向课程。对于适用于不同专业的同类课程也进行了明确的表述，比如：“车工实训”是江苏省中等职业教育数控技术应用专业和机械加工技术专业必修的一门专业技能方向课程，其中根据不同专业人才培养方案对课程的不同要求，在学时和课程内容上也不同，“课程内容与要求”中标注“*”的部分供数控技术应用专业选用；标注“**”的部分供机械加工技术专业选用，在执行过程中可以根据专业情况进行选用。
再次，课程类别不同，也体现在课程学习过程中对前导课程学生已经具备的知识储备要求不同，比如：“CAD/CAM技术应用”是在“金属加工与实训”课程的基础上，开设的一门实践性较强的核心课程；“数控车削技术训练”是在“车工实训”“CAD/CAM技术应用”等课程的基础上，开设的一门实践性较强的核心课程。
最后，针对本课程学习任务和能力目标的表述，为后续课程奠定基础或对接职业资格认证和岗位能力需求。通过专业知识的学习和实践，将职业素养和工匠精神融入课程教学和实习过程中，从而定义本课程最终培养目标。
二、学时与学分分析
根据人才培养方案和《教育部关于制定中等职业学校教学计划的原则意见》（教职成〔2009〕2号）规定，确定本课标课程的学时与学分，一般16～18学时为1个学分。比如：“CAD/CAM技术应用”课程共计80学时，取16学时为一个学分，总计5学分。而“车工实训”为数控技术应用专业和机械加工技术专业共有课程，在开发初期针对两个专业的人才培养方案所界定的培养目标、教学内容、能力要求的不同，设置了不同的学时和学分，比如：数控技术应用专业为120学时，8学分，机械加工技术专业为196学时，14学分，以便于不同专业在课程标准的实施过程中选用。
三、课程设计思路分析
在课程设计过程中，首先是明确课程的定位、目标等在制定过程中所参考的依据和理念：以立德树人为根本，以服务发展为宗旨，以促进就业为导向，遵循职业教育规律和学生身心发展规律，推进职业教育课程教学改革，注重中高等职业教育课程衔接，面向全体学生，促进学生终身发展，充分借助课程内容学习的各个环节提高学生职业技能和职业精神。坚持工学结合、知行合一、学用相长的基本原则。
同时，阐述课程内容的组织结构关系及编排意图。课程内容首先依据《江苏省中等职业教育数控技术应用专业指导性人才培养方案》确定培养目标、综合素质、职业能力；兼顾工作岗位实际需求和职业发展，结合新知识、新技术、新工艺、新方法，按照理论和实践并重的原则，确定课程内容，比如：“数控铣削技术训练”“数控车削技术训练”课程标准都对接了数控操作工（四级）职业标准。
在内容编排上采用项目（模块）和任务（单元）的双重并行和教学匹配，采用项目导向、任务驱动的编排方式，将专业理论知识、专业技能和职业素养有机融合，渗入课程教学过程中；通过以工作过程为导向等教学方法设计教学活动，序化学习任务，遵循学生认知规律和技能形成规律，由简单到复杂、由单一到综合，确定项目和任务的编排顺序。
四、课程目标分析
课程目标是学生通过该课程的学习，在知识、技能、情感态度等方面所能达到的状态和发展水平。通过课程理论知识、操作技能的学习，培养学生掌握专业知识和技能，比如：“CAD/CAM技术应用”课程标准，要求学生掌握计算机辅助设计与制造的基本原理，掌握CAD/CAM软件三维建模、装配设计及自动编程的知识；会分析典型零部件的建模工艺，合理选择工艺参数、刀具路径、生成加工程序；能熟练使用CAD/CAM软件，完成典型零部件建模、三维装配设计、工程图生成及自动编程加工。
在学习方法和学习习惯上，要能采用先进的教学方法，充分调动学生的自主探究能力，从而培养学生自主学习的习惯，使学生具有独立思考、获取资源、分析问题、解决问题和知识迁移的能力。
课程学习过程中增加实习操作环节内容，引入企业管理模式，使学生通过不断的动手操作，理论联系实际，逐渐培养良好的职业习惯，爱岗敬业的职业道德，吃苦耐劳和精益求精的职业精神及安全生产与环境保护、倡导绿色技能的意识。
五、课程内容与要求分析
课程内容开发首先是由中、高职学校教师及企业技术人员共同组成校企联合开发团队，由教师根据以往课程内容结合新理念、新技术提交初稿，再由企业技术人员、行业专家、教育教学专业研究者等根据人的学习发展规律、当前产业发展、岗位核心能力需求以及中高职课程衔接体系进行制定。
课程内容从项目分解到任务或从模块分解到单元，首先考虑知识点与人才培养方案、课程目标、岗位需求、难易程度以及课程自身知识体系的内在联系。其次，根据中职数控技术应用专业人才培养方案中的教学时间分配，确定所讲授知识点内容的量，利于教师根据学校师生人数、设备场地等各方面因素安排和实施。同时，也针对不同的知识点提出“了解”“熟悉”“能”“会”的具体要求。比如：“车工实训”课程，每个项目都给出具体的任务、学习内容和要求，以及参考学时，突出对学生专业技能和职业能力的培养，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了中等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。项目设计从“认识普通车床”“操作普通车床”到“车削加工中级工训练与考证”等10个项目，由简单到复杂，由浅入深，循序渐进，契合人的认知规律。教学过程中，采用项目教学、理实一体化教学，注重教学做一体化设计，给学生提供丰富的实践机会。
六、实施建议分析
（一）教学建议
教师要贯彻以学生为主体的教学理念，发挥自身的主导作用，创设理实一体化的教学情境。采用项目教学、工作过程导向教学、案例教学、情景教学，理实一体化教学等教学方法，做中学、做中教，培养学生自主探究和解决问题的能力。比如：“CAD/CAM技术应用”课程的二维图形的绘制，教师在授课前可以选取企业典型产品或生活常见用品作为项目案例，由浅入深，将常用绘图、尺寸标注、几何约束等相关指令融入项目教学过程中，使学生的学习内容贴近生产和生活实际，便于学生对软件命令的理解和掌握。再如：“数控车削技术训练”课程的简单轴类零件的数控车削加工，则可以借助企业技术资源，通过现代学徒制办学方式，组成教师、技术人员联合教学团队，采用工作过程导向教学法，将零件图纸的绘制、加工工艺过程的确定、机床及刀具和材料的选用、程序编制及加工检测等一系列生产过程引入课堂，对产品生产流程进行教学转化，模拟企业实际生产全过程，使学生转换身份，切身体会岗位需求对三维目标的要求；再通过小组合作、任务分工等方法，加强学生团队协作能力，从而使学生崇尚劳动，拓展性地完成教学任务。
教学过程中充分运用微课、慕课、在线学习平台等多媒体教学手段。结合课程改革过程中先进的教学方法和理念对课程进行整合，借助当下比较发达的网络环境，使学生突破时间、空间的限制，可以在手机、电脑等智能终端上实时学习，课前、课后自主学习，延伸课堂时空。利用虚拟现实技术将抽象的知识点进行可视化呈现，比如：网络技术呈现出来的机床的内部结构、工作原理等，可以使学生更加直观地进行学习。借助数控机床仿真软件，可以降低设备采购费用及刀具、材料的损耗等，从而降低教学成本。仿真教学软件具有二次开发性，可以针对企业特定的设备或设备升级进行二次开发，提高课程教学的时效性。建议实验室配备视频采集系统，便于教师在教学过程中演示示范。
教师要经常下企业走访、锻炼，与本专业相关企业技术人员建立长期合作关系，掌握本专业领域的最新动态和前沿知识，比如：“机械加工检测技术”课程可以引入三坐标测量技术，“CAD/CAM技术应用”课程可以引入最新的逆向工程和3D打印技术，“数控车削技术训练”“数控铣削技术训练”课程可以引入多轴、精密加工技术等。深入了解先进企业新员工的培养体系和技术成长规律，将先进技术工艺和理念融入课程教学，拓宽学生的视野，激发学生的求知欲望。
数控技术应用专业是实践性较强的一门课程，对实施课程所必备的教学场所和设备多有一定的要求，结合各学校的不同情况，制定课标时采取就低不就高的原则，规定软件类课程配备电脑1台/人，机床实操类课程按4～5人/台标准配备电脑等，并配备相应的工量夹具和实习材料。在教学场所条件允许的情况下，尽量模拟企业真实生产环境，引入企业7S管理体系和加强企业文化宣传，打造数字化、生产型实训基地。在遵循职业教育规律和学生身心发展规律的同时，提前了解产业发展和技术发展方向，促进学生做好自我职业生涯规划。
（二）评价建议
在评价过程中，树立正确的教学质量观，充分关注学生的个性差异，突出评价的教育功能和激励作用，注重过程性评价与结果性评价相结合，定性评价与定量评价相结合，教师评价与学生评价相结合，学校评价与企业评价相结合的多元评价模式。借助学业水平测试、各级技能竞赛、中高职衔接等考核形式，注重评价的导向性和有效性。同时，根据课程内容的不同突出课程自身特点，比如：“数控铣削技术训练”课程，对理论性较强的工艺知识的评价，可用笔试、汇报展示等方式；对实践性较强的学习任务，可实施综合评价，综合评价的内容包括结果性评价（技能操作熟练程度、任务完成的质量等）和过程性评价（学习态度、操作规范、维护保养、团队合作、安全环保等）。
（三）教材选用与编写建议
教材选用过程中，主要考虑教材是否贴近本课标的理念、内容及其结构要求等方面，是否能够采用项目化和模块化教学方式，是否配有精品课程资源库等多媒体教学素材。
教材编写过程中，首先要依据课程标准，兼顾行业、企业生产实际和相关职业资格标准要求，体现新技术、新工艺和新标准，合理编排，科学序化，同时为教师根据实际教学情况进行调整和二次开发留有空间。教材编写应反映时代特征与专业特色，教材结构、呈现方式应符合学生年龄特征和学习特点，图文并茂，以有助于学生提高学习兴趣，激发学习热情。
（四）课程资源开发与利用建议
数控加工前沿技术解读 第5篇
一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）
1、证券投资基金与其他金融工具或理财产品的主要差异为__。A．性质不同
B．风险收益特征不同 C．收益来源不同 D．投资人不同
2、下列关于基金促销手段的说法，正确的是__。
A．基金促销就是通过人员推销、广告促销、营业推广、公共关系和持续营销等手段来达到销售基金的目的，并不需要与目标市场沟通
B．一般来说，针对机构投资者、中高收入阶层这样的大投资者，基金管理公司可以通过专业化的推销达到最佳的营销效果
C．基金广告主要用于基金产品广告和推广活动信息，一般并不运用于品牌和形象推广
D．公共关系所关注的是基金管理人、基金托管人与监管机构之间的关系
3、下列情形，经基金管理人同意可以进行非交易过户的有__。A．继承 B．捐赠
C．司法强制执行 D．赎回
4、__为开放式基金持有人在原销售机构办理转出手续后，还需到转入机构办理转入手续。A．一步转托管 B．两步转托管 C．多步转托管 D．直接转托管
5、证券买卖价差在交易实现的____就可以确认。____ A：当日 B：当时 C：收盘后 D：次日
6、下列关于基金税收的说法，正确的是__。
A．基金买卖股票、债券的差价收入，免征企业所得税
B．基金取得的股票差价收入、债券利息收入，需要征收33%企业所得税 C．基金取得的股票差价收入、债券利息收入，需要征收25%企业所得税 D．基金取得的股票差价收入、债券利息收入，需要征收25%的个人所得税
7、基金管理公司的股东都应具备的条件有__。
A．从事证券经营、证券投资咨询、信托资产管理或者其他金融资产管理 B．持续经营3个以上完整的会计年度，公司治理健全，内部监控制度完善 C．没有挪用客户资产等损害客户利益的行为
D．具有良好的社会信誉，最近3年在税务、工商等行政机关以及金融监管、自律管理、商业银行等机构无不良记录
8、封闭式基金收益分配比例不得低于基金年度净收益的____ A：90% B：95% C：85% D：80%
9、专业基金销售机构申请基金代销业务资格，取得基金从业资格的人员应不少于__人，且不低于员工人数的1/2。A．10 B．20 C．30 D．50
10、在进行基金公司的分析与评价时，考察基金公司概况的主要内容有__。A．公司股东情况 B．公司经营情况 C．公司的沿革情况
D．公司董事会和监事会情况
11、关于基金销售费用的规范，下列说法正确的有__。
A．基金销售机构应当按照基金合同和招募说明书的约定向投资人收取销售费用 B．未经招募说明书载明并公告，不得对不同投资人适用不同费率
C．基金销售机构销售基金管理人的基金产品前，应由总部与基金管理人签订销售协议，约定支付报酬的比例和方式
D．基金管理人与基金销售机构应在基金销售协议及其补充协议中约定双方在申购(认购)费、赎回费、销售服务费等销售费用上的分成比例
12、股份有限公司经股东大会决议将公积金转为资本时，按股东原有比例派送新股或者增加每股面值。但法定公积金转为增加时，所留存的该项公积金不得少于注册增加的____ A：百分之十 B：百分之二十 C：百分之二十五 D：C百分之五十
13、基金销售机构妥善地处理客户投诉的方式有__。
A．评估客户投诉风险，采取适当措施，及时妥善处理客户投诉 B．向社会公布受理客户投诉的电话、信箱地址及投诉处理规则
C．准确记录客户投诉的内容，所有客户投诉应当留痕并存档，投诉电话应当录音
D．建立完备的客户投诉处理体系，设立独立的客户投诉受理和处理协调部门或岗位
14、保本型基金的缺点不包括__。
A．保本型基金只有保本期到期后才能够获得本金保证或收益保证 B．保本型基金有较高的机会成本 C．保本型基金要承受通货膨胀风险
D．相对股票基金，保本型基金收益的不确定性较大
15、标志着我国基金业实现从封闭式基金到开放式基金历史性跨越的是__的诞生。A．淄博基金 B．基金开元 C．基金金泰 D．华安创新
16、直接关系到基金投资者回报的高低与稳定性的有__。A．基金托管人的资金运作能力 B．基金管理人的投资管理能力 C．基金代销机构的宣传能力 D．基金管理人的风险控制能力
17、基金公司的风险控制能力包括对__的控制。A．投资风险 B．市场风险 C．系统性风险 D．经营决策风险
18、关于债券型基金，下列描述正确的是__。
A．债券型基金可以通过调整投资组合，较好地抵抗通货膨胀风险 B．债券型基金对利率变动不敏感
C．随着债券组合平均到期期限增加，债券型基金面临的利率风险也增加 D．债券型基金有固定的利息收益
19、基金交易费用的核算一般是按__计提的。A．年 B．季 C．日 D．月
20、我国对投资者从基金分配中获得的__收入，在此类收入对个人未恢复征收所得税以前，暂不征收所得税。A．国债利息
B．企业债券差价收入 C．买卖股票差价收入 D．储蓄存款利息
21、证券投资基金具有__等特点。A．组合投资 B．信息透明 C．专业管理 D．共担风险
22、股东大会是股份公司的权力机构，由__组成。A．持股5%以上的股东 B．全体股东 C．全体员工
D．公司高级管理人员
23、从国内指数型基金的实际运作情况来看，目前市场上主要的开放式指数基金的日跟踪误差控制目标一般都在__以内。A．0.1% B．0.3% C．0.5% D．0.8%
24、《证券投资基金销售管理办法》规定开放式基金的认购费率不得超过认购金额的____ A：2% B：3% C：4% D：5%
25、执行行业自律管理职能的机构有__。A．中国证监会 B．中国证券业协会 C．证券交易所
D．中国证券投资者保护基金
二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）
1、基金管理公司的股东均应具备的条件有__。
A．具有良好的社会信誉，最近3年在税务、工商等行政机关以及金融监管、自律管理、商业银行等机构无不良记录
B．注册资本、净资产应当不低于3亿元人民币
C．持续经营3个以上完整的会计年度，公司治理健全，内部监控制度完善 D．最近3年没有因违法违规行为受到行政处罚或者刑事处罚
2、__是指股份公司对公司经营获得的盈余公积和应付利润采取现金分红或派息、发放红股等方式回馈股东的制度与政策。A．股份回购
B．股票分割与合并 C．股利政策
D．增发、配股与转增股本
3、基金管理人应于会计年度前6个月结束后__日内，在指定报刊上披露半年度报告摘要，在管理人网站上披露半年度报告全文。A．15 B．45 C．60 D．90
4、基金产品的设计思路与流程中属于对内部条件的考察的流程是____ A：要确定目标客户，了解他们的风险收益偏好
B：要选择与目标客户风险收益偏好相适应的金融工具及其组合 C：要考虑相关法律法规的约束
D：要考虑基金管理人自身的管理水平
5、下列属于基金运作费的有__。A．信息披露费 B．持有人大会费 C．分红手续费
D．银行汇划手续费
6、下列关于证券种类及发行的说法，正确的有__。
A．我国目前不允许除特别行政区外的各级地方政府发行债券 B．我国目前允许省级政府发行政府机构证券
C．凭证式国债和普通开放式基金份额属于非上市证券
D．上市公司采取定向增发方式发行的有价证券属于公募证券
7、我国基金业正处在发展壮大的初期，基金监管应遵循__原则，以避免出现大起大落的情形，影响基金业的正常发展。A．连续性 B．有效性 C．审慎性 D．自律性
8、《证券法》规定，当股票发行采用代销方式时，代销期限届满，向投资者出售的股票数量未达到拟公开发行股票数量__的，为发行失败。A．30% B．50% C．60% D．70%
9、某基金的认购实行全额收费，基金认购费率为1%，张先生以70000元认购该基金，基金份额净值为1.00元，假设认购资金在募集期产生的利息为155元，该投资者认购基金的份额数量为__份。A．69510 B．69514 C．69559 D．69462
10、债券持有人必须在债券到期时一次性获得本息，存续期间没有利息支付，这种债券称之为__。A．浮动利率债券 B．息票累积债券 C．附息债券 D．零息债券
11、封闭式基金的报价单位是____ A：每份基金价格 B：每10份基金价格 C：每100份基金价格 D：每1000份基金价格
12、基金的投资运作是基金运作的最重要的环节，它包括__等部分。A．风险控制 B．绩效评估 C．交易管理 D．投资管理
13、下列股票基金的分析指标中，__是最能全面反映基金经营成果的指标。A．基金分红 B．已实现收益
C．期末基金份额净值 D．基金净值增长率
14、某上市公司经营稳定，预期年每股盈利1.7元人民币，派发股息0.6元人民币，必要年收益率为8%，则该上市公司股票的理论价格应为__元人民币。A．21.25 B．2.83 C．7.5 D．17
15、《证券投资基金销售管理办法》对于基金宣传推介材料作了明确规定，下列说法不正确的有__。
A．基金代销机构只要在基金募集前向监管部门报送基金宣传推介材料的报告材料即可
B．基金公司在宣传推介材料登载其他基金过往业绩的，应当同时提供基金业绩比较基准的表现
C．为了宣传推介材料的整体美观，有关风险提示和警示性文字应淡化处理 D．基金销售机构不得引用不具备中国证券业协会会员资格的机构提供的基金评价结果
16、基金管理公司风险控制的制度体系由__构成。A．公司章程 B．内部控制大纲
C．公司基本管理制度 D．部门规章制度
17、关于基金认购与申购，下列说法错误的是__。A．两者申请购买基金份额的时期不同 B．认购期购买基金的费率比申购期优惠
C．认购期内产生的利息，经过投资者再次提出认购申请后转为基金份额 D．在交易时间内，投资者可以多次提交认购/申购申请
18、证券投资基金的销售过程中，客户促成的方式主要有__。A．选择合适的投资方式 B．选择合适的营销时机 C．提供便利条件 D．降低客户成本
19、____又被称为“伞形基金”，是指多个基金共用一个基金合同，子基金独立运作，子基金之间可以进行相互转换的一种基金结构形式。A：交易型开放式指数基金 B：系列基金
C：货币市场基金 D：保本基金
20、反映股票型基金经营业绩的主要指标包括__等。A．持股数量 B．基金分红
C．份额净值增长率 D．已实现收益
21、股票的清算价值是公司清算时每一股份所代表的__。A．账面价值 B．资产价值 C．实际价值 D．清算资金
22、目前在我国，__可以担任基金托管人。A．中国工商银行股份有限公司 B．中国人寿保险股份有限公司 C．中国银河证券股份有限公司 D．中国华融资产管理公司
23、国际证券市场的发行制度主要有注册制和核准制，其中，注册制实行__。A．公开管理原则 B．实质管理原则 C．成本控制原则 D．质量控制原则
24、中国的第一家证券交易所——上海证券交易所于__成立。A．1990年7月 B．1990年12月 C．1991年7月 D．1991年12月
25、关于ETF上市后应遵循的交易规则，下列说法正确的有__。A．上市首日的开盘参考价为前一工作日的基金份额净值
教育技术前沿 第6篇
iPad自2010年推出至今，因其简约不过时的外观和较为简单的交互方式，深受国内外消费者的青睐。截至目前，iPad在全球销量已突破2.25亿台，这就意味着在全球范围内，平均每32人就有一人拥有iPad，如此大范围的普及率相信对于任何一款数码产品都是可望而不可即的。而iPad不只在生活娱乐方面改变着人们习惯的方式，它的影响力正扩展到学校教育中，这个作为传统和不易受撼动的领域也在悄然发生变化。
美国试点院校推行定制服务 中国推行电子书包
iPad在刚问世没多久，就纷纷登陆美国的中小学，甚至在学龄前学校都有试点院校。苹果公司一直都格外重视教育市场，而iPad正以其独特的方式逐步取代着传统的教育方式。学生可以在家中使用iPad来定制专属课程，做到量身打造。而定制的知识在一定程度上可以培养学生的好奇心，寓教于乐，学生们在学习时更有兴趣。有了 iPad 和 App Store，家长和老师可以通过教育类游戏、语言学习类应用，甚至是编码程序来帮助孩子学习重要的课余知识。
之后中国推行了电子书包并在部分学校进行了试点，而伴随着电子书包的推广，其有效提高了中国教育信息化，使得家庭与学校之间的分工更为明确。其主要包含的产品涉及阅读工具、远程家教和书写工具，涵盖了高中的多个学科的全部知识点和测试题库。
残疾学生重获学习利器 更易接受知识
iPad每年都可以帮助数千名有特殊需求的学生，对于这些学生而言，传统的学习方式接受起来可能更加困难。而iOS系统作为最便捷的移动系统，VoiceOver, Guided Access 和 AssitiveTouch 等功能，可以帮助有学习和认知障碍的学生通过不同方式去表达和自我学习。残疾学生在课堂中使用iPad或许可以带给他们更具吸引力的学习方式，使得他们拥有更容易接受所学的知识和技巧。
App Store中软件 带来更强交互性
传统的教科书在国外相当昂贵，在上完课后，这些昂贵的教科书就被面临“封存”的威胁。而iPad相比传统笨重的教科书有诸多优势，可重复使用、便携、交互性高、可搜索，甚至拥有富媒体功能。
App Store中拥有数以千计的应用软件提供下载，教师可使用软件授课、监控学生的学习进度，可以进一步管理日程计划和教学资料，可真正实现因材施教。而学生利用App查询课外作业，记笔记并备战考试等等。应用市场较为健全，加之良好的教育环境。良好的保障措施以及认可度保证了程序开发者的利益。
iTunes U集合世界知名院校的各类免费学习资源
iPad中iTunes U软件集合了世界级知名院校的各类免费学习资源。可以浏览规模庞大上千科目的讲座、视频、电子书和其它资料。除此之外，学生的所有作业和资料都可放入这款应用软件中，可以满足高等院校、中小学校课程的需求。同时，学生们可以从中下载公开课，适合对于相关课程感兴趣的学生
iBooks包含众多经典和畅销书籍
iBooks软件，可以轻松阅读各类书籍，包含所有经典和畅销书籍。尽管没有良好的书本质感，但所有的书籍尽在自己的书架中。这种反传统的阅读方式更加适合现代人们的使用、阅读习惯。
网易公开课集合1200部公开课课程，其中大部分是国外知名大学的，例如：斯坦福公开课、普林斯顿公开课、麻省理工学院、哈佛大学公开课、牛津大学公开课、剑桥大学公开课等等。
备战新学期 挑选更适合自己的课程 目前，8月底在中国人们心中存在较深的印象，这意味着开学日的临近。在iPad的App Store中专门为即将开学的学生打造的备战新学期，其中包含多款App，学生们可以通过下载来挑选适合自己的软件。
MOOC、微课、翻转课堂的差别
翻转课堂利用数字学习资源，颠倒了课堂教学课前课后的顺序，侧重于教学行为的改变； 微课以课程的疑难重点为核心制作短小精悍的教学视频，支持了学习者随时随地的学习，侧重于课程形态的改变；而慕课通过网络将名校中的名师课程传递给所有感兴趣的学习者，突破了学校的边界，侧重于教育关系的改变。不难看出，这三者似乎代表了教育系统变革的三个典型方向。社会对它们的认知，或者显示度最高的还主要是数字学习资源 ——黄荣怀
一、MOOC：在线教育的革命
大型开放式网络课程，即MOOC（Massive Open Online Courses）。2012年，美国的顶尖大学陆续设立网络学习的平台，在网上提供免费课程，Coursera、Udacity、edX三大课程提供商的兴起，给更多学生提供了系统学习的可能。
2013年2月，新加坡国立大学与美国公司Coursera合作，加入大型开放式网络课程平台。新国大是第一所与Coursera达成合作协议的新加坡大学，它2014年率先通过该公司平台推出量子物理学和古典音乐创作的课程。
（一）课程特征
1.工具资源多元化：MOOC课程整合多种社交网络工具和多种形式的数字化资源，形成多元化的学习工具和丰富的课程资源。
2.课程易于使用：突破传统课程时间、空间的限制，依托互联网，世界各地的学习者在家即可学到国内外著名高校课程。
3.课程受众面广：突破传统课程人数限制，能够满足大规模课程学习者学习。
4.课程参与自主性：MOOC课程具有较高的入学率，同时也具有较高的辍学率，这就需要学习者具有较强的自主学习能力才能按时完成课程学习内容。
（二）教学设计
因为大型开放式网络课程有为数众多的学习者，以及可能有相当高的学生─教师比例，大型开放式网络课程需要能促进大量回应和互动的教学设计。
以下是两个基本的设计方式：
1．运用大型开放式网络课程网路来处理大众的互动和回应，如同侪审查(peer review)、小组合作等。
2．使用客观、自动化的线上评量系统，像是随堂测验、考试等。
连结主义式的教学设计原则
1.集结：连结主义式的MOOC让大量的资料能在线上不同网站传播，然后再将各种资讯集结成通讯报导或网页，以方便让参与者读取。这和传统课程相反，因为传统课程的内容是事先准备好的。
2.混编：连结课程内的教材或其他内容。
3.重新制定目标：重新编排教学内容以配合不同学习者的目标。
4.回馈：与其他学习者或全世界分享依不同学习目标编排的教学内容和想法。
二、微课：新型的教育资源 “微课”是指按照新课程标准及教学实践要求，以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。
（一）“微课”的组成
“微课”的核心组成内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。
因此，“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源，又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。
（二）“微课”的主要特点
1.教学时间较短。教学视频是微课的核心组成内容。根据中小学生的认知特点和学习规律，“微课”的时长一般为5-8分钟左右，最长不宜超过10分钟。因此，相对于传统的一节课的教学课例来说，“微课”可以称之为“课例片段”或“微课例”。
2.教学内容较少。相对于较宽泛的传统课堂，“微课”的问题聚集，主题突出，更适合教师的需要：“微课”主要是为了突出课堂教学中某个学科知识点（如教学中重点、难点、疑点内容）的教学，或反映课堂中某个教学环节、教学主题的教与学活动，相对于传统一节课要完成的复杂的教学内容，“微课”的内容更加精简，因此又可以称为“微课堂”。
3.资源容量较小。从大小上来说，“微课”视频及配套辅助资源的总容量一般在几十兆左右，视频格式须是支持网络在线播放的流媒体格式（如rm,wmv,flv等），师生可流畅地在线观摩课例，查看教案、课件等辅助资源；也可灵活方便地将其下载保存到终端设备（如笔记本电脑、手机、MP4等）上实现移动学习、“泛在学习”，非常适合于教师的观摩、评课、反思和研究。
4.资源组成/结构/构成“情景化”。资源使用方便。“微课”选取的教学内容一般要求主题突出、指向明确、相对完整。
它以教学视频片段为主线“统整”教学设计（包括教案或学案）、课堂教学时使用到的多媒体素材和课件、教师课后的教学反思、学生的反馈意见及学科专家的文字点评等相关教学资源，构成了一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”，营造了一个真实的“微教学资源环境”。这使得“微课”资源具有视频教学案例的特征。
广大教师和学生在这种真实的、具体的、典型案例化的教与学情景中可易于实现“隐性知识”、“默会知识”等高阶思维能力的学习并实现教学观念、技能、风格的模仿、迁移和提升，从而迅速提升教师的课堂教学水平、促进教师的专业成长，提高学生学业水平。
就学校教育而言，微课不仅成为教师和学生的重要教育资源，而且也构成了学校教育教学模式改革的基础。
5.主题突出、内容具体。一个课程就一个主题，或者说一个课程一个事；研究的问题来源于教育教学具体实践中的具体问题：或是生活思考、或是教学反思、或是难点突破、或是重点强调、或是学习策略、教学方法、教育教学观点等等具体的、真实的、自己或与同伴可以解决的问题。
6.草根研究、趣味创作。正因为课程内容的微小，所以，人人都可以成为课程的研发者；正因为课程的使用对象是教师和学生，课程研发的目的是将教学内容、教学目标、教学手段紧密地联系起来，是“为了教学、在教学中、通过教学”，而不是去验证理论、推演理论，所以，决定了研发内容一定是教师自己熟悉的、感兴趣的、有能力解决的问题。
7.成果简化、多样传播。因为内容具体、主题突出，所以，研究内容容易表达、研究成果容易转化；因为课程容量微小、用时简短，所以，传播形式多样（网上视频、手机传播、微博讨论）。
8.反馈及时、针对性强。由于在较短的时间内集中开展“无生上课”活动，参加者能及时听到他人对自己教学行为的评价，获得反馈信息。较之常态的听课、评课活动，“现炒现卖”，具有即时性。
由于是课前的组内“预演”，人人参与，互相学习，互相帮助，共同提高，在一定程度上减轻了教师的心理压力，不会担心教学的“失败”，不会顾虑评价的“得罪人”，较之常态的评课就会更加客观。
（三）微课的“十大特征”
微课只讲授一两个知识点，没有复杂的课程体系，也没有众多的教学目标与教学对象，看似没有系统性和全面性，许多人称之为“碎片化”。
但是微课是针对特定的目标人群、传递特定的知识内容的，一个微课自身仍然需要系统性，一组微课所表达的知识仍然需要全面性。
微课的特征有：
1.主持人讲授性。主持人可以出镜，可以话外音。
2.流媒体播放性。可以视频、动画等基于网络流媒体播放。
3.教学时间较短。5-10分钟为宜，最少的1-2分钟，最长不宜超过20分钟。4.教学内容较少。突出某个学科知识点或技能点。5.资源容量较小。适于基于移动设备的移动学习。6.精致教学设计。完全的、精心的信息化教学设计。
7.经典示范案例。真实的、具体的、典型案例化的教与学情景。8.自主学习为主。供学习者自主学习的课程，是一对一的学习。9.制作简便实用。多种途径和设备制作，以实用为宗旨。
10.配套相关材料。微课需要配套相关的练习、资源及评价方法。
三、翻转课堂：师生角色的转变
翻转课堂是“Flipped Classroom”或“InvertedClassroom”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。
在这种教学模式下，课堂内的宝贵时间，学生能够更专注于主动的基于项目的学习，共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其他现实世界面临的问题，从而获得更深层次的理解。
教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些信息需要学生在课后完成自主学习，他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与别的同学讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。教师也能有更多的时间与每个人交流。
在课后，学生自主规划学习内容、学习节奏、风格和呈现知识的方式，教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。
翻转课堂模式是大教育运动的一部分，它与混合式学习、探究性学习、其他教学方法和工具在含义上有所重叠，都是为了让学习更加灵活、主动，让学生的参与度更强。
这是从英语“Flipped Class Model”翻译过来的术语，一般被称为“反转课堂式教学模式”。传统的教学模式是老师在课堂上讲课，布置家庭作业，让学生回家练习。
与传统的课堂教学模式不同，在“翻转课堂式教学模式”下，学生在家完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使“翻转课堂式”教学模式变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。
利用视频来实施教学，在多年以前人们就进行过探索。在上世纪的50年代，世界上很多国家所进行的广播电视教育就是明证。为什么当年所做的探索没有对传统的教学模式带来多大的影响，而“翻转课堂”却倍受关注呢？
“翻转课堂”有如下几个鲜明的特点：
（一）教学视频短小精悍
不论是萨尔曼·汗的数学辅导视频，还是乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯所做的化学学科教学视频，一个共同的特点就是短小精悍。大多数的视频都只有几分钟的时间，比较长的视频也只有十几分钟。每一个视频都针对一个特定的问题，有较强的针对性，查找起来也比较方便；视频的长度控制在学生注意力能比较集中的时间范围内，符合学生身心发展特征；通过网络发布的视频，具有暂停、回放等多种功能，可以自我控制，有利于学生的自主学习。
（二）教学信息清晰明确
萨尔曼·汗的教学视频有一个显著的特点，就是在视频中唯一能够看到的就是他的手，不断地书写一些数学的符号，并缓慢地填满整个屏幕。
除此之外，就是配合书写进行讲解的画外音。用萨尔曼·汗自己的话语来说：“这种方式。它似乎并不像我站在讲台上为你讲课，它让人感到贴心，就像我们同坐在一张桌子面前，一起学习，并把内容写在一张纸上。”这是“翻转课堂”的教学视频与传统的教学录像作为不同之处。视频中的出现的教师的头像、以及教室里的各种物品摆设，都会分散学生的注意力，特别是在学生自主学习的情况下。
（三）重新建构学习流程
通常情况下，学生的学习过程由两个阶段组成：
第一阶段是“信息传递”，是通过教师和学生、学生和学生之间的互动来实现的；
第二个阶段是“吸收内化”，是在课后由学生自己来完成的。由于缺少教师的支持和同伴的帮助，“吸收内化”阶段常常会让学生感到挫败，丧失学习的动机和成就感。
“翻转课堂”对学生的学习过程进行了重构。“信息传递”是学生在课前进行的，老师不仅提供了视频，还可以提供在线的辅导；“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的，教师能够提前了解学生的学习困难，在课堂上给予有效的辅导，同学之间的相互交流更有助于促进学生知识的吸收内化过程。
（四）复习检测方便快捷
学生观看了教学视频之后，是否理解了学习的内容，视频后面紧跟着的四到五个小问题，可以帮助学生及时进行检测，并对自己的学习情况作出判断。如果发现几个问题回答的不好，学生可以回过头来再看一遍，仔细思考哪些方面出了问题。
学生的对问题的回答情况，能够及时地通过云平台进行汇总处理，帮助教师了解学生的学习状况。教学视频另外一个优点，就是便于学生一段时间学习之后的复习和巩固。评价技术的跟进，使得学生学习的相关环节能够得到实证性的资料，有利于教师真正了解学生。（来源：教育信息化）
1、谷歌教室（Google Classroom）
谷歌8月12日推出的新款教育工具—谷歌教室，刚上线，就受到许多教师的关注和青睐。这一应用可以让老师更好地管理课堂，用谷歌硬盘整合作业流程。教师可以在线创建和管理作业、提供反馈以及与学生实时交流。
2、LittleBits
LittleBits提供了各种电路元件，让孩子们真正动起手来创造。运用这些彩色的可爱电路小元件，孩子们可以制作自己的电动小车或是音乐播放器。物理老师们，如果你还在为无法吸引学生兴趣而苦恼？学生们，如果你还觉得电路学枯燥乏味且无用？赶快来试试LittleBits。小编也玩过哦，真的很好玩又有成就感。
3、EDpuzzle
翻转课堂的理念很棒，但是怎么做出吸引学生的视频呢？老师们，如果这是你担心的问题，那么EDpuzzle就是专门为你打造的。老师们可以运用EDpuzzle制作视频内容，插入音频、小测试、视频材料等等。
4、Drawp
Drawp是为孩子们准备的画图App。学生们可以相互分享自己的作品，老师们也可以将孩子们的作品传给家长。这款App不仅仅可以用在美术课上，还能运用到地里课、数学课、生物课等等。
5、Diigo
Diigo是网页标签工具。老师们可以收藏网页、划出重点、附上笔记、并且分享给学生。当然老师们也可以相互分享，交流教学心得和讯息。而学生们也可以相互分享学习笔记和感兴趣的内容。
6、Easel.ly
大神们做的信息图，你还觉得十分高大上吗？运用Easel.ly你也可以自己制作啦。通过提供各种模板和工具，做个信息图也很容易。老师们可以自己制作信息图，作为课堂材料；也可以布置作业，让学生们自己制作信息图，融会贯通学到的知识。
7、Lynda.com
近三千个网络课程，教你如何制作音效、设计网页等等。
8、Brightloop
Brightloop帮助老师追踪每一个学习者的表现、进步、以及互动。老师们通过它可以搜集学生数据，更加了解学生的学习曲线，还能创建学生报告与家长交流。
9、Edmodo
中小学的Facebook，教师和学生们可以分享视频、创建投票、设置讨论。Edmodo将学校学习和社交网络结合起来。
10、Plickers
老师们想要了解学生对知识点的掌握，出个小测试题检查一下。你还在问，有多少同学选A请举手？试试Plickers。每个学生用一张卡片，只需一个手机或平板电脑，就能立刻统计出学生的答案情况。
文/摘自中国远程教育杂志
一、O2O、C2C、B2B、B2C的区别在哪里？
O2O 是 online to offline 分为四种运营模式 1.online to offline 是线上交易到线下消费体验 2.offline to online 是线下营销到线上交易
3.offline to online to offline 是线下营销到线上交易再到线下消费体验
4.online to offline to online 是线上交易或营销到线下消费体验再到线上消费体验 比如:保险直购O2O，苏宁易购O2O，大众点评O2O等。
C2C是 consumer to consumer 就是个人对个人的，比如淘宝的小店铺。
B2C是 business to consumer 是商家对个人，这个就很多了卓越、当当、京东等等都是。B2C、C2C很重要的一点是都运用了物流。
B2B 是business to business 是企业间的，比如阿里巴巴。
举例通俗说明一下就是：
C2C 就是我卖东西你来买 B2C 就是我成立个公司卖东西，你来买
O2O 就是我成立个公司卖东西 你来买 但是要你自己来拿 B2B 就是你也成立了公司 买我公司的东西
二、电子商务知识口诀
B2B有三宝：企业、中介、沟通好 B2C有三宝：品牌、渠道、销售好 C2C有三宝：你开、我买、支付宝 O2O有三宝：线上、线下、一起搞 LBS有三宝：签到、优惠、位置找 NFC有三宝：近场、支付、安全好 SEO有三宝：内容、外链、权重屌 EDM有三宝：内容、受众、分析好 CPA有三宝：行动、转化、站长恼 CPS有三宝：佣金、销量、效果好 CPC有三宝：点击、引导、作弊少 CPM有三宝：展示、千人、不可靠 PHP有三宝：开放、高效、成本少 从事电子商务，以上都要知晓 电子商务模式
B2B（经济组织对经济组织）B2C（经济组织对消费者）B2B2C（企业对企业对消费者）
C2B(T)（消费者集合竞价-团购）C2C（消费者对消费者）B2F（企业对家庭）O2O（网上与网下相结合）SaaS（软件服务）PaaS（平台服务）IaaS（基础服务）M-B（移动电子商务）B2G（政府采购）G2B（政府抛售）
B2M（面向市场营销的电子商务企业）M2C（生产厂商对消费者）SoLoMo（社交+本地化+移动）ABC（代理商-商家-消费者）BAB（企业-联盟-企业）P2C（生活服务平台）
P2P（点对点、渠道对渠道）SNS-EC（社会化网络电子商务）B2S（分享式商务，或体验式商务）
热钱再袭在线教育 明年二季度将现倒闭潮
在沉寂了半年时间之后，在线教育的热度随着2014年的夏日再度升温。
据腾讯科技统计发现，在刚刚过去的7月份，仅公之于众的在线教育投资案例就达到了6笔。2013年至今，中国在线教育领域大的投资案例已超过40笔，披露的投资总金额超过2亿美元。
除了腾讯、百度、阿里外，包括去哪儿等诸多互联网公司都通过投资部投资了在线教育领域。据知情人士透露，在今年这一波互联网公司上市潮之后，热钱太多，大举涌入在线教育，很多高管也在上市套现后以个人名义私下投资了一些在线教育项目。
而传统教育机构如学大、好未来等也一边自己涉足，一边进行收购，加速布局。
江苏高科技投资集团一位投资经理告诉腾讯科技：“当前基本每周就有一个投资在线教育项目的诞生。现在是资本热潮期，那些在线教育项目需要赶紧拿钱。因为这波热潮将持续到年底，明年第二季度行业将变向，众多资本投出去的案例会死掉一批，或者被迫卖身，就如同当年的团购，现在的金融P2P。”
在线教育再“发烧”
早在2013年下半年，在线教育就已红极一时，淘宝、小米、金山纷纷杀入在线教育领域，91外教网和沪江网等都获得投资，第一波在线教育浪潮涌起。
不过，随后的发展证明，这是行业虚火，市场仍处在不成熟的早期阶段，用户对在线教育接受度不高，成本居高不下，互联网流量很难有效转化。当年，YY公司CEO李学凌(微博)曾指出，自己认识的投在线教育领域的VC都亏得一塌糊涂。只有一部分人做在线教育赚到钱，赚的也只是卖证的钱。虚火之后，创业型在线教育公司生存维艰，行业逐渐陷入一段时间沉寂。
如91外教网在价格战的激烈竞争中，被迫从在线英语口语1对1视频网站转型到K12（从小学到十二年级高三）领域在线教育大平台——梯子网；粉笔网的发展也不如人意，传闻，仅处于维持运营状态；金山词霸总裁贾琳离职后投身的在线教育项目一度陷入倒闭边缘；在线教育营收在传统教育结构中所占比重低于3%，连新东方网校业绩当年也未达到内部预期。
进入2014年，在线教育却悄然变天，迎来大爆发之势。从3月开始，先有YY高调入局，网易也紧随其后加速切入。与此同时，包括腾讯、百度、阿里都已经播下在线教育种子，只待逐步耕耘，开花结果。与去年粗放型的在线教育项目相比，这些互联网巨头不是简单的将线下教育课程模式复制粘贴至线上，而是融合了互联网和移动互联网的诸多元素，冲击力更强。
而这一波热潮在今年7月份迎来高潮：新东方宣布分别与教育考试服务供应商ATA和腾讯都成立两家合资公司，布局在线教育；网易云课堂与出国考试在线学习的平台智课网联盟，进行平台方与内容方联合，弥补自身内容短板；国家队新华网也联手纽约金融学院，投资1亿元，成为在线教育的新贵。
在线教育的创业者们也迎来了滚滚热钱的注入。在7月份一个月内，猿题库、麦可网、“鹦鹉螺、孩子学啥、AR学校等多家在线教育项目均获得投资，在线教育网站传课网也被百度全资收购。
与此同时，众多未被披露的在线教育项目融资比比皆是。另有消息人士透露，BAT互联网巨头、YY和老牌的教育机构都在酝酿对创业型在线教育项目出手并购，在线教育市场将不可避免的迎来新一轮的大PK。在线教育的火热在牵动了资本市场。今年以来，A股上的在线教育板块累计涨幅已达到46%，在线教育概念股如方直科技、新南洋、全通教育等都迎来股价飙涨。美股市场上的好未来股价也呈上扬态势。分析人士认为，在当前主题投资重新活跃的阶段，在线教育有望得到资金的持续关注。
好日子年底不再
值得关注的是，虽然当前资本市场已经热得一塌糊涂，但用户对在线教育的热情却没有同步得到点燃。一位在线教育从业者透露，今年在线教育市场“并没有所鼓吹的高达几百亿那么大”，非学历教育只有几十亿元。因为缺乏互动性，在线教育效果不够明显，并没有打动众多的教育对象。
“在线教育企业不同于电商类互联网企业，不是说构建了一个教育平台，在平台上放入了海量的教育课程，就能做好。在线教育的根本还是教育，只是玩法、渠道和载体变了，内容没变。”
在具体发展在线教育中主要会遇到三大难点：其一，K12难啃，基本无法进入课堂这一核心，因为学生的时间被学校组织了，突破艰难；其二，早教领域线下优势明显，现有的互联网手段无法突破，需要创新；其三，职业教育过于分割，天花板太低。
智课网营销负责人时艳涛表示，整体而言，在线学习缺乏有效互动，无法长时间吸引学员，据数据显示，只有不足4%的用户完成了在线的全部课程。而且在线教育大都仅靠技术强化教育某一环节，是对原有教育模式或流程的复制，依旧在工业化的传统教育模式上打转。而传统教育机构做在线教育又面临左右手互搏的天生顽疾。
核心的问题是，用户并不买单，行业创业者也陷入一定困境，为何投资人士还疯狂撒钱。
一直以来，教育授课模式没有发生大变化，在线教育平台的兴起，或将改变长久以来的传统教育方式，一场革命或将暴风，作为投资人必须在革命爆发的黎明前出手。
在江苏高科技投资集团一位投资经理看来，在线教育或者教育信息化，大方向没错，这些资本当前主要是为了提前卡位占坑。“过去一年，已经自然淘汰一批，用户习惯已经被培养了一段时日，而且互联网企业正成为鲶鱼，加速了价值链额重新分配。虽然未必将迎来黎明，但等到真正市场成熟再投资就晚了，投资都是赌未来。”
从目前来看，在线教育创业者占据天时地利人和。这就和此前的小米和乐视分别对手机领域和电视领域的“低价位的破坏式”入侵类似。资本青睐、用户对互联网移动互联网拥抱、线下教育培训结构价格高的离谱，是天时；传统教育培训厂商依赖传统渠道和玩法，不懂互联网这一套，面临转型阵痛，是地利。微博兴起，社会化媒体的营销和粉丝文化等是人和。
正如观察人士所言，传统教育机构如新东方等在面对第二波在线教育冲击波时已经心慌，毕竟这些传统机构缺乏互联网基因，在具体运作上不接地气，推进较慢。“新东方等传统教育机构之前是躺着舒舒服服把钱赚了，而随着第二波浪潮的冲击，这种轻松赚钱的日子将一去不复返。但对行业和用户却是好事。” 包括做出国留学解决方案的决胜网内部高管和一些投资人都一致认为，当前在线教育依然会持续火热一段时间，但泡沫越来越大，今年年底将会迎来资本方的冷静期，找不到融资的创业型公司开始大批死亡，行业拐点出现。
总之，在线教育方向没错，但前进路上依旧漫漫。具体到明年第二、第三季度，之前千团大战的团购博弈或将在在线教育领域上演，最终行业重新洗牌，出现规模化集中效应，少数玩家才能笑到最后。
弹幕，让在线教育“嗨”起来的90后利器
前几天帝都某影院开了一场《小时代3》的弹幕专场，一下子就上了各大媒体头条，成为街头巷尾的饭后谈资。
弹幕这个诞生了八年以上的亚文化，总算走入了主流媒体的视野。
实际上从去年年底开始，已经有不少以90后，00后为核心受众的产品悄然加上弹幕功能，例如YY、节操精选。
什么是弹幕
“弹幕”一词最早是形容射击类游戏中子弹密集飞行像一张幕布一样，因此读音应该是 dànmù，不是 tánmù。
在弹幕视频中，网友可以一边看视频一边同步发表评论，所发布的评论即时以飞行形式横穿屏幕，当大量评论从屏幕飘过时，看上去很像飞行射击游戏里的密集飞行的子弹，所以网民将这种大量的评论出现的效果叫做弹幕。
国内比较著名的弹幕视频网站主要是acfun（俗称A站）、bilibili（俗称B站）。
弹幕的体验好吗？
弹幕这个功能从用户体检角度来说，并不是很好的体验。原因大概有以下两点：
1、弹幕是评论覆盖在视频上飞行的形式出现，或多或少都会遮挡住原有视频的内容，影响用户观看视频。更为甚者，当同个时间点弹幕内容极多的时候，浩浩荡荡的字幕哗啦啦的飞过去，用户基本只能看见弹幕文字而看不到视频内容，例如B站上有个视频《【锁链XChimera君】sweet magic☆黑白配》由于弹幕评论内容过多，时不时黑压压一片文字飞过，导致用户除了听到视频里的歌声，根本无法看清视频的画面。
2、弹幕内容由于是用户自行创造发出，所以存在不可控性。
这点在剧透方面表现得最为明显，比如当你观看《名侦探柯南》的时候，主角才刚刚出场，立马就有黑压压一片弹幕飞过“这货就是杀人犯”、“洗洗睡吧，真凶已抓握”，顿时观看欲望直降为零，满头黑线。
弹幕的优点？
弹幕体验这么差，为何它能存活到今天并且发扬光大，登堂入室，成为某影院的专场大杀器呢？ 在我看来，弹幕有以下两个优点：
1、观看弹幕视频的用户很多都是以宅男宅女为主，当你一个人孤零零看视频的时候，总会感到孤单。
而弹幕视频上的每一个评论都是一个个活生生的用户打出来的，这种超时空的交流，很好地解决了用户看视频时的社交需求和自我认同需求。
2、弹幕本身是对视频内容再次创造，很多时候一些视频里吐槽的质量远远高于作品本身。
有些视频内容寡然无味，但由于一些神评论的出现，让视频顿然添加了不好娱乐的元素，从而变得更加好玩起来。
弹幕跟在线教育距离有多远？
在线教育实际上很多年前就已经有了，在网上看个视频，照着视频做案例这样的形式存在了很多年，但是在线教育这个概念就是一直没火起来。
直到这两年，突然火起来了，但大家谈的在线教育已经不局限于在网上看视频做案例了，更多提到的是在线直播！而在线直播比之前看视频做案例多了一个核心作用就是拥有更好的互动性。
正是因为有了互动性，更多学生愿意通过网络学习，因此很多人都觉得互动直播是未来。
但实际上做直播是一件劳心费神的事，特别是当你的课堂同时在线人数比较多的时候，往往这种互动性的弊病就出来了，有搞乱教学次序的，有聊天的，有提问题的，老师不得不一次次停下来重新调整课堂次序或者解答问题，往往一场预定一个小时的课程就变成一个半小时甚至更久，而真正想学习的同学也许就被捣乱的同学弄得兴趣全无。
同时，对于老师来说，做直播是一场没有充分准备的秀，不管你之前准备得多好，但是在一万次直播里，不可能每一次都是满分。
相比而言，录播课的优点就出来了，录播课不管同时在线的人数有多少，课程次序是不会乱的，老师录制课程之前只要做了足够准备，加上后期制作，就可以保证每次视频播放效果都是最好的！
当这个教学视频加上弹幕功能，我认为它的价值并不亚于直播课程。理由如下：
1、学生可以在看视频学习的同时，可以看到其他同学的评论或者吐槽，并且也可以发起自己的评论，孤单的教学内容顿时就变得有趣。
2、弹幕对于教学研发也是有非常大的作用，老师可以通过查看弹幕的内容和评论的时间点来改进自己的课程视频。
例如老师在讲解案例的过程中，操作太快了，必然会有学生发评论说“操作太快了，根本看不清”，或者老师语速太快了，必然也会有学生通过弹幕评论提出来。
或者学生在观看课程的过程中，他也可以将自己的一些问题或者想法以弹幕的形式发布出来，这些问题和想法必然也能成为老师下次研发课程的参考。
3、也是最重要的一个理由，就是弹幕将会大大释放老师的生产力，让老师不至于疲于奔命在不停地进行直播，而是可以把更多的时间放在研发和改进课程。
个人认为，在线教育不应该只是直播，更应该是强调多种方式互相结合，取长补短，不仅要让学生学习变得有趣，同时也要最大限度解放老师的生产力，这才是真正的在线教育的意义所在！
（文章来源：芥末堆-李齐）
教育信息化的八个预言
2014-05-13 教育技术微课堂
伟大的乔布斯在去世前曾对不久的未来做出三大预言，其中一个预言就是电子科技将掌控未来教室，并在教育信息化领域取得丰厚的利润。
在他去世后两年多的今天，在线教育、翻转课堂、微课、Moocs、电子书包等各种新鲜名词，成为教育界、IT界、出版界、金融界热议的话题，甚至已有一些从事互联网教育的IT公司取得了数额惊人的投融资。
尽管如此，电子科技应以何种面目、何种方式渗透和掌控我们未来的教室？这个问题依然困扰着试图参与教育信息化领域的各路精英。
近日，上海市教委基础教育处处长倪闽景给上海世纪出版集团做了一场题为“教育信息化的八个预言”的精彩讲座，倪老师对乔布斯的预言做了更为具体的设想，这八个预言的预言为我们揭开教育信息化美妙的图景。
预言一 屏幕成为学习的主要介质
虽然，我们出版人仍然眷恋着纸书散发的淡淡清香，仍然对莎士比亚书店有着刻骨铭心的不舍，仍然挑剔着电子阅读器这样或那样的缺陷，但倪老师毫不留情、斩钉截铁地告诉我们：不要寄希望于屏幕对眼睛的伤害和书卷阅读的习惯，目前技术的难题终有一天会被解决，面对各种屏幕的阅读和学习将成为未来的常态，而由此带来的书籍从信息组织方式、语言叙事、传播方式将全面颠覆。
预言二 学习过程就是数据产生过程
这个预言的理论基础来源于教育学本身：学习就是信息传递与信息重构，而学习又分为前—中—后三个阶段，每个阶段会产生大量的数据，利用科技手段对这些数据进行积累、分析、应用、总结，其效率将大为提高。
预言三 教室可以向学生学习
用科技手段将学习过程逐一记录下来，作为知识资产传递给下一个学习者并进行自我改进，教室通过不断记录进行学习，变得越来越智能化。倪老师用某知名小学“云厨房”教室的例子生动展示了未来“会学习”的教室。
预言四 数字化学习产生全新学习模式
未来的学习模式不仅仅是教师说、学生听的单向模式，也不仅仅是纸和试卷的题海模式，只要有利于传授和接受知识的方法，都能成为学习的新模式。倪老师不假思索便例举出十种模式：线索构建学习、自组织学习、多路径学习、生产者学习、自适应学习、互动游戏学习、数形结合、视界转换增强现实（例）、探究建模、跨时空协作。
预言五 互联网思维注入课程创生
如今，互联网颠覆了商业、制造业、金融业、娱乐业等几乎所有领域，传统思维模式在互联网面前显得如此不堪一击。虽然教育界对互联网的渗入极为谨慎，但还是认同了资源、互动、个性化、分享、大数据分析等互联网思维模式。倪老师大胆预测：“课程将进入超个人化时代，将会出现一个人的书本和课程，从而填补信息与课程间日益增大的鸿沟——用课程的超级多样化填补课程真空。”
预言六 学习者盈利将成为可能
这个预言基于一个简单推理：假定教育的需求是个稳固的市场，那么为满足需求而产生的供给（学习资源、课程、试题等）就理应获得经济回报，美国教师课件互换网就是很好的例证，而这种教育资源互换盈利的范围将在未来不断扩大，可谓“目光聚集的地方,金钱必将追随。”
预言七 从提供资源到提供工具与平台
倪老师预言学习者将主导教师使用工具和平台，随着科技装备和技术的日新月异，更多的工具将用于教育，更多的平台将提供教育服务。
预言八 低结构成为信息化设计主导思维
教育将变得随处可见、随处可教、随处可学，而不必进行复杂累赘的程式化导入，这是低结构教学的理念。从出版的角度理解，也许从内容的形式、载体、呈现方式等将变得异常多变和丰富。
从乔帮主的一个预言到倪闽景老师的八个预言，若隐若现的未来教育、未来课堂、未来教材变得愈发清晰可辨。
激情四溢、睿智博学的倪老师不忘给出版人提出新课题：在教育走向信息化的大背景下，出版社如何进行生死转型——是数字化转型还是数字化转场？是内容搬运工还是内容构架师？是提供信息还是提供产品？是捕获读者还是消费者？是做功能化媒体还是产业链平台？我们心忧如焚地静心思索——教育信息化，我们准备好了吗？
【在线教育】雾大水深的在线教育：如何学比学什么更重要 互联网从业多年，唯独投身到在线教育领域时，才感到这个行业的难。以前做视频，做门户，做电商，都不曾有这行棘手。在线教育的雾很大、水很深，虽然大家都对它垂涎已久，然而想要啃下这块硬骨头却并非易事，国内的相关产品，大都在挠痒痒，还是解决不了根本问题，行业等待颠覆性创新。
在线教育不能照搬普通的互联网思路
大部分的互联网产品模式成熟，形式单一，满足用户需求比较容易，相对来说，在线教育的产品形态则更加复杂，用户的期望也更高。另则也很少有人能融会贯通两个行业。我发现IT人及教育人的着眼点完全不同，IT人不懂教育，教育人不通IT，最要命的是两者还都只愿从自己的角度出发。实际上，在线教育的本质还是教育，在线只是手段，玩转教育，“手段”还要高明，才有胜算。在线教育解决的是教和学的问题
教育服务的是老师和学生，首先需要获得老师的认可，必须为老师的教学带去切实的帮助或报酬。对于学生来说，在线教育的定义便是在线学习，这是唯一的需求，如何使学习变得效果卓著才是最终目的。人们希望付出更少的代价学得更多的知识和技能，这不仅仅是下载一些书籍或看几个视频，而是教和学的紧密结合，营造学习氛围，树立学习文化。
师生关系、学习氛围是瓶颈
教授之道，因人施教。课堂互动、课后作业、一对一辅导、讨论会等都是人们常用的学习形式，线上学习方式也需要丰富起来，教学有互动，学习有氛围，要让用户感觉到面对的是人，不是一部机器，既有良师也有益友，这是一种自发的学习型组织，不是我在学习，而是“我们”在学习。系统化是前提，碎片化是优势
学习不是一个一蹴而就的事，需要循序渐进，所以，我们不能只做到“点”，而是要把用户学习某个技能的线和面都给做了，对于用户来说，他得到的是全方位系列化循序渐进的学习过程。另一方面，碎片化是在线模式独具的优势，我们可以在看英文文章时随时翻译不认识的词汇，我们也可以在等电梯的3分钟时间内看个微课程，对于上班族来说，把这些碎片时间利用起来是一种趋势。如何学比学什么更重要?
我要花费3个月学习英语4级，实际上学习的内容就是那些，我们希望用户怎么去学?是看看视频，然后交流一些学习心得?还是听公开课程后完成课后作业?亦或是线下看书，线上答疑?“如何学”才是需求所在。
高质量+收费是必然
相对于打造一款社会化学习产品来说，收费的高质量课程要更容易盈利一些。对学生来说，老师给学生的指导和启发是一笔财富，他们愿意为之付出报酬。中国人在教育上并不吝啬，随着国内网民的网络付费习惯的逐渐养成，在三五年内，笼络一批付费用户不是难事。关于在线教育的春天
现在学历教育已不能满足人们的需求，学习变得终身化，白领们更是需要通过不断的充电来提升自己，再加上80、90生活的互联网化，都在推动在线教育的发展。想一想，无论春夏秋冬、白天黑夜，还是刮风下雨、交通拥堵，人们都可以通过一个“端”来学习，酷~（来源于中文科技资讯）
3D打印技术——产品设计新思维
随着 3D 打印技术的愈发成熟，相关应用将会大大改变传统的产品制作工序，提高生产效率，将优质产品更快推向市场。3D 打印技术也会被称为“快速成型技术”，但这种说法并不能涵盖这种技术的所有用途。在 3D 打印中，所用到的材料有树脂、塑料，特殊情况下也会使用金属材料。
3D打印是什么？
3D 打印所指的是根据计算机数据逐层逐层地自动打印物品。该技术已经在交通、医疗保健、军事以及教育等这些机构得到充分利用，用途包括打印概念模型、功能原型、工厂设备（如模具和机器手装置），甚至是打印制成品（如飞机内部组件）。航空、医疗这两个行业已经开发出先进的 3D 打印技术应用设备。
“立体平版印刷”是最早采用的3D 打印技术，从 20 世纪 80 年代后期一直使用到现在，不过，由于它需要含毒性的化学物质，而且打印出来的物品并不耐用，所以应用这种技术的企业并不多。从那时起，各机构开始研发新技术，当中就有熔融沉积快速成型技术（FDM）。上世纪 90 年代推出的FDM 技术可以制造超薄的工业品位热塑性塑料层，利用这种塑料层打印出相对耐用的物品。
3D 打印机实际上是一种通过叠加式制造工序，使用塑料或者其它材料去构造物品的设备。叠加式制造工序通过自下而上的连续分层去制作物品。此方法与传统的减法制造工序正好相反，减法制作工序通过对整块材料进行“裁剪”去获取想要的形状。一些 3D 打印机体积不大，可以放置在企业部门里作为办公室设备，甚至可以说放在个人卧室里也不会碍事。相比之下，大型的快速成型设备通常必须集中放置，并且由一个具备专业知识的员工负责管理。现在最便宜的 3D 打印机只具备家用功能，可供爱好者体验一下这项新技术的应用。与专业的小型 3D 打印设备相比，这种3D 家用打印机打印出的物品分辨率较差，尺寸不够精确也不够牢固，欠缺耐久性。
自从 3D 打印技术面世以来，对设备的可靠性，以及打印物品的质量要求越来越高，这些要求推动了制造商生产具备强大兼容性的应用设备，满足客户不同的需求。同时，设备的价格越来越低，某些型号的设备即使小型企业也能够承担得起开销。在去年的一份报告中，Wohlers Associates 预计叠加式制造设备的全球年销量在2015年将会达到 15000 套，比 2010 年销量的两倍还多。
随着专业级 3D 打印设备的价格下降，以及设备的使用变得越来越简便，许多设计师和工程师都乐于采用这项技术。人们越来越期待可以实现在数小时之内将一个计算机辅助设计绘图转化一个真实的立体物品，这个想法会颠覆企业对设计流程的认识。有了 3D 打印技术，设计流程将会更快，更高效，还可以降低成本。
3D打印机如何工作？
3D 打印机的工作原理其实很简单，通俗地说，首先在电脑上设计一个完整的三维立体模型（也成为计算机辅助性设计），然后把胶体或粉末等“打印材料”装入打印机，再将打印机与电脑相连接，就可以通过电脑控制把“打印材料”和三维立体模型一层层地叠加，最终把计算机上的蓝图变成实物。这种通过连续的物理层创建出三维对象的 3D 打印技术是叠加式制造工序的一种形式，与传统的叠加式制造工序相比，其具有速度快、价格便宜等优点。
在 Windows 网络或工作站上运行的打印设备软件可以读取大部分的3D 文件格式计算机辅助设计绘图数据。这种软件的作用就是将数据传输至 3D 打印设备，从而控制印刷头的移动与材料输出。
在 3D 打印设备工作时，塑性模型材料细丝与可溶性支撑材料将被加热至半液体状态，然后通过挤压头输出，精确地沉积成极其细微的分层。分层的厚度范围在 0.005 英寸至 0.013 英寸（即 0.127 毫米至 0.33 毫米），具体数值取决于打印设备性能。
印刷头只沿水平方向或垂直方向移动，模型与支撑材料将自低而上地构造，压盘根据实际情况上下移动。
在构造模型时，有了支撑材料（图中褐色部分物件）的承托，模型的悬挂部分能够顺利完成材料沉积，此外，支撑材料还有助于构造结构复杂的模型，如嵌套结构，以及具有移动部件的多重组件。打印工作完成后，可以将模型置于水中，支撑材料将会自行溶解，如果需要，还可以为模型涂上颜料，或者进行其它处理。
四大应用
3D 打印技术可以为我们带来什么？虽然对于产品开发和制造来说，该项技术能够带来无限的可能性，但是大部分的技术应用主要分成四类：
概念模型：在设计流程早期，使用3D 打印技术去构造模型，可以检查设计物件的结构、外形和功效，发现任何缺点都可以第一时间修改设计。此后，如果有需要，可以再次构造、检查和修改设计，重复这个迭代过程，直到设计出最好的概念模型。将二维的设计图转变为真实的物件，无疑可以加速产品开发流程，降低成本。此外，三维物件更好地展示设计，因此设计师能够更快做出更好的决定。
功能原型：设计师可以通过制造功能原型去证明设计的合理性，同时，还可以使用三维物件进行性能测试和严格的工程评价。功能原型组件的制作通常可以提高效率，从数小时到十多小时不等，还便于第一时间找出缺点，避免出现工程性变更，付出昂贵的代价。3D 打印技术还可以缩短产品上市时间，最大化产品性能。工具制造：企业的制造工序中，在需要钻模、夹具、测量仪器、样品、模型、压铸模等工具时，可以通过产品打印设备制作，而不是花费时间和金钱去购置和安装机器，进行铸型或浇铸。三维产品打印设备在工具制作方面不仅可以缩短时间，降低成本，还可改善生产装配流程。基于分层的构造使企业可以设计出结构精密、质量轻盈、符合人体工程学的产品，提高装配流程的效率。
制成品：3D 打印技术已经成为业界新潮流，不论是航空企业、医学设备制造商、小型的汽车生产商，还是洞悉先机的企业家，都纷纷采用这项技术。使用 3D 打印技术取代传统的生产流程可以节省时间，降低成本，而且无论何时，只要有需要便可以对设计作出修改，解除了传统生产流程的限制，这样，企业可以在定制业务或小批量应用设备方面开拓新市场。
使用 3D打印技术加快设计周期
一项产品停留在设计周期的时间越长，推向市场的时间也会越漫长，这意味着企业的潜在利润将会越来越少。某项调查表明，产品的上市时间是受访者最关心的日常问题。受访者同样样表示，在 17%的产品中，产品原型制作消耗相当长的时间，是缩短上市时间的最大障碍。
业界普遍认为产品应该更加快速地推向市场。随着缩短上市时间的重要性越来越大，在设计的概念阶段，企业不得不缩减决策时间，同时又必须确保所作决定的准确性。这些决定会影响大部分的成本因素，如材料选择、制造技术以及设计寿命。通过快速制作产品模型进行测试，加快设计迭代速度，3D 打印技术可以优化设计流程，为企业最大化潜在利润。例如为专业领域生产喷漆和纹理设备的 Graco公司，该公司的工程师使用一台 3D 打印设备去测试各种喷漆枪和喷管组合，设计出最合理的喷流形式和试验出最精确的喷射量，而生产出的新型喷射纹理枪是由 3D 打印设备制作的ABS 塑料功能原型。3D 打印技术可以帮助减少产品开发时间，Graco 公司估计减少的最大幅度可达 75%。
从一个绝妙的创意，到一项成功的产品，中间充满着重重困难。GregStevens 和 James Burley 在他们经常被引用的新产品开发分析报告《3000 个原始创意 =1 次商业成功》中指出，除了 3000 个原始创意，一项成功的创新还需要 125 个小规模计划，4 项大型开发和 1.7 个产品发布。在评估创意是否值得投放开发资源时，3D 打印技术能够助企业一臂之力，缩短传统评估所需要用的时间，提高效率。
3D打印技术带来更加高效的设计
通过多次的设计评估和高效的迭代流程，3D 打印技术能够提高产品成功发布的机率。成功的产品设计需要不断的修改和完善。如果在企业内部安置 3D 打印设备，设计绘图就能够迅速转变成立体模型，即时的设计信息反馈能够使设计团队更快地完成概念模型修改。通过与技术部门、市场部门以及质量保证部门的协作，设计师们可以在设计流程和后续测试中第一时间作出调整。更快速地将设计绘图转变为立体模型是缩短设计流程时间的唯一方法。在航空业、汽车制造业、工业设计行业以及教育行业的用户纷纷表示，从传统的制作方法转换到 3D 打印技术后，产品原型制作的速度提升了43%-96%。传统的原型制作技术有喷射模塑技术、数控加工技术、金属加工技术以及二维激光切割技术。有些情况下，拖慢原型设计的一个主要因素就是机械工厂的交付周期过长。
经过多次原型迭代优化的设计流程能够有效地降低产品出现故障的风险。由于 3D 打印设备可以制作出能够经受严格测试的、具备优良特性的模型，设计师在工作时将更加得心应手。此外，数据的完整性与安全性在竞争环境下是最受企业关注的问题。虽然，将属于商业机密的 STL 文件交与信赖的制造商通常并不会产生什么危险，但是，如果企业内部拥有 3D 打印设备，就可以扫除一切有关知识产权泄露的担忧。
及时作出必要的修改不仅节省金钱，还节省时间。3D 打印设备制作的模型能够让设计师和工程师全面理解潜在产品的方方面面，减少遗留问题的风险。
总评
3D 打印技术提供了一种极具成本效益的方式去完成多次设计迭代，在关键的开发过程初始阶段，获取产品设计的即时反馈信息。对于产品设计几乎即时的修改，不仅有助于降低成本，而且能够加快产品上市时间。对于在设计流程中采用 3D 打印技术的企业来说，无疑增加了明显的竞争优势。
