安全工程概论论文篇1

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0228-02

一、《化工环境保护与安全技术概论》课程概况

《化工环境保护与安全技术概论》是普通高等教育“十一五”部级规划教材，具有很强的科普性、教育性、专业性和实用性的特点。是化工类、制药类和轻工类及其他相关专业的教材或教学参考书，也可供从事相关专业的研究、设计和管理等工作的工程技术人员参考。高校通过该教材的教学，不但让学生掌握化工环境保护和安全生产技术的基础理论和基本方法，更重要的是使学生牢固树立起环境保护意识和安全生产第一的思想观念。

二、《化工环境保护与安全技术概论》教学存在的问题

《化工环境保护与安全技术概论》课程章节较多，内容丰富，如果在教学过程中穿插科学发展观等思想政治教育内容和安全环保方面的政策法规知识，再与时俱进补充一些现实生活中生态环保和化工生产正反方面的案例，该课程的内容就比较全面、充实。然而该课程目前在大多数高校开设的学时比较少，一般安排2或3学分进行教学。因此，“内容多，课时少，周期短”就成为该课程的典型教学特点。

三、多媒体技术在《化工环境保护与安全技术概论》教学中应用的必要性

在多媒体教学中，教师普遍使用PowerPoint课件（简称PPT）。PPT编辑多媒体的功能强大、简单好学，易于上手，课程内容以图文并茂、声像并举、动静结合、视听并用的感官形式呈现在学生面前，富有吸引力和感染力。多媒体教学优势在《化工环境保护与安全技术概论》课程教学中体现得尤为明显，可以有效弥补该课程在教学方面存在的不足。在该课程中，其优势体现在：（1）增大教学容量，加快教学节奏；（2）引起学生注意，激发学习兴趣；（3）增强感观效应，提高教学效果；（4）课件便于保管，利于教师修善；（5）课件易于复制，利于复习效果。

四、《化工环境保护与安全技术概论》教学多媒体课件设计的原则

1.教学性原则。教育理论强调“教为主导，学为主体”的原则，即应充分发挥课堂上教师的主导作用，关注学生的主体地位，使二者和谐统一。多媒体课件应用的目的就是优化课堂教学结构，提高课堂教育教学效果，既要有利于教师的教，又要利于学生的学。既然明确多媒体技术在《化工环境保护与安全技术概论》教学有其必要性，专业教师就要在实际的课堂教学中以学生利益为根本，以教学为中心，根据教学目标和教学任务的要求，吃透教材精神，熟悉教材内容，突出教学内容的重点和难点，精心准备适合学生的多媒体课件。

2.可操作性原则。《化工环境保护与安全技术概论》多媒体课件的操作要做到便利、灵活、可靠，易于教师的课堂控制。在课件的操作界面上设置寓意明确的菜单、按钮和图标，避免层次太多的交互操作，还要注意课件大小及过多链接给软件运行速度带来的影响。为便于教学，尽量设置好各部分内容之间的转移控制，可以方便地前翻、后翻、跳跃，老师要熟悉掌握多媒体教学每个环节，在备课时就要提前调试，模拟教学，及时发现课件操作可能出现的问题，并予及时解决，保障多媒体课件在课堂教学中正常播放。

3.科学性原则。科学性是评价课件质量的重要指标之一，理工科专业课程教学课件更是如此，在内容和形式上都要科学严谨。《化工环境保护与安全技术概论》课件中显示的文字、符号、公式、数据、图表及概念、规律的表述一定要做到准确无误，插入的图片、视频既要符合教学内容，又要客观真实。文字说明、语言配音等也要准确、真实。关于环境保护及安全技术方面有比较多的工艺流程和数学演算，在课件演示过程中要尊重客观事实，正确分析工艺原理和流程机理。在教学过程中，为提高教学效果，可以在演示过程中允许必要的夸张，淡化一些细节。

4.简约性原则。《化工环境保护与安全技术概论》课件展示的画面要考虑学生的理解和接受能力，符合学生的视觉心理，画面要简约明了、布局合理、重点突出。同一画面对象不宜多，制作也不能太花哨，丰富的背景和多彩的画面反而会分散学生的注意力，造成信息干扰。课件要避免多余动作、减少文字显示数量，可以通过图像、图表、图形等方式来展示，提高视觉直观，加深印象。

5.艺术性原则。教学是一门科学，也是一门艺术。精品课件教学不仅能取得良好的教学效果，还能让人赏心悦目，让学生在学习知识的过程中享受快乐的心情。优质的教学课件应是内容与形式美的统一，《化工环境保护与安全技术概论》在内容上将专业知识传授与德育美育教育相融合，在形式上再予以美的视觉进行展示，教师乐于教学，学生乐于学习，教学相长，会大大提高教育教学效果。因此，教师要不断提升个人审美情趣，根据授课对象的心理特点和认知规律，通过课件合理的布局、色彩、图形等界面对课程内容以美的诠释，做到集课程教学与观赏审美融为一体。

6.适时适度运用原则。适时适度运用原则就是教师在教学过程中，利用认知学习和教学设计理论，根据教学内容，适当运用多媒体教学课件，创设学习情境，增强教学的生动性、形象性。在《化工环境保护与安全技术概论》教学中，教师要根据课程内容和学生认知需要，适时适度运用多媒体教学，而不需要全程采用、全程播放的。该课程有些章节，有些内容是不需要课件讲授的，甚至使用多媒体效果还有可能适得其反。

7.适度信息量原则。多媒体技术的运用可以增大课堂教学的容量，这也是多媒体教学的优势，可以大大弥补《化工环境保护与安全技术概论》课程内容多、课时少的不足。但如果课堂教学信息量太大就会导致“电灌效应”，过大信息量就会超过学生实际的接收能力，这种囫囵吞枣灌输模式依旧是填鸭式教学。适度信息量原则就是指教师按照该课程教学大纲的要求，在教学过程中有效组织信息资源，提供适度的信息量，在解决教学重点难点扩大视野的同时，能让教师自主地教学、让学生在教师的指导下自主地对信息进行加工。

8.有机结合原则。“尺有所短，寸有所长”，尽管多媒体技术在《化工环境保护与安全技术概论》教学中应用有其明显的优势，但我们不能把多媒体教学作为传统教学手段的替代物，屏幕是不能完全取代黑板的，在《化工环境保护与安全技术概论》教学中，传统的板书教学方法在演示化工工艺流程、机理推导和公式演算方面更为明细具体，易于学生理解消化，这些是多媒体课件教学所不能及的。这就要求教师在教学过程中，要注重整合教学资源，合理运用教学手段，根据教学内容及教学目标，将传统教学、教师个人特色及多媒体教学结合起来，实现优势互补，才能提高教学效果。

参考文献：

[1]黄岳元，保宇.化工环境保护与安全技术概论[M].北京：高等教育出版社，2006.

安全工程概论论文篇2

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

信息安全是计算机学科下的二级学科,是一门新兴的学科。它涉及通信学、计算机科学、信息学和数学等多个学科,主要研究范围涉及计算机及网络安全的各个方面。“信息安全概论” 课程是信息安全专业的专业基础课程,也是提高学生计算机水平的重要组成部分。但信息安全概论同时也是学生们认为比较难学的专业课程之一。其原因如下:信息安全概论课程讲述的是计算机资源管理的原理和机制,其中包含了许多抽象的概念和算法,学生学习起来感觉“大而空”。因此,信息安全概论实践教学作为教学辅助环节十分重要,它的作用在于通过动手做实验,帮助学生解决从抽象理论到具体对象的认识问题,培养学生应用知识解决问题的能力。

近年来,我们针对不同的教学对象和教学要求,精心设计了多种方式的实验项目,在信息安全概论实践教学上做了一些有益的探索。本文首先分析信息安全概论实践教学的目标,然后说明如何具体设计实验项目。

2实践教学目标

我们认为,信息安全概论实践教学作为辅助教学环节,有两个主要目标。

(1) 帮助学生理解信息安全概论的基本概念、原理和机制

信息安全概论包含了许多抽象的基本概念如访问控制、安全模型和系统可靠性,也包含了复杂的算法和机制,如对称加密和身份认证。这些知识对于本科学生而言是比较难以理解的,因为他们平时很少也很难窥视到信息安全概论的内部。信息安全概论的实践教学应该让学生了解一个真实信息安全概论的内部实现,从而帮助学生更好地理解信息安全概论的基本概念、原理和机制。

(2) 培养学生应用信息安全概论知识的能力

信息安全概论是计算机系统中的核心软件,从事计算机行业的专业人员都需要信息安全概论的原理知识,但他们担任的角色不同,面临的问题就不同,因而所具备的信息安全概论知识的应用能力也不同。信息安全概论的实践教学必须考虑到不同能力培养的特点,以满足学生未来任职需要。

3实验项目设计

我们在上述的实践教学目标的指导下,设计了多个实验项目,内容从安全技术层面上涵盖了主机安全技术、认证技术、访问控制技术、防火墙技术、入侵检测技术等。从工程技术层面上则涵盖了计算机系统、计算机网络、计算机通信和信息数据库和网站安全等多学科工程技术知识。考虑到学生的知识和经验背景,实验项目的安排从简到难,从依靠指导到自主设计。除必做的实验项目外,还设计了选做的实验项目,为有能力的同学提供更多的学习空间。下面分别介绍我们设计的9个实验项目。其中,前3个实验项目是密码学理论实验项目,使学生掌握如何使用工具实现密码学中的算法;第4、5个实验帮助学生理解网络中设备配置的实现过程;后4个实验项目是攻击性实验,让学生体验信息安全中攻击的全过程。

(1)DES算法实现

该项实验的目的是培养密码算法的设计思想、掌握密码算法的实现技术。实验内容是:通过编写DES算法的实现程序,理解DES算法的原理;分析DES算法的优点和缺点;掌握DES算法设计、实现和分析等阶段的方法。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和Visual C++应用开发软件等。

(2)RSA加密算法实现

该项实验的目的是深刻理解RSA算法的原理、掌握大整数运算的方法。实验内容是:编程实现RSA算法,并能进行文件的加密和解密。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件、Visual C++应用开发软件和SQL Server数据库软件。

(3)PKI的配置和应用

该项实验的目的是了解PKI在信息安全中的作用。了解在SSL和PGP中应用证书的方法。掌握在局域网中正确配置PKI的方法。学会利用CA管理和发放用户证书和对证书生命期进行管理,并能利用证书实现安全Web访问和安全电子邮件。实验内容是:安装并配置PKI系统;跟据安全策略实现证书发放;利用浏览器查看证书内容;利用证书配置SSL,实现对网站的安全访问;利用证书配置PGP,实现安全的电子邮件。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和MyPKI应用软件。

(4) 路由器配置

该项实验的目的是了解网络互联原理和所需硬件功能。掌握路由器IP路由功能的配置方法,实现两个局域网之间的相互连接与通信。实验内容:在联想天工路由器上完成以下配置,配置以太口、配置串口、运行动态路由协议RIP、配置网关、加入静态路由、主机配置和测试配置结果。实验中使用的硬件资源:个人计算机、路由器和Console配置线。

(5) 防火墙设计

该项实验的目的是了解防火墙安全技术原理与应用,学会利用路由器的屏蔽功能配置包过滤防火墙的方法,掌握根据不同的安全需求制定安全规则和建立访问控制列表的方法。实验内容:配置包过滤防火墙,将硬件路由器配置成如下功能――内部网络通过Serial0访问Internet,局域网对外提供www、ftp和MS SQL数据库服务;利用扫描软件进行扫描测试,根据测试结果调整规则设置;利用攻击软件进行测试,根据测试结果调整规则设置。实验中使用的软硬件资源:PC一台、路由器一台、Windows 2000操作系统软件和Console配置线。

(6) 口令攻击

该项实验的目的是通过对操作系统口令攻击程序的开发,使学生了解口令作为身份认证机制的脆弱性和口令攻击原理,理解如何增强口令机制的安全性。掌握一种破解口令的程序设计方法。实验内容有:用C++语言(或其他语言)编写一个带操作控制窗口的口令破解程序。实现对本地和远程主机的口令破解。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。

(7) 网页木马攻击

该项实验的目的是通过对网页木马的编写,了解木马的工作原理及功能。掌握利用IE浏览器漏洞进行木马种植的方法,实现修改远程目标机网页标题的木马攻击。实验内容是:拟定木马制作和种植方案;配置测试网站;编写制作一个网页木马,使客户端通过浏览页面感染木马;测试运行,检查并记录实验结果。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。

(8) 远程注册表攻击

该项实验的目的是通过对注册表的攻击,了解注册表在Windows系统注册表的结构和在系统安全中的重要性,了解注册表的安全配置方法,掌握实现一种远程注册表入侵的程序设计方法。实验内容有:确定注册表攻击方案,编写一个程序完成如下功能:创建操作控制窗口,通过修改注册表中相应键值改变远程目标机浏览器窗口标题以实现对远程主机注册表的攻击;测试运行。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。

(9) 网站攻击

该项实验的目的是通过对Web网站的模拟攻击,了解DOS攻击的原理及危害。掌握DOS攻击的程序设计方法,并利用该程序对Web服务器进行攻击。实验内容有:搭建一个测试网站;拟定网站攻击方案;编写一个程序,完成以下功能:创建操作控制显示窗口,确定被攻击服务器的IP地址并显示在屏幕上;修改被攻击网站的网页标题等。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件、VC++应用开发软件和IIS服务器软件。

4结束语

“信息安全概论”是一门实践性很强的课程,建设一个满足信息安全专业教学要求的实验教学体系是培养合格的信息安全人才的关键之一。本文在信息安全概论实践教学中做了一些有益的工作,教学效果也不错,但还存在一些问题有待于进一步研究和探索。例如,如何与课堂教学互补,进一步激发学生学习信息安全概论的兴趣;如何通过构建实验平台将信息安全概论中更多的机制(认证机制、签名机制等)呈现给学生;如何设计更为实用的、学生自主性更强的实验项目等。

参考文献:

[1] 威特曼. 信息安全原理[M]. 齐立博,译. 2版. 北京:清华大学出版社,2006.

[2] 段云所,魏仕民,唐礼勇,等. 信息安全概论[M]. 北京:高等教育出版社,2003.

[3] 王景中,徐小青. 计算机通信信息安全技术[M]. 北京:清华大学出版社,2006.

[4] 张焕国,王丽娜. 信息安全综合实验教程[M]. 武汉:武汉大学出版社,2006.

[5] 龚方红,汤正华,蒋必彪. 试论工程教育中的本科实验教学改革[J]. 中国高教研究,2006(4):86-87.

安全工程概论论文篇3

1 概述

某水利工程为重点建设的水利工程之一，本工程地处山区，建设条件和环境十分复杂，对于当地的农业发展、供水供电等又具有重要意义，因此要求重视水工结构的设计，确保水工结构的可靠性。

要想对该工程进行结构可靠度设计，首先就要明确可靠度设计的方法和理论，下面介绍水工结构可靠度设计方法。

2 水工结构可靠度设计方法

2. 1 水工结构可靠度理论

水工结构可靠度理论基础为极限状态设计方法，该方法是在原有安全系数设计方法基础上发展起来的。目前的水工结构可靠度设计方法的局限性较大，表现为结构承受抗力与作用参数，一般被当作随机变量进行处理。

水工结构可靠度设计中，一般情况下，极限状态由效应与抗力组成极限状态方程，以此进行描述。极限状态方程为Z = g（R，S） = R - S。但如果以概率论为基础，水工结构可靠度设计理论分为三个水准： 水准Ⅰ、水准Ⅱ、水准Ⅲ。其中，水准Ⅰ为半概率和半经验方法，而结构安全的影响因素，主要包括材料强度、荷载等，并根据实际设计经验，引入经验系数。该方法无法进行可靠概率计算。水准Ⅱ与概率设计方法相似，水工作用效应S 和结构抗力S 为随机变量，先按照提前设定的概率分布，估算可靠指标或失效概率，然后用标准差和均值统计参数或表达式、线性规划处理。

水准Ⅲ全概率方法，是以全部随机变量联合分布为基础的概率方法，可将复杂问题简单化，但在水工结构设计中应用很少。当前，在水工结构可靠度设计方法中，水准Ⅱ近似概率设计方法应用范围最广泛。

水准Ⅱ尽速概率法求解，采用“一次二阶矩法”，该方法的积分表达式为

在该表达式中，作用效应S 和抗力R 的标准差和均值分比为ms、mR，而可靠性指标β 的表达式为

在上述表达式中，β 的含义为标准正态空间中原点至极限状态超平面的最短距离。在作用效应S 和抗力R 为正态分布随机变量时，可做“当量正态化”处理，即根据当量正态变量均值、标准差和概率密度函数等，原变量值、验算点处变量值等量原则，来计算迭代验算点的可靠性指标与变量值。在验算过程中，JCSS 采用JC 方法。而JC 方法优势很明显，该方法把分布的非正态随机变量作为当量正态化，因此能够使基本随机变量分布类型符合设计规范的要求，这对于可靠度高、失效概率小的水工结构，具有较大的促进作用。不过，与中心点法相比较，JC 方法缺点在于计算繁琐，需反复迭代验算点，才能够得到相应的数值结果。

2. 2 分项系数极限状态表达式

在当前水工结构可靠度设计中，分项系数极限状态表达式方法得到广泛的应用。在该方法中，作用分项系数r 与材料性能分项系数y 的物理概念应明确，从而可有效反映出可能存在的不确定性。两个分项系数中可能含有超载、降强等物理概念，但是其与结构安全的关系很小。

根据作用分项系数，其只是作用于变异性，以此来确定材料性能分项系数y，就能够按材料试件的变异性确定。在水工结构的可靠度设计时，系数r 主要代表各种结构抗力中的不确定性，以及材料性能分项系数，而不考虑其他的分项系数。比如几何尺寸的不确定性，可把试件抗力换算成为构件抗力的不确定性。水工结构计算时，可引入系数r，则分项系数表达的极限状态关系式为

从该关系式可看出，水工结构可靠系数与构件联系密切，不同的水工结构安全等级就会有不同的结构可靠性指标。因此，按照《水利水电工程可靠度设计统一标准》的相关规定，水工结构安全等级的基础为Ⅱ级结构，其他等级结构系数经过转换可得到，水准Ⅰ、水准Ⅱ和水准Ⅱ的结构系数分别为1. 1、1. 0 和0. 9。

3 水工结构目标可靠指标的确定

在水工结构可靠度设计中，可靠度指标是设计的主要依据，与工程造价、使用以及后期的维护等密切相关，关系投资风险大小、财产安全等，因此也是体现结构安全和经济性的重要指标。因此要求合理确定结构设计的可靠指标。

现阶段，水工结构目标可靠指标确定方法有三种： 一是经济优化法，二是经验校准法，三是事故类比法。而确定目标可靠性指标时，工程结构设计、设计理论均要考虑在内，确保新旧设计规范之间的衔接，防止由于材料用量过大而导致出现问题。

在设计过程中，事故类比法与经济优化法应用困难，可按可靠度设计统一标准，采用经验校准法。经验校准法是指先行校核设计规范安全度，通过反复计算，寻找原有设计规范中隐含在结构中的可靠指标，通过分析与调整，给予概率基础上的目标可靠度。

4 水工结构可靠度设计方法应用中的障碍

4. 1 变量不确定

在可靠度分析、抗力、作用效应和极限状态方程中，均存在不确定性因素。不确定性问题是应用可靠度设计方法中的首要障碍。抗力和作用等不确定性因素，主要特点为模糊性、随机性和未认知性。

4. 2 可靠度理论度量结构安全局限性问题

评价水工结构的结构安全性，可靠度理论较为先进，但在应用时仍有局限性。可靠度理论某些问题尚未解决，如结构可靠度约束问题，受抗力与作用效应、随机过程为随机变量等因素的制约。随着认识的加深，这些约束条件均受到质疑。

大量数据统计中如用概率可靠度理论，抗力与荷载统计，均存在很大问题。而从设计规范较短看，荷载变化导致概率可靠度理论简化，忽略理论因素，比如在一定程度上忽略社会因素、经济因素。水工地下结构荷载与作用效应的耦合，其不确定性比荷载要大，构件和荷载不确定性之和难以估算。

在安全性评价中应用可靠度理论，包括作用效应与抗力因素两个内容，可靠度指标联合概率用样本统计方法得到。水工结构安全评价中的认知性、模糊性等指标，为非随机性不确定性因素，通过数学方法无法计算，应按照工程经验来解决。

5 结语

水工结构的传统设计方法为安全系数法，该方法的材料性能、作用效应等已经被广大设计人员熟悉。但是由于在设计中没有详加考虑随机性概率，因此，安全系数法为确定性设计防范，对于材料性能与作用组合失效概率，没有给出明确的规定。本文对其进行分析，旨在提高水工结构可靠性设计的整体水平。

参考文献

[1] 李红梅，李树山，张伟. 水工结构可靠度设计方法[J]. 建筑工程，2013（ 9） ： 76-77.

安全工程概论论文篇4

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）19-0113-03

动物性食品，又称动物源性食品，广义上是指动物肉、蛋、奶等可食性组织及其加工的产品，而在日常生活中，与健康密切相关的动物性食品则多数来源于集约化、规模化饲养条件下的畜禽[1]。肉、蛋、奶作为基本营养物质的供应源，在人类进步和社会发展方面发挥着重要且不可替代的作用，然而，二英、疯牛病、瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、兽药残留等事件不仅给畜牧业、食品加工业造成重创，更重要的是直接危及消费者健康，影响我国整体对外形象。因此，动物性食品安全问题已经引起了党中央、国务院的高度重视。随着我国改革开放的发展和高等教育体制改革的深入，我国的高等教育从职业培训式的专业教育，逐渐向全面素质化培养进行转变。当前形势下，高等院校非生物类专业开设与生命科学相关的选修课，不仅是时代赋予高等教育的使命，更是符合社会发展对综合性人才的现实需要。《动物性食品安全概论》课程是生命科学领域的一个组成部分，该门课程以动物性食品安全为主线，概述动物性食品安全有关的基本知识点及关键技术。授课内容要点包括绪论、化学和物理性污染、生物性食物中毒、共患病、公共卫生、食品标准化、食品质量控制、动物性食品安全生产、食品安全认证、食品残留分析[2]。在高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课，目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论，拓宽学生知识面，改善知识结构，提高综合素质，适应未来社会发展和科技进步的需要。

一、非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性

1.促进多学科交叉发展，有利于培养综合性人才。交叉学科是指两门或两门以上学科融合而形成的一种新的综合理论或系统学问。交叉学科并不是简单的多门学科的拼凑堆积，而是依赖于多学科内在逻辑关系且相互渗透形成的新学科[3]。21世纪是学科交叉大发展的时代，健康是科技发展和社会进步的前提，动物性食品安全生产直接关乎人类健康、关乎农业和工业化产业链条的可持续发展。《动物性食品安全概论》课程涉及畜牧学、兽医学、化学、物理学、医药学、食品科学等专业的相关理论和技术方法，在教学内容上，涵盖动物健康养殖、动物性食品安全隐患因素及其检测方法、共患传染病及预防措施、动物性食品加工质量控制及标准。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课有利于促进农学、工学、理学、医学等学科的交叉融合；有利于推动保障动物性食品安全生产新技术、新方法的产生。

2.强化动物性食品安全意识，促进社会和谐稳定发展。动物性食品安全生产涉及动物饲养、疾病预防、动物性食品加工和流通等环节。从目前我国屡次发生的动物性食品安全事件来看，国民对动物性食品的安全意识有待提高，存在的问题主要包括：（1）公民动物性食品安全方面的知识薄弱；（2）动物性食品安全事件只要没有发生在自己身上就得不到重视，已经发生的动物性食品安全事件尚未对公民起到足够的警醒作用；（3）动物性食品安全知识宣传普及不足；（4）动物性食品安全相关知识尚未全面纳入通识教育体系。我国的动物性食品安全总体形势逐年趋转，但由于深层次问题没能从根本上解决，动物性食品安全问题仍然较多，也备受各级政府和广大消费者关注。动物性食品安全问题危害严重、涉及面广、影响因素复杂，一定程度上阻碍了社会和谐稳定发展的进程。我国的高等教育是在完全中等教育的基础上进行的专业教育，是培养高级专门人才的社会活动，具备培养专门人才、科学研究和服务社会的基本职能[4]。改革开放以来，我国高等教育事业获得长足发展。高等院校作为实现高等教育的“载体”，在当前形势下，更应该重视学生对生命科学相关领域知识的培养，《动物性食品安全概论》课程的教学内容贴近生活、实用性强，鉴于高等院校非生物类专业的特点，开设该门课程作为公选课，是非生物类高等教育培养综合性人才的重要补充，是增强国民动物性食品安全意识长远规划的现实需要，也是推进学科交叉融合发展，促进动物性食品安全生产新思路、新技术和新方法产生的有效途径。

二、《动物性食品安全概论》公选课课程设置

1.确立教学目标。结合目前国内动物性食品安全生产存在的诸多问题和高等院校非生物类专业课程设置的特点，开设《动物性食品安全概论》公选课的教学目标就是通过教学和学习，使学生了解国内外关于动物性食品安全生产的最新研究进展，掌握动物性食品安全的基础理论知识，能独立运用所学的基本知识解决生活和工作中遇到的相关问题。通过学习，主要使学生获得以下几方面的知识和能力：（1）掌握畜禽健康养殖的生产模式；（2）掌握影响动物性食品（肉、蛋、奶）安全的理化因素；（3）掌握影响食物中毒的生物性因素；（4）掌握共患传染病病原的种类及预防措施；（5）了解动物性食品标准化和安全生产的质量控制关键点；（6）了解食品安全认证的流程；（7）了解食品残留分析的技术方法。

2.优化教学内容和教学方法。（1）优选教学内容――贴近生活，切合实际。教学内容的选择直接影响学生对该门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据高等院校非生物类专业学生的培养目标和《动物性食品安全概论》课程本身特点确定课程的主要讲授内容分为以下五部分：①畜禽健康养殖关键知识，包括畜禽健康养殖关键技术、无公害功能性饲用添加剂、畜禽重大疫病防控等内容；②影响动物性食品安全因素，包括理化因素（辐射、兽药残留、农药残留、有害重金属、有机化合物等），生物因素（细菌性中毒和真菌性中毒）；③重大共患传染病种类及防控（细菌、病毒、真菌和寄生虫）；④动物性食品生产标准化，包括无公害动物性食品标准、动物性食品质量控制操作规范（GMP）、危害分析与关键控制点（HACCP体系）、绿色食品认证和有机食品认证等内容；⑤动物性食品残留分析技术，包括萃取技术、色谱技术、质谱技术和现代生物检测技术等内容。（2）优化教学方法――多媒体教学手段与互动式教学模式统一。教学方法是教师讲授方法和学生学习方法的统一。随着现代教育技术的发展，多媒体教学手段得以进一步普及，与传统教学方法相比，多媒体技术借助图像、动画、声音等形式传递课程内容信息，具有丰富的表现手法和巨大的表现力，扩大直观视野，把复杂的变化过程及抽象的宏观或微观世界，以生动鲜明的直观形式展现出来[5]。对于高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课而言，使用多媒体辅助教学，具有以下优势：①采用图文并茂的多媒体技术，以直观的形式加深非生物类专业学生对该门课程所涉及相关专业知识的理解程度，缩短教学时间、提高教学效率，增加单位时间内的教学容量；②采用Flas、VCD示教片演示动物性食品中共患传染病的传播途径、检测方法、防控措施，无公害标准化动物性食品生产加工的操作流程，以及动物性食品残留分析检测技术等，突破非生物类专业学生学习该门课程的时空局限性，在有限的时间和专业背景下，以生动形象、主题鲜明的特点扩大学生的知识面，增加学生的学习兴趣。在该门课的教学模式上，采用互动式教学。所谓互动是指教师和学生双方不是主动和被动，而是互相影响、互相促进的关系[6]。《动物性食品安全概论》公选课的互动式教学模式就是要规避公选课教学课程中普遍存在的“教师填鸭式教学”和“学生以修学分为主的被动式听课”的问题，打破传统的以教师为主导地位的教学方式，实现在教学过程中教师主导地位与学生主体地位的有机统一。该门课程因实用性较强，与健康和生命安全息息相关，所采取互动式教学模式主要强调两方面：①“互”，即在传统的教师启发与学生思考之外，更加侧重于课堂中“学生提出疑问，教师思考解答”的环节。在教学过程中，根据授课所涉及的相关知识领域，将学生进行分组，学生利用课余时间查阅信息，集中收集问题。②“动”，即学生的动脑和动手。在教学过程中适当增设专题讲解形式的学生讲授环节，以学习小组为单位，每次讲授时间20分钟，讲授内容围绕该门课程的教学目标，采取学生自拟题目，教师辅助指导的方式，进一步调动学生的主观能动性。

3.改进和完善考核方式。与传统的闭卷考试方式相比，开卷考试对于公选课的成绩评价更加客观，也更能反映出学生对所学课程相关知识的搜集和掌握程度。因此，《动物性食品安全概论》课程作为高等院校非生物类专业的公选课，应采取开卷考试的方式，试卷结构以主观题为主，形式为问答题和论述题，试题在宏观上要具有“知识点的实用性、研究内容的前沿性和解决问题方法的多样性”等特点。在考核方式上，公选课的成绩评价不能仅限于单一的试卷测试，合理的成绩评价要从整体上反映学生对知识的掌握程度和分析解决实际问题的能力，这就决定成绩的高低不能仅凭试卷考试，可通过能体现学生运用知识能力的小论文、专题报告、课堂提问和课外参考书学习，以及对学生参与教学活动的态度、完成作业质量的评价等方式进行综合考核，将各项成绩加权后计入学生的总成绩，可以客观地反映学生的综合素质和能力。

“民以食为天，食以安为先”，我国高等院校涉及生物类专业已逐渐开设或完善了关于食品安全或动物性食品安全生产相关的课程，符合社会发展对高等教育的需要。而高等院校非生物类专业因专业本身的固有特点和学生知识背景多样性的特点，开设《动物性食品安全概论》选修课应注重学生对知识的掌握和运用能力的培养，以拓展学生知识面、强化国民动物性食品安全意识和促进多学科交叉融合发展为出发点和落脚点，一定程度上为我国倡导的综合性人才培养的高等教育体系做了重要补充。

参考文献：

[1]王成龙.动物性食品安全问题及对策[J].畜牧与饲料科学，2010，31（4）：191-192.

[2]祁克宗.动物性食品安全概论[M].北京：中国农业出版社，2010.

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[5]严冰，杨建华，牛淑敏等.运用多媒体技术进行综合性免疫学实验课教学[J].高等理科教育，2006，（3）：97-99.

[6]刘菁.微生物学与免疫学互动式实验教学的探索[J].医学教育，2002，（5）：35-36.

安全工程概论论文篇5

[中图分类号)R195.4　[文献标识码)A　[文章编号]1009-6019-(2010)05-76-03

安徽马钢位于长江中下游皖南地区，现有在职职工53394人。为探索和掌握安徽马钢历年来工亡情况及发生趋势，现对安徽马钢1988～2009年职工工亡概率趋势进行灰色一马尔柯夫(Grey―Markov)预测和分析，为实现安全生产，预防、控制工亡提供科学依据。

1资料与方法

1.1 Grey―Markov预测模型的选择

公司历年来工亡事故发生情况可视为一个多因素、多层次的复杂系统(灰艨胧集)，在这个系统中，既有已知信息，也有未知或不确定的信息，具有本征性灰色系统属性。如系统外部的影响因素(社会、经济、科学技术等信息)、系统内部的影响因素(如家庭情况、个人情况、安全设施、安全教育、安全防护水平等)的变化都是不明确的。但输出的职工工亡事故统计量的时间序列数据是明确的，它是工亡事故系统各因素之间相互制约、相互影响、综合作用的结果，是已知的。根据灰色系统理论，本研究可以不去讨论该系统内外因素及其相互关系，而从工亡事故时间序列这个综合灰色量本身去挖掘有用信息，利用它的动态记忆特性，建立灰色模型来揭示工亡事故发生的内在规律，并对未米年份职工工亡概率作出预测是可行的。

但灰色GM(1，1)模型对于波动性较大的工亡概率时间序列预测效果不是十分理想。而Markov概率矩阵预测的研究对象是一个随机变化的动态系统，它是根据状态之间的转移概率预测未来系统的发展，转移概率反映了各种随机因素的影响程度和各状态之间的内在规律。故把GM(1，1)灰色模型与Markov概率矩阵预测的优点结合起来，建立Grey―Markov预测模型，既可充分利用历史数据给予的信息，又可大大提高随机波动较大的数据的预测精度，改善预测结果。Grey―Markov模型之所以能够正确的反映工亡概率发生的内在规律，其原因不仅由于它在数据上能很好地逼近实际情况，更重要的是它与实际工亡概率时间序列产生了动态响应，对更长远的工亡概率预测可以随时问的推移作不断的跟踪和修正，以达到精确、动态的预测。

2资料来源

由安徽马钢公司人力资源部统计并提供1988―2008年末在册职工人数，安全生产管理部根据《职工因工伤亡年报表》统计并提供职工因工死亡人数，据此计算出年职工工亡概率XO(t)。

3建立职工工亡概率GM(1，1)灰色一维模型

根据灰色系统基本理论和模型拟合方法，对表1中“1988―2008年职工工亡概率”原始数据一次累加后再进行灰色一维模型拟合，计算得GM(1，1)模型2个基本参数分别为：u=5.576 98，a=0.009 53。据此建立GM)(1，1)灰色一维模型，其拟合微分方程式为：x(t+1)=一579.646 2e一0.009 53t+585.191 3。

将累加序列的模型值依次还原(一次累减)，得各年份工亡概率GM(1，1)模型理论值。

4　马尔柯夫(Markov)概率转移矩阵状态的划分

根据Markov理论，将上述理论值划分为几个状态0]，即将GM(1，1)模型理论值划分为若干个动态数列。现将工亡概率理论值x(t+1)划分为5个区域状态：AI、A2、A3、A4、A5。

5　建立Grey-Markov概率矩阵

安全工程概论论文篇6

二、《化工环境保护与安全技术概论》教学多媒体课件设计的原则

1.教学性原则。教育理论强调“教为主导，学为主体”的原则，即应充分发挥课堂上教师的主导作用，关注学生的主体地位，使二者和谐统一。多媒体课件应用的目的就是优化课堂教学结构，提高课堂教育教学效果，既要有利于教师的教，又要利于学生的学。既然明确多媒体技术在《化工环境保护与安全技术概论》教学有其必要性，专业教师就要在实际的课堂教学中以学生利益为根本，以教学为中心，根据教学目标和教学任务的要求，吃透教材精神，熟悉教材内容，突出教学内容的重点和难点，精心准备适合学生的多媒体课件。

2.可操作性原则。《化工环境保护与安全技术概论》多媒体课件的操作要做到便利、灵活、可靠，易于教师的课堂控制。在课件的操作界面上设置寓意明确的菜单、按钮和图标，避免层次太多的交互操作，还要注意课件大小及过多链接给软件运行速度带来的影响。为便于教学，尽量设置好各部分内容之间的转移控制，可以方便地前翻、后翻、跳跃，老师要熟悉掌握多媒体教学每个环节，在备课时就要提前调试，模拟教学，及时发现课件操作可能出现的问题，并予及时解决，保障多媒体课件在课堂教学中正常播放。

3.科学性原则。科学性是评价课件质量的重要指标之一，理工科专业课程教学课件更是如此，在内容和形式上都要科学严谨。《化工环境保护与安全技术概论》课件中显示的文字、符号、公式、数据、图表及概念、规律的表述一定要做到准确无误，插入的图片、视频既要符合教学内容，又要客观真实。文字说明、语言配音等也要准确、真实。关于环境保护及安全技术方面有比较多的工艺流程和数学演算，在课件演示过程中要尊重客观事实，正确分析工艺原理和流程机理。在教学过程中，为提高教学效果，可以在演示过程中允许必要的夸张，淡化一些细节。

4.简约性原则。《化工环境保护与安全技术概论》课件展示的画面要考虑学生的理解和接受能力，符合学生的视觉心理，画面要简约明了、布局合理、重点突出。同一画面对象不宜多，制作也不能太花哨，丰富的背景和多彩的画面反而会分散学生的注意力，造成信息干扰。课件要避免多余动作、减少文字显示数量，可以通过图像、图表、图形等方式来展示，提高视觉直观，加深印象。

5.艺术性原则。教学是一门科学，也是一门艺术。精品课件教学不仅能取得良好的教学效果，还能让人赏心悦目，让学生在学习知识的过程中享受快乐的心情。优质的教学课件应是内容与形式美的统一，《化工环境保护与安全技术概论》在内容上将专业知识传授与德育美育教育相融合，在形式上再予以美的视觉进行展示，教师乐于教学，学生乐于学习，教学相长，会大大提高教育教学效果。因此，教师要不断提升个人审美情趣，根据授课对象的心理特点和认知规律，通过课件合理的布局、色彩、图形等界面对课程内容以美的诠释，做到集课程教学与观赏审美融为一体。

6.适时适度运用原则。适时适度运用原则就是教师在教学过程中，利用认知学习和教学设计理论，根据教学内容，适当运用多媒体教学课件，创设学习情境，增强教学的生动性、形象性。在《化工环境保护与安全技术概论》教学中，教师要根据课程内容和学生认知需要，适时适度运用多媒体教学，而不需要全程采用、全程播放的。该课程有些章节，有些内容是不需要课件讲授的，甚至使用多媒体效果还有可能适得其反。

安全工程概论论文篇7

对于结构可靠性这一学科，从其诞生到现在已经有了长足的发展：从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性，使得这一理论日臻丰富和完善，并深入渗透到各个学科和领域。

一、结构可靠性理论研究历史

长期以来，人们就广泛采用“可靠性”这一概念来定性评价产品的质量。这种靠人们经验评定其产品可靠、比较可靠、不可靠，没有一个量的标准来衡量。1939年，英国航空委员会出版的《适航性统计学注释》一书中，首次提出飞机故障率不应超过10-5次3h，这可以认为是最早的飞机安全性和可靠性定量指标[1]；二战后期，德国的火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性作出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%[2]；1942年，美国麻省理工学院一个研究室开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间，军用电子设备的大量失效使美国付出了相当惨重的代价。于是引起了美国军方对可靠性问题的高度重视，同时率先对可靠性问题进行了系统地研究，并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE(Advisory Groupon Reliability of Electronic Equipment)。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》。报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法。该报告被公认为是可靠性研究的奠基性文献。1965年，国际电子技术委员会(IEC)设立了可靠性技术委员会TC-56，协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。上世纪60年代以来，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械设备、动力、土木建筑、冶金、化工等部门[3]。

结构可靠性理论的产生，是以20世纪初期把概率论及数理统计学应用于结构安全度分析为标志，在结构可靠度理论发展初期，只有少数学者从事这方面的研究工作，如1911年匈牙利布达佩斯的卡钦奇就是提出用统计数学的方法研究荷载及材料强度问题；1926年德国的迈耶提出了基于随机变量均值和方差的设计方法，这是最早提出应用概率理论进行结构安全度分析的学者之一。1926～1929年，前苏联的哈奇诺夫和马耶罗夫制定了概率设计的方法，但当时方法不够严格，因此，未付诸实施。1935年斯特列律茨基，1947年尔然尼钦和苏拉等人相继发表了这方面的文章，结构安全度的研究逐渐开始进入了应用概率论和数理统计学的阶段。值得指出的是，弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时开展了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947年他发表了“结构安全度”[4]一文，奠定了结构可靠性的理论基础。

从20世纪40年代初期到60年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期。现在所说的经典结构可靠性理论概念大致就是这一时期出现的。随着结构可靠性理论研究工作的深入，经典的结构可靠性理论得到了全面的发展。基于概率论的结构设计方法逐渐被工程界所接受。但在这一时期，结构可靠性理论还未能马上被工程界广泛应用，其原因如下[5]：

1．传统的确定性结构设计方法当时在人们头脑中根深蒂固，认为没必要改变已用的结构设计方法，而且，结构的失效很少发生，即使发生结构失效，绝大数是由于人为差错造成的，并非结构设计方法问题。

2．基于概率理论的结构设计方法似乎比传统的确定性结构设计方法麻烦，涉及到当时比较难处理的统计数学问题。

3．当时有用的统计数据极少，不足以定义重要的荷载、强度的尾部分布。

除上述妨碍结构可靠性理论应用的原因外，当时结构可靠性理论本身也面临两大难题：

（1）结构可靠性理论所采用的数学模型不足以完全准确地反映应用情况，即模型误差是未知的。

（2）即使是对一个简单的结构，其失效模式可能多到难以计数，更不用说进行可靠度分析。

因此，二十世纪60年代初期，许多学者致力于克服上述困难的研究。例如林德等人把规范化的结构设计问题定义为寻求一套荷载和抗力系数的最优值问题，他们建议采用一种迭代过程确定结构的安全度和造价，康奈尔（C.A.Cornell）等人提出了与尔然尼钦相同的一次二阶矩法，并建立了比较系统实用的一次二阶矩设计方法，利用结构的可靠指标β，而不是失效概率Pf，，作为结构可靠性的一种量度量，使结构的可靠性理论达到实用的目的。

二、国内外工程结构可靠性理论研究现状

二十世纪70年代至80年代，是结构可靠性理论完善并被各国规范、标准相继采用时期，自从康奈尔（C.A.Cornell）提出了一次二阶矩法之后，林德（N.C.Lind）根据康奈尔（C.A.Cornell）的可靠指标，推证出一整套荷载和抗力安全系数，这次研究使可靠度分析与实际可接受的设计方法联系起来。随后，德国的拉克维茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），对基本变量为非正态分布情况提出了一种等价正态变量求法，这种方法经过系统改进之后，作为结构安全度联合委员会（JCSS）的文件附录推荐给土模工程界。该方法也被许多国家规范所采纳，我国的《建筑结构设计统一标准》（GBJ 68-84）[6]也是以该方法作为可靠性校准的基础[7]。

三、桥梁结构可靠性理论研究现状

桥梁可靠性设计要解决的问题是[8]：在结构承受外荷载和结构抗力的统计特征已知的条件下，根据规定的目标可靠指标，选择结构(构件)截面几何参数，使结构在规定的时间内，在规定的条件下，保证其可靠度不低于预先给定的值。可靠性的数量描述一般用可靠度。我国对结构可靠度的研究只限于理论方面，且侧重于可靠度设计方面，对结构耐久性方面的研究，特别是对耐久性评估理论的研究还很落后。实际上对现有桥梁结构做出正确的可靠性评估，准确预测出其剩余寿命，才能保证结构在寿命延续期内的安全性，节省大量的维修加固资金。我国在桥梁设计过程中，存在着考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态不重视使用极限状态;重视桥梁结构的建造而忽视其检测和维护，使结构安全性存在不同程度的隐患和缺陷。近几年来，国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳损坏(如结构开裂、变形过大等)所导致，从而严重影响桥梁结构的承载能力和使用性能。为了保证桥梁安全运营、延长其使用寿命以及提高桥梁的安全性和耐久性，减少早期桥梁病害，从而节约后期桥梁的维修费用，因而对桥梁结构可靠性研究非常必要和迫切[9]。

四、工程结构可靠性理论研究发展趋势

进入二十世纪80年代后，结构系统的可靠性理论研究工作已经成为结构工程中的研究热点，并已出版了许多专著，对于复杂的结构系统可靠度分析和先进的计算方法蓬勃发展。概括而言，如下几方面是结构可靠度理论研究的热点：

1．结构系统的可靠度分析。对于结构系统可靠度分析的非常复杂的研究课题，许多学者对此从不同角度进行了研究，提出了一些概念和方法。如结构可靠度分析的一阶矩概念及荷载为Ferry Borges Castanheta组合情况下的计算方法问题；利用系统系数，针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽样技术计算结构系统的可靠度等，同时，一些学者还研究了系统可靠度界限的问题。总之，系统可靠度分析研究内容丰富，难度较大。

2．对结构极限状态分析的改进，除考虑强度极限状态外，还应考虑结构的正常使用极状态、破坏安全极限状态，以及地震和其他特殊情况下考虑能量耗损极限状态等。

3．目标可靠度的量化问题。虽然校准法已经部分解决了这个问题，但与实际情况相比，这方面的问题还远远没有解决。

4．人为差错的分析。许多结构的失效并非由荷载、强度的不确定性造成，而往往是设计、施工、使用等环节中人为差错造成的，这方面事例很多，已成为目前研究热点之一。

5．在役结构的可靠性评估与维修决策问题。对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它不仅涉及结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等基础理论，而且，与施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等有密切的关系。同时，经典的结构可靠性理论，在在役结构的可靠性评估中也必将得到相应的发展。

6．模糊随机可靠度的研究[10]。模糊随机可靠度理论研究是工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，随着模糊数学理论与方法的完善，模糊随机可靠度理论也必将进一步完善和发展。

五、结语

桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。

参考文献

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安全工程概论论文篇8

中图分类号：TU431

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2008)02-00132-02

1引言

在建筑地基基础设计中，现有方法主要是利用地基容许承载力进行地基基础设计的，其所采用的地基容许承载力是根据地基极限承载力除以定值安全系数得到的，即所谓的定值安全系数法。该方法在计算极限承载力时是采用传统的定值分析模式，没有考虑各个计算参数的变异性对极限承载力的影响，即便在计算时取用安全系数来考虑包括参数变异在内所有不利因素的影响也缺乏一定的科学依据，本质上仍属于定值分析的范畴[1～2]。事实上，由于地基极限承载力影响因素的复杂性和不确定性，导致岩土参数具有随机不确定性是不可避免，所以考虑影响地基稳定性的各随机变量的变异性与模糊性，用模糊概率来度量地基承载力的安全度，并采用可靠度理论对地基稳定性进行分析则更加符合工程实际。

概率分析是针对随机事件发生的可能性而言，但事件本身的含义明确；而当事件本身具有模糊性时，对事件发生的可能性进行描述则用模糊概率分析方法[3]。就地基的稳定性而言，失稳和稳定本身就是具有一定模糊性的事件，在二者之间存在一个模糊过渡区。因此，本文将视地基失稳为一模糊概率事件，利用概率理论与模糊数学理论建立分析地基失稳的方法，并通过建立相应的隶属函数对影响参数变异性及荷载效应与模糊可靠度之间的关系作进一步的分析。

2模糊概率的基本概念及模糊可靠度

工程问题的数学模型通常可分为三种：（1）背景对象具有确定性或固定性，且对象之间又具有必然联系的确定性模型；（2）背景对象具有或然性或随机性的随机性模型；（3）背景对象及其关系均具有模糊性的模糊数学模型。工程中传统的分析方法属于确定性模型，它以定值参数及定值安全系数来衡量工程的可靠度。而工程中目前使用较多的概率分析法则属于第二类方法，即随机数学模型，其以可靠度作为工程安全的评价标准，由于考虑了参数的随机性从而比定值安全系数法合理。但是参数本身不仅具有随机性而且还具有模糊性，理想的方法应该同时反映这些性质，模糊可靠度分析则能很好的体现此特性，因此，本文采用模糊可靠度分析方法对地基极限承载力进行分析。

由模糊数学理论[4]可知，如果模糊事件A在区域X上的隶属函数为u(x)，则该模糊事件的概率[5]可表示为

式中，f(x)为X的概率密度函数。

则模糊可靠度为：

3地基失稳的模糊性及隶属函数确定

进行地基模糊可靠度分析，首先要建立地基稳定的极限状态方程。以综合随机变量表示的极限状态方程为：

(3)

式中，fu为地基的极限承载力，s为作用于基础底面的点荷载效应，等于恒载sG与活载sQ之和，即为：

(4)

地基极限承载力的计算公式较多，一般采用汉森公式[6]，可写为：

式中，Nr，Nc，Nq为承载力系数，按Vesic公式有：

按传统的非此即彼的思维方法，可知M＜0，地基失效；M＞0地基稳定。实际上地基失效是一个过程，而不是由某一个点的状态决定，是一模糊事件。若用uA表示失效程度，则当uA接近0时，表示失效的可能性很小；当uA＝0.5时，处于失效与非失效的模糊状态，可看作传统分析的极限平衡状态；当uA＝1时，失效的可能性最大，因此公式(3)中的M为随机变量，其数字特征值为：

由于M同时具有模糊性，在此设M的失效程度隶属函数uA采用降半梯型分布[7]，即

4安全系数下地基稳定的模糊可靠度计算

安全系数下地基承载力的实用设计表达式写为：

式中，sG为恒载效应均值，sQ为活载效应均值， 为c、φ均值代入式(6)所计算的结果。

考虑荷载效应比值，代入(13)可以确定sG，sQ为：

式(15)、(16)代入(9)得到：

按《建筑结构设计统一标准》的规定，恒载效应的变异系数为0.07，活载效应的变异系数取为0.29，所以有：

不考虑fu，s之间的相关性，即cov(fu，s)＝0，则由式(10)可得：

本文视几何尺寸B、D，土性指标γ，γ0为常量，仅把抗剪指标c、φ作为随机正态变量，简化假设fu，s也服从正态分布，则z近似服从正态分布，分布密度函数为

将(11)、(16)、(19)、(20)代入(1)得到地基失效的模糊概率为

地基失效的模糊可靠度为：

5算例分析

已知某条形基础，基底宽度3.5m，埋深2.5m，各随机变量均服从正态分布，其均值和变异系数如表1所示，取安全系数为2，荷载效应比值为0.5，试求地基的模糊可靠度。

5.1 将各基本随机变量代入公式（22）、（23）可以计算得到：

Pf＝23.16％,此时模糊可靠度β＝0.75。

5.2 基本随机变量对模糊可靠度的影响 为了分析不同随机变量的变异对模糊失效概率的敏感程度，特对某一随机变量的变异系数进行了单独调整，并分析计算结果的变化，见表2。

从表中结果可知c、φ值的敏感性大，而γ的敏感性小，为简化计算，γB、γD可视为常量。

5.3 荷载效应ρ与模糊可靠度的关系

表3给出了安全系数为2时荷载效应与模糊可靠度的关系，由分析结果可知，当荷载效应系数增大时，活荷载的比重相应增加，由于其变异性比恒载大，故模糊失效概率增加。

6结论

地基承载力的模糊失效概率值，不仅考虑了基本随机变量的随机变异性，同时考虑了变量及判别模式的模糊性，因此，计算分析结果更为合理、全面。通过研究分析可得如下结论：

6.1地基承载力的模糊概率分析的主要影响因素为强度参数c、φ的变异性，而γ的变异性可以不计，计算中按常量考虑；

6.2随着荷载效应系数的增大，地基承载力的模糊失效概率增加。

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安全工程概论论文篇9

公共课 政治经济学(财经类)(00009)

思想道德修养与法律基础(03706)

马克思主义基本原理概论(03709)

概率论与数理统计(经管类)(04183)

高等数学(一)(00020)

高等数学(工专)(00022)

高等数学(工本)(00023)

线性代数(02198)

毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论(03707)

中国近现代史纲要(03708)

线性代数(经管类)(04184)

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俄语(二)(00017)

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财税(独立本科段)(020104) 财务管理学(00067)

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企业会计学(00055)

经济法概论(财经类)(00043)

会计(专科)(020203) 财务管理学(00067)

国民经济统计概论(00065)

政府与事业单位会计(00070)

成本会计(00156)

经济法概论(财经类)(00043)

会计(独立本科段)(020204) 会计制度设计(00162)

财经应用文写作(04759)

国际贸易理论与实务(00149)

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财务报表分析(一)(00161)

市场营销(独立本科段)(020208) 国际商务谈判(00186)

国际贸易理论与实务(00149)

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旅游管理(独立本科段)(020210) 旅游政策与法规(03959)

旅游规划(06943)

旅行社管理实务(01793)

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现代饭店经营管理与方法(01838)

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人力资源管理(独立本科段)(020218) 经济学(00800)

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物流管理(独立本科段)(020229) 物流企业财务管理(05374)

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投资管理(独立本科段)(020251) 投资学原理(07250)

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财务控制(07755)

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国际贸易理论与实务(00149)

中药炮制学(03042)

医药商品学(07792)

医药商品贮藏与养护(07794)

项目管理(独立本科段)(020256) 经济管理(02204)

项目论证与评估(05066)

项目管理软件(07171)

项目成本管理(05061)

法律(本科)(030106) 合同法(00230)

民法学(00242)

金融法(05678)

公司法(00227)

票据法(00257)

法律文书写作(00262)

外国法制史(00263)

婚姻家庭法(05680)

房地产法(00169)

环境与资源保护法学(00228)

经济法学(独立本科段)(030107) 企业与公司法学(07945)

国家赔偿法学(07996)

行政法学(00261)

行政诉讼法(06909)

经济法学原理(07944)

房地产法(00169)

法律(基础科段)(专科)(030112) 民法学(00242)

中国法制史(00223)

行政法学(00261)

民事诉讼法学(00243)

经济法概论(00244)

行政管理(专科)(030301) 人力资源管理(一)(00147)

管理心理学(00163)

公文写作与处理(00341)

政府经济管理概论(03349)

公共关系学(00182)

社会研究方法(03350)

政治学概论(00312)

行政管理学(独立本科段)(030302) 领导科学(00320)

秘书学概论(00345)

行政组织理论(00319)

西方政治制度(00316)

中国文化概论(00321)

政治学概论(00312)

中国行政史(00322)

西方行政学说史(00323)

公安管理(本科)(030401) 公安信息学(00372)

犯罪学(一)(00235)

公安学基础理论(00354)

公安管理学(00356)

公安行政诉讼(00860)

涉外警务概论(00373)

公安管理(基础科段)(专科)(030403) 保卫学(00359)

公安学基础理论(00354)

公安法规(00361)

公安管理学(00356)

刑事侦查学(00358)

学前教育(独立本科段)(040102) 学前游戏论(00399)

学前比较教育(00401)

美育基础(00409)

学前教育科学研究与论文写作(00881)

学前特殊儿童教育(00883)

学前教育行政与管理(00884)

学前教育诊断与咨询(00885)

学前儿童心理卫生与辅导(00886)

学前儿童家庭教育(00403)

教育管理(独立本科段)(040107) 课堂教学与管理(05011)

素质教育概论(06763)

教育经济学(00451)

学前教育管理(00457)

中小学教育管理(00458)

高等教育管理(00459)

教育管理原理(00449)

教育科学研究方法(二)(00456)

教学论(05012)

思想政治教育(独立本科段)(040202) 中国特色社会主义理论与实践(00478)

行政法学(00261)

人生哲学(00482)

世界政治经济与国际关系(00033)

思想政治教育概论(05030)

政治学概论(00312)

当代世界资本主义经济(05031)

秘书(专科)(050102) 秘书学概论(00345)

秘书职业资格(三级)(05822)

公文写作与处理(00341)

秘书礼仪(01515)

公共关系学(00182)

办公自动化原理及应用(00346)

机关管理(00509)

秘书学(独立本科段)(050104) 申论(05006)

中国古代文学专题(05004)

唐宋诗词鉴赏(07827)

秘书文化学(05005)

秘书心理学(05007)

秘书参谋职能概论(00526)

汉语言文学(本科)(050105) 外国文学史(00540)

中国古典小说名著研究(07826)

唐宋诗词鉴赏(07827)

中国文化概论(00321)

中国古代文学史(二)(00539)

语言学概论(00541)

应用现代汉语(05003)

汉语言文学教育(独立本科段)(050113) 外国文学与教育(07823)

中小学语文教材研究(07825)

教育心理学(02111)

中国古典小说名著研究(07826)

唐宋诗词鉴赏(07827)

中国古代文学与教育(二)(07821)

文言文精选讲析(07829)

语法与修辞专论(07830)

语言学概论(09449)

汉语言文学(基础科段)(专科)(050114) 文学概论(一)(00529)

古代汉语(00536)

中国当代文学作品选(00531)

外国文学作品选(00534)

中国古代文学作品选(二)(00533)

对外汉语(独立本科段)(050140) 跨文化交际(03690)

汉英语对比(01213)

教育心理学(02111)

中国古代文学作品选(三)(00585)

语言学概论(00541)

对外汉语教学语法(09242)

英语(本科)(050201) 高级英语(00600)

第二外语(俄语)(00839)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

初级俄语(01822)

第二外语(韩语)(03412)

初级日语(05021)

现代语言学(00830)

外贸英语函电(01823)

英语写作(00603)

俄语(本科)(050203) 第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

第二外语(韩语)(03412)

初级英语(05020)

初级日语(05021)

实践俄语(一)(05017)

经贸俄语(二)(01824)

俄罗斯新报刊选读(05022)

英语教育(独立本科段)(050206) 第二外语(俄语)(00839)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(韩语)(03412)

语言教学课程设计(07856)

实践英语(一)(07860)

语言心理学(07858)

实践英语(二)(07861)

英语教学法(07857)

语言测试(07859)

英语(基础科段)(专科)(050207) 英语阅读(二)(00596)

综合英语(二)(00795)

英语写作基础(00597)

综合英语(一)(00794)

2011年10月22日（星期六） 2011年10月23日（星期日）

上午（08:30--11:00） 下午（14:00--16:30） 上午（08:30--11:00） 下午（14:00--16:30）

日语(基础科段)(专科)(050208) 基础日语(一)(00605)

日语泛读(二)(01826)

基础日语(二)(00606)

日语语法(00607)

商务日语(06043)

日语泛读(一)(01825)

俄语(基础科段)(专科)(050209) 基础俄语(二)(00614)

俄语语法(00234)

商务英语(独立本科段)(050218) 商务英语(00796)

第二外语(俄语)(00839)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(韩语)(03412)

国际支付(07972)

商务英语(二)(07342)

国际商务合同(07970)

工商导论(07971)

市场营销学(一)(05001)

国际贸易实务(英语)(09462)

商务英语沟通(05002)

国际商务谈判(英语)(09436)

旅游英语(专科)(050219) BEC商务英语(一)(08958)

综合英语(二)(00795)

BEC商务英语(二)(08959)

旅游英语函电写作(08961)

国际旅行社管理(03528)

综合英语(一)(00794)

实用日本语(独立本科段)(050221) 第二外语(俄语)(00839)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

第二外语(韩语)(03412)

最新日文资料选读(03415)

日语精读(03413)

商务日语函电(03418)

旅游英语(独立本科段)(050222) 高级英语精读(二)(01258)

跨文化商业交际(10648)

国际旅游市场营销(03531)

旅游英语应用文写作(08964)

旅游业概论(08963)

韩国语(本科)(050223) 第二外语(俄语)(00839)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

对韩贸易实务(01114)

韩国语概论(01112)

高级韩国语(01111)

韩国语阅读(01113)

韩国语(基础科段)(专科)(050224) 初级韩国语(01104)

中级韩国语(一)(01105)

翻译(汉韩互译)(一)(01108)

韩国语语法(01109)

韩国概况(01110)

中级韩国语(二)(01143)

商务俄语(基础科段)(专科)(050231) 俄语基础写作(08968)

商务俄语阅读(一)(08969)

商务俄语翻译(08971)

商务俄语(本科段)(050232) 高级俄语(一)(00617)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

第二外语(韩语)(03412)

高级俄语(二)(00618)

市场营销(五)(08217)

商务俄语阅读(二)(08977)

商务俄语应用写作(08978)

商务俄语合同实务(08980)

商务日语(基础科段)(专科)(050235) 基础日语(一)(00605)

国际贸易实务基础(日语)(09250)

日语写作基础(07128)

商务日语(06043)

日本社会文化(05443)

日语商务礼仪(09249)

商务日语(本科段)(050236) 高级日语(一)(00609)

第二外语(俄语)(00839)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

第二外语(韩语)(03412)

商务写作(09254)

国际贸易实务(日语)(09255)

高级日语(二)(00610)

市场营销(四)(04096)

商务日语阅读(09252)

国际商务合同实务(日语)(09257)

新闻学(本科)(050305) 文学概论(一)(00529)

新闻事业管理(00662)

新闻摄影(00659)

中外名记者研究(01829)

网络传播概论(06381)

外国新闻事业史(00660)

新闻学(基础科段)(专科)(050308) 报纸编辑(00655)

新闻采访写作(00654)

新闻心理学(00657)

广告学(二)(00853)

广播新闻与电视新闻(00656)

广播电视编导(独立本科段)(050311) 艺术专业英语(05332)

摄影与灯光技术(07879)

影视剪辑(07927)

传播学(07775)

电影艺术概论(07881)

广播电视编导(本科)(050313) 艺术专业英语(05332)

摄影与灯光技术(07879)

影视剪辑(07927)

传播学(07775)

电影艺术概论(07881)

视觉传达设计(专科)(050406) 艺术概论(00504)

绘画透视学(01830)

中国美术史(06148)

音乐教育(独立本科段)(050408) 艺术概论(00504)

音乐教育学(00735)

第二外语(俄语)(00839)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

第二外语(韩语)(03412)

音乐分析与创作(00733)

中外音乐欣赏(00734)

中外音乐史(00730)

基本乐理(00721)

简明配器法(00732)

美术教育(独立本科段)(050410) 艺术概论(00504)

美术鉴赏(00744)

第二外语(俄语)(00839)

第二外语(日语)(00840)

第二外语(法语)(00841)

第二外语(德语)(00842)

第二外语(英语)(00845)

第二外语(韩语)(03412)

中国画论(00745)

美术教育学(00747)

美术技法理论(00742)

美育概论(00746)

艺术设计(独立本科段)(050437) 广告学(二)(00853)

装饰材料与施工工艺(11882)

应用心理学(独立本科段)(071502) 心理学(00031)

管理心理学(00163)

公关心理学(00643)

新闻心理学(00657)

心理测量与评估(05616)

发展与教育心理学(00466)

医学心理学(02113)

认知心理(00471)

心理学史(06056)

石油工程(独立本科段)(080105) 油藏数值模拟(06339)

物理采油技术(06343)

油田化学(06336)

油气开发地质(06340)

渗流力学(06347)

油层物理(02163)

石油工程(06337)

现代试井分析(06345)

提高采收率原理(06341)

石油地球物理测井(06346)

工程流体力学(一)(07745)

石油工程(专科)(080106) 电工学(03219)

普通地质学(07731)

工程力学(一)(02159)

石油地质学(07734)

沉积岩与沉积相(07733)

石油水利工程学(07735)

油气层保护技术(07736)

油气集输工艺设计(07739)

采矿工程(专科)(080108) 矿山电工(02016)

矿山机械设备(11885)

工程力学(一)(02159)

开采方法(08134)

采矿概论(02149)

矿井通风与安全(一)(08136)

采矿工程(独立本科段)(080109) 采矿学(02171)

矿井通风与安全(二)(08147)

矿山压力及其控制(08149)

煤炭工业经济(11891)

液压传动及采掘机械(11892)

机械制造及自动化(独立本科段)(080302) 精密加工(01834)

石油科技英语(07744)

特种加工(01835)

数控技术及应用(02195)

机械制造装备设计(02209)

电气控制及PLC技术(09122)

机械测试技术(01832)

自动化制造系统(02211)

机械加工(专科)(080314) 机械制造(02230)

金属切削机床概论(05797)

机械制造工艺(05795)

焊接(专科)(080315) 焊接工艺与结构(05806)

特殊焊接与设备(05810)

焊接检验(05808)

电气工程与自动化(独立本科段)(080612) 单片机与接口技术(02613)

现代电气控制技术(03800)

毕业论文(09023)

自动控制理论(二)(02306)

发电厂电气部分(03804)

电力系统自动装置(一)(04260)

西方政治制度(09420)

计算机及应用(专科)(080701) 数据结构导论(02142)

高级语言程序设计(一)(00342)

微型计算机及接口技术(04732)

数据库及其应用(02120)

计算机及应用(独立本科段)(080702) 数据结构(02331)

Java语言程序设计(一)(04747)

高级语言程序设计(一)(00342)

数据库系统原理(04735)

C++程序设计(04737)

软件工程(02333)

计算机网络(独立本科段)(080709) 数据结构导论(02142)

数据结构(02331)

Java语言程序设计(一)(04747)

数据库系统原理(04735)

网络工程(04749)

计算机网络管理(02379)

互联网及其应用(03142)

计算机网络(专科)(080710) 计算机英语(08694)

Visual Basic程序设计(07759)

计算机维修维护(01341)

局域网理论与实践(06366)

Linux系统及应用(04948)

计算机软件(独立本科段)(080711) 数据结构(02331)

计算机专业英语(一)(07832)

数据库系统原理(04735)

计算机网络(06540)

软件工程(02333)

计算机教育(独立本科段)(080714) 计算机专业英语(一)(07832)

计算机操作系统原理(07841)

数理逻辑(00035)

信息技术应用基础(07835)

当代教育心理学(07833)

人工智能导论(07844)

计算机教学法(07839)

数据库及其应用(07865)

电子信息技术(独立本科段)(080738) 计算机专业英语(一)(07832)

信息技术导论(07874)

C语言程序设计(02600)

信息安全工程(07875)

计算机网络管理(一)(07872)

逻辑电路(07917)

信息系统开发(02376)

互联网及其应用(03142)

数据库及其应用(07865)

数控技术(独立本科段)(080741) 模具与现代加工技术概论(05665)

机械工程控制基础(02240)

传感器与检测技术(02202)

数控系统维护及调试(05667)

机床数控原理(05661)

数控技术应用(专科)(080744) 机械制造(02230)

液压与气动(05782)

机械工程材料(02561)

数控编程(05787)

动画(独立本科段)(080746) 艺术专业英语(05332)

摄影与灯光技术(07879)

影视剪辑(07927)

动画(本科)(080754) 艺术专业英语(05332)

动画概论(04503)

摄影与灯光技术(07879)

影视剪辑(07927)

2011年10月22日（星期六） 2011年10月23日（星期日）

上午（08:30--11:00） 下午（14:00--16:30） 上午（08:30--11:00） 下午（14:00--16:30）

计算机硬件维护(专科)(080778) 计算机英语(08694)

模拟电路与数字电路(02314)

计算机设备(01056)

CRT、液晶显示器成像原理与维修(08795)

建筑工程(独立本科段)(080806) 混凝土结构设计(02440)

建筑设备(02446)

流体力学(03347)

混凝土及砌体结构(02396)

工程地质及土力学(02404)

建筑结构试验(02448)

建筑经济与企业管理(02447)

化学工程(独立本科段)(081203) 有机化学(四)(03035)

分离工程(05045)

物理化学(一)(02049)

传递工程(05046)

石油炼制工程(05048)

高分子化学与物理(05050)

化工原理(一)(02507)

高聚物合成工艺学(05051)

食品安全与品控(独立本科段)(081314) 食品安全与质量控制(03283)

食品质量与安全实验技术(04188)

食品工艺学(02520)

食品研究与数据分析(04185)

果菜贮运学(04192)

计算机在食品工程中的应用(04186)

食品环境学(04187)

汽车维修与检测(独立本科段)(081726) 汽车服务工程(09758)

维修企业管理(06892)

汽车电工与电子技术基础(09759)

特种车辆(06905)

电子政务(独立本科段)(082218) 电子政务(07817)

信息组织与网络检索(07814)

办公自动化原理及应用(00346)

互联网及其应用(03142)

数据库及其应用(07865)

质量技术监督(独立本科段)(082224) WTO规则实践及对策(07762)

中国质量认证(07765)

食品安全控制体系(07768)

计量管理(07916)

质量管理(二)(02643)

国际贸易与标准化(07767)

技术监督法律法规(02641)

园林专业(独立本科段)(090115) 植物生物学基础(01567)

观赏树木学(04215)

观赏植物栽培与养护(01569)

城市园林绿地规划(01572)

园林史(06644)

插花与花艺设计(01573)

花卉学(02691)

护理学(专科)(100701) 病理学(02901)

药理学(一)(02903)

护理伦理学(02996)

医学心理学(02113)

内科护理学(一)(02998)

外科护理学(一)(03001)

妇产科护理学(一)(03002)

护理学(独立本科段)(100702) 护理管理学(03006)

外科护理学(二)(03203)

护理学研究(03008)

精神障碍护理学(03009)

公共关系学(00182)

护理教育导论(03005)

病人健康教育指导(05014)

妇产科护理学(二)(03010)

儿科护理学(二)(03011)

康复护理学(04436)

药学与药品营销(专科)(100903) 国际商务谈判(00186)

医药营销(医药代表实务)(07954)

网络药学(07951)

营销心理学(07952)

互联网及其应用(03142)

药学与药品营销(独立本科段)(100904) 电子商务(07797)

药物经济学与新药研究开发(07962)

计算机与网络技术基础(00894)

市场调查(03348)

现代药学信息技术(07960)

物流管理(报关与国际)(990012) 电子商务(07797)

国际贸易地理(07811)

国际贸易理论与实务(00149)

物流运筹学(07796)

海关商品学(07807)

采购管理与库存控制(07802)

商品养护与保管(07805)

报关英语(07806)

计算机软件(地理信息)(独立本科段)(990029) ERP(企业资源规划)(04201)

安全工程概论论文篇10

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（a）-0188-02

Algorithm Thinking Application of Cryptography Teaching

Tian Youliang1 Wang Xuemei2

（1. College of Science， Guizhou University， Guiyang GuiZhou，550025， China； 2. Guiyang Vocational and Technical College， Guiyang GuiZhou，550081， China）

Abstract：This paper discusses the problem of cryptography teaching from the algorithm thinking perspective. According to the theory and application features of the cryptography teaching， combining with the character of mathematic foundation of cryptographic， the cryptographic concept is defined and analyzed and thinking of cryptographic system is clarified by using the formalization and modularization method. Using these methods， the subtlety of cryptographic protocol design is the in-depth analysis in this teaching. By this way， we can cultivate our students’ abilities of the algorithm thinking， the Cipher design and the cryptanalysis.

Key words：Algorithm Thinking；Cryptography；Block Cipher；Public Key Cryptography

密码学是信息安全类专业的重要专业基础课程，在很多学校，它也是数学、计算机、通信等相关专业的专业选修课程。密码学技术是信息安全的核心和关键，是数学在信息安全中的重要应用，特别是初等数论、抽象代数等抽象数学知识在保密通信领域的应用。密码学课程是理论性和应用性相结合的课程，充分体现了数学在具体应用领域的特殊作用和核心地位。密码学课程的教学主要围绕基本安全特性，如保密性、认证性、完整性、不可否认性、可用性等，论述各种密码原语，主要包括传统密码体制、序列密码、分组密码、公钥密码、签名与认证、密钥管理和密码协议、密码技术应用等密码算法的基本概念、发展历程、数学原理、算法设计思想和应用场景等。

算法可以说是计算机认识世界的基础和桥梁，是计算机和网络技术各个发展阶段不可或缺的最基本技术之一。算法可以描述为一序列的计算步骤，用它来将输入数据转换成输出结果。其方法主要涉及递推法、递归法、穷举法、贪心算法、分冶法、动态规划法、迭代法、分支界定法、回溯法等。这些方法和原理已经渗透到我们社会生活的方法面面。无论是我们在天上飞、还是在地上跑，或许是在办工作旁工作，无时无刻算法都在影响和规划着我们的一切。同时也给我们的生活和工作带来前所未有的深刻改变。

该文从算法思维的角度分析密码学课程教学。主要从形式化算法的概念探究分析密码学课程中的基本概念；应用程序设计中模块化设计思想，深入分析密码体制，特别是按照各个模块的功能作用，分析密码算法的设计思想和理念，组合分析密码学教学中密码协议的设计原理和方法。让学生进一步理解和掌握密码学课程的相关概念和原理。

1 密码学的数学基础渗透着算法思维

密码学的数学基础课程通常包括概率论、初等数论、抽象代数等。这些课程具有鲜明的算法特性，特别是初等数论和抽象代数更是如此。

在密码学教学课程中，需要使用很多抽象的数学概念，比如群、环、域、因式分解、同余、中国剩余定理、二次剩余、传统教学仍然停留在课堂讲解概念、定理分析证明、课后布置作业的等模式上。在学生听完课后，对其抽象概念只能囫囵吞枣，基本不甚理解其真正的应用背景和意义所在。学生仅能做到对抽象数学概念的死记硬背，在做题过程中生搬硬套，流于固定形式和套路，基本不能做到深入理解、灵活掌握和自如运用，给进一步学习密码学课程的深层次理解造成一定难度。可见，在教学过程中只是让学生通过做作业等常规方式来理解这些结论，必然不会起到较佳的效果。

因此，在密码学的数学基础的学习过程中，有必要结合这些知识的特点，用算法的思维方式，模块化的分析方法，给出初等数论、抽象代数中相关概念中的算法思想，通过算法程序化的思维，庖丁解牛的方式，按照其功能模块，深入解剖其内涵，同时从理论的角度剖析其应用外延，必将使学生更加深入地理解其概念和算法原理。从密码应用的高度提高抽象数学教学的趣味性。

2 应用形式化算法模式剖析密码学概念

密码学是在研究如何保密传送信息的过程中发展起来的，简单地说，密码学就是研究在敌对环境下如何实现保密的安全通信问题。它随着密码编码和密码分析这对“矛”和“盾”的长期永不停止的斗争中发展壮大起来的。随着先进科学技术的应用而成为一门融合多学科综合发展的尖端科学技术。目前，在国内外众多高校的本科生均开设了密码学课程。因密码学的军事用途而使得密码学本身带有一定的神秘性，而在日常生活、工作的方方面面均用到秘密技术。由于密码学数学基础的抽象性，使得对密码学的基本概念、原理的学习和理解，存在一定的难度。特别是对单向函数、陷门置换，公钥密码等，非常不符合我们传统的数学思维模式，这给学生的学习和老师的教学均带来一定的难度。在对密码学的这些概念的理解过程中，必须让学生用“转个弯”的方式，从算法形式化的模式去剖析，增强教学过程中这些知识理解的效果。

在计算机科学、安全协议等领域，算法的形式化方法是一种基于数学符合化描述技术，它适合于相关系统的描述、开发和验证。人们将形式化方法用于这些计算机领域，其目的是为了进一步安全可靠的分析这些系统的相关性能，期望以一种较为科学的方式提高所设计算法、系统的可靠性和鲁棒性。这里我们主要用算法形式化的模式去剖析密码学基本概念教学中的一些问题，特别是在公钥密码系统下的基本概念分析和理解。

我们知道，在公钥密码系统中，人们都会自然的想到RSA密码算法，在诸多老师和大学本科生的心目中想到的只是基于大整数分解困难问题的RSA是如何设计的，没有深刻的去理解这个密码体制形式化定义和形式化描述。下面就以公钥加密算法的讲解为例给以说明。

在现代密码学体系中，公钥密码是最能体现当代密码学思想的科学性之一。在1976年美国斯坦福大学的Diffie和Hellman两人提出了公开密钥密码的新思想后，不仅其加密算法可以公开，甚至加密用的密钥（主要是公钥）也可以公开而不降低信息的保密程度，也一定程度上解决了之前密码体制的密钥管理问题。那么，在公钥密码体制的讲解过程中，重点给学生交代清楚其形式化定义。

这里以讲解RSA公钥加密算法为例。首先，详细论述公钥加密体制的形式化定义；其次，分析RSA的哪一部分是实现公钥加密的哪一部分功能；再次，分析算法中可能存在的安全漏洞；最后，给出一个具体的数字实例。具体地，一个公钥解密体制，从算法的角度，可以被形式化为一个三元组（K，E，D）。其中K代表的是密钥生成算法，其形式化功能就是生成一对匹配的公、私钥对，为后续算法E、D加解密做准备，K可以是概率算法；E是加密算法，其功能模块就是实现消息的加密，该算法也可以是概率算法；D是解密算法，改算法的功能是实现相应密文的解密操作。然后给出RSA实现各个功能的具体方法，包括RSA的密钥生成算法、加密算法和解密算法三个部分；接下来，形式化定义相应的功能模块，详细分析可能出现的安全问题，攻击者可能掌握的资源，明确指出RSA加密算法的安全性的数学基础；最后用一个数字实例说明算法的教学效果，增强学生对该算法的理解。

可见，应用算法形式化模式分析讲解公钥密码体制及具体的实例，能进一步厘清公钥密码算法的思路，让学生理解RSA加密体制的算法流程和安全性能之关键所在，符合当代大学生在学习过程中分析、解决问题的思维模式，能在教学过程中起到事半功倍的教学效果。该算法形式化方法模式也可以应用到密码学课程的其他知识的教学过程中。

3 应用模块化思想分析密码体制的设计

本节讨论应用算法的模块化思想分析密码体制的设计。在密码学的分组密码体制的教学过程中，根据密码体制的功能进行分块，讲解清楚各个分块的设计原则和目标，给出相应模块的实现方法；最后给出各个功能模块的组合，分析其安全功能没有因为这些功能的组合而降低。让学生清楚该部分内容的架构和“全貌”，能系统的理清密码体制设计的方法和规则，同时做到对知识点的类推和举一反三的效果。下面以分组密码的教学为例。

根据如上分析，在讲授分组密码设计时，可以分三个层面进行论述。首先，根据分组密码的安全需求，论述分组密码需要具有的安全性质。其次，根据这些安全性质，利用算法模块化思想，按照其性质的实现功能，给出相应的功能分块。最后，根据不同的实现方法，给出相应实现算法。

我们知道，对分组密码的主要威胁是已知明文攻击，因分组密码的密钥z被重复使用，即多次一密。为抵抗该类攻击，要求在设计密码时，要求分组密码具有：（1）混淆性：所设计的密码应使得明文、密文、密钥之间的依赖关系相当复杂，以至于这种依赖关系对密码分析者来说是无法利用的。（2）扩散性：所设计的密码应使得密钥的每一个比特影响密文的每一个比特，以防止对密钥进行逐段破译；明文的每一个比特影响密文的每一个比特，以便最充分地隐蔽明文。（3）具有较高的非线性度。根据这些安全性要求，利用模块化设计思想，其分组密码可模块化为计算部件、计算部件的组合、SPN（即替换/置换网络）及多轮迭代与轮函数。不同的模块实现不同的安全性质，同时保证各部件之间的功能不是抵消关系，而是叠加关系，使得其安全性能只会增加，而不是相互抵消。最后，给出具体的分组密码算法，详细分析其具体实现过程，如DES、IDEA、AES等。

可见，应用算法的模块化思想，阐述分组密码体制设计，能做到有的放矢去寻找相应的数学模型实现相应的功能，也给这些密码算法的形式化描述和分析带来诸多便利之处。同时也能让学生充分理解分组密码体制设计的微妙之处及精髓，调动学生的学习热情和积极性，培养学生的密码设计和分析的能力。

4 结语

该文应用算法思维模式讨论大学密码学的教学问题。首先，阐述密码学的相关数学基础课程中无不渗透着算法的思想，特别是在数论、抽象代数中更是如此。其次，应用算法形式化方法和模式讨论公钥密码体制的教学，以提高学生理解公钥密码体制的基本概念及安全性。最后，基于算法设计的模块化设计思想，以分组密码体制设计为例，分析论述这部分的教学方法，让教师和学生在学习和教学中都能够做到有的放矢，以此提高密码学教学过程中学生学习的接收能力。

参考文献

[1]毛文波，著.现代密码学理论与实践[M].王继林，等，译.北京：电子工业出版社，2004.

安全工程概论论文篇11

作者简介：刘胜兵（1976-），男，湖北天门人，武汉工程大学环境与城市建设学院，讲师。（湖北　武汉　430073）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）31-0070-02

自从1998年国内各高校按新的招生目录实行“大土木”招生以来，原建筑工程和交通土建工程等8个专业被新的土木工程专业所覆盖。为适应新专业的教学，全国各高校相继开设了“土木工程概论”课程，其中以上海大学开设最早，该校于1996年即开始了“土木工程概论”课程的创立与建设工作。[1]经过10多年的发展，目前“土木工程概论”课程已成为全国各高校土木工程专业和工程管理专业的必修课程及其他相关专业的选修课程。“土木工程概论”作为一门专业基础课，特别是作为很多高校土木工程和工程管理专业学生入学后的第一门专业课程，其教学效果的好坏，直接影响到学生后续专业课程的学习热情和效果。为适应新形势下土木工程人才培养的需要，一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学和考试改革探索，已取得了一些成果。[2]武汉工程大学自2011年以来，在全校掀起人才培养模式改革浪潮，与此相配套的教学和考试改革也相继展开，目的在于激发师生教与学的热情和活力，通过校级以上精品课程必须申报、其他课程自愿申报的形式组织各课程试行教学和考试改革，以提高实际教学效果。笔者自2009年至今已连续承担三年学校土木工程专业和工程管理专业“土木工程概论”课程的教学工作，值此学校开展教学和考试改革之机，结合自己在教学过程中的相关体会，对“土木工程概论”课程教学和考试改革进行一点探讨。

一、选择合适教材，精心设计教案

1.选择合适教材

教材是教学的基础条件，不同层次的学生在教材的选择上应有所差别。武汉工程大学的“土木工程概论”课程学习安排在第一学期学生军训结束之后，共32个学时，此时学生还没有进行过任何专业知识的学习，因此，应选择一本知识面广、通俗易懂的教材作为教学用书。武汉工程大学（以下简称“我校”）的“土木工程概论”课程以前采用过丁大钧、蒋永生教授主编的《土木工程概论》作为教材，[3]也采用过罗福午教授主编的《土木工程概论（第三版）》。[4]丁大钧等主编的教材内容相对过多，而罗福午主编的教材出版于2005年，内容相对陈旧，没有将近年来土木工程领域的一些最新技术成果收录在内。笔者自2009年开始承担“土木工程概论”课程的教学以来，一直选用的是上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论（第三版）》作为教材。[5]该教材知识覆盖面较广，并且图文并茂、通俗易懂，2005年被列入部级精品课程。近三年教学实践证明，选择这本教材是合适的，学生反映良好。

2.精心设计教案

教案是教师为顺利有效地开展教学活动，根据教学大纲的要求，以课时为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体安排和设计的教学文书。教案设计的合理与否，直接影响到实际教学效果。因此，笔者在上课前除了精心准备教学PPT课件外，都会精心设计教案。有些教师认为现在普遍采用多媒体教学，既然都准备了PPT，再准备教案是多此一举，对教案设计不够重视，笔者对此不敢苟同。因为PPT课件只是教师教学用的辅助素材，而教案则是教师为讲好这些内容所进行的设计和计划，“凡事预则立，不预则废”，课程教学同样如此。

二、介绍重大工程和土木大师，激发学生专业荣誉感

安全工程概论论文篇12

关键词：信息安全技术；教学改革；实验创新

中图分类号：G642

文献标识码：B

1信息安全技术的教学现状

信息安全技术是数学、计算机科学与技术、信息与通信工程等学科交叉而形成的一门综合性课程，除了要求教师有宽广的知识和丰富的经验之外，还要有良好的教学条件、实验实践条件等。目前，信息安全技术的教学主要存在以下几方面的问题。

(1) 教材建设滞后。以“信息安全技术”为关键字，在专业图书网站“互动出版网”中搜索，找到了78种，并不是很多，而且这些教材大多是本科院校的有关教材，大多是按学科体系组织编写，强调知识的系统性、理论性和完备性，缺乏可操作性、实用性和应用性。显然，这些教材并不适合高职学生。

(2) 学生学习基础差，理论教学难度大。高职学生是高考最后一批招生的，这些学生大多基础知识较差，没有养成良好的学习习惯和端正的学习态度。而信息安全技术较多涉及数学、物理、电子、通信等理工科的内容，这给理论教学带来了一定的难度。同时，这对教师也提出了较高的要求，对这些理论知识要把握“够用”和“适度”的原则，做到“不求甚解”和“点到为止”，而且运用多媒体等现代化教学手段，把复杂抽象的原理和过程形象化、具体化、简单化，以符合高职学生的认知规律。

(3) 实验实践教学有待进一步加强。实践教学作为教学过程中的重要环节，它不但有助于对理论知识的理解和应用，而且还可以提高学生的动手能力和对知识的运用能力，这对高职学生尤为重要。信息安全技术是一门实践性非常强的课程，实验内容量大面广，受高职院校实验室条件的限制，部分实验实践难以开展，且大多数实验是验证性实验，缺乏设计性实验和综合性实验。实验的典型性、代表性和仿真性也有待进一步提高。

2教学改革与实验创新

我们在教学内容的安排、实验项目的选择、实验步骤的设计和实验文档的组织等诸方面做了精心的考虑和安排，尝试为“信息安全技术”课程编写了主要用于实验也可用于课堂教学的教材――《信息安全技术》实践教程。该教材依据课程教学大纲，充分理解课程的大多数主教材，遵循课程教学的规律和节奏，重视实验的可操作性、实用性和应用性，帮助学生切实把握本课程的知识内涵和理论与实践的水平。

《信息安全技术》实践教程通过一系列来自于实际工作中的实验练习，把信息安全技术的概念、理论知识与技术融入到实验实践当中，从而加深对该课程的认识和理解。全书共12章，包含了信息安全技术的各个方面(见表1)，包括可供选择的25个实验、1个实验总结和1个课程设计。各章节都包含相关知识介绍、所需的工具及准备工作和实验步骤指导等，每个实验完成后，要求学生根据个人感受完成实验总结，以加深对概念的理解以及掌握主流软件工具的基本使用方法等。教师通过实验总结，了解学生对相关理论知识和实践操作能力的掌握情况，及时调整教学方法和内容，做到“因材施教”。

第1章：熟悉信息安全技术。包括信息安全技术的计算环境和标准化、信息系统的物理安全以及Windows系统管理与安全设置等方面。通过学习和实验，了解信息安全技术的基本概念和基本内容。通过对因特网进行的专题搜索与浏览，了解网络环境中主流的信息安全技术网站，掌握通过专业网站不断丰富信息安全技术最新知识的学习方法，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展信息安全技术应用实践；熟悉标准化的概念、掌握信息安全标准化的内容及其意义，了解支持国家标准和其他标准信息的专业网站，并较为系统和全面地了解与信息安全相关的国家标准；熟悉物理安全技术的基本概念和基本内容；通过学习使用Windows系统管理工具，熟悉Windows系统工具的内容，由此进一步熟悉Windows操作系统的应用环境。通过使用和设置Windows XP的安全机制，加深了解现代操作系统的安全机制，熟悉Windows的网络安全特性和Windows提供的安全措施。

第2章：数据备份技术。包括优化Windows XP磁盘子系统和数据存储解决方案等方面。通过学习和实验，熟悉Windows XP的NTFS文件系统，掌握优化Windows XP磁盘子系统的基本方法和理解现代操作系统的文件和磁盘管理知识；熟悉数据备份技术的基本概念和基本内容。通过案例分析深入领会备份的真正含义及其意义，通过案例了解备份技术的学习和获取途径。

第3章：加密与认证技术。包括个人数字证书与CA认证、加密技术与DES加解密算法、RSA加解密算法和认证技术与MD5算法等方面。通过学习和实验，了解《电子签名法》及其关于电子认证服务的相关规定，熟悉CA认证的基本原理和作用，掌握数字证书的申请和使用过程，熟悉加密技术的基本概念和基本内容，熟悉认证技术的基本概念和基本内容；用Visual C++实现DES、RSA加解密算法和MD5算法，深入理解加解密算法及其在程序设计中的实现过程。

第4章：防火墙与网络隔离技术。包括防火墙技术及Windows防火墙配置和网络隔离技术与网闸应用等方面。通过学习和实验，熟悉防火墙技术的基本概念和基本内容，掌握通过专业网站不断丰富防火墙技术最新知识的学习方法，并在Windows XP中学习配置简易防火墙(IP筛选器)的操作；熟悉网络隔离技术的基本概念、工作原理和基本内容，熟悉隔离网闸的基本概念和工作原理，了解网闸产品及其应用。

第5章：安全检测技术。包括入侵检测技术与网络入侵检测系统产品、漏洞检测技术和微软系统漏洞检测工具MBSA等方面。通过学习和实验，了解入侵检测技术的基本概念和基本内容；了解漏洞检测技术的基本概念和基本内容，学习在Windows环境中安装和使用MBSA软件。

第6章：访问控制与审计技术。包括访问控制技术与Windows访问控制和审计追踪技术与Windows安全审计功能等方面。通过学习和实验，熟悉访问控制技术的基本概念、工作原理和基本内容，学习配置安全的Windows操作系统，掌握Windows的访问控制功能；熟悉安全审计技术的基本概念和基本内容，通过应用Windows的审计追踪功能，加深理解安全审计技术。

第7章：病毒防范技术。包括病毒防范技术与杀病毒软件和解析计算机蠕虫病毒等方面。通过学习和实验，熟悉计算机病毒防范技术的基本概念，掌握计算机蠕虫病毒的查杀和防范措施，尝试通过专业网站的辅助和支持来开展计算机病毒防范技术的应用实践。

第8章：虚拟专用网络技术。通过学习和实验，熟悉虚拟专用网络技术的基本概念和基本内容，尝试通过专业网站的辅助和支持来开展VPN技术的应用实践。

第9章：信息安全管理与灾难恢复。包括信息安全管理与工程和信息灾难恢复规划等方面。通过学习和实验，熟悉信息安全管理的基本概念和内容，通过学习某金融单位的“计算机安全管理规定”，提高对信息安全管理工作的认识，理解信息安全管理工作的方法；熟悉数据容灾技术和信息灾难及其恢复计划的概念、内容及其意义；通过案例更好地理解灾难恢复规划的概念。

第10章：信息安全技术的应用。包括电子邮件加密软件PGP、Kerberos认证服务、公钥基础设施PKI、安全通信协议(SSL)与安全电子交易协议(SET)和反垃圾邮件技术等方面。通过学习和实验，熟悉PGP和MiniPGP软件的使用来实现对邮件、文件等的加密与传输，掌握PGP的基本功能；熟悉认证的概念、认证协议，了解Kerberos模型、原理及其基本内容；了解PKI、SSL和SET、反垃圾邮件技术的概念、原理及其基本内容。

课程设计：信息安全技术课程设计为学生提供了可供选择的几个不同应用领域的典型案例，例如金融信息系统、电子商务系统、电子政务系统等，要求学生根据已经掌握的信息安全技术知识，对案例进行信息安全的规划与设计，完成相应的规划设计文档。

各章节的难易程度不同，实验练习之间的难度不断增加，循序渐进，学生在实验中遇到困难，还可以搜索更早的实验来帮助解决问题。每个实验完成后，要求学生根据个人感受完成实验总结；师生通过“实验总结”和“教师评价”部分，交流对学科知识、实验内容的理解与体会。

3学生的体会与评价

《信息安全技术》实践教程经过多轮学生使用，得到了学生的普遍好评。学生们积极的评价不仅仅是对教学的肯定、对实验内容的肯定，更重要的，是可以从中看到和体会到学生对教学改革的期望。