H3C云学堂技术方案概述

第一篇：H3C云学堂技术方案概述

文档名称 文档密级 方案概述

随着信息化技术的飞速发展，从国家的主管部门到站在教育第一线的教师们都意识到，必须对作为立国之本的教育事业进行信息化改造，才能满足不断变化的教学需求。而教育手段的信息化改造，是教育信息化改造最为基础，最先进行的一部分。如何利用先进的信息技术和现代教育思想，为实施素质教育创建信息化教学管理环境，是摆在教育工作者面前一个崭新而又富有挑战的课题。目前，传统的教学方式已不能够充分满足当前教学发展的要求，教学过程中既存的和新发现的一系列问题都严重影响了教学质量的提高以及教学进度，所以新兴的现代教育技术手段就显的格外重要。

H3C基于最前沿的云计算技术，结合了广大院校的实际情况，有针对性的设计出了新一代计算机教室建设方案。每间教室只需配置一台云学堂主机，便可获得几十台性能卓越的虚拟机，这些虚拟机通过网络交付给云学堂终端，学生便可体验生动的云桌面环境。云学堂可按照课程提供丰富多彩的教学课程模板，将云计算和教育场景紧密结合，实现教学集中化，管理智能化，维护简单化，将计算机教室带入云时代。

1.1 项目背景

近年来，云计算因具备资源按需分配、安全可控、数据可靠、资源利用率高、管理方便、系统高可用、成本适中、节能环保等多种特性，在各行业中应用越来越广泛。基于网络的日趋优化，云服务随时随地交付变为可能。但云计算在教育行业，却迟迟没能落地。其主要原因有四点：部署困难、管理技术门槛高、用户体验较差以及初次投资成本过高。

1.2 项目建设目标

H3C云学堂根据不断整合和优化校园机房设备的工作思路，结合普教/职教/高教等广大院校的实际情况，编写本设计方案。

本方案的总体目标是使用前沿的云计算技术打造学校的云教学机房，使用桌面虚拟化代替传统PC机，通过部署高性能的云学堂主机和零维护的云学堂终端，交付学生上课使用的教学桌面，并通过多媒体教学管理软件丰富的教学功能高效的完成教学，从而极大的降低运维难度，节能减排，提高教学体验，促进学校信息化发展。

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具体建设内容包括：

 实现数据中心云学堂主机的部署，提供数据中心级的管理；

 使用云学堂终端替换PC机，在满足教学需求的同时，更易管理、更易维护、更节能环保；

 教师机上安装专为虚拟化环境优化的云学堂多媒体教学管理软件，具备丰富的教学功能，极大的提升上课效率；

 建设校级的统一管理平台，集中管理所有服务器、存储资源。

1.3 方案设计思路

为更好满足学校教学机房的建设要求，H3C对国内多所院校进行实地调研，根据教师和学生的上课习惯，结合国家教育局要求的师机、生机比例达标部署建议，打造出一体化交付的云学堂解决方案。该方案在满足师生上课需求的同时，着力于改善师生上课体验，降低管理运维难度，降低总拥有成本，节能环保。

“全融合、高体验、简管理、促效率”是H3C云学堂解决方案的四大核心价值。云学堂可根据教学需要灵活提供多种教学课程模板并支持实时切换；可有效保障学生在上课期间专注听课，保证课堂纪律，提升教学质量；可极大的降低机房维护难度。云学堂将云计算和教学场景紧密融合，实现交付快捷化、管理集中化、教学智能化、校园信息化。

1.4 更多价值点

除四大核心价值外，H3C云学堂解决方案还可提供以下优势 ：

易操作：管理系统操作简单，教师，学生，管理员三种角色拥有不同的操作界面。教师一键选择教学课程，并同步到学生的桌面；学生直接使用超越PC体验的云桌面。管理员可通过Web浏览器随时监控云学堂主机负载。所有操作参考多所院校实际案例制作，不需任何专业技巧。

设备利旧：推荐使用瘦客户机代替老化的PC，瘦客户机的价格远低于标准PC，生命周期通常是标准PC的两倍，能耗仅仅是标准PC的几十分之一，而且瘦客户机体积小巧，空间占比优于标准PC。当然，也可以将现有PC改造成云终端重新加以利用，从而延长现有PC的生命周期并降低初始投资成本。

强化的系统稳定性：计算和数据都在云端，H3C桌面传输协议只传输桌面图像变化，从根本上降低了机房管理所面临的安全风险。同时，由于传输内容简单，不需要占用宝贵的带2016-10-20

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宽资源，即使网络出现故障，系统依旧正常运行在云主机上，不会受到任何影响，待故障恢复后即连即用，相对于早期的无盘系统和远程桌面，安全性和稳定性都大大提高。

简化的数据备份：教学课程模板存放在云主机内部存储中，H3C云学堂针对存储高可用作了深度优化，可确保模板不丢失。同时，云学堂专门为考试环境设计了作业空间来下发/上交作业，简化流程，提高了考试数据的安全性。

简化的还原工作：任课教师主动控制或下课时，虚拟桌面会还原到初始状态，彻底简化了还原工作。IT管理员不再需要定期还原或刷新所有操作系统。

强化的高可用性：借助业界领先的CAS虚拟化平台提供的HA功能，可以保证云学堂主机高可用性，保证教学不中断。

简化的系统部署：引入了课程模板化功能，所有课程都作为虚拟机模板存在，不再需要反复重装系统、安装软件，因此部署的流程可得到明显的简化。以前管理员可能要在每台PC上花费几个小时部署新的应用，然后再花几十个小时将此修改同传给所有PC，而现在只需要花费15分钟更新教学镜像就可以了。

简化的 IT维护：与传统PC相比，云学堂主机的维护要容易得多。因为虚拟机的特性，各项维护任务变得十分简单，包括维护系统和应用、向用户分发桌面、业务迁移以及教学场景切换等。对虚拟机的修改在下课后都会被丢弃，系统还原卡直接被淘汰，病毒从此也无法再感染系统了。

统一管理、集中配置：虚拟桌面的管理和配置都在云端进行，管理员可以随时随地对所有桌面和应用进行统一配置和管理。例如系统升级、应用安装等，避免了传统PC空间上过于分散所造成的管理困难，降低了管理成本。

综上所述，H3C云学堂解决方案让师生在现代化的云机房中，获得卓越的教学体验。用户场景分析

2.1 多所院校实地勘察概况

通过对多所院校实际场景的调研，总结出各院校面临的教学机房使用问题如下： 随着各院校办学规模的不断扩大，学生数量不断增加，教学资源逐渐紧张，传统的教学方法受到了极大的挑战。现代化的教学方式已经离不开计算机的辅助，因此各院校都在不断2016-10-20

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增加计算机的购置和计算机教学机房的部署。目前很多教学工作都在机房进行，而教学机房也是每个学生在课余时间上网查找资料，完成作业的场所，所以机房的管理和响应速度，将直接决定各院校教学工作能否顺利开展。但计算机教学机房的管理难度又无疑是所有教室中最大的。教学机房的管理和维护复杂，软硬件更新频率高，系统稳定性差。

以某中学为例，该校在每间计算机教室中平均部署50台PC机供学生进行上机操作，为防止学生操作导致的数据丢失和系统损坏，学校不得不在每台PC中安装还原卡，确保每次重启PC时，数据还原到初始状态。还原卡本身设置繁琐、故障率高、质量参差不齐，并且要求所有PC的主板和硬盘型号都一致，常常会由于采购不到配件而导致陷入PC越用越少的困境。因此通常都会在部署初期采购大量备件，导致初始硬件成本升高。另外，还原卡还容易被学生破解，导致系统依旧经常损坏，管理员不得不重装系统，大大增加了管理难度。每台PC因课程需要往往需要安装大量教学软件，系统兼容性差、过度臃肿，也令系统反应越来越慢，问题频现。这些情况不仅会影响教学质量和效率，增加管理员的工作量，而且也会带来信息安全方面的风险。

同时，为了方便教学，该校在每间机房都部署了一台教师PC机，教师可以通过U盘、移动硬盘的方式将随身携带自身的教学课件拷贝入桌面机并通过教学管理软件进行发布和教学。可一旦U盘和移动硬盘感染了病毒，就会迅速感染其他PC，严重影响正常教学。同时，如果U盘出现损坏，教师只能通过黑板等传统方式进行教学，影响教学效果。

每次考试之前，IT管理员要为各机房的教师机和学生机重新刷机，每学期刷机就占了很大的工作量。考试结束后，所有机器又要刷回教学系统，工作量加倍。为了能按时完成，学校往往不得不请外援来协助完成，费时费力、增加成本不说，还有安全隐患。

该校每当需要部署新应用进行教学授课时，必须要在新的财年提交申请并审批，经过政府采购流程后才可获得新的PC机，此采购周期往往为半年甚至一年。

尽管该校针对教学机房做了节能方案，如按时断电、学生下课关机检查、教师巡检等。但机房电力消耗依旧是困扰学校的一大难题。经过勘测，发现空调和PC机是机房的用电大户。

2.2 机房类型分析

各院校的教学机房建设时间，维护质量和采购成本各不相同，机房的实际情况也有好有坏，需要根据现有环境，打造符合教学要求、既节省成本又可以解决问题的云机房。

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2.3 云机房建设关键点

根据学校实际情况决定实施配置方案，旧机房改造可继续沿用老PC，充分利旧、节省成本。新建机房则推荐采用瘦客户机全面代替PC。项目需求分析

3.1 业务架构与需求分析

学校的机房建设项目往往需要达成以下目标：

保障教学业务系统稳健性和数据的安全性：教学系统稳健性要得到进一步加强，在学生上机操作时对课件进行处理的时候，数据、系统的安全性会受到来个人自误操作及外部网络的各种威胁，为了防止人为或病毒的攻击，解决方案需要提供一套安全保护措施，充分保证操作系统和数据应用系统的安全，同时要实现在多教室同时授课情况下，对数据和系统的安全性和可靠性的保障措施，灾难应对及恢复策略。

减少对现有环境的修改：在建设新机房的同时尽可能减少对学校现有网络环境和电路作修改。最好可以沿用原有旧机房直接改造，或者在新建机房时不需要部署强电，直接从普通教室升级而来即可。

保证教学应用系统及外围设备的兼容性 ：保证系统在3-5年时间内兼容现有教学应用系统，并能够随时支持新的教学场景切换。

要实现最高效的教学应用系统的集中管理、充分考虑合理的运维费用和较小的运维服务难度，最大限度地降低综合的维护成本。兼顾到不同时期的各项软件应用及硬件设备，利用较小的代价改造这些系统。兼顾到与已有的各种教学管理系统和身份认证系统的兼容性。兼顾不同终端设备，包括个人电脑，云终端等。兼顾多种外接设备，如USB设备，并口设备，串口设备等。

3.2 总体设计要求

3.2.1 需求特点总结

随着信息化校园的建设和云计算的升温，基于云计算的应用交付逐步成为教育行业发展的必然趋势。学校期望的，是可以在预算不变的前提下加快信息化建设步伐，现有教学系统2016-10-20

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和应用可以平稳过渡到桌面云上，教师和学生在教学上有更优的体验，而管理员也不需要为系统的安全和数据保护而分心，能将更多的精力投入到业务创新中。

3.2.2 方案设计原则

根据上述的需求分析和部署环境的实际特点，使用H3C云学堂解决方案整体规划与打造云机房，需要本着以下原则进行：

 统一规划、逐步建设实施原则

机房在统一规划的前提下，根据学校的实际需求，进行逐步实施，充分考虑各种因素。 集成性原则

通过统一集成的规划，实现基于云桌面访问的系统接入规范，从而逐步实现对全校教学系统用户接入的全面融合。 安全性原则

根据桌面访问的不同安全等级要求，和网络访问的安全规范，制定系统的安全性规范，完善信息安全策略和信息安全标准，满足数据安全和访问安全的要求，提供可靠的系统安全管理模式。 可扩展性原则

系统的设计要考虑到学校未来发展的需要，架构应满足横向和纵向扩展的需求，在架构简明的基础上，降低各功能模块和组件的耦合度，并充分考虑到兼容性，实现快速高效的扩展方案。 适应性原则

系统需充分考虑到已有的IT资源投入，适配网络、系统和应用架构，避免在构建过程中的大范围系统改造，降低系统复杂度和建设成本。云学堂项目总体架构设计

云学堂解决方案的核心构成是H3C云学堂统一管理平台、教师端和学生端。管理员在统一管理平台上针对不同课程制作课程模板；在教师机上部署教师端程序，在学生机上部署学2016-10-20

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生端程序。上课时，教师在教师端程序执行简单操作：选中所需课程，点击“上课”，即可在云主机中生成几十个虚拟桌面并推送到学生端；点击“下课”即可终止课程，删除所有虚拟机，回收云主机资源。云主机的操作记录，运行状态等，可通过Web图形化管理界面查看，一目了然。学生的云终端开机后自动和云主机连接，获取虚拟桌面，操作方式与传统PC完全相同。

针对不同的使用场景，需要注意以下几点：

 以教室为单位按课程制作镜像顺序：按课表中的课程分别创建虚拟机→按课程要求在虚拟机中安装标准化操作系统→安装课程需要的教学应用和多媒体教学管理软件→将虚拟机转换成模板并按课程命名。如果不同的课程使用相同或类似的教学应用，可以考虑将应用合并在同一个课程模板中，对模板名称加以注释即可，这样可以减少存储空间占用，减少资源浪费。

 应用的兼容性。为避免课程应用出现兼容性问题，在虚拟机中安装应用时要注意环境变量调优和参数配置，保证所有应用使用正常。

 外设的兼容性。考虑到不同课程可能会对外设有详细要求，需要打开云主机中外设重定向功能，将外设连接至云终端，在虚拟机中验证设备可正常识别并安装好设备驱动，测试基本功能没问题，再将虚拟机制作成课程模板。

因为安装不同应用的虚拟机对云主机系统资源占用量不同，所以在满足用户需求的前提下，建议按照最大资源占用量制作方案，并选择云学堂主机类型。下文中将分析目前的重要使用场景，并提出推荐和备选的解决方案。

4.1 教室分散式部署云主机场景

该场景为H3C推荐云机房建设方案，在每个教学机房分别部署云主机交付本教室桌面，最突出的特点是：

 带宽充足，显示效果最佳，且不占校园网络带宽  管理按物理教室划分，一目了然  不必改造现有网络架构

4.2 数据中心集中部署云主机场景

在数据中心或设备机房中集中部署，通过校园网交付远程桌面，最突出的特点是：  云主机不用放在教室内，空间节省

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 数据中心综合环境更佳  网络需要相应的作优化  财产安全，避免被破坏

对于该场景，由于所有终端使用校园网连接至数据中心，对核心交换机要求较高，带宽相对受限，可能会影响显示效果，因此建议为云桌面环境单独配置带宽较高的局域网环境，并配置专用交换机，连接数据中心的云主机和教学机房中的云终端。方案详述

以新建一个60人的教学机房、云主机在数据中心部署为例，方案设计如下图：

5.1 教室拓扑设计

根据前述的需求分析、设计原则，以及总体架构的要求，教室拓扑图如下所示：

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教学机房分为三部分：云终端区、云主机区和云管理区。使用方式如下：

第一步，教师机发起请求，连接至云主机，选择课程镜像，点击“上课”，制作好的课程模板在90秒内生成60个虚拟机。

第二步，学生打开云终端即可获得虚拟桌面，直接使用虚拟桌面上课或访问校园网系统。第三步，教师可以通过多媒体教学管理软件进行电子教学管理，如屏幕广播、远程控制、在线考试等。

第四步，教师点击“下课”按钮即可结束课程，所有虚拟机都会被删除，云主机回收资源，为下一堂课做好准备。

如此，教师和学生可以轻松获得生动的云教学体验。以下将详细描述典型整体架构中的三个组成区域模块。

5.2 云主机区设计

H3C云学堂主机配备性能卓越的处理器、工业级存储、高速内存，预装业界领先的H3C CAS虚拟化平台。

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5.2.1 网络设计

云主机和云终端之间使用H3C自主开发的哈雷桌面传输协议，该协议仅传输桌面图形变化等少量信息，不传输业务数据，因此占用带宽很少。

5.2.2 传输协议设计

根据H3C在云学堂上的实施经验。下面是一些关键指标的参考值：  基础教学桌面 50 kbps  上机考试桌面 100kbps  图形视频类教学桌面 150~500kbps H3C云学堂采用业界领先的哈雷桌面传输协议，提供更好的性能和更佳的用户体验，能以极低资源交付高性能的虚拟桌面。该协议除包含多条如图形显示、键盘输入、用户接口设备、鼠标移动等专用通道外，还专门针对视频解码和高质量音频还原作了大量优化，让学生感受身临其境的影音世界。

其高性能还体现在以下几个方面：  加速2D图形渲染

 图形智能压缩，根据网络带宽自动调节画质

 自动终端侦测，根据终端资源智能调节画质，实现最佳用户体验  媒体流软解码，播放高清视频与音频（720P视频流畅） 媒体流硬解码，播放高清视频与音频（WMP流，1080P）

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 客户端鼠标硬件加速  全外设重定向  传输数据加密

我们按照上述方式来初步选择云主机网络接口带宽，相应交换机也按照上述方式选择，为了保证最佳用户体验，建议接入使用千兆交换机。

5.2.3 云主机选择

 按常用的教学课程需求资源计算，每台H3C云学堂主机最大可同时交付70个高性能虚拟桌面，建议每教室布置一台云主机。

 虚拟桌面操作系统采用32位Windows7操作系统，每桌面配置3G内存，保证流畅体验。

 虚拟机会自动挂载云主机的共享磁盘，共享磁盘又分2个，一个是教师空间，一个是学生空间。教师空间对教师和所有学生可见，学生空间仅对学生本人和教师可见。教师可以上传课件到教师空间供学生下载。学生可以将需要保存的作业或资料保存在自己的作业空间，供教师提取。

 将上课所需应用安装在虚拟机内并生成课程模板。将课程模板存储在云主机的大容量SATA硬盘中，容量可根据用户实际需求配置。

 批量生成虚拟机时产生的链接克隆文件存储在高速固态硬盘和内存中，解决了磁盘IO瓶颈问题，大大提升虚拟机生成速度和操作响应。

5.2.4 安全设计

H3C云学堂解决方案隔离了学生对本地数据的直接访问，通过虚拟化技术，将所有的数据都存放在云主机中保存，大大提高了系统整体的安全性。

用户访问的安全性：账号分级管理，按角色分权。考虑到部分教师IT水平受限，只有管理员可以登录统一管理平台进行虚拟机级的操作，这样可以避免教师误操作对系统产生负面影响。教师机采用MAC地址绑定+教师账号登录的方式。

传输协议的安全性：用户操作访问虚拟桌面时，采用了开放的标准安全协议和公用密钥架构来建立会话，以确保安全。仅传输桌面图像变化和鼠标移动、键盘输入等少量信息，不2016-10-20

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直接传输业务数据，避免数据泄露的可能性。

策略化的控制：提供集中的、细粒度的策略控制用户的授权访问，针对用户、网络位置、终端环境、应用、云主机等属性决定用户是否能够获得访问。

5.2.5 安全方案设计

如果学校目前是通过代理的方式访问互联网的，就会面临一些安全隐患，比如数据丢失、病毒引入等。即使使用GHOST系统和还原卡，依旧会造成大量PC的系统损坏。我们可以通过云学堂方案来解决上述问题。

设计原则：

 虚拟机链接克隆：每次上课均生成新的虚拟机，保证系统及数据的安全性和一致性，学生需要保存的个人资料和作业可上传至专属的作业空间保留。

 虚拟机自动删除：每次下课时所有虚拟机均会自动删除，学生所做的任何修改都会被丢弃。在下次上课时，按照模板生成全新虚拟机供其他学生使用。

5.3 云终端区设计

5.3.1 瘦客户机

瘦客户机外观科技感十足、极富现代气息，体型小巧、连线简洁，保证教学环境干净整洁；其丰富的接口，可以满足计算机教室中一切外设需求，并配置了主流X86处理器、高速内存和高速固态硬盘，能耗极低，保证在较低成本下能提供高性能体验。H3C云终端具有硬件成本低、能耗低、用途广、生命周期长等特点。

5.3.2 传统PC机

部署H3C云学堂主机方案时，可以对现有的PC进行利旧。因为计算都在云端进行，所以对终端的处理能力要求并不高，即便是已经使用了四五年的旧PC也可以作为终端使用，性能完全可以满足。安装了H3C云学堂学生端软件（支持主流Windows操作系统），PC启动后学生端会自动运行，无缝连接至虚拟桌面。

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5.3.3 外设支持

H3C云学堂解决方案允许用户将外设连接到云终端上，然后像在本地桌面使用外设一样使用这些连接在云终端上的外设。设备支持类型包括USB设备、串并口设备、摄像头等。

 USB存储

云学堂解决方案支持各种类型的USB存储，包括U盘、移动硬盘等，无需另装驱动，即插即用。很多学校学生习惯使用U盘将上课时未完成做业带回继续完成，该功能可以让学生与传统方式无差异的使用任何USB存储设备。如果学校对存储功能有所顾虑，云主机还可控制关闭USB设备的重定向使用，实现完善的集中管理功能。 打印机

云学堂解决方案可以支持HP、Canon等各种主流打印机，既支持网络打印机，也支持连接到终端设备的本地打印机；同时支持串口、并口和USB接口打印机。 串口与并口设备

云学堂解决方案可以支持各种串口、并口设备，包括打印机、扫描仪等，只需要把设备连接到云终端即可使用。 图像与多媒体支持

云学堂解决方案允许用户像本地桌面一样在虚拟桌面查看和编辑图像、多媒体信息。在虚拟桌面环境下，可支持1920*1080分辨率的图像显示，支持32位真彩色图像显示，能够使用Windows Media Player等常用多媒体工具流畅播放720P高清视频。

5.4 云管理区设计

5.4.1 云主机管理

H3C云学堂教学管理平台的主要功能是对所有机房的云主机设备集中管理。包括云主机实时在线情况、上课状态、镜像模板，直观的向管理人员展现了云主机的运行状态。

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5.4.2 课程模板管理

H3C云学堂可以实时制作和同步云主机上的课程模板。简而言之，在管理平台上做一次课程模板修改，可令所有学生直接体验最新的内容。通过此功能的灵活使用，区域间传递优质的教学资源也不再是难题，极大的平衡了教学资源。此功能可有效提高区域整体教学水平，让师生享受到云计算的成果。

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5.5 设备选型

根据本项目的设计要求，推荐的设备选型如下： 产品型号 CPU 内存 存储 网口

产品型号 CPU 内存 存储 网口 显卡 端口

K390云终端 主流X86芯片 1G DDR3 16G SSD 集成千兆网卡 Intel HD集成显卡

1*HDMI、1*VGA、4*USB、1*GE口、1*麦克风、1*扬声器/耳机 R390 G2云主机 2路XEON E5-2650V3 10*16G

1*480G SSD + 2*1T SATA 缺省4个GE口

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5.6 设备配置清单

根据该项目整体方案的设计，本项目中所涉及到的相关产品如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 设备类型 云主机 云终端 教师机 显示器 鼠标键盘 云学堂软件 教学管理软件

产品型号 R390G2 K390 标准PC 标准 标准 H3Cloud Class

数量 1 60 1 60 60 1 1

说明

单台最多支持70个桌面

与终端数相同 与终端数相同 每教室一套 每教室一套 云学堂方案特点和优势

6.1 简管理

统一的管理平台根据不同的教学课程制作课程镜像，同步给教室中的云学堂主机，教师上课时可根据课程安排一键选择镜像从而随时获得需要的教学环境。管理员也不用再为记录繁杂的命令而烦恼，云学堂提供全图形控制管理界面，无论虚拟机部署还是模板制作，都只需轻轻一点。H3C云学堂解决方案可彻底解决机房中常见的大量软件安装导致系统臃肿、软件冲突、病毒侵入、教学、考试场景切换工作量大等难题，还可省去Ghost或还原卡的繁杂设置。全校的计算机教室设备监控和软件维护在办公室中即可轻松实现，效率比PC提高10倍。

6.2 促教学

云学堂三大关键技术，全面提升虚拟机性能，可令终端启动和课程切换加速，教学软件运行更快，并且可以全面控制学生用机行为，杜绝上课开小差的情况发生。

智能镜像加速技术：所有定制好的系统镜像会由云学堂主机自动优化，在该技术的支持下，70个虚拟机启动只需要2分钟。同时，教师在上课过程中可根据需要随时切换学生的操作系统，从而轻松改变教学环境，演绎云技术带给教学的优化和创新实践。

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多级缓存加速技术：实现镜像启动加速、IO加速，使云桌面启动和应用程序运行速度大幅度提升，用户体验远高于同类产品。在该技术帮助下，教学课件、专用软件的启动和运行速度比同价位的PC提升200%。

教学管理软件防卸载技术：云学堂终端搭载教学管理软件学生端，学生不可见。教师在使用该软件教学时，不会再出现学生因卸载或关闭管理程序而脱离教师的管理现象，大大加强对学生上课行为的控制力度，严肃课堂纪律，教学质量得以保证。

6.3 易获得

H3C云学堂是包括云学堂主机、云学堂终端，教学管理软件和云学堂统一管理平台在内的一套端到端的整体解决方案。其部署过程极其简单，仅需将云学堂主机和云学堂终端相连，在云学堂主机上做一次课程配置，一间全新的计算机教室即建设完成，省去了逐台PC分区设置和系统同传等过程。同时云学堂终端功耗极低，普通教室不需强电改造即可转型为云学堂，加快校园信息化建设的同时，打造绿色校园。

6.4 更环保

每台云学堂终端设备平均功耗20w，是传统PC机的1/12。且整个终端机身使用一体化设计，无风扇、硬盘等易损元件，寿命比PC机延长1倍以上。节省开支的同时大大减少电子垃圾，响应国家倡导的绿色节能号召，创造舒适、低能耗的绿色校园环境。

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第二篇：《云上学堂》观后感

《云上学堂》观后感

星期二下午，我们在学校一起观看了电影《云上学堂》。

云上学堂坐落于彝族的二坪村，一个条件极其落后的地方。进村的必经之路是摇晃欲垮的吊桥和绝壁上直上云霄的天梯，所以这里被称为云上学堂。云上学堂是个破破烂烂的小学，没有课桌，没有玻璃，也没有门，更别说旗杆了。就是在条件这样艰苦的情况下，李桂林来了。他为了彝族孩子们能够读书写字，主动要求留在这座云上学堂里，他克服了难以想象的困难，将知识和文化传播到交通不便利的彝族地区，在他的努力下改变了一个村，改变了一代人！

整部电影让我感动不已，其中让我最感动的是这样一件事：李老师下山去买旗杆。旗杆买回来，老师手里拿着旗杆，站在天梯下。可是他怎样才能上天梯呢？老师二话没说，竟然背着旗杆，开始爬上这陡峭的山壁。李老师使出全身的力气往上爬，看着这么危险的画面，我们吓得屏住了呼吸，教室里变得静悄悄的。此刻我们都瞪大了眼睛，注视着李老师的背影，他每往上爬一步，我们的视线就抬高一点，我们的在心里不停地为老师祈祷，加油，一步又一步……，终于，李老师成功的登上了山顶。看到这里，我不由得佩服起李老师那勇敢的精神来。

电影看完了，我的内心却久久不能平静，脑子里全是李老师那瘦弱的模样。他为了孩子们，能够在这么艰苦的环境下，高高兴兴、安安静静的学习，再苦再累也不觉得，他的这种精神深深地感动了我。

现在，我们坐在宽敞明亮的教室里，再想想那些山里的彝族孩子们，我脑子里冒出一个想法：我们应该倍加珍惜现有的学习环境，更加努力的学习，以更加优异的成绩，来回报父母、回报老师……

第三篇：浅谈植物检疫技术概述

浅谈植物检疫技术概述

摘要：从植物病虫害标本的采集常用的检疫检验方法、检疫对象识别及检疫对象封锁控制措施等方面对植物检疫技术进行了概述。

关键词：植物检疫 方法 对象识别 封锁控制

随着农业生产的迅速发展和国际国内贸易往来的日益频繁，各地调运的种子种苗及农产品日益增多，大大增加了植物病、虫、杂草人为传播的可能性，有害生物入侵发生危害的频率也越来越高，因此，掌握植物检疫识别技术、做好植物检疫工作显得愈加重要。1植物病虫害标本的采集

植物病虫害标本是植物病虫害及其分布的实物性记载。标本的存在，即可在田间调查的基础上进一步在室内进行鉴定。

1.1采集标本的要求

1.1.1症状典型。具有不同阶段的症状。

1.1.2带有病征。病部带有病原物的子实体。

1.1.3病害单纯。l个标本只能具有l种病害。

1.1.4记载详细。有寄主名称、发病情况、环境条件、采集地点、采集日期、采集人等。1.2采集病害标本的注意事项①对于不认识的寄主植物，注意采集枝条、叶片、花果等部分，以便鉴定植物名称;②适合压制的叶片标本，应随采随压于标本夹中，否则叶片失水卷缩无法展平;③腐烂的果实标本应先以标本纸分别包裹后再置于标本箱中，防止污染和挤坏标本;④黑粉菌类标本由于病菌抱子极多，容易散落，所以应用纸袋分装，以免混杂;⑤每种标本的采集应具有一定的复份，一般要求5份以上，以便鉴定、保存和交换。

2常用的检疫检验方法

检疫检验主要对现场检疫取回的代表样品和病、虫、杂草籽粒样本，在实验室作进一步检验鉴定。检验方法因不同病、虫、杂草的种类和不同的植物、植物产品而异。2.1害虫常用的检验方法过筛检查、比重检查、染色检查、解剖检查、灯光透视检查等。2.2真菌病害常用的检验方法洗涤检验、漏斗分离检查、直接检查、切片检查、保湿萌芽检查、分离培养检查等。

2.3细菌病容常用的检验方法分离培养检验、噬菌体检验、血清学方法与单克隆抗体技术等。

2.4病毒病害常用的检验方法染色法、指示植物接种检验、血清学方法以及PCR、探针等分子生物学方法。

2.5病原线虫常用的检验方法直接分离法、漏斗分离法、浅盘分离法、离心分离法、漂浮分离法、直接解剖分离法等。

3检疫对象识别

植物检疫对象是专指那些经国家及有关检疫部门科学审定，并明文规定要采取检疫措施禁止传人的植物病、虫、杂草等。

3.1水稻细菌性条斑病

3.1.1田间症状。苗期、成株期均可发病，主要危害叶片。叶面初生暗绿色水渍状半透明小点，后沿叶脉扩展形成淡黄色狭条斑。病斑表面常分泌有大量橘黄色露珠状菌脓，干悴后成鱼籽状胶粒，粘在病叶上。严重时，多个病斑可连成大斑，病叶呈橘红色，并迅速枯死。条斑也可发生在叶鞘上。

3.1.2调查及检验方法。①田间调查:在水稻生育中、后期进行，根据病斑颜色和形态认定。

室内检验:将病组织切断后，菌脓从切口溢出;也可进行镜检观察。②

3.2小麦矮腥黑稼病

3.2.1田间症状。病株显著矮化，株高仅为健株的l/3-1/2，分孽增多，病穗外观比健穗肥大，小穗、小花增多，芒短而弯，向外开张，病穗上各小穗均受害成为黑褐色菌痪，坚硬不易压破。

3.2.2调查及检验方法。①田间调查:在小麦分萦及灌浆后期调查。重点调查田块的四周近田埂处。病菌能刺激小麦产生较多的分孽，感病植株分孽每株多达30一40个，而健株一般不超过20个;在小麦灌浆后期，感病植株病粒外壳均呈暗褐色，而健株麦粒外壳则呈浅绿色，稍带透明。②室内检验:现行检验方法主要用冬抱子形态特征与萌发特性区分矮腥黑穗病菌与网腥黑穗病菌。小麦矮腥黑穗病菌冬抱子网脊高度通常为2一3um，胶鞘厚度通常为2一4um，网目径通常为3一6um，抱子直径幅度16.8一32um，多数为18一24um。

小麦矮腥黑穗病菌冬抱子在17℃无光照的条件下，1周后不能萌发，而只能在5℃、有光照条件下经20一90d才能萌发，网腥黑穗病菌冬抱子以上2种条件下1周后都可萌发;矮腥冬抱子萌芽后的先菌丝有分枝现象，且能产生数量多达50一60个小抱子，而网腥先菌丝较少有分枝现象，小抱子数量只有4一16个。

3.3玉米箱.病

3.3.1田间症状。玉米霜霉病为系统侵染，病叶色泽苍白，形成初黄白色，后颜色变深的条纹，潮湿时长出白色霜霉状物。有时病菌在坏死组织里产生卵抱子。病株生长缓慢、矮化、不结果穗或穗小粒瘪。

3.3.2检验方法。①检查来自疫区的高梁、玉米包袋材料，将其保湿1周，或埋在灭菌土壤中1周，使组织腐烂分解，然后制片镜检卵抱子;②用洗涤检验法，检验种子外部是否附着卵抱子;③将种子播于灭菌土壤中，观察幼苗系统症状，直到出苗后5周以后。

3.4马铃.瘩肿病

3.4.1田间症状。症状主要表现在马铃薯的地下部分(根系除外)，其块茎、甸甸茎受害后形成较大的甚至包围整个茎基部的癌瘤，酷似花椰菜的花球。幼薯受害则整个成畸形。较大薯块则多在芽眼处形成畸形的癌瘤。高感品种在腋芽和茎间形成小癌瘤。癌肿初为白色，见光后渐为绿色，最后变褐至黑色，腐烂。

3.4.2室内检验。产地检疫时间可在马铃薯生育的中、后期或收获期。室内检验主要是检查块茎上有无癌瘤。尤其是芽眼周围有无小的癌瘤，对可疑为癌肿瘤的组织，应作徒手切片镜检，检查有无休眠抱子囊或夏抱子堆及夏抱子囊。

3.5大豆疫病

3.5.1田间症状。大豆生育期的各阶段均可发生，引起根腐、茎腐、植株矮化、枯萎和死亡。田间播种后可引起种腐，幼苗出土后碎倒，主根变褐、变软，枯萎死亡。真叶期受害，幼苗茎基部呈水浸状不失绿，感病重时叶片发黄，枯萎而死。成株期受害茎基部出现黑褐色凹陷病斑，并向上下不同部位扩展，叶柄基部叶片下垂呈八字形，叶片不脱落，整个植株逐渐变黄枯死。较老植株豆英受害，往往茎部、侧枝及主根形成坚硬的边缘不清的病痕。3.5.2调查及检验方法。①田间调查:主要采取踏查法，分两个阶段进行。一是苗期，幼苗出土前后及真叶期各调查l次，观察有无特征性病症出现;二是在生育中期。②室内检验:检验种子表面带菌.可用常规的洗涤检验;种皮里带菌，可将豆粒放在10%KOH水溶液中处理后剥下种皮，制片，然后镜检;疫霉菌的分离培养，可采用PARP选择性培养基(即在马铃薯葡萄糖琼脂培养基中加人匹马霉素10mg/kg、安比西林250mg/kg、利福霉素10mg/kg、五抓硝基苯100mg/kg、恶霉灵50mg/kg)。

3.6柑福演疡病

3.6.1田间症状。危害枝梢、叶片、果实和曹片，形成木栓化隆起的病斑。①叶片症状:病

斑初时在叶背面出现黄色、针头大的油演状斑点，后逐渐扩大、隆起，表皮破裂，呈海绵状，灰白色，以后木栓化，表面粗糙，呈灰褐色火山口状开裂。病斑多近圆形，周围有黄色或黄绿色的晕圈，靠近晕圈处常有褐色釉光边缘，但老叶上病斑的黄晕圈有时不明显。②枝梢症状:在嫩梢上的病斑比叶片上的更隆起、木栓化，呈火山口状开裂，病斑圆形、椭圆形或多个一起呈不规则形，浅黄色或黄褐色，并有暗褐色狭细釉光边缘。③果实症状:与叶片相似，但木栓化程度更高，开裂更显著，无黄色晕圈，有些有釉光边缘。病部只限于果皮上，不深至果肉，果实生育前期发生的病斑多隆起，中、后期发生的较扁平，病果易脱落。

3.6.2调查及检验方法。①田间调查:在苗木夏梢转绿后、秋梢转绿后、出苗前和果实采摘前l个月进行产地检验。果园、苗圃按品种在全面目测检查的基础上，随机取10个样点，果树查5%一10%;苗木l万株以下查全部，l万一10万株查30%，10万株以上查巧%。仔细检查叶片、枝梢、果实上有无溃疡病斑。②室内检验:可先用一般检查细菌滋脓的方法，确诊其为细菌病害后，再作分离培养。

3.7烟草环斑病毒病

3.7.1田间症状。发病叶片上出现环纹状褪绿斑和坏死斑，散生、2层或3层，并常沿叶脉发展。叶上环斑数量l一2个或数个不等。重病株矮化、叶片变小，量轻质劣。病茎和叶柄上产生褐色条斑。该病毒常使花期不育，减少种子产量。

3.7.2调查及检验方法。①田间调查:在平均气温达20℃时，到田间调查。②室内检验:一般采用鉴别寄主、血清学、电镜、分子生物技术等方法。鉴别寄主是常用的方法，当接种鉴别寄主的症状陆续明显时观察叶片上的病斑:可豆出现褐色小枯斑;黄瓜子叶出现淡黄圆斑，新生真叶出现系统不规则淡黄色斑，老叶变成褐色枯斑，新叶扭曲;烟草叶先出现同心环纹，逐渐变成系统花叶;千日红叶出现褪绿小环斑;菜豆、觅色黎、昆诺黎叶出现枯斑。

3.8番茄溃疡病

3.8.1田间症状。该病是细菌性维管束病害，幼苗期至结果期均可发病。幼苗发病，由叶缘开始向上逐渐萎蔫，有的在胚轴或叶柄处生溃疡状凹陷条斑，病株矮化或枯死。番茄插架时最易看到早期症状，起初下部叶片凋萎下垂、卷缩，似缺水状，病叶叶柄上有长条揭斑，最后全叶枯死;后期茎秆上出现狭长的条斑，扩展、下陷或开裂，病茎增粗，常生大量气生根。髓部褐色，茎中空，多雨或湿度大时病叶、病茎常滋出菌脓，干燥后成白色污状物。果实受害时幼果皱缩、畸形，果内种子很小、黑色、不成熟;青果上病斑为圆形，外圈白色，中心粗糙褐色，俗称“鸟眼斑”，这是溃疡病特有的症状。

3.8.2调查检验方法。①田间调查:番茄开花至采摘期，均可随机调查，但座果期症状明显，易诊断。②室内检验:植株检验是选取病株茎秆，清水洗净，晾干后用75%酒精涂布茎秆表面，过火焰。维管束的病健交界处切取小块组织，切碎悬浮于0.1%陈水中，充分振荡，静置30min，用接种环茹取细菌悬浮液至523晾脂平板上画线分离，28℃培养96h，挑取均匀一致的小菌落，再纯化3次，反复观察其特征，并留作致病性测定。如果出现番茄溃疡病形态特征即可确诊。3.9稻水象甲

3.9.1形态特征。①成虫:体长2.8一3.2mm，黑色，密被灰绿色鳞片，嚎短阔，端部环绕灰白色刚毛。前胸背板肩突明显，从背板中区至鞘翅末端1乃处的背部鳞片黑色，成明显的广口瓶状的黑色大斑。鞘翅有6条纵纹。3对足基节基部鳞片黄色。雌虫后足胫节具前锐突，背板后缘呈深的凹陷。②卵:珍珠白色，一侧略内弯，多产于水面下的叶鞘组织内。③幼虫:白色、无足，头部褐色，共4龄，腹节背面2一7节各有l对钩状呼吸管，气门位于管中，4龄虫体长约8mm。④蛹:居于灰褐色土茧中，近椭圆形，直径约5mm，猫附于根上。白色，复眼红褐色，形似成虫。

3.9.2调查及检验方法。①田间调查:可分为越冬场所成虫数量调查和秧田越冬代成虫数量调查。②室内检验:依据该虫生物学特性，分别查验成虫、幼虫及蛹，确定是否为稻水象甲的各虫态。

3.10小麦黑森彼蚊

3.10.1形态特征。①成虫:雌成虫体长2.5一4.0mm，初羽化时体浅褐色，以后色泽变暗。头部前端扁平，复眼大。触角位于额的中间，鞭节具环丝，16一18节，约为体长的1/3，小盾片上生有黑毛。足细长，被黑色鳞片，跄节5节。翅长卵形，翅面有黑短毛。腹部肥大，8节，淡褐色。雄成虫体长2一3mm，初羽化时粉红色，后色泽变暗。与雌虫的区别是体较细瘦，触角为体长的2乃，小盾片上有白毛，腹部纤细，几乎为黑色，第10节演变成上、下生殖板。②卵:长圆柱形，两端尖，长0.4一0.6rnm。初产时透明，有红色斑点，后为红褐色有光泽。常2一巧粒首尾相接地产于叶正面的脉沟内，密集成行，状如小麦条锈病病斑。③幼虫:初孵时红褐色，取食蜕皮后变为乳白色或浅绿色，13节。呈不对称纺锤形，幼虫在前胸腹面后缘有l个瘦蚊科大多数幼虫特有的Y形胸叉(剑骨片)。④蛹:为围蛹，栗褐色，略扁形似亚麻籽，长4.0一5.9mm，前端小而钝圆，后端大而具有凹缘。

3.10.2调查及检验方法。田间调查:根据小麦黑森痪蚊的形态特征及为害状，田间调查时①

多用行长法取样。每点取长25cm、50cm或100cm均可，视虫量而定。②室内检验:将采集来的疑似感虫的麦类作物，着重将根部及近根各节叶鞘剥开，观察叶鞘内侧是否有幼虫及围蛹，检查麦粒内是否混有围蛹，将可疑的虫体在室内进行鉴定。

3.11苹果盘蛾

3.11.1形态特征。①成虫:体长8mm，翅展19一20mm，全体黑褐色、带紫色光泽。前翅翅面颜色可分为3区:臀角的椭圆形大斑深褐色，有3条青铜色条纹;翅基部褐色，外缘突出略成三角形，杂有斜形波状纹;翅中部淡褐色，杂有褐色斜纹。雌、雄蛾前翅腹面有很大区别，雄虫沿中室后缘有1条黑色的鳞片。雌虫翅绪4根，雄虫仅1根。②卵:略带椭圆形，长1.1一1.2mm，宽0.9一1mm，极扁平，中央部分略隆起。③幼虫:老熟幼虫体长14一18mm。初孵幼虫体淡黄白色，稍大变淡红色，成长后呈红色。前胸盾呈淡黄色并有较规则的褐色斑点，有刚毛，臀板颜色较浅，有淡褐色斑点，腹足趾钩单序缺环(外缺)。④蛹:体长7一10mm，黄褐色，雌、雄蛹肛门两侧各有2根钩状刺，末端6根刺。

3.11.2调查及检验方法。①田间调查:可在生长季节成虫发生盛期进行，采取苹果蠢蛾性诱剂监测，或根据其为害状及形态特征进行初步鉴别;②室内检验:根据成虫、幼虫、蛹及卵的特征镜检。

3.12假高梁

3.12.1形态特征。多年生草本，茎秆直立，具甸甸根状茎。叶阔线状披针形，基部被有白色绢状疏柔毛，中脉白色且厚，边缘粗糙，分枝轮生。小穗多数，成对着生，其中1枚有柄者多为雄性或退化不育，另1枚无柄小穗两性，能结实。在顶端的l节上3枚共生。结实小穗呈卵圆状披针形，颖硬革质，黄褐色至紫黑色。颖果椭圆形，暗红褐色，无光泽，顶端钝圆，具宿存花柱。脐圆形，深紫褐色。胚椭圆形，大而明显。

3.12.2调查及检验方法。①田间调查:在进口粮加工厂区rokm内的村庄、田地及铁路专用线周围进行详细调查;②室内检验:可采取一般解剖法检验。先将种子浸泡在温水中，膨胀变软后，横向或纵向切开种子。置于双目解剖镜下观察其内部形态、结构颜色，胚乳有无及质地，胚的形状大小、位置、子叶数目等，和假高粱形态特征比较鉴别，或采取显微切片法鉴定。4检疫对象封锁控制措施

(l)从国外引进(含携带、邮寄)种子、苗木必须经检疫部门审批后方可人境，并在指定的地点进行1一2年的隔离试种。

(2)严禁从疫区调入种子、苗木及其他繁殖材料和应施检疫的植物和植物产品，特殊情况必须引进的濡经审批。

(3)从病区引进种子、苗木和其他繁殖材料、应严格进行产地检疫和调运检疫，产地检疫

部门出具检疫合格证，调人地要进行复查必要时应进行复验，如发现有检疫对象和应检病、虫、草时，根据实际情况可选择消毒、控制使用或销毁等措施进行处理。

(4)在无检疫对象分布地区建立无检疫病虫种苗寮育基地，在作物生长季中进行产地检疫。

(5)消灭零星病田。对发生少量检疫对象的田块，采取挖净、消毒土壤、深埋或烧掉的办法，彻底清除危险性有害生物。

(6)对有害生物发生较为普遍的田块，应采取农业、物理、化学和生物防治等综合防治措施，加以控制，以延缓其扩散蔓延速度和减少危害的程度。

第四篇：云水谣古镇概述

云水谣古镇概述

云水谣古镇位于福建省漳州市南靖县，这里拥有世界文化遗产和贵楼、怀远楼、省内最高最大最为集中的千年古榕树群、一条百年老街、千年古道。最近，南靖县将长教风景区正式命名为“云水谣古镇”。

云水谣古镇是个历史悠久的古老村落,村中幽长古道、百年老榕、神奇土楼，还有那灵山碧水，无不给人以超然的感觉。溪岸边，由13棵百年、千年老榕组成的榕树群蔚为壮观，其中一棵老榕树树冠覆盖面积1933平方米，树丫长达30多米，树干底端要10多个大人才能合抱，是一棵目前我省已发现的最大的榕树。榕树下一条被踩磨得非常光滑的鹅卵石古道伸向远方，据考证是长汀府（龙岩市）通往漳州府（漳州市）的必经之路。古道旁，有一排两层老式砖木结构房屋，那就是长教已有数百年历史的老街市。至今，这些老商铺大多还保留着木板代墙的特点。村中最引人注目的是山脚下、溪岸旁、田野上星罗棋布的一座座土楼。这些从元朝中期就开始建造的土楼，目前保存完好就有53座。这些土楼姿态万千，除了有建在沼泽地上堪称“天下第一奇”的和贵楼，及工艺最精美、保护最完好的双环圆土楼——怀远楼外，还有吊脚楼、竹竿楼、府第式土楼等，土楼风景别具一格。

云水谣古镇也是漳州著名的侨乡。据《长教简氏族谱》记载，长教简氏族人从第四世（明宣德年间）至十六世陆续开始向外迁移，到缅甸、新加坡、印度尼西亚、泰国，及台湾、香港等地谋生。现祖籍长教的台湾人就有23万之众，近年来每年都有150多名以上的台湾人不远千里，回古镇寻根谒祖。

云水谣古镇优美的自然景观和独特的人文资源，吸引了一批又一批电视导演、制作人到此取景拍片。1997年至今，已有《寻找远方的家园》《沧海百年》等8部电影、电视剧、MTV在这里拍摄取景。2005年年底，由十届全国政协副主席、台盟中央名誉主席张克辉以自己和几位台胞的生活阅历为原型创作的电影文学剧本《寻找》改编的电影《云水谣》也曾在此拍摄。

为借《云水谣》之名树立品牌，将《云水谣》这部优秀作品的人文意蕴和道德情感充分展现在这个古村落上，让游客在观赏奇楼美景，领略古道悠悠、碧水清清的同时，感受闽台交流的深远渊源。在福建土楼“申遗”成功后，当地政府将村中这条长10余公里，全部用鹅卵石铺成的古道正式命名为“云水谣古道”，将长教命名为“云水谣古镇”。

第五篇：电火花加工技术概述

《先进制造技术》课程学习报告

题目：电火花加工技术概述

专业：

机

械

类

姓名：

喻

娇

艳

年级：

2013 级

班级：

机械类1306班

学号：

201303164193

武汉科技大学 机械自动化学院

2016年 6月 10日

电火花加工技术概述

喻娇艳

（武汉科技大学 机械自动化学院, 湖北,武汉）（13级机械类专业,学号201303164193）

摘要：电火花加工（Electrospark Machining）在日本和欧美又称为放电加工（Electrical Discharge Machining,简称EDM）,是一种直接利用电能和热能进行加工的新工艺,本文从电火花加工的研究现状、基本原理、发展前景等三方面加以论述.关键词：电火花加工的研究现状

基本原理

发展前景

Summarize of Electrospark Machining Technique

YU Jiao-yan(College of Machinery and Automation, WuHan University of Science and Technology, HuBei

WuHan 430074)Abstract: Electrospark Machining Technique is also called Electrical Discharge Machining(EDM)in Japan and Occident,it’s a new technology of machining using electrical and heat energy directly.This article discusses it in addition in three aspects including it’s research status,fundamental principle,future prospects,etc.Keywords: Research status;Fundamental principle;Future prospects

1、前言

从前苏联科学院拉扎连柯夫妇在1943年研制出世界上第一台实用化电火花加工装置以来,电火花加工已有70多年的历史,发展速度是惊人的,目前已广泛应用于机械、宇航、航空、电子、电机、仪器仪表、汽车、轻工等行业,它不仅是一种有效的机械加工手段,而且已经成为在某些场合不可替代的加工方法.例如,在解决难、硬材料及复杂零件的加工问题时,应用电火花加工技术十分有效.据统计,目前电火花加工机床的市场占有率已占世界机床市场的6%以上.而且随着科学技术的不断发展,现代制造技术极其相关技术为电火花技术的发展提供了良好机遇.柔性制造、人工智能技术、网络技术、敏捷制造、虚拟制造和绿色制造等现代制造技术正逐渐渗透到电火花加工技术中来,给电火花加工技术的发展带来了新的生机.近年来,国内外很多研究机构对电火花加工技术进行了大量的研究,并且在许多方面取得了显著进展[1-5].2、电火花加工技术的研究现状

经过60多年的发展,电火花加工技术已日趋完善.2011年第十二届中国国际展览会上,40余家国内外特种设备生产商携机参展.在高速铣削技术日趋成熟且飞速发展的今天,包括电火花加工在内的特种加工技术的市场定位越来越清晰,向高速、微细、精密领域发展成了放电加工领域主要突破方向.适合超精密加工的智能化电源技术得到了实质性应用,瑞士的AgieCharmilles公司开发的ISPG智能脉冲电源在加工表面质量、电极损耗、生产效率等方面都达到了新的高度,采用SF模块进行精密加工,表面粗糙度可以达到0.05微米Ra的水平,电极损耗大幅下降,和以往电源相比生产效率提高近30%;日本MAKINO公司开发的EDAF2型机床配备的智能脉冲电源,其超级放电技术(SST),具有放电量自动调节(AFT)、节能、低损耗、超精面加工等功能.国内放电加工技术同时也得到长足的进步.在国家科技重大专项展品方面,苏州电加工研究所有限公司研制的D7132五轴联动电火花加工机和北京市电加工研究所所研发的N850五轴电火花成形机都配置了智能化脉冲电源及高精加工电路,可稳定实现0.1-0.15微米Ra的精密加工.随着趋于微米加工的需求,对电火花加工设备的热稳定要求越来越高,事实上,热稳定指标已成为一种独立的系统广泛应用于机床的生产领域,Charmilles的FDRM3000机床的温度恒定系统是通过具有恒定温度介质冷却各运动轴的直线光栅系统,作为温度补偿系统的一个稳定参照.相比之下,我国在这方个面的的研究和应用与国外先进水平相比还存在较大差距,随着数控电火花技术逐步向精密、微细方向发展,行业内已认识到热变形现象对加工精度影响的重要性并启动了这方面的研究工作,相信不久的将来一定会有突破性发展 [6].3电火花加工技术的基本原理

电火花加工是利用侵在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种方法,又称放电加工或电蚀加工,英文简称EDM.我们可以把整个过程分成彼此独立又相互联系的三个阶段：电离准备阶段、放电热蚀阶段和削离抛出阶段[6].原理图依次如下图所示.模型图

进行电火花加工时,工具电极和工件分别接脉冲电源的两极,并浸入工作液中,或将工作液充入放电间隙.通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给,当两极间的间隙达到一定距离时,两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电.实现电火花加工的条件: 1.工具电极和工件电极之间必须维持合理的距离.在该距离范围内,既可以满足脉冲电压不断击穿介质,产生火花放电,又可以适应在火花通道熄灭后介质消电离以及排出蚀除产物的要求.2.两电极之间必须充入介质.在进行材料电火花尺寸加工时,两极间为液体介质（专用工作液或工业煤油）;在进行材料电火花表面强化,两极间为气体介质.3.输送到两电极间的脉冲能量密度应足够大.在火花通道形成后,脉冲电压变化不大.因此,通道的电流密度可以表征通道的能量密度.能量密度足够大,才可以使被加工材料局部熔化或汽化,从而在被加工材料表面形成一个腐蚀痕（凹坑）,实现电火花加工.4.放电必须是短时间的脉冲放电.放电持续时间一般为10-7-10-3s.由于放电时间短,使放电时产生的热能来不及在被加工材料内部扩散,从而把能量作用局限在很小范围内,保持火花放电的冷极特性.5.脉冲放电需重复多次进行,并且多次脉冲放电在时间上和空间上是分散的.其一时间上相邻的两个脉冲不在同一点上形成通道;其二,若在一定时间范围内脉冲放电集中发生在某一区域,则在另一段时间内,脉冲放电应转移到另一区域.6.脉冲放电后的电蚀产物能及时排放至放电间隙之外,使重复性放电顺利进行.一方面,火花放电以及电腐蚀过程本身具备将蚀除产物排离的固有特性;蚀除物以外的其余放电产物（如介质的汽化物）亦可以促进上述过程;另一方面,还必须利用一些人为的辅助工艺措施.电火花加工主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件;加工各种硬、脆材料,如硬质合金和淬火钢等;加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等;加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具;加工稀有贵重金属及特殊零件,以及多品种、多规格的新产品试件零件的加工[7].4 电火花加工技术的发展趋势

电火花加工技术是一项历史比较悠久的技工技术,在航空航天和模具的加工行业被广泛地应用,其能够对那些硬度比较大的复合材料进行加工,而且这项技术的优势还是比较明显的,是材料加工的重要方法.现在,科学技术实现了高速的发展,能够根据生产的需要进行不同类型的加工,其加工的方向朝着柔性的方向发展,而且在材料加工过程中能够节省大量的时间.所以,应该在电火花加工技术原有的优势的基础上,提高其加工的精密程度,实现环保型的加工,完善加工的方法,使电火花加工技术能够在更加广阔的范围中使用[5].电火花加工技术朝着精密化的方向发展

电火花加工技术越来越精密,在材料的尺寸选择上,其实现了高度的精密化,而且在材料的表面质量是比较精确的.在对电火花进行加工的过程中,能够对放电的间隙进行合理的处理,这就使材料加工的精度非常高.加工的间隙在处理的过程中是非常平均的,这就提高了这项加工技术的稳定性.电火花加工技术中,放电间隙是比较小的,而且能够根据材料的不同,分成不同类型的间隙,能够将放电状态进行精确化的检测.电火花加工技术在运行时,由于受到外部因素的影响,所以其效果也是不同的,要强化加工间隙的处理就必须提高伺服控制,还要对其加工的状态进行检测,确保电源是稳定的.在运用电火花进行精密化加工的过程中,需要制定一定的标准,如尺寸标准等,从而能够使材料的表面精度提高.但是,在进行电火花加工时,电极的损耗程度受到外界的影响,尽管工作人员可以对电源和工作介质进行控制,能够尽量减少电极损耗,但是,在进行电火花精确化加工的过程中,还是存在着大量的电极损耗的问题,这就使材料在加工时尺寸存在一定的误差,所以,要根据材料尺寸的要求对材料进行反复地加工,会浪费很多的时间.所以,在进行电火花加工的过程中,要减少电极的损耗.在电火花加工技术中,提高其表面质量的准确度也是重点问题,电火花加工的表面是由一个个微小的凹坑构成的,在加工后表面上会形成一个个的裂纹,这时就需要对表面进行抛光,使表面变得平整,这就使材料加工的成本上升,而且会导致电火花加工技术的效率下降,而且还不能够采用自动化的加工方法.所以,在进行电火花加工的过程中,要实现其表面质量的精密度是相当重要的,可以运用低速的走丝切割技术,在表面形成一个变质层,能够对表面进行保护,防止表面出现凹凸不平的问题.电火花加工技术的微细化方向

在材料的实际生产的过程中,微机电系统得到了较为广泛的应用,而且材料的加工越来越朝着微细化的方向发展,在电火花加工技术中要实现微细化的发展,其能够体现出电火花加工技术的特征,在加工的过程中,材料与材料之间是不能形成宏观的作用力的,而且加工不会受到材料硬度的影响,从而能够使材料在加工的过程中朝着微细化的方向发展.电火花磨削技术使电火花加工技术更加得细致,所以,微细化的发展是今后电火花技术发展的一个重要的趋势.提供少量的能量电源也是今后电火花技术发展的重点,所以,维系电火花技术能够完善材料加工的速度,能够在一定程度上实现多元化的加工.现在,微细多孔电火花加工技术还是比较完善的,其能够形成阵列式的孔隙,能够形成两个不同线路的磨削系统,然后对材料实现粗加工,在粗加工的基础上,能够采用微细电极,对材料的尺寸进行微细化的加工,结合超声振动的方法,能够在一定程度上完善微细电火花加工技术.电火花加工的高速高效化方向

电火花技术与传统的切削加工对比,其性能还是比较优越的,电火花技术加工材料的效率非常高,能够提高材料生产率.按照对电火花加工技术的相关原理来说,其能够提高材料的加工速度,主要在于其使用了节能的电源,能够在一定程度上使加工时的电力更加得充足,从而能够提高电火花加工技术的用电效率,在传统的材料加工过程中,电能的利用率还不到30%,很多电能都通过大量的电阻消耗,所以在电火花加工中采用新型的电源,能够完善电火花加工的用电率,使电能损耗能够减少.电火花加工技术是运用了铣削技术的,在材料的形状比较复杂时,电火花铣削加工技术能够结合复杂的电极,从而能够节省电极在制作过程中消耗的大量的时间,电火花铣削加工技术要分析电极消耗的电能,分析其补偿问题,而且还会受到外界因素的影响,所以,在对电极损耗进行分析时,尽量采用在线分析的方法,从而能够在一定程度上完善加工的效率.在气体的介质中进行电火花铣削加工技术,其可以运用自动化的手段,使加工的效率能够显著的提高,而且能够结合伺服系统,节省了一半的时间.而且其能够借助直线电机加工的方法,这种方法在材料加工时性能更加得稳定,使材料的性能更加得完善,即使在对深小孔进行加工,也能够在一定程度上借助电磁式的驱动程序,使电火花的加工效率提高.运用了先进的技术手段,借助了与电火花加工技术配套的机床技术,从而能够实现对加工的控制,建立模型,从而实现电火花加工技术的高效发展.绿色环保的电火花加工和复合加工方法

在采用电火花加工技术对材料进行加工时,不用使用液体冷却的方法,在材料加工时采用的是气体作为介质的,这符合可持续发展的加工模式.在实际的应用中,电火花加工中会产生大量的工作液,这些工作液会造成很严重的污染,在这些工作液中含有大量的碳氢化合物,这些化合物能够在空气中挥发,从而导致空气污染.而且在电火花加工时,在高温的条件下,会形成大量的烟气,这些烟气中含有大量的二氧化碳和一氧化碳,直接会对人体不利.这些气体还会对机床产生腐蚀作用,在加工的过程中形成电解质的废物,对水资源和土地资源造成极大的污染.在现在的电火花加工技术中,逐渐实现了采用气体介质的方式,这样就不会产生大量的废气和废水,从而能够实现环保型的加工,而且其加工的成本是比较低的,在加工的过程只需要采用空气就能够完善材料的加工.现在,气中电火花加工技术还不太成熟,还在研发的过程中,但是在不久的将来,其一定可以得到很好的应用.电火花加工技术也可以结合超声进行加工,这样能够提高加工的速度.新研发的电火花加工工艺

要使电火花加工技术能够走得更加得长远,就必须不断研发新技术,从而能够为材料的加工提供动力.现在,在电火花加工技术中,主要是对绝缘陶瓷加工技术进行研究,这种加工方法实现了新的突破,能够在一定程度上使电火花加工技术的内容加以扩宽,使其研究方向更加得广泛.在对传统的电火花加工技术进行研究的过程中,其局限性在于只能运用液体介质,所以还是会产生一定的污染.在使用绝缘陶瓷技术进行材料的加工时,其能够突破导电材料自身的限制,能够通过在陶瓷的表面覆盖电极的,从而能够实现对电极区域的加工.然后将产生的一氧化碳和二氧化碳气体去除.现在,新型的电火花加工技术,如立式旋转电火花切割加工工艺实现了长足的发展,能够实现连续的切割,防止了断丝的发生,而且在材料的加工中具有较强的稳定性,能够减少材料表面的粗糙度.这项技术在原理方面呈现出很多优点,其能够分析材料的加工机理,能够从加工的动力学角度去完善加工的效率,但是,这项技术才开始投入使用,所以还需要进一步的完善,而且相关的设备也需要完善,应该建立起配套的设备.结语

现在,电火花加工技术已经在各个行业得到了广泛的使用,其发展前景还是比较好的,所以,在运用电火花技术进行材料的加工时,尽量提高其效率,减少污染,使材料的加工朝着精细化和微细化发展,结合超声技术,使材料的加工效率更高.参考文献

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