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反向工程的概念范文1
人们观念中的山寨产品并不尊重知识产权，存在低价，质量低劣，只做到形似神不似，功能与正版差距很大的这些元素。事实上“山寨”一词并没有准确的定义，并经不起推敲。因此并不能将所有的反向工程后获得的模仿技术的行为归于此类。对外经贸大学国际经贸学院国际商务研究中心主任王健曾为“山寨”正名，他认为“山寨”产品只是一个噱头，仅仅是一种营销方式，仔细对比，很多被“山寨”的产品，与正版产品形似神不似，从软件硬件来看，均未侵犯知识产权，事实上很多“山寨”都不侵权。
反向工程的合法认定
反向工程的利用是不是构成侵权，浙江广诚律师事务所赵小雷律师就法理与实践的方面对此进行了分析。他认为，在自2007年2月1日起施行的《最高人民法院关于审理不正当竞争民事案件应用法律若干问题的解释》（以下简称《解释》）的第十二条，通过自行开发研制或者反向工程等方式获得的商业秘密，不认定为《反不正当竞争法》第十条第（一）、（二）项规定的侵犯商业秘密行为。前款所称“反向工程”，是指通过技术手段对从公开渠道取得的产品进行拆卸、测绘、分析等而获得该产品的有关技术信息。当事人以不正当手段知悉了他人的商业秘密之后，又以反向工程为由主张获取行为合法的，不予支持。
根据《反不正当竞争法》规定，商业秘密是指不为公众所知悉、能为权利人带来经济利益、具有实用性并经权利人采取保密措施的技术信息和经营信息。这里第一个构成要件就是“不为公众所知悉”。最高人民法院《关于审理不正当竞争民事案件应用法律若干问题的解释》（法释〔2007〕2号）规定，所谓“不为公众所知悉”是指有关信息不为其所属领域的相关人员普遍知悉和容易获得。但是具有下列情形之一的，可以认定有关信息不构成不为公众所知悉，也就是说这些信息已经为公众所知悉，不构成商业秘密：（一）该信息为其所属技术或者经济领域的人的一般常识或者行业惯例；（二）该信息仅涉及产品的尺寸、结构、材料、部件的简单组合等内容，进入市场后相关公众通过观察产品即可直接获得；（三）该信息已经在公开出版物或者其他媒体上公开披露；（四）该信息已通过公开的报告会、展览等方式公开；（五）该信息从其他公开渠道可以获得；（六）该信息无需付出一定的代价而容易获得。上述对此做出了规定，从法条上看如果通过正规途径运用反向工程获悉的商业秘密不属于侵犯商业秘密的行为。
另外通过正规途径运用反向工程获得的商业秘密运用到相关产品中不构成侵权，但其中有两点需要注意：第一，如果通过正规途径获取的是获得国家专利的商业秘密，按照法条获得国家专利的商业秘密也是商业秘密，所以也不构成侵犯商业秘密的行为，但按《专利法》第十一条：发明和实用新型专利权被授予后除本法另有规定的以外，任何单位或个人未经专利权人许可，都不得实施其专利，即不得为生产经营目的制造、使用、许诺销售、进口其专利产品或使用其专利方法以及使用许诺销售、销售、进口依照该专利方法直接获得的产品，外观设计专利被授予后，任何单位或者个人未经专利权人许可，都不得实施其专利，即不得为生产经营目的制造销售、进口其外观设计专利产品。因此，虽构不成侵犯商业秘密的行为，但如以生产经营为目的，将相关商业秘密应用到产品中去即违反《专利法》。所以结合《解释》和《专利法》可以理解为通过正规途径和反向工程获得的未获得专利的商业秘密并将以生产经营为目的应用相关商业秘密的行为是不合法的。
这里有一点需要强调的是《专利法》第五十条：一项取得专利权的发明或者实用新型比前已经取得专利权的发明或者实用新型具有显著经济意义的重大技术进步，其实施又有赖于前一发明或者实用新型的实施的，国务院专利行政部门根据后一专利权人的申请，可以给予实施前一发明或者使用新型的强制许可。在依照前款规定给予强制许可的情形下，国务院专利行政部门根据前一专利权人的申请，也可以给予实施后一发明或者实用新型的强制许可。《解释》第十二条可以说是对《专利法》第五十条的具体操作的规定，即是在未经专利权人的许可的情况下，第三人可以通过正规途径的反向工程获知专利技术的商业秘密，在此基础上去进行技术革新，如果这种技术革新具有显著经济意义的重大技术进步，法律即规定其合法性。所以我们在某种程度上可以理解《解释》第十二条与《专利法》第五十条存在着一定的稳定的必然关系。
第二，如果通过正规途径运用反向工程获取的是获得国家专利的外观设计专利权的产品商业秘密，通过对以上法条的解释，获得的商业秘密行为不是侵犯商业秘密的行为。《专利法》中对什么样的情况下构成侵犯外观设计专利权的规定也不是很明确。
一般可以认为，私权之间所形成的“禁止条款”与反向工程豁免公共政策相违背，构成商业秘密权利滥用，因此该禁止条款效力理应不予认可。换言之，在商业秘密法保护中，商业秘密权利人无权阻止社会公众通过反向工程这一正当手段对其商业秘密信息的获取（法律或者行政法规对于某些客体如计算机软件禁止反向工程的，依照有关法律或者行政法规的规定处理），除非技术权利人申请专利保护。当然，在适用反向工程豁免时，其中已知产品必须是以正当和诚实的方式获得的，例如从公开市场购买、公共领域获得，方可豁免。
反向工程知识产权诉讼的手段
反向工程推动技术的不断进步，技术进步又会促进反向工程，而作为知识产权的所有者，既要发展技术，利用反向工程，又要对其知识产权进行保护。因此对反向工程又有诸多的限制。
反向工程在司法解释中被定义为，通过技术手段对从公开渠道取得的产品进行折卸、测绘、分析等而获得该产品的有关技术信息。为避免该条款被滥用，司法解释同时规定：“当事人以不正当手段知悉了他人的商业秘密之后，又以反向工程为由主张获取行为合法的，不予支持。”
中国开源软件推进联盟专家委员会陈伟博士告诉本刊记者，就集成电路芯片而言，由于布图设计的全部图形分别存在于集成电路表面下不同深度处，所以实际中多采用逐层剥蚀，再用显微摄影技术将其拍摄下来，测出其尺寸即可复制出全套布图设计。反向工程的方法在集成电路工业的发展中起着巨大的作用，世界各国厂商无不采用这种方法来了解别人产品的发展，如果严格禁止这种行为，便会对集成电路技术的进步造成影响，所以各国在立法时都在一定条件下将此视为一种侵权的例外。为了教学、分析和评价布图设计中的概念、技术或者布图设计中采用的电路、逻辑结构、元件配置而复制布图设计以及在此基础上将分析评价结果应用于具有原创性的布图设计之中，并据此制造集成电路，均不视为侵权。但是，单纯地以经营销售为目的而复制他人受保护的布图设计而生产集成电路，应视为侵权行为。
据陈伟分析，计算机软件反向工程的合法性，一直是计算机软件知识产权保护中争议较大的问题。到目前为止，尚无任何国家在其软件保护法中允许对软件实施反向工程的行为。因为软件作为一种技术产品要考虑到产品的兼容性，所以绝对禁止反向工程行为可能影响软件技术的发展。
反向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，反而可以成为知识产权所有者保护中的一把利剑。例如在集成电路领域和软件领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以利用反向工程技术来寻找证据。
反向工程的概念范文2
[关键词]KANO理论，技术人员，胜任特征
[中图分类号]F272.92 [文献标识码]A [文章编号]1006-5024（2013）07-0044-04
[作者简介]李晓非，北京信息科技大学经济管理学院讲师，博士，研究方向为企业管理；
金春华，北京信息科技大学经济管理学院副教授，研究方向为企业管理；（北京100192）
邵球军，中国中钢股份有限公司金融投资事业部职员，研究方向为企业管理。（北京100080）
一、引言
随着科学的发展，技术继劳动力、资本之后成为人类社会中又一重要的生产要素，并且在生产过程中的作用日益凸显。作为技术的创造者和实施者，技术人员的素质是构成组织的核心竞争力的重要因素。技术人员是指从事专业技术研发、管理和操作的人员，科研人员、工程技术人员、技术管理人员、会计人员、统计人员、医生、教师、律师等都属于技术人员。本研究中的企业技术人员特指在企业中从事生产技术研发、管理和操作的人员，企业的财务人员、法律人员不在研究范围内。
企业中的技术人员属于典型的知识型员工，具有专业性、创造性、复杂性、团队性等特征。技术人员所进行的知识性劳动使其工作过程与工作结果具有更大的模糊性，难以用工作数量、工作时间等直接性指标度量。如何对技术人员的能力、素质、绩效进行评价一直是企业人力资源管理中的难题，胜任特征理论的引人为该问题的解决提供了有效的方法。
胜任特征理论由McClelland于1973年提出，Mc-Clelland指出，胜任特征是指能将高绩效者与一般绩效者区分开来的行为技能和个人特征，并且主张用胜任特征测试代替智力和能力测试进行人员的选拔与考核。1994年，Spencer和McClelland又提出了鉴别胜任特征和基准胜任特征的概念，其中基准胜任特征（ThresholdCompetency）是指某类人员从事工作所必须的基本要求，能够通过短期培训和教育而获得。鉴别胜任特征（Differentiating Competency）是指那些短期内难以发生改变的特征，是高绩效者在其岗位上取得成功的必要条件。胜任特征理论引入我国之后，被广泛地应用到管理、教学、销售人员的管理中。
国内的一些学者将胜任特征的理论和方法引入到技术人员管理中，如马欢欢等以IT企业研发人员为对象，利用问卷调查和统计分析的方法确定团队协作、成就导向、思维能力、专业能力、学习创新能力、客户服务能力、信息搜寻共7项IT企业研发人员胜任特征；赵西萍等在对软件工程师工作内容进行分析的基础上，对软件工程师的胜任特征结构进行了实证研究，最终确认成就导向、思维能力、团队协作、主动性、坚韧性5项胜任特征；温柏坚等以G企业为例，通过实证分析的方式确定技术人员任务导向、专业敏感性、监控能力、沟通能力、成就导向、全局观念、果断性、创新性、信息寻求共9项胜任特征。；廖建桥等在对现有文献进行分析的基础上总结出技术人员自信、解决问题的能力、主动性、坚韧、分析式思维、概念式思维、成就导向、创新意识、关注质量与程序、责任心、学习能力、专业知识与技能、沟通能力、团队合作、信息寻求能力15项胜任特征，并与管理者胜任特征进行对比分析。
目前关于技术人员的胜任特征的确定主要采用行为事件访谈的方法，行为事件访谈法通过对高绩效者与低绩效者行为事件的编码和统计分析确定研究对象的胜任特征要素。由于这种方法是从研究者的角度对技术人员的胜任特征进行提炼，其研究结论受到研究者水平和知识结构的影响，经常会将技术人员的基本素质和取得成功的要素相混淆，不能有效地对技术人员基准胜任特征和鉴别胜任特征进行区分。
针对现有研究上的不足，本文利用KANO理论的思想方法，通过调查问卷和统计分析的方式对技术人员的鉴别胜任特征和基准胜任特征进行分析。
二、研究方法与步骤
（一）KANO模型
KANO模型来源于心理学家Herzberg提出的双因素理论，1984年日本学者高桥文夫、狩野纪昭将双因素理论引入制造业产品质量领域，提出了质量管理的KANO模型，这一模型根据产品质量与顾客满意程度的关系（图）将产品质量分为五个层面。
1.魅力要素（Attractive Element）：当产品具备这一要素，顾客会感到非常的满意；但是，即使这一要素欠缺，也不会引起顾客的不满。
2.一元要素（One-Dimensional Element），此类要素具备的程度愈高，顾客就愈满意；具备程度越低，顾客就愈不满意，质量要素与顾客满意呈线性关系。
3.当然要素（Must-be Element）：此类要素是顾客认为产品应该具备的基本质量。当要素具备时，并不会引起顾客的满意；但是，这种要素一旦缺失时，则会造成顾客不满。
4.无差异要素（NO Interest-Indifferent Element）：这种要素无论具备与否，对顾客的满意程度都不会产生影响。
5.反向要素（Reverse Element）：如果产品具备了此类要素便会引起顾客的不满，未具备却会使顾客满意。
KANO理论的提出使人们对产品质量形成了新的认识：并不是所有的质量要素都能够提高顾客对产品的满意程度，对于那些当然要素而言，顾客仅将这些要素看作某个产品应该具备的基本质量，即使企业提高产品的质量，也不会使顾客感到更加满意。KANO模型提出后，在质量管理、教育管理、消费者行为等领域得到了广泛的应用，学者们普遍采用调查问卷的方法对各类要素进行划分。
（二）研究步骤
KANO模型的核心思想在于从顾客的视角对产品质量的构成要素进行划分，进而将那些产品所必须具备的基本质量要素和那些能够提高顾客满意程度的质量要素相区别。我们可以借助这一思想解决企业技术人员胜任特征的划分问题。
根据Spencer和McClelland对胜任特征的定义，胜任特征被划分为体现对象基本素质的基准胜任特征和将高绩效者与低绩效者相区别的鉴别胜任特征。技术人员的工作行为与工作成果具有很强的模糊性，难以采用定量的数据进行准确描述。因此，目前对技术人员绩效的考核往往采用相关人员（上级主管、相关部门、客户等）对技术人员进行评价的方式。从这一角度看，技术人员的鉴别胜任特征就表现为那些能够引起相关人员满意的因素，而技术人员的基准胜任特征则表现为相关人员所认为的技术人员必备素质。本研究从相关人员对技术人员评价的角度，通过相关人员调查问卷和统计分析的方式对企业技术人员胜任特征的要素进行了分析。
1.调查问卷的设计与发放。综合现有文献中关于技术人员胜任特征的研究成果，对其中的一些项目进行整理与合并，并与人力资源管理专家和企业管理者进行了访谈，最终确定20项企业技术人员胜任特征要素，分别是成就导向、创新意识、分析能力、概念性思考、沟通能力、果断性、坚韧性、监控能力、解决问题能力、服务意识、全局观念、团队合作、信息寻求能力、学习能力、责任心、主动性、专业敏感性、专业知识与技能、自信心、反思能力。问卷依受访者对技术人员某一要素具备与未具备的感受，区分为“不喜欢”、“能忍受”、“毫无感觉”、“理所当然”、“喜欢”五项，依受访者的实际感受作答。
为了保证问卷的普遍性，选择10家企业作为实证分析的对象，这10家企业以电子、信息、生物等高技术企业为主，也涵盖了冶金、汽车等传统的企业。向样本企业技术部门主管、生产部门员工和主管、销售部门员工和主管、采购部门员工和主管，以及这些企业的客户共发放问卷200份，回收177份，删除漏填、大量选项相同以及在正向反向问题上持有相同答案的问卷34份，共获得有效问卷143份。
2.问卷结果的统计。被调查者对正向和反向问题的答案可得到5×5种可能的回答组合，根据KANO理论对各种组合对应的特征进行定义，如表1所示，表中，“A”表示魅力要素；“0”表示一元要素；“M”表示当然要素；“I”表示无差异要素；“R”表示反向要素；“Q”表示有问题的回答。
统计问卷中各种组合的比例，然后根据各种组合所对应的要素性质，统计每个项目的要素总和，要素出现的比例表明了受调查者关于某项目应属于某种要素的倾向性态度，要素比例高则项目属于该要素，反之则不属于该要素。
3.胜任特征要素的划分。确定每个项目属于哪种要素后，根据每个要素的特征建立其与企业技术人员胜任特征的联系。
（1）当然要素。技术人员具备这些要素并不能使相关人员感到满意，但是如果技术人员不具备这些要素则会引起相关人员的不满。这些都只是技术人员所应具备的基本素质，仅仅具备这些素质的员工并不能成为高绩效的技术人员，这些要素应属于技术人员基准胜任特征。
（2）魅力要素。技术人员不具备时不会引起相关人员的不满，但具备这些要素时，相关人员就会对他们的工作感到满意。如果技术人员在这些方面表现较好，则会获得更多的认可，因此这些要素应属于技术人员鉴别胜任特征。
（3）一元要素。技术人员具备这些要素时，相关人员就会对他们的工作感到满意，不具备这些要素时相关人员就会对他们产生不满。这表明技术人员在这些要素上表现越好，相关人员就会对他们的工作越满意，技术人员的绩效水平也越高，这些要素应属于鉴别胜任特征。
（4）无差异要素。无论技术人员是否具备这些要素，都不会影响相关人员对其工作的印象，因此无法对绩效不同的技术人员进行区分，与其胜任特征无关。
（5）反向要素。技术人员具备这一要素时相关人员对其工作感到不满，不具备这一要素时相关人员则会感到满意，这种要素的存在对技术人员的工作将会产生负面影响，与其胜任特征无关。
三、研究结果与分析
根据调查问卷的结果，统计每个项目正反向问题答案的组合，确定该项目对应各要素的比例。下面以“成就导向”项目为例说明其计算过程。由于在问卷筛选时将正反向问题答案相同的问卷删除，仅统计魅力要素、一元要素、当然要素、无差异要素、反向要素的比例。
Step1：统计正向和反向答案数量，如表2所示。
Step2：将表2中各组合的数量和表1相对应，计算各要素的总和及比例，如表3所示。
Step3：判断要素性质。
通过表3的结果可以看出，魅力要素的比例最高，应将“成就导向”归为魅力要素。
Step4：胜任特征要素划分。
魅力要素是那些能够使相关人员对技术人员作出更高评价的要素，因此，应将其划分为鉴别胜任特征。
同理对其他19个项目的胜任要素性质进行判断，结果如表4所示。
从表4可以看出，成就导向、概念性思考、果断性、监控能力、信息寻求能力、专业敏感性、反思能力7个项目属于魅力要素；创新意识、分析能力、服务意识、学习能力、主动性5个项目属于一元要素。当技术人员在这些项目上表现更好时，相关人员会对其予以较高的评价，因此将这些要素归为鉴别胜任特征。
沟通能力、坚韧性、解决问题能力、全局观念、团队合作、责任心、专业知识与技能、自信心8个项目属于当然要素，这些是技术人员所必须具备的基本素质，因此将这8个项目归为基准胜任特征。
四、结论与建议
反向工程的概念范文3
关键词 模拟电子技术；非线性；工程近似分析方法
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）30-0074-02
1 引言
模拟电子技术（简称模电）课程内容抽象，教师难教、学生难学，教师教得辛苦、学生学得痛苦。主要原因在于低年级工科学生习惯于线性思维和科学理论的精确计算，不太理解实际应用的工程近似分析。因此，培养学生的工程思维是模电课程学习入门的关键。
模电中的二极管、三极管都是非线性器件，其PN结的电压、电流关系是指数方程[1-2]，相关电路需要用图解法或迭代法求解，图解法需要已知特性曲线，迭代法计算非常复杂，因此都不实用。在一定的条件下将非线性器件线性化，简化模型、方便分析和计算，这就是工程近似分析方法[3-4]。非线性器件的工程近似分析方法几乎贯穿了整个模电课程，正确地分析与处理非线性特性对模电课程的学习非常重要。二极管、三极管等电子器件不仅具有非线性特征，而且其参数还因工艺制造的原因产生分散性，实际特性曲线与手册上的参考特性曲线之间存在差异[5]，在各种模拟电路的计算中，绝对精确是不可能的，也没有多大的实际意义。在允许的误差范围内，进行定性分析、定量估算的工程近似方法，才是分析解决问题的核心和关键。
本文对二极管的工程近似模型、集成运放的虚短和虚断、深度负反馈条件下的近似计算等进行了深入的分析，其本质都是对非线性问题进行线性化的近似处理。本文的研究表明，这种方法非常适合于模电课程中相关问题的分析与计算，对模电教学有很大的帮助。
2 二极管的工程近似模型
如图1所示，虚线部分为二极管的实际伏安特性，表达式为。其中，uD、iD分别为二极管两端的电压、电流，IS为二极管的反向饱和电流，UT为温度的电压当量。实线部分为简化后的工程近似模型。当外电压比管压降大得多时，可采用理想模型分析，其正偏管压降为0 V，反偏电阻为无穷大，反向电流为零；当二极管的电流大于1 mA时，二极管的压降近似恒定为0.7 V，可采用恒压降模型分析；在恒压降模型的基础上，做一定的修正得到折线模型，此时，二极管的压降不再恒定，而是随正向电流的增加而增加；当二极管外电压在小范围内Q点附近动态变化时，可采用小信号模型分析，其斜率的倒数就是微变电阻，表达式为，其数值大小与静态工作点Q有关。由此可见，通过合理的工程近似，非常复杂的指数关系特性曲线简化成了直线关系，大大地方便了分析计算。
3 集成运放的虚短和虚断
集成运放采用半导体工艺，将大量的三极管、电阻、电容等元件制作在同一块芯片上，包括输入级差分放大、中间级电压放大和输出级功率放大，其电路模型如图2所示，P、N两端分别为同相和反相输入端。一般来说，输入电阻ri≥106 Ω，输出电阻ro≤100 Ω，开环增益为104―106，输出电压的范围为U-
在实际的放大电路中，一般存在负反馈作用，使uN自动跟踪up，净输入uid=up-uN≈0，这种现象称为虚假短路，简称虚短；而输入电阻很大，两输入端的电流ip=iN≈0，这种现象称为虚假断路，简称虚断。虚短是本质，虚断是现象。这两个概念对于分析线性电路具有非常重要的工程意义。
如图5所示的T型网络反相比例运算电路，利用虚短和虚断的概念，很容易得到输出电压：
4 深度负反馈条件下的近似计算
在电子电路中，反馈是指将电路输出量的一部分或全部通过反馈网络，用一定的方式送回到输入回路，以影响输入量的过程，体现了输出信号对输入信号的反作用。
实际放大电路常用负反馈来改善性能，其控制框图如图6所示，在深度负反馈情况下，可忽略净输入量，即xid≈0，xi≈xf，闭环增益。利用这种工程近似方法可方便地计算闭环电路增益。
如图7所示的差分放大电路，T1、T2管基极之间的净输入电压ui≈uf 、uid≈0，利用深度负反馈条件下近似计算，容易得到闭环电压增益：。
5 结束语
在各种模拟电路的计算中，精确是相对的，近似是绝对的，工程近似思维模式贯穿了整个模电课程。因此，在模电课程教学过程中，应将工程理念融入教学和实践中，培养学生学以致用的理念，引导学生建立非线性工程思维模式。抓住主要矛盾，理解问题的本质，培养近似计算的工程思维方法；忽略次要矛盾，将复杂的问题简单化，寻找解决工程问题的有效途径。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础：模拟部分[M].5版.北京：高等教育出版社，2008.
[2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].3版.北京：高等教育出版社，2003.
[3]王建平，马卫国.模拟电子技术实验教学改革与探索术[J].中国教育技术装备，2012（30）：116-117.
反向工程的概念范文4
关键词：建构主义；认知灵活性理论；热工理论
作者简介：衣晓青（1956-），女，山东青岛人，长沙理工大学能源与动力工程学院，教授；石尔（1979-），女，湖南长沙人，长沙理工大学能源与动力工程学院，讲师。（湖南 长沙 410004）
基金项目：本文系2011年湖南省普通高等学校教学改革研究立项项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0069-02
“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”既是热工理论的三大主干课程，又是能源动力类专业（方向）的主要技术基础课。传统的教学宗旨倾向于各门基础课程自成科学体系，分别独立教学，为后续专业课程打下牢固基础。但是这种传统的教学模式死板，致使学生缺乏学习兴致，不易明确学习目的。建构主义的认知灵活性理论发现了新的教学要素——“案例教学”。按照认知灵活性理论，对以上热工理论三大基础主干课程进行优化整合，以热能动力类专业为场景，建构诸多新的知识点教学，组织全新的热工理论基础课程体系，可以使热工理论基础课教学克服以上不足。
一、打破僵化教学：认知灵活性理论的应用
建构主义教学理论冲破了传统教学模式，克服了“填鸭式”教学把学生作为小绵羊驯服的弊端。[1]作为建构主义教学理论中的一个分支，斯皮罗提出的“认知灵活性”理论很好地解决了“死记硬背”传统与极端建构主义（忽视抽象养成）之间的矛盾。认知灵活性理论的主要思想就是：通过情景（境）展现基本概念和基础理论工具，学生既可以掌握基础理论知识，又可以按抽象思维方式，放开视野寻找新的分析问题的工具。
为了解决传统与极端的冲突，斯皮罗把知识抽象为两种不同性质的结构：良构的与非良构的两种领域。[2]良构的即是指：按照抽象思维，从概念到原理的演绎解析的知识体系，符合科学意义上的正统规范。非良构的即是指：在具体场景（案例）中，隐透出的各种良性结构的知识叠合；这种叠合的基础知识能够解释或解决具体场景问题；不同的场景有不同的良性结构知识叠合的诠释。由此得出结论，良性结构知识就存在于非良性结构知识之中，“认知灵活性”教学就可以让学生通过非良性知识教学获得更加深刻的良性结构的系统知识，而且是积极主动地、生动有趣地接受之。
热工理论是研究热（能）在释放、转换和传递中的流体流动及传热传质等问题的科学，涉及流体运动规律、热（能）转换与传递规律。按照认知灵活性理论的教学观，热工理论基础课教学也可分类为良构性和非良构性。热工理论的三大主干课程“工程流体力学”、“工程热力学”和“传热学”分别作为单独体系教学的基本概念、基本理论和基本知识的层次组织结构，应属于良构性领域，其传统的教学方式就是从概念到概念、从原理到原理、从公式到公式的演绎解析，逻辑性很强，范式文本较固定，程式较稳定，测验作业较死板。
“认知灵活性”教学理论认为，这种教学方式僵化、被动，既不能启动学生的兴趣，也不能启发学生的创造想象力，学生容易落入死记硬背、教条主义的套路，缺乏广泛的知识联系和举一反三的思维训练，更缺乏给学生以另辟蹊径的想象空间。如果以流体介质为对象将热工理论三大主干课程进行优化整合（杂交），并以热工理论应用为主线，将能源动力类相关专业作为场景，构成非良构性知识结构，其所涉及的具体问题具有复杂背景和综合影响因素，能够从问题入手引出综合知识的有机联系，开阔学生发展思路，引导学生融会贯通，指导学生熟知专业背景。这种按照认知灵活性教学理论建立起来的热工理论基础课程的非良构性知识体系会冲破传统的各自为主的单科系统性的课程教学模式，有利于克服“高分低能”的应试教育倾向，培养面对知识时代和信息社会的创新型人才。
二、创建问题教学：热工理论基础三大主干课程的优化整合
认知灵活性理论认为：学习者在建构知识意义的过程中，只有对知识进行多维表征，才能达到对知识的全面理解和灵活运用。这也是指导热工理论基础三大主干课程进行优化整合的基本思想。热工理论基础三大主干课程“工程热力学”、“传热学”和“工程流体力学”是主要以流体介质为研究对象而紧密联系在一起的动力类技术基础性课程，三门课程相互依存，共同构成了热工理论的主干课程体系。其中，工程流体力学是研究流体介质的位置势能、压力势能和动能之间的相互作用的关系；工程热力学是研究热能与机械能之间的相互转换的规律；传热学是研究热量从高温部分传递到低温部分的机理。由此可见，能（热）量转换与守恒定律是热工理论三大主干课程进行优化整合的内在动力。
基础课理论自身系统的完善性使任何改动需求都带有相当大的难度，只有进行优化整合，才能在不断调整和深化过程中发展新的学习要素。例如，“传热和流体流动的数值方法”课程就是将传热学、流体力学知识进行融合后加入到数值计算科学这一更为广泛的学科领域，为热工理论知识的进一步发展奠定了基础。同时，通过这一知识的优化整合，多维表征得以实现，使学生建构起在热科学和流体科学中可以直接迁移和引用的关于热物理方面的知识，超越了封闭、孤立课程所给的单一信息模式。
如果说热工理论的三大主干课程“工程流体力学”、“工程热力学”和“传热学”分别作为单独体系教学是良性结构知识的传授，那么，把“三课”拆分，再按照具体能量转换的场景问题有机组合，这种教学模式就属于非良性结构教学。乔纳生等人的研究把前者称作低阶学习阶段，把后者称作高级学习阶段。[3]高级学习阶段优于低级学习阶段的实质就是变公式学习为问题学习。问题学习对于热工基础理论教学来说，打破其三大主干课程的各自理论体系是必然的，是要针对具体的场景问题而进行知识交叉组合。值得注意的是：根据认知灵活性教学理论，这种知识体系重组，必须避免极端建构主义干扰，必须遵循“专业问题、溯本求源、知识联系”三原则，才是优化的、高级的教学模式。
三、重复多变教学：能源动力类专业问题逆向渗透于热工理论基础课程
非良构的知识体系与良构性知识体系的区别就在于：一是前者比后者建立的概念庞大、复杂，它往往是多个不同学科孤立概念的交集；二是前者比后者建立的概念有很大的多变性，这是由问题教学场景多变性所决定的。热工理论基础知识在航天、航空、热能动力、化工、核热工、低温工程、冶金热工、微电子技术、材料和建筑等各个领域都有具体的应用，从知识体系的角度来看，其展现的知识点都是非良性的。实际上，在能源动力类相关专业的不同场景下，其呈现的非良性知识结构也存在着很大的差异性。例如，工程热力学中的热经济性指标在热机循环中的应用是热效率，而在制冷循环中的应用是制冷系数。这说明热经济性概念在实际应用过程中具有复杂性。又如，流体力学在电厂中的应用以管内流动、物体绕流为主，而在建筑环境与设备工程专业中的应用以室内外环境通风、换气的流动为主。传热学中对于散热器来说需要强化传热效果，对于建筑物屏蔽掩体则要抵制传热。
在针对能源动力类专业的热工理论基础课程进行新的建构中，按照认知灵活性教学理论，必须将原有良性结构体系的知识与专业场景结合起来。这种有专业针对性的知识渗透，有学者称其为专家知识学习阶段，属于更高层次。[2]比如，把能源动力类专业（方向）的“流体力学”、“泵与风机”两门课程整合为热工理论基础课“泵与风机的流体流动”一章，以流体力学知识为基础，反映了流体力学基本原理在流体机械中的具体应用场景，通过多媒体教学课件可以使学生建构泵与风机工作原理和结构的多维图式，达到对流体力学基础理论知识全面理解和灵活运用的目的。
按照斯皮罗的认知灵活性理论规范，对应专家知识学习阶段的教学模式即“随机通达教学法”，它的主要特点就是针对专业的众多场景链，反复从不同问题视角，以不同的基本知识、基本公式、基本理论的多样组合，不断给予学习者良性知识的刺激，这会使学习者通过反复的从各种变式到抽象的过程，不断加深对良性结构知识的各种理解，而且有助于学习者历练分析问题和解决问题的能力，发挥创造性思维，为今后在专业上有所建树打下坚实的学习基础。贯穿于这一思想的新的“热工理论基础”课程体系，组织“锅炉工质流动与热交换”、“汽轮机流体流动与功能转换效率”、“热力发电厂工质循环与热效率”等章节，探讨基于专家知识学习理念的非良构知识领域的显性建构，加入热能动力类专业知识对热工理论基础课的反向渗透，有效增加课程教学的深度和广度这一结果就自然生成了。
除了书本专业知识的反向渗透以外，通过与科研、生产单位合作的科研课题的有机结合，也是专家知识学习阶段的案例来源。例如，教师通过某钢铁公司锅炉尾部烟道声学振动问题的科研活动，向学生们提出卡门涡街产生机理、影响因素以及卡门涡街产生后对设备及系统的危害和消除卡门涡街的措施等诸多学科问题，从而认知基本理论。
参考文献：
[1]朱新卓.中国高等教育管理学：从拔苗助长到建构主义[J].高等工程教育研究，2005，（2）.
反向工程的概念范文5
关键词：预应力混凝土；等效荷载；荷载平衡法；综合弯矩
Abstract: the load balance method for the design and calculation of prestressed concrete a revolutionary role. It with prestressed concrete's third concept as the basic principle of equivalent load as the medium, to simplify common prestressed concrete structure for reinforced concrete structures and the equivalent load joint form. This paper introduces the basic principle of load balance method, and with simple example calculation to strengthen understanding.
Keywords: prestressed concrete; Equivalent load; Load balance method; Comprehensive bending moment
中图分类号：TU311.4 文献标识码：A
0. 引言
荷载平衡法是美籍华人林同炎教授首先提出来的。根据预应力混凝土的第三种概念：预加应力可以认为是对混凝土构件预先施加与使用荷载相反方向的荷载，用以抵消部分或全部工作荷载――荷载平衡法正是基于该原理。荷载平衡法对简支梁的设计意义不大，主要是帮助设计人员合理选择预应力筋线型和预加力的大小，以减少使用条件下的挠度；但对连续梁、平板、框架等较复杂结构的设计则非常有用。
1. 等效荷载
一般来说，预应力筋对梁的作用，可用一组等效荷载来代替。这种等效荷载一般由两部分组成：一是在结构锚固区引人的压力和某些集中弯矩；二是由预应力筋曲率引起的垂直于束中心线的横向分布力，或由预应力筋转折引起的集中力。该横向力可以抵抗作用在结构上的外荷载，因此也可以称之为反向荷载或等效荷载[1]。
曲线预应力筋在预应力混凝土梁中最为常见，且通常都采用沿梁长曲率固定不变的二次抛物线形，以图1-1所示简支梁为例来说明。简支梁配置一抛物线筋，跨中的偏心距为e，梁端的偏心距为零。所以由预应力Np产生的弯矩图也是抛物线的，跨中处弯矩最大值为Np•e，离左端处的弯矩值为 。
图1-1简支梁的等效荷载
将M对x求二阶导数，即可求出这弯矩引起的等效荷载q，即：q=d2M/dx2=-8Npe/L2 。式中的负号表示方向向上，故曲线筋的等效荷载为向上的均布荷载(严格说抵消荷载方向应垂直于束中心线，但由于角度甚小，可近似认为垂直于梁中心线)，如图1-1所示。曲线预应力筋在梁端锚固处的作用力与梁纵轴有一倾角，可由曲线筋的抛物线方程求导数得到。对跨中垂度为e的抛物线形束，其曲线的一般方程为[2]：y=4e[x/L-(x/L)2]。该曲线预应力筋束的斜度为：y’=4e/L(1-2x/L)。当x=0或L时，y’=±4e/L。由于抛物线的垂度e相对于跨度L很小，这样梁两端锚具预加力Np下的竖向分力与水平分力可分别表示为：Npsinθ=4Npe/L，Npcosθ=Np。
荷载平衡法用于预应力混凝土连续梁的设计,会大大简化连续梁的分析计算。荷载平衡法应用于连续梁时，除了预加力的等效荷载概念外，还应用了吻合力筋的概念。即假设预应力混凝土连续梁中的预应力筋的布置是与外荷载产生的弯矩图形状相似，并且在两端点预应力筋没有偏心，则预应力筋就平衡了连续梁上的这一部分荷载，也不产生次内力。例如两跨连续梁，在满跨均布荷载作用下的弯矩分布如图1-2(b)，当预应力筋按照图1-2(c)的形状布置时，预应力筋所产生的等效荷载恰好与外力荷载数值相同，作用力方向相反，即两者所产生的弯矩效应互相抵消，该形状的布置是吻合力筋，不产生次内力。这就使得设计计算十分简便。如果结构是按部分预应力的概念设计，则可设计为预应力的作用是平衡了结构上的部分荷载，而余下的部分荷载则由非预应力钢筋承担，按钢筋混凝土构件设计。图1-2(c)所示的是理想布筋方案，它在内支座B处有尖角，而实际施工中要求预应力筋这样的转折是很困难的。因此，对于连续梁的布筋实际上多采用图1-2(d)的形式，此方案与理想布筋方案的预应力效应有些差异，即实际布筋形式是会产生次内力的。然而，在工程设计中，往往是根据若干控制截面所确定的内力包络图进行设计的，连续梁的弯矩图又与实际布筋的形状比较相似，因此，在工程设计中还是适用的。
图2连续梁的布筋方案
2. 荷载平衡法基本原理
在第一节中已经叙述了当采用曲线形或折线形预应力钢筋时，预加力对构件的作用可以用一组等效荷载来代替，不同形状的预应力筋产生不同的等效荷载。因此，可根据给定的外荷载的形式和大小确定相应的预应力筋的形状和预应力的大小，使得等效荷载的分布形式与外荷载的分布形式相同，作用相反[3]。每一种线形布置的预应力钢筋，各有其相应的等效荷载与弯矩图形。这种竖向等效荷载和其他任何外荷载一样可直接用以计算构件的弯矩与挠度。如果根据外荷载的性质和大小将预加力和预应力钢筋线形确定使杂在梁上的外荷载刚好被预加力产生的等效荷载（方向向上）所平衡，亦即抵消，则在这一荷载平衡状态下，梁承受的竖向荷载为零，梁将如同轴心受压柱一样只受有轴心压力Np而没有弯矩，也没有竖向挠度。这种特定的等效荷载称为平衡荷载。按平衡荷载确定预应力钢筋的线形和预加力的方法称为荷载平衡法[4]。
3. 算例分析
用后张有粘结预应力混凝土设计一双跨连续矩形大梁[5]。已知两跨跨度均为18m，承受均布恒荷载为10kN/m（不包括自重），均布活荷载为30kN/m。选用φS15.2的1860低松弛钢绞线，混凝土等级40MPa。假设预应力的总损失为25%控制应力。
解：⑴选择截面尺寸：梁高h= l/18～l/12=1000～1500mm，取梁高h=1200mm，梁宽b=350mm。截面面积为：A=1200×350=4.2×105mm2，截面惯性矩为：I=bh3/12=5.04×1010mm4。梁自重为： qG2=0.42×25=10.5kN/m，均布恒荷载为： qG1=10kN/m，总恒荷载： qG= qG1 +qG2=20.5kN/m。
⑵由恒载产生的中间支座弯矩：M=-ql2/8=-830.3kN•m；由活载产生的中间支座弯矩： M=-ql2/8=-1215kN•m；由恒载产生的跨内最大弯矩：M=9ql2/128=467.0kNm；由活载产生的跨内最大弯矩：M=9ql2/128=683.4kNm。中间支座弯矩：M=-2035.3kN•m，跨内最大弯矩：M=1150.4kN•m。
⑶估计预应力的大小：假定采用抛物线预应力束。跨中预应力束中心距底面100mm，中间支座处预应力束中心距顶面100mm。等效偏心距为：e=500+500/2=750mm(如图3-1)。
设预应力束引起的等效荷载平衡全部的恒载和10%的活载，则要求平衡的均布荷载为：20.5+3=23.5kN/mNp1=ωp1×l2/(8e)=1269kN。设预应力的总损失为25%σcon，Ncon=Np /0.75=1692kN。选用φS15.2的1860钢绞线：σcon =0.65fptk=1209N/mm2，则所需预应力筋面积为： Ncon =Ncon /σcon =1400mm2。所需钢绞线根数为：n=AP/139 =11，分两束布置，一束5根，一束6根。实际预应力筋面积和预加力大小：AP =11×139=1529mm2，NPe =0.75×σcon ×AP =1386.4kN。
⑷预应力钢筋的布置：按荷载平衡法设计的预应力筋形状为理想的抛物线，在中间支座处有尖角。但在实际施工中，中间支座处的预应力筋采用反向抛物线，即：实际布置的预应力筋在跨中由两段反向抛物线相切，并有共同的水平切线；在内支座附近，用抛物线和跨内抛物线反向相切于反弯点。一般取反弯点距内支座0.1l。根据它们之间的比例可求得各抛物线的垂度。如图3-2所示：
对第一段预应力筋，等效荷载为：q1 =8Npe×el/l12= 8×1.386×106×0.5/(2×0.5×18)2 =17.1kN/m。对第二、三段预应力筋，等效荷载为：e2/e3=(0.4l/0.1l)，e2+e3=2e，e2=800mm，e3=200mm， q2=8Npe×e2/l22= 8×1.386×106×0.8/(2×0.4×18)2=42.8kN/m，q3=8Npe×e3/l32= 8×1.386×106×0.2/(2×0.1×18)2 =171.1kN/m。
等效荷载见图3-3，由等效荷载产生的综合弯矩见图3-4：
图3-1预应力梁的理想布筋图 图3-2预应力梁的实际布筋图
图3-3预应力筋的等效荷载布置图图3-4综合弯矩图
4. 结论与展望
荷载平衡法大大简化了预应力混凝土的设计和计算，是一种比较实用的简化方法，但与实际情况有一定程度的误差，需要加以改进。中国建筑科学研究院研究员陈惠玲女士提出了综合等效荷载法，该法在等效均布荷载外又考虑了等效杆端弯矩，弥补了荷载平衡法在端支座处预应力不能有偏心以及等效均布荷载对框架柱有轴力影响的不足，可直接用于计算框架在预应力作用下产生的综合弯矩以及次弯矩，扩大了荷载平衡法的计算范围[6]。
参考文献
[1]宁华, 王凤军, 王德凯. 预应力混凝土连续梁的荷载平衡法[J]. 交通科技与经济,2003第3期(总第29期), 15-16.
[2]杜拱辰. 现代预应力混凝土结构 [M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1988.
[3]熊学玉, 黄鼎业. 预应力结构原理与设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2004.
[4]赵国藩, 周氐. 高等钢筋混凝土结构学[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005.
[5]吕志涛, 孟少平. 现代预应力设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1998.
反向工程的概念范文6
一、 运用比较培养思维的灵活性。小学数学应用题有些数量关系是极其相似的，因而也具有相类似的解题思维方法。在教学中对同一解题思路和解题规律，设计不同的问题情景，运用比较的方法引导学生分析思考，不仅能使学生弄清题中的数量关系，掌握解题规律，而且有利于培养学生思维的灵活性。
如，教学工程应用题之后，让学生做以下几道练习：
1. 一项工程，由甲工程队修建，需12天，由乙工程队修需要20天，两队共同修建需要多少天？
2. 客车和货车同时分别从两地相向开出，客车行完全程要10小时，货车行完全程要15小时，经过几小时后两车相遇？
3. 学校有一笔钱用来买办公桌椅，单买办公桌可以买10张，单买办公椅可以买40把。如果买办公桌椅同样多，可以买多少套？
学生分析题以后便可以得出以下数量关系，教师可以引导学生作如下比较：
路 程÷速 度 和=相遇时间
工作总量÷工作效率和=工作时间
总 钱 数÷单 价 和=购买的数量
通过比较学生看到了虽然上述几道题的创设情境不同，但解题思路相同，都可以借用工程问题的解题方法来解答。
二、 运用比较培养思维的多向性。很多应用题的解题方法不是唯一的。教师应引导学生从多角度、多侧面去思考问题，列出不同的算式，让学生进行比较，找出解决问题的最佳途径。
如，一艘客轮从A港开往B港，已经航行了165千米，正好航行了A、B两港路程的5／9，这艘客轮离B港还有多少千米？
这是一道难度不太大的分数应用题，可以循着顺向思维用分数除法，可得解法1：
165÷5／9—165或165÷5／9（1—5／9）
可以从“求一个数的几分之几是多少，用乘法”的思路去考虑，可得解法2：
165×[（1－5／9）÷5／9] 转贴于
受到上面解法的启发，又可以循着航行的路程是离B港的几倍的思路探索，得出解法3：
165÷[5／9÷（1—5／9）]
还可以从归一法思考，得出解法4：
165÷5×（9—5）
如果循着反向思维，从返回归一考虑，学生又可以得出解法5：
（1—5／9）÷（5／9÷165）
由于教学精心设计，虽然学生练的只是一道题，但这道题的知识覆盖面却很广，学生在解答时是需要选择头脑中储存的多种信息，并进行比较，找到解题的途径和方法。这样不仅有利于知识的沟通，而且有利于培养学生思维的多向性。
三、 运用比较培养思维的深刻性。对数学概念、定律、性质、公式、结论的教学，如果只停留在表面上，学生理解是不会深刻的；若能将有关的基础知识进行比较，分析其内在的各种特征，可以防止知识泛化和混淆，提高认识能力。
如在教学比时，就需要将除法、分数和比这三个数学概念进行比较找到它们的相同点和不同点，尤其是要通过比较找到它们的不同点。比同除法、分数虽然有些联系，但是它们的意义是有区别的。比是指两个数相除，表示两个数的倍数关系；除法是一种运算方法；分数则是一种数的表达形式。
又如，比例教学中，学生常对下面这组题不易搞清：
（1） 一种药水是用药粉和水按1∶100配成的，要配制8080克药水，需要药粉多少克？