發(fā)布時間:2023-06-04 09:45:25
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的動態(tài)分析基本方法樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞:凝析氣井;井筒動態(tài);氣液兩相;壓力梯度;井筒溫度
中圖分類號:P631 文獻標識碼:A
凝析氣藏是一類具有較高經(jīng)濟價值的氣藏,它的合理開發(fā)在天然氣生產(chǎn)中將變得越來越重要。吉林油田凝析氣藏具有儲層埋藏深,溫度、壓力高,同時伴隨著層段多、厚度大等特點,給氣井安全開發(fā)工作增加難度。為了使產(chǎn)能得以合理有效的發(fā)揮,需要正確地預測氣井溫度、壓力分布等井筒動態(tài),有利于進行氣井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)分析優(yōu)化設計。
一、凝析氣井井筒動態(tài)預測方法研究
1 井筒多相流壓力梯度預測方法
(1)氣液兩相流流型研究
在氣液流動中,兩相間界面的形狀是多種多樣的,它與流量、相流體性質和系統(tǒng)的幾何形狀有關,而流動型態(tài)主要是用來描述這些參數(shù)的分布。一般情況下流動型態(tài)劃分為三種形式:孤立流、間歇流和分散流。影響流型的因素很多,主要有以下幾項:流體的物理性質和流量,流道的幾何形狀和內壁情況以及流動過程中的質量、熱量傳遞等。
(2)氣液兩相流的產(chǎn)能方程
在滿足凝析氣藏在開采過程中溫度保持不變,以及滿足地層中流體發(fā)生相態(tài)變化時,產(chǎn)生凝析氣、液兩相滲流等假設條件,建立了凝析氣液兩相滲流的產(chǎn)能方程為:
(3)氣井井筒壓力剖面預測方法研究
1)基本方程及其求解
在氣、氣液兩相管流的壓降計算中,一般是以單相流體一維穩(wěn)定管流壓力梯度基本方程為基礎。壓力梯度方程為:
在上面的理論研究基礎上,通過以上生產(chǎn)數(shù)據(jù),利用凝析氣井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化軟件對A井的流溫、流壓進行預測,預測結果與實測結果相符,對比圖如圖1。
三、結論
根據(jù)理論研究和現(xiàn)場應用結果,本文得出了以下的結論:
1 凝析氣井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化在油氣田開采過程中具有重要意義,井筒動態(tài)預測方法研究是生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化的重中之重,為方案規(guī)劃、措施制定等提供了決策依據(jù)。
2 通過凝析氣井筒動態(tài)預測分析,完善了新的凝析氣井地層動態(tài)預測理論和方法。運用該方法進行了A井流溫、流壓預測,預測結果和實測結果相符,提高了凝析氣井生產(chǎn)系統(tǒng)動態(tài)分析優(yōu)化設計。
參考文獻
[1]金忠臣,楊川東,張守良.采氣工程[J].北京:石油工業(yè)出版社,2004,12.
[2]張琪.采油工程原理與設計[J].北京:石油大學出版社,2000.
文章編號:1671-489X(2015)08-0055-02
工學結合課程,也稱為理實一體化或工作過程系統(tǒng)化課程,它是指以工作崗位項目為單元,以工作任務為載體,以職業(yè)能力的培養(yǎng)為目標,以實訓活動和實習為主要形式,多種課程形態(tài)相結合的課程。工學結合教材是為適用于理實一體化教學所開發(fā)的教材,其顯著特征是不強調知識的系統(tǒng)性和完整性,融知識與技能、實訓為一體。
工學結合教材開發(fā)是課程開發(fā)的重要組成部分,優(yōu)質工學結合教材將有利于課程改革成果的順利推廣。所以,如何編寫具有工學結合特色的優(yōu)質高職教材,目前依然是職業(yè)教育教學改革過程中一項十分重要的研究課題。
1 工學結合教材開發(fā)中存在的問題
目前,高職高專院校在課程建設中都很重視教材建設,其間也出現(xiàn)一些高品質的教材,然而仍不能滿足高職教育發(fā)展的應用性需求,而且建設中也面臨很多問題。
1)教材重理論,重視知識的系統(tǒng)性,理論知識多而且深奧,技能訓練內容相對不足,不能做到“理論夠用為度,實踐為主”的原則,或者是簡單的先理論、后實踐,而沒有經(jīng)過合理的序化和融合,難以滿足職業(yè)院校理實一體的教學基本要求,適用性不強。
2)教材的編寫者缺乏行業(yè)企業(yè)實踐經(jīng)驗,在選取、組織內容時過分強調完整性和系統(tǒng)性,致使內容背離職業(yè)的工作邏輯,不能培養(yǎng)應用型人才,不能迎合企業(yè)的真正需求。
3)教材內容與形式欠缺高職特色,教材內容不能進行及時的更新,跟不上企業(yè)的進步,甚至不符合行業(yè)新規(guī)范、新規(guī)程、新標準,教材的組織結構依然沒有從實質上突破傳統(tǒng)教材體系的形式。
2 工學結合教材開發(fā)的幾個原則
針對性原則 工學結合教材應針對不同的受教育者或培訓對象進行編寫。高職教育不同于中職教育,《國家教育事業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》指出,中等職業(yè)教育重點培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務業(yè)和民族傳統(tǒng)工藝振興需要的一線技術技能人才;高等職業(yè)教育重點培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)轉型升級和企業(yè)技術創(chuàng)新需要的發(fā)展型、復合型和創(chuàng)新型的高端技術技能人才。因此,高職教育教材應該考慮到學生的可持續(xù)發(fā)展,除了編寫與能力目標對應的工作過程知識以外,還應該增加部分與學生職業(yè)崗位持續(xù)發(fā)展相關的拓展知識。
適用性原則 高等職業(yè)教育對教學知識點要重實際,不限于知識的系統(tǒng)性與完整性要求,對能力的培養(yǎng)要有針對性,要充分體現(xiàn)出當代企業(yè)的新理論和新技術,這也是工學結合教材與傳統(tǒng)學科體系教材的重要區(qū)別。因此,高職教材建設中,理論知識只要“必需”“夠用”就可。一方面,理論知識能夠讓學生應對將來的崗位的“必需”;另一方面,教材內容的“度”,夠用即可,不需要堅持系統(tǒng)性、完整性,不能過細或過深,在教學實踐和崗位工作中夠用即可。
立體化原則 教材內容與載體應隨時代的進步,實現(xiàn)現(xiàn)代化、立體化。在教材內容建設方面,應將文字、圖片資料、多媒體教學課件、實習實訓資料、情境化的音像資料等內容都列入教材編寫內容中去,真正實現(xiàn)教材的立體化。
3 工學結合教材開發(fā)的基本思路
工學結合教材編寫應該緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標及課程教學目標進行。專業(yè)人才培養(yǎng)方案的核心內容,一是解決培養(yǎng)什么樣人才的問題;二是解決如何培養(yǎng)的問題。為了解決培養(yǎng)什么樣人才的問題,學校必須與行業(yè)和企業(yè)專家(見圖1)運用頭腦風暴共同研討,本著高職教育以就業(yè)為導向的原則,從學生畢業(yè)后所從事的工作崗位出發(fā),對人才培養(yǎng)目標與規(guī)格進行準確的定位;為了解決如何培養(yǎng)的問題,必須走“校企合作、實境育人”之路,圍繞職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)的實現(xiàn),進行人才培養(yǎng)方案的總體課程體系設計與教材開發(fā)。其教材開發(fā)則是以實現(xiàn)要達到的課程目標(即知識目標與能力目標)為核心進行的。
具體地講,工學結合教材設計與編寫的整體思路是:在對專業(yè)人才需求進行充分調研的基礎上,由教師與企業(yè)專家共同根據(jù)各工作崗位所對應的工作任務,提煉出典型工作任務,然后歸納、序化、整理出若干門課程的教學目標,設計學習情境。在學習情境設計過程中,將工作任務或項目按照難易程度,從簡單到復雜進行序化,并融入相應的工作過程知識(概念、原理、方法),精選典型案例和技能訓練項目,從而為理實一體化的教學做好準備。
4 工學結合教材開發(fā)體例
針對目前高職院校工學結合教材的開發(fā)狀況,筆者認為應該注意以下幾點。
1)教材名稱與學習情境名稱為“名詞+動詞”,更能體現(xiàn)出理實一體的行動導向教學模式,如“油氣藏動態(tài)分析”“鉆井施工”。
2)專業(yè)名稱用“技術”,如鉆井技術專業(yè)、油氣開采技術專業(yè);而課程名稱與教材名稱最好不再用“技術”字樣。
3)工學結合教材在內容編排上可遵循簡單到復雜、由單一到綜合的原則。以筆者所開發(fā)的高職工學結合教材《油氣藏動態(tài)分析》為例,本教材劃分為四個學習情境:單井動態(tài)分析;井組動態(tài)分析;區(qū)塊動態(tài)分析;油田動態(tài)分析。
該門課程的學習情境在編排上遵循由單一到綜合的工作過程,由單井井組(一般由2~9口油井與水井組成)區(qū)塊(由若干個井組組成)油氣田(由若干個區(qū)塊組成)。而每個學習情境又有若干個工作項目或工作任務組成。如學習情境一(單井動態(tài)分析)由三個項目(根據(jù)三種井別劃分)若干個工作任務組成。
具體到教材內容編排上,其體例是:
【知識目標】學會、掌握專業(yè)術語、(某種設備的)結構、工作原理或方法等。
【技能目標】會操作、維護保養(yǎng)儀器、儀表和設備;能夠分析、判斷與處理某種(某類)事故或故障(也就是培養(yǎng)學生操作能力及解決問題的能力)等。
【工作過程知識】本工作任務引領的專業(yè)知識,即完成本項目或任務應具備的知識、理論和基本方法。
【案例分析】或【技能訓練】可列舉1~2個案例(可以是生產(chǎn)中的真實案例,也可以是教師針對本任務的需求,自行設計的案例,但一定要有針對性和典型性。
【關鍵詞】軟件行為 Android應用安全檢測 動態(tài)行為分析技術
[Abstract] In recent years, with the rapid development of mobile Internet, mobile smart terminals become an indispensable part of people’s life. Subsequently, the security threat of mobile smart terminals is becoming more serious than ever before. The principle and development status of traditional software’s dynamic behavior analysis technology were introduced. The applications of dynamic behavior analysis technology in application software security detection based on Android system were analyzed. With specific cases, the important role of dynamic behavior analysis technology in Android based application security detection was elaborated.
[Key words]software behavior Android application security testing dynamic behavior analysis technology
1 引言
近年來,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,移動智能終端的用戶規(guī)模和性能都得到了突飛猛進的飛躍。與傳統(tǒng)終端相比,移動智能終端融合了移動通信技術、計算機技術和多媒體技術的最新成果,以其強大的計算能力和豐富的功能給人們帶來了便捷,成為人們生活中不可缺少的一部分。據(jù)CNNIC(國家互聯(lián)網(wǎng)信息中心)統(tǒng)計,近5年來我國手機網(wǎng)民數(shù)量持續(xù)增加,截至2014年,我國手機網(wǎng)民數(shù)量已接近6億,如圖1所示。
目前,市場上流行的移動智能終端以Android、iOS這2種操作系統(tǒng)為主,其中Android操作系統(tǒng)采取開放源碼和免費授權的商業(yè)模式,獲得了許多手機廠商和移動應用開發(fā)者的支持。據(jù)應用跟蹤平臺appFigures報告稱,2014年Google Play應用商店增加的新應用數(shù)量首次超過蘋果App Store,開發(fā)者社區(qū)增長連續(xù)第3年超過蘋果,開發(fā)者數(shù)量達到38.8萬[1]。
目前,Android應用已成為數(shù)量最大、應用范圍最廣、使用頻率最高的應用軟件之一。由于Android操作系統(tǒng)的開放性,除官方商城外Android還擁有大量第三方應用商城及其他應用分發(fā)渠道,如電信運營商運維的MM商城、天翼商城,終端制造商運維的華為商城、小米應用商店,以及安卓巴士應用分享論壇等。Android系統(tǒng)的開放性在帶動產(chǎn)業(yè)鏈繁榮的同時,也帶來了很多安全問題。根據(jù)CNCERT(國家互聯(lián)網(wǎng)應急中心)的監(jiān)測結果顯示,近5年來移動互聯(lián)網(wǎng)惡意應用走勢居高不下,如圖2所示,僅2014年上半年新增惡意應用就超過了36.7萬,傳播移動互聯(lián)網(wǎng)惡意程序的網(wǎng)站域名811個,存在移動惡意程序的應用商店大于300家。據(jù)統(tǒng)計,目前移動惡意應用99%以上是針對Android系統(tǒng)的,其中惡意扣費類應用占惡意應用總數(shù)的55%,資費消耗類占總數(shù)的12.9%,隱私竊取類占總數(shù)的12.9%,可見Android惡意應用有很強的趨利性,如圖3所示。
Android惡意應用造成個人信息的泄露,給廣大手機用戶帶來了財產(chǎn)損失和安全風險,并且危及了移動互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡空間安全。在這種情況下,對移動智能終端的應用軟件進行安全檢測,遏制移動互聯(lián)網(wǎng)惡意應用的泛濫,有著尤為重要的意義?;谶@種情況,將對Android應用安全檢測技術開展研究。目前,Android應用安全檢測技術主要有特征碼掃描、靜態(tài)源碼分析、動態(tài)行為分析3種。從是否需要執(zhí)行被測試軟件的角度分類,特征碼掃描、靜態(tài)源碼分析屬于靜態(tài)測試,動態(tài)行為分析屬于動態(tài)測試。從測試是否針對軟件結構與算法的角度分類,特征碼掃描、靜態(tài)源碼分析屬于白盒測試,動態(tài)行為分析屬于黑盒測試[2],本文主要對Android應用軟件動態(tài)行為分析技術進行研究。
2 軟件動態(tài)行為分析技術原理
2.1 技術原理介紹
軟件行為是指軟件運行時作為主體,依靠其自身的功能對實體的施用、操作或動作。軟件行為學研究的內容是軟件行為的特性、狀態(tài)、模式和結構[3]。
軟件最基本的行為是計算機系統(tǒng)中的一條指令,包括算術處理、邏輯處理、執(zhí)行控制、表格處理、字符處理、存儲處理和I/O處理等。但研究一條孤立的指令是沒有意義的,從軟件設計的角度出發(fā),可以把完成某個特定功能的一系列命令視作一個軟件行為,如一系列系統(tǒng)調用、讀寫、計算、輸入和輸出等。軟件行為分析主要研究程序設計行為與實際行為的關系,如軟件實際行為是否與軟件聲明一致,軟件實際行為是否與程序設計行為一致,軟件實際行為是否出現(xiàn)非程序設計、未授權行為,軟件實際行為是否有破壞系統(tǒng)、竊取個人信息等惡意行為。
軟件行為分析技術是安全檢測中十分重要的組成部分,對軟件行為進行分析不僅可以檢測出惡意的軟件行為,進而鑒別出惡意軟件,還可以發(fā)現(xiàn)軟件行為導致的實際后果是否會造成漏洞,通過軟件行為模型的建立快速篩選出惡意軟件。
軟件動態(tài)行為分析技術主要由2個部分組成。第一,對軟件運行時實際行為的獲??;第二,對所捕獲到的行為特征進行分析。目前,軟件行為的獲取分析主要從主動、被動這2個角度入手,即內部行為的主動發(fā)掘方式與外部行為的被動監(jiān)控方式,一般通過動態(tài)監(jiān)控軟件實現(xiàn)。動態(tài)分析所采用的方法是對軟件程序進行植入或者攔截系統(tǒng)調用,并在全局范圍內更改源碼以添加額外監(jiān)控操作,最終實現(xiàn)軟件行為特征的捕獲和提取。對軟件行為特征進行分析,目前主要以軟件行為特性的識別為主,如識別行為類型、識別行為主體、識別行為客體、識別行為條件、識別行為屬性、識別行為環(huán)境屬性等。隨著機器學習技術的發(fā)展,基于一系列軟件行為建立行為模型,采取自動化方式分析軟件行為特性的檢測技術已經(jīng)出現(xiàn)。
2.2 軟件動態(tài)行為分析技術研究現(xiàn)狀
目前軟件行為分析技術主要有沙盒技術、鉤子技術、動態(tài)―靜態(tài)混雜模型等。
沙盒技術是指讓疑似病毒文件的可疑行為在虛擬的“沙盒”里充分表演,“沙盒”會記下它的每一個動作;當疑似病毒充分暴露了其病毒屬性后,“沙盒”就會執(zhí)行“回滾”機制:將病毒的痕跡和動作抹去,恢復系統(tǒng)到正常狀況[4]。但是現(xiàn)在很多惡意軟件都有分辨環(huán)境的能力,使得沙盒的有效性大大削弱。
鉤子技術(hook)是指將一段用于處理系統(tǒng)消息的程序通過系統(tǒng)調用掛入到系統(tǒng)。鉤子技術能夠將應用程序截獲并處理發(fā)往指定窗口的消息或特定事件,當特定的消息發(fā)出后,在到達目的窗口前,鉤子程序先行截獲此消息并得到控制權。此時在鉤子函數(shù)中就可以對截獲的消息進行各種修改處理,甚至強行終止該消息的繼續(xù)傳遞[5]?;阢^子技術的主動防御技術被廣泛用于移動智能終端安全軟件中,目前很多安全檢測工具都采用鉤子技術進行軟件注入。
HFA(hybrid finite automaton)模型是一種動態(tài)―靜態(tài)混雜的模型,采用模塊化特性設計更適用于動態(tài)鏈接的應用環(huán)境[6]。HFA模型解決了純靜態(tài)分析模型不能解決的間接函數(shù)調用和跳轉問題,與傳統(tǒng)的上下文相關自動機模型相比具有更高檢測效率和準確性。
針對移動智能終端上的應用軟件動態(tài)行為分析研究,國際最新的成果是Abhijit Bose等人提出的針對系統(tǒng)調用對象,采用基于因果關系的時間邏輯來描述移動智能終端上應用軟件的行為模式,并使用SVM機器學習算法進行異常檢測分析,提出了一種全新的移動智能終端異常檢測模型[7],但目前這個模型并未得到廣泛應用。
3 基于Android系統(tǒng)的應用軟件動態(tài)行為
分析技術
3.1 動態(tài)行為分析技術在Android應用安全檢測
中的作用
Android應用安全檢測技術主要可分為特征碼掃描技術、靜態(tài)源碼分析技術、動態(tài)行為分析技術。
特征碼掃描技術能從被檢測應用的二進制文件中提取關鍵特征,通過將其與特征庫中各種已知惡意應用的特征碼進行比對來進行檢測。特征碼掃描具有操作方便、檢測效率高的特點。但特征碼掃描技術只能對特征庫中已有的惡意代碼進行比對和識別,對新出現(xiàn)尚未進入特征庫的惡意應用無效。同時特征碼掃描技術只能對應用進行是否為惡意應用的簡單判定,不能對惡意應用的代碼或行為進行分析。另外,隨著應用加殼技術的發(fā)展,惡意應用很容易繞過基于特征碼掃描的檢測。
靜態(tài)源碼分析是指在不運行代碼的情況下,閱讀反匯編代碼來掌握程序功能的技術,靜態(tài)分析Android程序有2種方法。一種方法是閱讀反匯編生成的Dalvik字節(jié)碼;一種是閱讀反匯編生成的Java源碼[8]。靜態(tài)源碼分析技術能從應用的安裝包中提取出可執(zhí)行文件,反編譯得到源代碼,對源代碼的程序流程進行分析,將分析結果與預定義的惡意行為規(guī)則進行匹配。目前,靜態(tài)源碼分析技術存在的問題是:第一,目前針對Android源碼的反編譯技術還不完善,匯編指令種類紛雜,缺少源碼級別的代碼結構信息和類型信息,導致反編譯后的代碼可讀性差;第二,Android應用普遍采用代碼混淆技術、軟件加殼技術以對源代碼進行安全加固,增加了反編譯的難度和反編譯代碼的可讀性。此外由于軟件代碼設計與軟件運行時實際行為存在一致性問題,對軟件進行靜態(tài)代碼分析僅能判斷應用程序可能存在的安全風險,并不能確定存在真正的惡意行為。因此在Android應用軟件安全檢測中,靜態(tài)源碼分析技術只能作為輔助。
動態(tài)行為分析技術是指在嚴格控制的環(huán)境中(如沙盒、虛擬機、物理隔絕的主機等)執(zhí)行軟件的安裝、運行等操作,借助受控環(huán)境監(jiān)測并記錄該對象的行為,如API調用及參數(shù)、網(wǎng)絡通信、文件讀寫、進程操作等。通過對實際行為的分析識別來檢測軟件是否具有竊密隱私、惡意吸費、系統(tǒng)破壞、非法內容傳播等惡意行為。
綜上所述,動態(tài)行為分析技術能實時地監(jiān)控待測應用運行過程中的各種行為并記錄相關的操作和數(shù)據(jù),與靜態(tài)代碼分析相比檢測結果更加真實可信,動態(tài)行為分析技術在移動應用安全檢測中起到重要作用,針對主流移動智能終端開源操作系統(tǒng)Android的應用軟件動態(tài)行為分析技術具有很大的研究價值。
3.2 Android應用軟件動態(tài)分析技術
比較與淺析
對Android應用軟件進行動態(tài)分析是指在應用運行時對應用的運行情況或操作系統(tǒng)層面的調用進行可視化顯示,進而對行為進行分析和識別。以分析環(huán)境劃分,行為分析可以分為基于應用的動態(tài)行為分析和基于受控環(huán)境的動態(tài)行為分析。
(1)基于應用的動態(tài)行為分析技術
基于應用的動態(tài)行為分析重點在于對應用本身的代碼級分析。依據(jù)行為分析者對應用的代碼掌握程度可以分為源碼級和非源碼級分析。源碼級分析主要用于開發(fā)者對自己的應用程序進行分析,非源碼級行為分析主要是測試人員對應用進行逆向分析,添加相應代碼之后進行分析。下面對幾種常見的基于應用的動態(tài)行為分析工具和技術進行介紹。
DDMS:DDMS是Dalvik Debug Monitor Service(Dalvik虛擬機行為分析監(jiān)控服務) 的簡稱,DDMS是Android虛擬機提供的行調試服務。開發(fā)者可以通過Android集成開發(fā)平臺(Eclipse、IntelliJ等)調用DDMS,也可以從Android SDK路徑中直接啟動DDMS,如圖4所示。DDMS為應用動態(tài)行為分析提供了強大的功能,可以對測試設備截屏,查看應用正在運行的線程和堆棧信息、Logcat、查看應用進程內存分配情況等,同時也可以進行模擬電話呼叫、接收短信息和模擬地理坐標等為應用動態(tài)行為分析提供輔助功能。DDMS是在應用前對應用進行動態(tài)行為分析的必備工具,功能穩(wěn)定、易用性高,可以將源碼級動態(tài)分析能力發(fā)揮到最大。
Smali插樁:Smali是Dalvik的寄存器語言,同時也是開源且注釋清晰的一種.dex格式文件的匯編器。插樁是一種借助往被測程序中插入操作來實現(xiàn)動態(tài)分析的方法。對于沒有源碼的應用程序,測試者主要是通過應用輸出的日志信息來進行分析,而對于已經(jīng)的應用程序,應用一般不會主動輸出日志,所以測試者需要通過插樁操作控制應用的關鍵日志輸出,以實現(xiàn)動態(tài)分析。Smali插樁可以在不破壞應用原有邏輯完整性的前提下,在應用的相應位置添加探針,用于應用的日志信息獲取,探針本質是信息采集的代碼段,可以是賦值語句或者是采集覆蓋信息的函數(shù)調用,測試者可以通過探針的執(zhí)行并輸出動態(tài)行為分析所需的應用運行特征數(shù)據(jù),揭示應用的內部行為和特征。
反匯編定位:是將應用逆向至匯編語言,在匯編語言基礎上定位調試位置,添加調試代碼并進行動態(tài)行為分析的過程。比較常用且最為成熟的反匯編工具是IDA Pro,這是Interactive Disassembler Professional(交互式反匯編器專業(yè)版)的簡稱,IDA是一種遞歸下降反匯編器,通過IDA視圖和交叉引用,可以快速了解程序邏輯并迅速定位代碼片段。雖然IDA只能逆向至匯編語言形式的代碼,但通過其內部邏輯,以視圖化盡可能呈現(xiàn)給行為分析者接近源代碼的表現(xiàn)形式,通過數(shù)據(jù)類型信息,派生變量名和函數(shù)名稱最大化的注釋反匯編代碼。IDA Pro的另一個重要優(yōu)勢在于它可以對動態(tài)鏈接庫(.so文件)進行動態(tài)行為分析,如圖5所示。
(2)基于受控環(huán)境的動態(tài)行為分析技術
通過搭建一個受控的運行環(huán)境,在受控環(huán)境內對應用的行為進行動態(tài)分析。受控環(huán)境具備完整的智能終端硬件功能、運行標準的終端操作系統(tǒng)并提供相應的應用程序框架。應用在受控環(huán)境下運行,可以檢測并捕捉應用和外界的交互,包括API調用、網(wǎng)絡活動、文件讀寫和進程操作等行為,分析應用的運行時行為,進行相應的動態(tài)行為分析。下面簡單介紹幾種基于受控環(huán)境的動態(tài)行為分析實現(xiàn)方式。
Hook API:Hook可以是消息處理中的一個環(huán)節(jié),主要用于監(jiān)控消息在系統(tǒng)中的傳遞,并在消息最終處理前進行某些特定操作。Hook API的本質是劫持API函數(shù)調用,通過hook技術獲取想要進行動態(tài)行為分析的API函數(shù)地址,并將該地址重新定義,最終應用運行時調用的為自定義API而不是系統(tǒng)原始API,以達到動態(tài)分析的目的。使用該方式可以Hook框架層(Java)API和Hook系統(tǒng)層(nativa)API。
JPDA動態(tài)分析:JPDA是Java Platform Debugger Architecture(Java行為分析體系)的簡稱,是一套用于開發(fā)Java行為分析工具的接口和協(xié)議,該體系是Java語言規(guī)范的一部分,任何JDK實現(xiàn)都必須提供與標準相兼容的JPDA功能,具有跨平臺特性,同時不依賴于虛擬機的實現(xiàn)方式。JPDA動態(tài)分析可以基于JPDA實現(xiàn)專用的動態(tài)分析器,在需要進行動態(tài)行為分析的API位置設置斷點,在應用運行時獲取類和方法名稱、參數(shù)信息、調用棧等相關動態(tài)分析信息。
定制虛擬機和內核:由于Android本身是一個開源的系統(tǒng),開源體系支持更深層面的受控環(huán)境開發(fā)。應用在運行時需要調用許多操作系統(tǒng)層面能力實現(xiàn)相關功能,利用更底層的定制環(huán)境來完成應用程序的動態(tài)行為分析,行為分析者完全可以根據(jù)自己的需求搭建一套定制行為分析環(huán)境,對應用程序進行深層次的動態(tài)分析。
(3)動態(tài)分析技術比較
基于應用的動態(tài)行為分析技術,重點利用靜態(tài)分析和動態(tài)分析相結合的模式進行應用行為分析,通過在不同程度的逆向代碼中添加相關信息以獲得應用當前的運行情況。優(yōu)點在于對行為分析環(huán)境沒有很高要求,可以獲得應用代碼級信息。但是隨著應用自身安全性的提高,廣泛采用加固方式保護源代碼,非開發(fā)者的靜態(tài)分析變得更加困難,很難對應用進行全面的基于代碼基礎的動態(tài)分析。
基于受控環(huán)境的動態(tài)行為分析技術多用于應用軟件的安全測試,通過對運行環(huán)境的受控機制,記錄應用對操作系統(tǒng)的敏感調用。這種動態(tài)行為分析形式不需要對每個應用進行代碼級修改,缺點在于受控環(huán)境自身的開發(fā)工作量較大,并需要適配多種應用。
總的來說,基于應用的動態(tài)行為分析適用于開發(fā)者和針對單個或少量應用的動態(tài)行為分析。而基于受控環(huán)境的行為分析是適用于大量應用以及與操作系統(tǒng)能力密切相關應用的動態(tài)行為分析。
3.3 在Android系統(tǒng)里使用動態(tài)行為分析技術監(jiān)
控惡意應用的實例
為更直觀地體現(xiàn)動態(tài)行為分析技術在應用軟件安全測試中的作用,以一款已知惡意應用為例,使用動態(tài)行為分析技術對其進行分析。
已知惡意應用為一款臥底軟件,安裝后會隱藏在手機中,并隨著手機開機而自動啟動,應用啟動后即轉入后臺運行。使用控制終端通過短信向其發(fā)送竊取指令,目標終端無任何異常反應,包括并未顯示收到新信息,但此時控制終端已收到由目標終端發(fā)送的包含聯(lián)系人信息的短消息。在未使用動態(tài)行為分析技術對惡意程序進行監(jiān)控的情況下,目標終端在用戶不知情時即被竊取了聯(lián)系人信息。
在上述場景中,以基于Hook API的檢測工具為例,對目標終端進行監(jiān)控。如圖6所示,通過手機客戶端可發(fā)現(xiàn),在目標終端收到竊取指令后,首先讀取了聯(lián)系人信息,然后通過短信向指定號碼發(fā)送了包含聯(lián)系人信息的短消息。
使用電腦客戶端對終端進行監(jiān)控,可獲知此時終端行為的調用棧信息,如圖7所示:
本測試工具通過Hook API技術,監(jiān)控消息在系統(tǒng)中的傳遞,并在消息最終處理前插入彈框操作,對用戶進行提示,達到監(jiān)控的目的。通過分析可知惡意應用會監(jiān)聽手機接收到的短信,若某條短信的內容為特定格式的指令字符串,則會在后臺執(zhí)行該指令,讀取聯(lián)系人信息并發(fā)送短信,同時會將指令短信與發(fā)送短信屏蔽,使其不顯示在系統(tǒng)的短信收件箱內。
4 結束語
本文介紹了軟件行為分析技術的原理以及軟件行為技術的發(fā)展現(xiàn)狀,重點研究了軟件動態(tài)行為分析技術如何在Android應用安全檢測中發(fā)揮作用。目前,針對移動智能終端上應用動態(tài)行為分析的研究少之又少,而動態(tài)行為分析技術不但可用于移動應用的安全檢測,而且對移動智能終端測試技術的發(fā)展都將起到十分重要的作用,可以預見這一領域將成為未來被關注的熱點,潛藏巨大的研究價值。
軟件動態(tài)分析技術能夠解決Android應用安全檢測征碼掃描與靜態(tài)分析中不能解決的應用加殼問題以及間接函數(shù)調用問題,但是目前用于Android系統(tǒng)的應用軟件動態(tài)行為分析技術多數(shù)采用人工干預的方式,對操作人員的技術能力要求較高,自動化程度較低,且難以將待測軟件的所有可能路徑都觸發(fā),很難用于數(shù)量規(guī)模巨大的應用安全檢測。與機器學習技術相結合,創(chuàng)建Android應用軟件行為模型,建立惡意樣本序列庫來描述惡意應用行為輪廓,檢測時將被測應用與樣本序列庫進行比較以及匹配兩者的相似度,根據(jù)兩者的相似度對被測應用進行判斷,提高動態(tài)行為分析技術在Android移動應用安全檢測中的檢測性能和準確度,將是軟件行為分析技術下一步研究的方向。
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關鍵詞: 異構數(shù)據(jù)庫; 油藏信息集成; .NET; 動態(tài)集成
中圖分類號:TP311 文件標志碼:A 文章編號:1006-8228(2017)05-10-03
The dynamic integration of heavy oil thermal recovery multi-information database
Li Yang1, Feng Qianghan2, Chen Long2, Xu Xiaohong1, Shao Yanlin1
(1. College of Geosciences, Yangzte University, Wuhan, Hubei 430100, China; 2. The Third Gas Production Plant, PetroChinaChangqing Oilfield Company)
Abstract: In this paper, the information of multi-source and multi-scale oil and gas reservoirs is integrated and applied to the development, management and dynamic analysis of oil and gas reservoirs. Based on the database technology and .Net coding platform, a multi-information database of heavy oil thermal recovery is established, and the multi-information integration and real-time dynamic update are realized. In order to meet the different needs of different departments to the information of oil and gas reservoir, the heterogeneous database structure is used to realize the classification, analysis and using of multi-information of heavy oil reservoir. The multi-information of heavy oil thermal recovery are integrated and managed in the dynamic database, which provides departments with a support platform for the analysis and sharing of heavy oil development.
Key words: heterogeneous database; heavy oil thermal recovery; .net; dynamic integration
0 引言
油藏開發(fā)中,油氣藏信息為重要研究對象 [1]。提高油氣藏管理的信息化水平,已經(jīng)成為當前各大石油企業(yè)的重要任務。油氣藏開發(fā)管理正朝著油藏工程信息集成化、動態(tài)統(tǒng)計分析化等方向發(fā)展。當前國內石油企業(yè)在油藏開發(fā)管理過程中,面臨著以下的難題[2-9]:①動態(tài)分析管理需查詢各種資料;②多井區(qū)塊開發(fā)分析所需資料急劇增加;③跟蹤分析管理困難,影響動態(tài)調整效果;④油田信息資源共享困難;⑤異構系統(tǒng)逐漸增多、集成難度大成本高[3]。石油勘探開發(fā)涉及多工作環(huán)節(jié)、多類軟件系統(tǒng),以油藏描述為例,常見的相關軟件平臺有Discovery、petrel、GeoMap、Gxplorer等,這類軟件的基礎數(shù)據(jù),都是單獨建制,軟件之間難以共享數(shù)據(jù)。異構系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)信息交換,使得實現(xiàn)信息共享的技術難度較增大。各種系統(tǒng)、產(chǎn)品間的互操作性較差,相互間都難以配合[10],使得油田內的不同應用系統(tǒng)難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的溝通。以上問題嚴重制約著油氣藏勘探開發(fā)工作的開展以及數(shù)字油藏建設目標的實現(xiàn),阻礙著油田信息化的建設。本文針對數(shù)字油藏建設中的難點,油藏多維、多尺度、多源數(shù)據(jù)的集成,基于數(shù)據(jù)庫技術與.net編碼平臺,開展熱采稠油油氣藏信息集成與開發(fā)分析運用方法的研究。建立油氣藏多信息數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)油氣藏多信息的集成與動態(tài)開發(fā)分析,搭建稠油熱采開發(fā)動態(tài)分析與評價平臺,提高熱采稠油油藏管理與開發(fā)動態(tài)分析的工作效率。
1 研究思路
在此基A上集成稠油熱采多信息開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS),實現(xiàn)多個采油廠現(xiàn)行各數(shù)據(jù)庫實時連接與訪問的數(shù)據(jù)庫服務軟件,從其中導入數(shù)據(jù)到稠油所的熱采稠油多源信息數(shù)據(jù)庫服務器中,實現(xiàn)多采油廠數(shù)據(jù)集成。運用Oracle數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器技術.net編碼平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時動態(tài)更新。針對稠油所各部門技術人員對稠油熱采信息的研究領域的各種需求,根據(jù)Oracle編程開發(fā)技術,.net編碼平臺、Access數(shù)據(jù)庫技術,以XML和OleDb技術為數(shù)據(jù)傳輸媒介,建立雙重異構數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)技術人員對稠油熱采信息的分類統(tǒng)計,高效查詢與動態(tài)開發(fā)分析。設計思路及核心技術如圖1所示。
2 稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫設計
稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫是在國家油數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表標準之上,基于稠油油藏多信息集成與熱采開發(fā)動態(tài)分析系統(tǒng)的需求分析中的數(shù)據(jù)需求,同時參考各采油廠的數(shù)據(jù)庫特征,對稠油油藏多信息數(shù)據(jù)庫的屬性特征邏輯庫進行了數(shù)據(jù)庫的設計。利用Oracle數(shù)據(jù)庫技術在服務器上將概念模型轉換為關系模型,建立熱采開發(fā)動態(tài)數(shù)據(jù)管理關系。針對稠油熱采開發(fā)多信息開發(fā)數(shù)據(jù)庫,創(chuàng)建了各類主外鍵及約束以保證數(shù)據(jù)庫的完整性,還利用觸發(fā)器實現(xiàn)用戶定義的業(yè)務規(guī)則。同時,為了保障數(shù)據(jù)安全,完善數(shù)據(jù)庫管理機制,運用數(shù)據(jù)庫控制語言(DCL)管理用戶關系表,包括用戶ID、實例名以及訪問用的用戶名和密碼/口令等關鍵信息。采用三級管理模式:DBA管理員(可以對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),結構進行修改),系統(tǒng)管理員(管理用戶信息、添加刪除用戶,設置用戶的訪問、讀取權限),用戶(只有對數(shù)據(jù)庫的讀取權限)。
3 稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫動態(tài)集成
稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集成方法采用了數(shù)據(jù)的遷移與轉換的方法,通過網(wǎng)絡對各個采油廠數(shù)據(jù)庫的訪問,將各個分離的稠油熱采“信息孤島”連成一個完整、可靠、經(jīng)濟和有效的集成稠油熱采數(shù)據(jù)庫,并使之能夠彼此協(xié)調工作,發(fā)揮數(shù)據(jù)的整體效益,達到稠油熱采數(shù)據(jù)整體優(yōu)化的目的。在.net平臺基礎上,面對稠油開發(fā)技術人員的信息需求,開發(fā)自定義數(shù)據(jù)庫服務軟件,利用XML具有簡單、開放、易于擴展、交互性好、語義性強等特點,建立主數(shù)據(jù)庫與各個采油廠數(shù)據(jù)庫之間的映射關系、消息捕獲機制和部分視圖機制,進行對各個采油廠數(shù)據(jù)庫的稠油熱采數(shù)據(jù)進行集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)w移與轉換。該軟件通過數(shù)據(jù)操作語言(DML)針對各采油廠的開發(fā)庫特征,提供了對各采油廠開發(fā)庫綁定和查詢功能、數(shù)據(jù)的綁定列功能、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計功能。
4 雙重異構數(shù)據(jù)庫的建立
由于服務器稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫只能給稠油開發(fā)人員提供訪問功能,因此為了實現(xiàn)開發(fā)人員根據(jù)部門的不同與研究方式的各異,動態(tài)集成的數(shù)據(jù)庫并不能實現(xiàn)對區(qū)塊、井組、劈分系數(shù)等研究信息的編輯。因此在稠油熱采動態(tài)分析軟件開發(fā)時,提供了Access用戶數(shù)據(jù)庫。用戶數(shù)據(jù)庫利用存儲區(qū)塊,井組,單井,劈分系數(shù)基本信息作為元數(shù)據(jù),根據(jù)技術人員對井的多種分類統(tǒng)計研究需求調用相應的元數(shù)據(jù),向Oracle稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫中發(fā)送相應的指令進行查詢。用戶數(shù)據(jù)庫如圖2所示。
對于稠油熱采數(shù)據(jù)的集成與調用,采用了三層架構的模式,通過本地用戶數(shù)據(jù)庫、稠油熱采動態(tài)分析軟件DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū)、稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫三者之間交互的方式。利用OleDb技術中的OleDbConnection、OleDbDataAdapter、OleDbCommand等類對Access數(shù)據(jù)庫和Oracle數(shù)據(jù)庫進行訪問,實現(xiàn)對access用戶數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)進行增刪改查,同時利用所檢索的Access數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)(如井號,區(qū)塊等信息),查詢Oracle數(shù)據(jù)庫中相應的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。由此建立了基于局域網(wǎng)內的雙重異構關系數(shù)據(jù)庫,以此來保證數(shù)據(jù)的流動性,實時性,安全性,查詢分析方式的多樣性。雙重異構關系數(shù)據(jù)庫設計流程如圖3所示。
4.1 稠油熱采動態(tài)分析軟件與本地用戶數(shù)據(jù)庫之間的交互
通過結構中提供程序和表示數(shù)據(jù)的一種內存駐留表示形式的DataSet作為駐于內存的數(shù)據(jù)緩沖區(qū),運用存儲過程在前臺應用程序中調用,訪問用戶數(shù)據(jù)庫,提供用戶所需井號的區(qū)塊,劈分系數(shù),所屬井組等信息,并且可以根據(jù)研究區(qū)塊和部門的差異,運用OleDbDataAdapter、OleDbCommand實現(xiàn)部分井組,劈分系數(shù),區(qū)塊信息元數(shù)據(jù)的自定義查詢。
4.2 稠油熱采動態(tài)分析軟件與開發(fā)數(shù)據(jù)庫之間的交互
軟件通過用戶數(shù)據(jù)庫獲取井相關元數(shù)據(jù)信息,存放在DataSet數(shù)據(jù)緩沖區(qū),向稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫中進行區(qū)塊、井組采油曲線、注采曲線、周期曲線等多信息開發(fā)查詢統(tǒng)計,實現(xiàn)對稠油熱采動態(tài)統(tǒng)計分析。同時,利用DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū),通過軟件對用戶數(shù)據(jù)庫獲取的井號信息,與稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫中的井號信息進行匹配,保證信息的完整性。
5 系統(tǒng)集成運行
稠油熱采數(shù)據(jù)動態(tài)集成已經(jīng)運用到稠油熱采動態(tài)分析軟件中,運行實例如圖4所示。技術人員通過自定義井組,存儲到本地用戶數(shù)據(jù)庫中,然后通過DataSet緩存在軟件中的區(qū)塊,井號信息進行選擇,查詢到井組中的所有號ID,劈分系數(shù)。由于查詢特定時間內井組注采曲線需要用到油井日數(shù)據(jù)表中的產(chǎn)液、產(chǎn)油和注蒸汽井數(shù)據(jù)表中的注汽信息,因此在稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫開發(fā)時提前建立包含產(chǎn)油、產(chǎn)油、產(chǎn)液、日期、井號的多表視圖信息。然后再通過對視圖的查詢并加入劈分系數(shù)計算得出改井組的注采曲線。
6 結束語
本文研究了利用數(shù)據(jù)庫技術與.NET平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的動態(tài)集成。以DataSet數(shù)據(jù)緩存區(qū)為媒介,采用三層數(shù)據(jù)交互的架構模式,構建了雙重異構數(shù)據(jù)庫,使查詢更為方便和靈活,滿足了技術人員對稠油熱采數(shù)據(jù)的分類統(tǒng)計需求。此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計,方便了稠油研究所對各個采油廠數(shù)據(jù)的動態(tài)集成和油氣開發(fā)。但是集成后的稠油熱采開發(fā)數(shù)據(jù)庫信息量非常龐大,在進行海量數(shù)據(jù)綜合查詢分析時效率有待提高,因此還需要對數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化做進一步研究。
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從現(xiàn)實狀況看,近年來,我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟取得了穩(wěn)定的發(fā)展,農(nóng)村的建設以及農(nóng)民的生活都有很大的變化,各級政府也十分重視農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民增收問題。但是,仍然存在一些因素阻礙我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展,這些新因素的出現(xiàn)影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn),減少了農(nóng)民的收入,提高了農(nóng)民生產(chǎn)的風險。比如農(nóng)村勞動力不足、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本大幅增加、農(nóng)業(yè)市場信息滯后等問題。首先是近年來,隨著農(nóng)村勞動力向城市遷移,從事農(nóng)業(yè)活動的勞動力無論從數(shù)量還是質量上都有明顯的下降。農(nóng)村勞動力不足的直接影響便是生產(chǎn)能力的下降,長久以往,將嚴重影響我國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展,所以必須重視這個問題。其次是隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,物價持續(xù)走高,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本也在大幅的上漲。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的上漲直接導致了農(nóng)民收益的下降,這將進一步加重之前提到的農(nóng)村勞動力不足的問題,這是極不利于我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的。最后是農(nóng)業(yè)市場信息滯后,就是農(nóng)業(yè)市場的發(fā)展不健全,信息傳遞滯后。如果農(nóng)民能提前知道當年的市場情況,那么他們可以有效規(guī)避風險,防止損失的發(fā)生。然而我國在這方面的工作并不到位,這便導致了一些農(nóng)民跟風種植,最終對農(nóng)民的利益造成了巨大的損害。
二、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題的分析方法
(一)定性分析與定量分析
定性分析是感性認識上升到理性認識的過程,并從中發(fā)現(xiàn)事物的本質和規(guī)律性的一種分析方法。它主要運用抽象思維能力,通過對實際調查并取得大量客觀事實材料進行加工提煉,去其糟粕、取其精華的一種方法,通常被用于相互作用事物的研究中,主要是分析、解決研究對象中有沒有或者是不是的問題。在研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題方面,首先是在進行大量的社會調查基礎上,取得最新資料,運用抽象思維法對取得材料進行分析,找到問題所在,抓住主要矛盾,運用已掌握的理論知識對其進行分析,最終找到解決問題的具體對策和方法,或者從中找出新的規(guī)律并形成新的理論,并用于指導新的實踐。定量分析是說明事物是如何變化的以及現(xiàn)象變化的過程與形成的結果是怎么的一種關系方法,是利用數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理,將經(jīng)濟現(xiàn)象的有關數(shù)據(jù)和其變化程度實行量化,其特征都表現(xiàn)為一定的量的存在或以不同的量的變化引起變化的過程,。
(二)綜合系統(tǒng)分析
綜合系統(tǒng)分析方法是運用系統(tǒng)論和系統(tǒng)工程科學知識為基礎,立足于整體、著眼于綜合,主要從各部分結構如何經(jīng)過相互組合的方式形成整體和具體演變過程,綜合考察分析其內部的相互關系,進一步揭示整個系統(tǒng)的內在聯(lián)系和運動規(guī)律的一種方法。其特點一是根據(jù)整體功能大于部分功能之和的原理,把整體作為目標,著眼于整體和全局,實現(xiàn)整體到局部的分析方法。二是以系統(tǒng)的觀點,根據(jù)多層次及其相互聯(lián)系的系統(tǒng)結構,利用綜合方法,理解分析整體與部分、整體與外在環(huán)境之間的關系,充分證明事物存在和發(fā)展的規(guī)律。
(三)宏觀分析與微觀分析
宏觀分析是指大的方面或總體方面的分析,其研究的出發(fā)點和領域是針對宏觀整體性而言的,可以理解為從整個國民經(jīng)濟總體的基礎上,研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題的過程。微觀分析,是指小的方面或局部方面的分析,其研究的出發(fā)點和領域是在國民經(jīng)濟中局部小范圍或個別農(nóng)戶為對象的基礎上,研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題。
(四)靜態(tài)分析與動態(tài)分析
靜態(tài)分析是指對一種事物橫斷面的一種狀態(tài)分析,其特點是不考慮時間因素所引起的變動,不考慮均衡變動過程,只考慮在一定時期內,各種變量之間的相互關系。動態(tài)分析是一種時間序列分析,是過程分析,與靜態(tài)分析相比較,其主要特點是引入時間因素,同時涉及因時間因素所引起的變動,考察在不同時期中各種變量變動情況。動態(tài)分析研究的是過程分析研究,主要體現(xiàn)在經(jīng)濟現(xiàn)象的發(fā)展變化,而靜態(tài)分析研究的狀態(tài)是經(jīng)濟現(xiàn)象相對靜止的。
三、以上分析方法在實際經(jīng)濟問題中運用的探討
(一)定性分析與定量分析法的運用
在實際經(jīng)濟問題分析過程中,定性分析為定量分析提供基礎,定量分析的結果要通過定性分析來解釋和理解,例如在《中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的空間效應分析一文》中回顧目前最前沿的經(jīng)濟增長理論和空間計量經(jīng)濟學方法,推廣增長模型,將氣候變量納入增長模型;進行數(shù)據(jù)收集和整理,運用ArcGIS的測算地理影響因素;運用OLS、Spatial Lag、Spatial Error、Spatial Durbin Model等實證分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長中的空間效應分析,著重分析空間溢出性和收斂性等方面,研究空間效應是加強還是減弱。就將定性分析與定量分析結合,規(guī)范研究與實證分析結合,以定量和實證分析為主,其中在實證中運用ArcGIS插值方法獲取氣溫和降雨量的數(shù)值,進行全局和局部空間自相關檢驗及空間穩(wěn)定性的鄒氏檢驗,殘差值得Moran’s I檢驗,估計空間面板數(shù)據(jù)中的空間滯后模型(Spatial Lag Model)、空間誤差模型(Spatial Error Model)和空間杜賓模型(Spatial Durbin Model),具體估計方法涉及固定效應(Fixed Effects)和隨機效應(Random Effects),模型選擇的檢驗方法主要有Wald檢驗和LR檢驗,空間Hausman檢驗等。在運用定量與定性相結合的分析法分析問題時,通常需要建立數(shù)學模型,進行大量復雜的運算,隨著計算機技術的發(fā)展,使大規(guī)模計算成為可能,定量和定性相結合分析法在分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題中占據(jù)越來越重要的地位。
(二)綜合系統(tǒng)分析方法的應用
農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟的一個產(chǎn)業(yè)部門,是整個社會經(jīng)濟系統(tǒng)的重要組成部分,綜合系統(tǒng)分析方法是發(fā)現(xiàn)和解決農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題的重要方法,例如在《改革開放以來農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展歷程研究》一文中是大量運用了綜合系統(tǒng)分析的研究方法,是本論文一個最顯著的研究方法。首先是從局部微觀上分析,將改革開放以來農(nóng)村生產(chǎn)要素市場化發(fā)展的過程細分為五個階段,同時又每個不同的階段進行分步式的研究,這是系統(tǒng)分析研究方法的體現(xiàn)。文章中的第二章和第八章則是運用了綜合分析研究方法,主要是以概論和述評的形式來分析,同時緊密結合系統(tǒng)分步研究的內容,對改革開放以來農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的基本模式和國家政策走向形成整體性的認知。文章全文利用了綜合系統(tǒng)分析研究方法,并在全文交替運用,章節(jié)內部各段落之間,獨立的章節(jié)之間,均有涉及了分析和綜合方法的運用。
(三)宏觀與微觀分析的運用
在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學中,整體上來分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟這個大系統(tǒng),就屬于宏觀分析,宏觀就是大和整體的意思;對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)的構成要素進行分析就屬于微觀分析,微觀就是小和部分的意思。全國或某一地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題是大和整體范疇屬于宏觀方面的問題,農(nóng)戶或企業(yè)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題是小和部分范疇屬于微觀方面。因為宏觀要以微觀為基礎,微觀要受宏觀的約束,兩者是相輔相承、互相約束,所以既要從微觀角度進行分析,又要從宏觀角度進行分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題,要把二者很好地結合起來,既需要從整體上來把握,又需要從局部來分析。
(四)靜態(tài)分析與動態(tài)分析的運用
影響均衡的因素有很多,其他影響因素的變化會打破原來的均衡狀態(tài),實現(xiàn)新的均衡,引起均衡點的移動 這就需要利用比較靜態(tài)均衡分析法來進行分析,例如在《農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長與農(nóng)村金融發(fā)展關系分析》文章從結構建模靜態(tài)分析與時間序列動態(tài)分析相結合,試圖從一個綜合的視角來考察我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長與農(nóng)村金融發(fā)展的關系。通過結構建模和時間序列的計量分析,分別從靜態(tài)和動態(tài)角度對1978年以來我國農(nóng)村金融發(fā)展和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的關系進行了考察,長期動態(tài)分析發(fā)現(xiàn),農(nóng)村金融發(fā)展有利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的增長,且鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)貸款有助于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟整體水平的提高,表明在發(fā)揮農(nóng)村金融促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的過程中也要注重農(nóng)村非農(nóng)行業(yè)的金融服務。
關鍵詞:注水 動態(tài)分析 剩余油分布 分析研究
中圖分類號:TE357 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)12(b)-0181-02
認為注水開發(fā)使地層壓力升高,地層能量得到補充;轉注井早期壓裂,在油水井間存在裂縫形成的優(yōu)勢滲流通道。建議限制注水井壓力,防止裂縫延伸,發(fā)生水淹;通過示蹤劑技術、干擾試井方法等方法,分析明確油水井對應關系,以便決策、調整注入水的流動方向;針對油層內未動用、難動用的剩余油,采取打新井、改善水驅、不穩(wěn)定注水、調剖堵水等措施啟動,達到提高采收率。
油田注水采油屬于油田二次采油。通過注水可以驅動原油向采油井方向流動,提高采油效果;另一方面注水可以保持地層壓力,一定程度避免因地層壓力下降而導致地下原油大量脫氣,粘度增加,油井產(chǎn)量減少。對注水開發(fā)進行分析是油田開發(fā)中一項重要的工作。通過對該注水開發(fā)動態(tài)分析可以評價注水效果,確定注采對應關系,為控制剩余油及開發(fā)中出現(xiàn)的問題提供解決依據(jù)等。
1 區(qū)塊現(xiàn)狀
石宅河注水區(qū)塊于2011年底開始注水,水驅理論控制面積2.415 km2,動用地質儲量57.54×104 t,主要采用正方形反九點法面積井網(wǎng)?,F(xiàn)有注水井17口(均為轉注井),理論受益井66口,井位分布(如圖1),原始地層壓力為5 MPa。區(qū)塊滲透率為1.24×10-3?m2,孔隙度為11.2%,油飽和度較高,平均50%以上。
該區(qū)塊主力開發(fā)油層為長6-1亞油層組,原油主要是從西南部生油層運移而來,形成儲油層,并且油層和水層交互發(fā)育,開發(fā)中含水較高。
2 注水開發(fā)現(xiàn)狀
注水區(qū)開發(fā)初期含水率在70%~80%,經(jīng)過近4年開采至2011年12月(開始注水前)的平均含水率達到77.5%。累積產(chǎn)油3.76×104 t,累積產(chǎn)液19.40×104 m3,累積注水12.22×104 m3,注采比0.630∶1。2015年7月注水區(qū)油井開井65口,水井開井17口,月產(chǎn)油量364.6 t,月產(chǎn)水1 741 m3,含水率80.24%,月注水量2 751.6 m3,月注采比1.27∶1。區(qū)塊最近1年產(chǎn)液量基本穩(wěn)定,產(chǎn)油量波動較大,總體呈遞減的趨勢;含水率波動較大,總體呈上升趨勢。
3 注水開發(fā)動態(tài)分析
3.1 井網(wǎng)分析
經(jīng)過論證區(qū)塊注水主要采用正方形反九點法面積井網(wǎng)。井網(wǎng)中存在不完善的地方:井網(wǎng)部分部位缺失井,導致平面上小片面積油藏很難被臨近井控制;注水井排存在錯位現(xiàn)象。
3.2 生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析
(1)注采比,注采比(注入水量與采出液體量的比值)能夠反映液體注入量與液體產(chǎn)出量的關系,注采比值為1說明注入水量與采出液體量相等。月注采比能夠反映當月液體注入量與液體產(chǎn)出量的關系;累計注采比能夠反映累計液體注入量與液體產(chǎn)出量的關系,反映地層液體總的補充情況。該區(qū)塊累計注采比值為0.63,地層虧空較大。月注采比值達到1.27(如圖2),對地層的虧空達到補充效果。(2)含水率,含水率能夠反映井底及其周圍油水的分布,油井含水率上升說明地層水向油井流入比率增大,可能由于注入水流至油井、底水錐進、水層漏水、泵掛加深等情況引起,需要分析確定。該區(qū)塊開發(fā)過程中含水率波動較大,最高值86%,最低值67%,7月為80.24%,開始注水后含水率有上升趨勢(如圖2)。(3)產(chǎn)量,油井產(chǎn)量動態(tài)直接反映開發(fā)效果的好壞,而注水開發(fā)可以讓油井產(chǎn)量遞減減緩、保持穩(wěn)定或者達到增加的效果。該開發(fā)區(qū)塊單井平均月產(chǎn)液量由最高200 m3下降到目前的30 m3左右,開始注水后產(chǎn)液量下降趨勢減緩,最近幾個月保持穩(wěn)定。
3.3 地層能量分析
地層能量主要體現(xiàn)在地層壓力上。一定的地層,地層壓力越大能量越高。地層有足夠的壓力流體才能夠從地層流向井底。區(qū)塊原始地層壓力5 MPa,經(jīng)過近5年的開發(fā),2012 年平均地層壓力0.6 MPa。注水開發(fā)后,2014年8口測壓井平均壓力1.129 MPa,普遍高于2012年平均地層壓力,可以看出注水對地層能量達到了補充效果。
注水壓力上升,對地層能量進行補充,為流體流動提供動力,但當?shù)貙訅毫ι仙^大會引起儲層物性變化,且當?shù)貙訅毫Τ^地層裂縫開啟壓力,裂縫延伸,油水井容易被裂縫聯(lián)通,發(fā)生暴性水淹,因此,需要限制注水井壓力防止裂縫延伸。
3.4 油水井連通性分析
通過測井曲線及測井曲線解釋結果對比,判斷區(qū)塊開發(fā)層位為同一亞油層組,長6-1層,因此長6-1層是連通油水井的主要層位,且繪制了多個井組油水井柵狀圖。(如圖3)
油水井柵狀圖可以方便地反映地層(油層)在井與井之間厚度變化情況,反映井鉆遇層位情況,從而推斷出油層在井網(wǎng)控制平面上的走向、展布情況,為明確井間連通情況、油層厚度提供依據(jù)。
3.5 剩余油分布特征
區(qū)塊剩余油在平面、縱向上分布面分布特征,該區(qū)未動用、難動用的剩余油在平面上主要分布在現(xiàn)有井網(wǎng)未控制的邊角區(qū),注采井網(wǎng)不完善的地區(qū),非主流線的滯留區(qū),構造局部高點位置。縱向分布特征該區(qū)剩余油在縱向上主要分布在油層頂部區(qū)域,油層內相對低滲水洗較弱的部位。
4 結語
通過對生產(chǎn)動態(tài)、地層能量分析,區(qū)塊注水開發(fā)后地層壓力升高,產(chǎn)液產(chǎn)油量遞減減緩。建議限制注水井壓力,使其不超過地層壓裂工作壓力,防止裂縫延伸,發(fā)生水竄、油井暴性水淹。建議通過示蹤劑技術[1]、脈沖試井方法、干擾試井方法、利用速率關聯(lián)度法[2]等方法,分析油水井對應關系、注入水分布。針對油層內未動用、難動用的剩余油,采取打新井、補孔改層、改善水驅、增注、不穩(wěn)定注水、調剖堵水、化學驅、氣驅、深部調剖等措施啟動,達到提高采收率。
參考文獻
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關鍵詞:電力系統(tǒng);電壓穩(wěn)定;電壓控制;電力
電力系統(tǒng)屬于復雜的龐大非線性多變量動態(tài)系統(tǒng),其中穩(wěn)定與安全是電力系統(tǒng)運行的基本條件與必備條件。伴隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,以及電力市場化的深入改革,遠距離的重負荷輸電狀況將會更加突出,這就使得電力系統(tǒng)運行將會愈來愈接近網(wǎng)絡的極限輸送能力。所以,鑒于國外出現(xiàn)的惡性電壓崩潰事件與我國部分區(qū)域出現(xiàn)的電壓失穩(wěn)現(xiàn)象,強化電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制研究具有重要的現(xiàn)實意義與理論價值。
一、電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制研究的必要性
電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制研究一直以來都是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行的關鍵課題。在發(fā)生電壓崩潰事故以前,人們的關注焦點在于電力系統(tǒng)的功角穩(wěn)定領域。然而,自20世紀70年代以來,在世界范圍內爆發(fā)的多起因電壓崩潰而引發(fā)的大范圍停電事件,造成了嚴重的社會影響與經(jīng)濟損失,至此有關電壓穩(wěn)定方面的研究開始逐步引起人們的重視。
盡管我國還未發(fā)生過大面積的惡性電壓崩潰事件,但因電壓失穩(wěn)而造成的局部停電事故卻經(jīng)常發(fā)生,如在1972年7月份出現(xiàn)的湖北電網(wǎng)事故與1973年7月份出現(xiàn)的大連電網(wǎng)事故等。當前我國正值社會經(jīng)濟的快速發(fā)展階段,電力系統(tǒng)也逐步進入到了遠距離、大機組、超高壓以及大電網(wǎng)的時代,但因為我國當前的經(jīng)濟發(fā)展速度,已經(jīng)遠超出20世紀末亞洲金融危機時期的預期,致使目前乃至未來一定期限內我國的電力建設都會落后于社會經(jīng)濟的發(fā)展水平,電力系統(tǒng)運行接近電網(wǎng)極限輸送能力的概率也會大幅增加,進而使得我國的電力系統(tǒng)存在著一定的電壓穩(wěn)定安全隱患。所以,面對當前我國嚴峻的電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定形勢,深入探究發(fā)生電壓崩潰事故的機理、預防控制電壓穩(wěn)定的措施等,對于有效避免大面積電壓崩潰事故的出現(xiàn),具有不可替代的意義與價值。
二、電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定分析方法
(一)靜態(tài)分析法
靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析主要以平衡點間的穩(wěn)定性研究為主,其要求電力系統(tǒng)受到的干擾幅度盡可能小,或者電力系統(tǒng)的演化過程盡可能的緩慢,以至于可以忽略電力系統(tǒng)模型的動態(tài)化過程,這時的電力系統(tǒng)運行軌跡主要由穩(wěn)定的平衡點所構成。一旦電力系統(tǒng)的實際功率難以平衡,即不存在所謂的穩(wěn)定平衡點,則可以確定電力系統(tǒng)存在電壓失穩(wěn)的隱患,這一失穩(wěn)機理能夠通過Q-V曲線或者P-V曲線得到科學合理的解釋。從本質上講,靜態(tài)分析法就是將網(wǎng)絡傳輸極限功率時的實際運行狀態(tài),當作成靜態(tài)電壓穩(wěn)定的最高極限狀態(tài)。靜態(tài)電壓分析法重點從靜態(tài)觀點對電壓崩潰機理進行揭示,用代數(shù)方程對系統(tǒng)微分方程進行代替,用靜態(tài)模型對負荷進行描述。其能夠顯示出電壓穩(wěn)定的裕度指標,且能通過靈敏度分析法顯示出電力系統(tǒng)的弱區(qū)域以及其他信息。靜態(tài)分析法因方便快捷而得到了廣泛的應用與發(fā)展,是當前電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定研究中成效最為顯著的一項,且相關研究成果已被應用到了電力領域之中。
(二)動態(tài)分析法
隨著電力系統(tǒng)研究的力度加大,以及在功角穩(wěn)定研究中應用的暫態(tài)仿真已經(jīng)難以滿足電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定研究需要,使得對電力系統(tǒng)實施的長時間、全過程的動態(tài)仿真研究成為當前研究電壓崩潰機理、電壓失穩(wěn)等現(xiàn)象的有力手段。目前,電力穩(wěn)定及控制的動態(tài)本質已經(jīng)引起了現(xiàn)代人的高度重視,人們開始意識到要想從根本上闡釋清楚電壓失穩(wěn)的機理,就必須構建電力系統(tǒng)的動態(tài)模型,通過應用各種動態(tài)分析法對電壓崩潰的物理本質進行深入研究,只有掌握正確的電壓失穩(wěn)機理理論,才能夠更好的預防電壓崩潰事故的出現(xiàn)。綜合考慮了發(fā)電機、負荷、變壓器、勵磁等系統(tǒng)的動態(tài)特性,當前針對電壓穩(wěn)定的動態(tài)分析方法主要包括小干擾分析法、動態(tài)潮流法、時域仿真法、分岔分析法等一系列方法。
三、電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制路徑
(一)科學規(guī)劃設計
要提升電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制成效,就必須對電力系統(tǒng)進行科學合理的規(guī)劃與設計。其中,對電壓、負荷以及傳輸網(wǎng)絡的規(guī)劃,應盡可能的提升網(wǎng)絡傳輸能力,強化負荷中線電源調控電壓的能力。同時,電網(wǎng)結構還應確保運行過程中的靈活性,最大程度做好電網(wǎng)結構的無功功率規(guī)劃工作等。
(二)利用發(fā)電機組
充分挖掘與發(fā)揮發(fā)電機組的功能,能夠有效增強電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。面對電力系統(tǒng)的電壓急劇下降情況,確保盡可能多的發(fā)電機組的正常運行至關重要,這是因為勵磁機和發(fā)電機的過負荷能力能夠有效延遲電壓崩潰的所需時間。
(三)保持高電壓水平
確保電力系統(tǒng)在高電壓的水平狀態(tài)中運行,也能夠有效增強電壓的穩(wěn)定性與可控性。電力系統(tǒng)在高電壓水平條件下運行,不僅不會增加無功儲備,反而會減少無功需求。所以,高電壓水平下的電力系統(tǒng),能夠促使發(fā)電機組預備出更為充足的無功儲備,進而為電力運行工作者預留出更多可控制的電壓,這在一定程度上增加了電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制性。
總而言之,電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制研究,其根本目的在于探尋出高效的分析電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、穩(wěn)定程度、增強穩(wěn)定的具體舉措以及各種應急策略等的路徑,從而預防電壓崩潰現(xiàn)象的出現(xiàn)。目前,我國針對電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定及控制研究取得了一定成果,但對于電壓穩(wěn)定的本質與功角穩(wěn)定關系等方面的認識還不夠全面,具體理論與方法研究還不夠完善,因而需要繼續(xù)加大相關研究的力度與深度。
參考文獻:
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以上是容易理解的物理意義上的動態(tài)。若要使“動態(tài)的歷史”具有史學意義,還應從這兩個層面加以認識與把握:
一是哲學層面。如量質互變規(guī)律是事物變化發(fā)展的內在規(guī)律,歷史的運動就高度遵循這一規(guī)律,這一規(guī)律并使歷史的運動表現(xiàn)為連續(xù)性和階段性。如我們以之考察近代日本的侵華史就不難發(fā)現(xiàn),日本在經(jīng)過明治維新逐漸強大后(量變),其對外侵略的野心也逐漸膨脹(質變),對中國的侵略不斷變本加厲,這“侵略”是有連續(xù)性的,這“變本加厲”是有階段性的。事物普遍聯(lián)系的規(guī)律和普遍矛盾的規(guī)律也是我們把握歷史動態(tài)性的哲學工具,使我們可以對復雜的、似乎彼此“不相干”的歷史問題進行動態(tài)考察。
二是史學層面。運用歷史理論和形式邏輯分析歷史,能使我們把握“歷史動態(tài)”的理論意義。如“落后就要挨打”是科學的歷史結論,如果不以之反思評價和動態(tài)分析中國近代史,則那些“動態(tài)的苦難史”并無意義。為什么近代中國屢戰(zhàn)屢敗甚至不敗而???因為落后。而深入分析,落后的內涵就不僅僅是指軍事、經(jīng)濟,還包括政治制度、觀念意識、科學技術等。事實上,從開始,近代中國的各派人物都在行動上尋求擺脫落后之路,為什么擺脫落后如此艱難?還得從“落后”中尋找根源。試想,一個具有落后意識的人,又怎能找到擺脫落后的良方?落后意識從哪里來?從落后的歷史環(huán)境中來,從落后者的階級屬性中來。這樣,就找到了近代中國走不出落后的總根源,動態(tài)分析也就有了史學意義。這兩個層面,用一句話歸納就是:對動態(tài)的歷史從理論上進行動態(tài)的分析。這種動態(tài)分析,就是史學意義上的動態(tài)。
當前的歷史教學和考試測量,對學生的歷史思維能力要求頗高,這體現(xiàn)了時代對素質教育的要求。動態(tài)的理論分析對于培養(yǎng)學生的歷史思維能力具有直接意義。通觀一下歷史教學的現(xiàn)狀,我認為一些歷史教師在“動態(tài)教學”方面是做得不夠的,主要表現(xiàn)在:
一、教學視野偏狹,不善打破章節(jié)體系的限制,嚴重依賴教材的固定程式。
二、教學缺乏思維含量,靜態(tài)分析多,動態(tài)思考少,而靜態(tài)分析又多側重于摳知識點。
三、雖有動態(tài),但或失之于羅列史實,或缺乏分析角度和深度。
如對英法資產(chǎn)階級革命、美國獨立戰(zhàn)爭的教學,上述缺點就具體表現(xiàn)為:①對這三大歷史事件,只依教材安排的敘述順序,各講各的,不能對它們進行動態(tài)的聯(lián)想、挖掘和整體的把握,分析出其原因、特點、歷史意義等的相同點和不同之處;②對這些事件只囿于一般性的單線條分析,動態(tài)思維含量不足,不能對這三大資產(chǎn)階級革命之間的內在聯(lián)系進行深入分析,如對《權利法案》、《獨立宣言》、《人權宣言》這些重要文件,不能站在它們所體現(xiàn)的資產(chǎn)階級立國原則、革命精神的高度和其歷史的進步性上綜合考察;③雖然有動態(tài)分析,但失之于簡單,如只將三大事件的起止時間、“導火線”、轉折點等這些表面的東西進行表層類比,而不能選取一個角度(如斗爭與妥協(xié)問題)進行深刻分析。
必須認識到“動態(tài)教學”的好處:
第一,可以使學生深化理解教材。按部就班、照本宣科式的教學,雖然省卻了許多麻煩,但這種教學方式教不出特色,尤其是挖不深教材,更談不上利用歷史科學的內在特征培養(yǎng)與提高學生的綜合素質。章節(jié)體系的好處是便于組織教學,便于學生分階段分方面理解局部的歷史,但它不利于全面分析和學生深入把握“線”和“面”上的歷史。固定的教材內容經(jīng)過教學的動態(tài)處理、組合、優(yōu)化,會給學生以全新的感覺:歷史內容的聚合帶來了觀點的更新,史與論的有機結合帶來了對教材的全新理解,對歷史問題的追根溯源強化了歷史縱深感和對有關歷史材料的深入認識。
第二,可以使學生活化教材?!皠討B(tài)教學”化靜為動,還史以活,全面活化了教材。如“殖民主義”散見于教材各章,教學中若不對之加以動態(tài)分析,學生就難以理解殖民主義在不同時期有著顯然不同的特點,對“殖民主義”這一概念就不能從本質上加以理解與認識。又如英國工業(yè)革命和法國資產(chǎn)階級革命具有部分共時性,教學中若不對這兩大獨立的事件進行動態(tài)揭示,指出它們對上升時期的資本主義社會在物質和精神兩個領域所作出的重大貢獻,學生恐怕永遠也不會將這兩大事件聯(lián)系起來??梢?,“動態(tài)教學”能從縱向和橫向兩個維度活化教材,揭示歷史現(xiàn)象的內在聯(lián)系。
第三,可以優(yōu)化學生的知識結構。“動態(tài)教學”其實就是對教材內容的優(yōu)化組合。學生對教材有深化的理解,活化的掌握,優(yōu)化知識結構就是水到渠成的事了。
第四,可以使教學成為一個具有張力的開放系統(tǒng)。問題情景的創(chuàng)設,使各類相關的歷史內容處于動態(tài);立論角度的不同,必然帶來不同的論證過程,這就打破了章節(jié)體系教學的相對封閉和單一,而使教學具有內容上的開放性和張力。
應如何搞好“動態(tài)教學”呢?
一、在教學組織形式上,要做好:
1.常規(guī)動態(tài):目前常規(guī)動態(tài)是“動態(tài)教學”的薄弱環(huán)節(jié)。在常規(guī)教學中,章節(jié)內部和外部應有經(jīng)常的動態(tài)聯(lián)系。對有些歷史知識如果不進行動態(tài)處理,歷史就失去了延續(xù)性或參照物,學生理解就有困難。如對清朝的“攤丁入畝”,如果只孤立講解,而不聯(lián)系西漢的編戶制度、唐朝的租庸調制和兩稅法,學生如何能認識和評價它?又如何能理解中國封建社會賦稅制度的不斷進步?
2.復習動態(tài):目前高中歷史復習課中的“動態(tài)教學”做得尚可,但在動態(tài)分析的角度、力度、精度上還須加強。復習動態(tài)應該建立在挖掘教材知識內在聯(lián)系的基礎上,而決不能建立在題海上。
二、在處理教學內容上,要做好:
1.系統(tǒng)內動態(tài):我們可以按歷史發(fā)展的階段,將古代、近代、現(xiàn)代各視為一個系統(tǒng),如可以在“古代”這個系統(tǒng)動態(tài)考察中國歷代統(tǒng)治者對待商業(yè)的態(tài)度;也可以按不同的領域,將經(jīng)濟、政治、文化等各視為一個系統(tǒng),如可以在“政治”這個系統(tǒng)內動態(tài)考察中國封建專制主義中央集權的發(fā)展;還可以將聯(lián)系密切的內容視為一個系統(tǒng),如動態(tài)考察英、美、法等資產(chǎn)階級革命。
2.系統(tǒng)間動態(tài):按照前面我們對史學動態(tài)性的理解,不同的歷史系統(tǒng)之間具有廣泛的聯(lián)系。如為什么中國和西歐資本主義萌芽發(fā)展的差異那么大?這就要在“中國史”和“世界史”、“經(jīng)濟”和“政治”這些系統(tǒng)之間進行動態(tài)考察,比較、分析其差異的根源。
三、在教學思維方法上,要做好:
1.通過線索找動態(tài):歷史的動態(tài)雖然無時不有,無處不在,但如果不貫以歷史發(fā)展的線索,不通過線索尋求動態(tài),“動態(tài)的歷史”可能就雜亂無章了。有線索的動態(tài)是具有歷史思維價值的動態(tài)。應該明確,這個線索不僅是指史實線索,還包括思維線索。
2.通過時空找動態(tài):時間和空間會為我們尋求“動態(tài)的歷史”提供一些思維角度。如對近代中國遭受侵略的程度變化,我們如果從時空的角度考察,可以得出一些超越教材敘述的認識。
3.確定主題找動態(tài):通過主題揭示相關歷史內容之間的動態(tài)聯(lián)系,可以推陳出新,深化知識。如確定“早期工人運動的性質”這一主題,去考察英、法、德意志的工人運動,就可得出早期的工人運動尚不屬于社會主義運動的結論。
在進行“動態(tài)教學”時,要處理好以下關系:
一是動態(tài)與常規(guī)的關系。常規(guī)內容(指章節(jié)中固有的內容)與動態(tài)內容是主流與支流的互補關系。常規(guī)內容講析清楚了,“動態(tài)教學”才有基礎和前提;有了動態(tài)內容這些“活水”的注入,常規(guī)內容才有源泉和品位。常規(guī)內容和動態(tài)內容在教學中居于主、次地位,“次”對“主”起著豐富、充實、深化、升華的作用。