时间:2022-03-14 06:26:07
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航天工程论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
英文名称:Chinese Space Science and Technology
主管单位:中国航天科技集团公司
主办单位:中国空间技术研究院
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-758X
国内刊号:11-1859/V
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双百期刊
第二届全国优秀科技期刊
联系方式
期刊简介
关键词:集成电路设计与集成系统;CDIO;一体化
1 CDIO一体化课程
CDIO一体化课程是一个由相互支持的专业课程和明确集成个人、人际交往能力以及产品、过程和系统的构建能力为一体的方案所设计出的课程计划[1]。即按照CDIO(构思-设计-实施-运行)理念,在不增加教学内容和时间的基础上,调整和优化原有教学的计划,以实现知识、能力和态度培养的一体化及专业技能与人文素养培养的一体化。同时,CDIO一体化课程也是“做中学”和“基于项目的教育和学习”(project based education and learning 简称PBL)的具体体现[2]。PBL区别于传统教学法实现了三个转变:以教师为中心转变为以学生为中心、以课本为中心转变为以项目为中心及以课堂为中心转变为以经验和能力为中心。强调学习的目的性和主动性。
2 集成电路设计与集成系统专业课程体系及问题分析
课程体系理论对课程计划的研究与设计起着指导意义,从一定程度上反映了对学科知识体系和学生能力培养的认知[3]。下面从课程组织上来分析集成电路设计与集成系统专业传统课程设计存在的问题。
集成电路设计与集成系统专业课程组织及问题分析。基于Grinter报告[4],现将我校集成电路设计与集成系统专业的公共课,专业基础课和专业课等进行了重新划分,如表1所示。再对比麻省理工学院(MIT)的航空航天工程专业课程[5,6],(MIT多年来被QS世界大学排名和世界大学学术排名评为世界第一,其已成为CDIO工程教育的标杆),讨论了基于CDIO一体化课程理念下我国集成电路设计与系统专业在课程设置上存在的问题:(1)工程实验课程比例低。工程分析与设计及工程实验类需要发挥学生能动性的课程仅为21%,远低于基础科学等理论课程.而麻省理工学院2014级航空航天工程专业课程体系中实践课程学分比例为45%;(2)人文社科类课程比例较低,不足10%。MIT航空航天工程专业课程体系中人文社科类课程学分比例为37%,人文社科类课程目标是培养学生作为一个公民应具有的基本素质和作为专业人士应具有的职业道德,在强调专业教育的同时不可忽视人文社科类的教育;(3)选修课比例不足。非限定性选修课程不足5%。而MIT课程体系中选修课程比例为55.8%,其中非限定性选修课程比例为24%。大量选修课的设置充分给予了学生学习的主动性,尊重学生个性发展及创新力的培养。
3 基于CDIO的集成电路设计与集成系统专业一体化课程体系模型研究
集成电路设计与集成系统作为一个典型的工科类专业,注重学生的动手能力、分析和解决问题的能力、创新能力及人文素养的培养。而课程体系的建立能从学科知识体系方向来引导学生各方面能力的培养。
集成电路设计与集成系统专业一体化课程设计。采取“自上而下”的总线型结构模式,如图1。即以项目设计为导向,先给出宏观、整体的概念,再由宏观到微观,由整体到局部,由项目所涉及的专业知识到专业知识所涉及的专业基础知识等展开整个课程。
对比传统课程体系具有明显的优势:第一,通过以职业方向为导向的规划,学生可根据自己兴趣选择适合自己的团队,达到因材施教的目的;第二,以组建团队来制定课程并完成项目,打破了传统的分班教学制,学生通过相互讨论,沟通以解决问题能培养团队合作意识。第三,实现了学科间的相互支撑及联系,学生每上一门课程都能明确该课程与先修课程和后续课程之间的联系,以及整个课程体系的学习目的。第四,经历了一到六学期的学习为最后项目的实现做好了充分准备,若以该项目为学生的毕业设计可提高论文质量,又避免了论文作假,抄袭等现象等。第五,从课程组织上看,以项目为主线展开的必修课程大大减少,除此以外的专业课程、专业基础课程和学科基础课程均作为选修课程,使学生拥有更多跨专业学习的选择机会。另外,人文社科类等公共课程贯穿于整个大学课程中,以实现专业技能与人文素养的一体化培养。
与此同时,该课程体系对当前的教学模式也提出了相应要求,比如学生学习方法和教师授课方式的改革,教师团队培养的改革,学生考核方式的改革,配套教材的改革等等。
结束语
围绕CDIO理念,重新构建了集成电路设计与集成系统专业一体化课程结构,即以专业方向指导项目,再以项目指导课程,将能力培养融入理论学习,将知识应用融入项目实践。希望借助课程体系改革,以实现集成电路设计与集成系统专业学生知识、能力和态度培养的一体化,专业技能与人文素养培养的一体化。同时,对我国高校工科类课程体系改革具有一定的指导意义。
参考文献
[1]顾佩华,包能胜,康全礼等.CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,2012,3:24-40.
[2]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,3:1-6.
[3]王伟廉.高等学校课程体系现代化研究[D].厦门:厦门大学,2004.
[4]孔寒冰.国际工程教育前沿与进展2007[M].浙江:浙江大学出版社,2009:179-192.
[5]张英.基于CDI0理念我国机械设计制造及其自动化专业本科课程体系研究[D].浙江:浙江大学,2014.
一、装备学院工程硕士培养情况介绍
(一)招生从2011年招生的情况看,考生主要来自全军作战部队、总部机关、科研试验部队、院校和科研院所等与工程技术密切相关的领域,同时,也有少部分地方高校考生。
(二)教学经过近10年的探索,我们在课程教学上摸索并建立了自己的培养体系。在教学环节上,制定了各工程硕士领域培养方案、培养计划、教学大纲等比较齐全的教学资料。在课程设置中,既设置了基础理论课程,也设置了工程应用课程,在体现研究生水平的基础上,突出专业特色、工程性、实践性和应用性。在课程建设上,根据工程硕士研究生的特点,尽可能选用适合工程硕士研究生使用的教材,制作课件,并为工程硕士研究生提供良好的实验环境。在授课教师遴选上,尽量选用具有工程经验和部队任职经历的教师。其中,高级职称的教师占70%以上。同时聘请试验部队、航天科技集团等单位的专家进行专题讲座、开设课程。在教学的组织与实施上,严格按照工程硕士教学计划开展教学工作,并进行严格的考试。在教学中,全部使用多媒体教室,针对工程硕士特点实行交互式教学,结合高水平的专题讲座,有效拓展学生的眼界、提高工程素质。在校学习时间累计为一个学期。在教学过程中,学院教学督导组进行课程教学检查,教学质量全部为优良。经过课程学习,学生提高了理论水平,具备开展学位论文研究的能力,部队反应良好。
(三)学位论文在学位论文工作方面,实行学校和部队双导师制,论文选题87%为部队工程项目或研究项目,有明确的应用背景和应用需求。总的来看,学位论文工作比较严格规范,学生大部分是来自全军的在职干部,非常重视论文与实际工作相结合。开题报告认真,答辩程序规范,有部队专家参加,把关严格。从已毕业的学员论文情况看,内容多围绕实际工作展开,技术含量较高,多具有较好的军事应用价值。但在中期检查和预答辩方面,有时受部队试验任务的情况的影响,部分学生开展的不够充分。
(四)管理目前,装备学院实施院、系、教研室三级管理模式,各级责任比较明确。规章制度比较健全,研究生的整个培养过程严格按照规定执行。同时建立了比较规范的招生、教学、学位档案,并有专人进行管理。为规范工程硕士研究生在校学习期间的管理,制定了专门的《工程硕士研究生管理办法》。同时,明确要求导师要在工程硕士管理中发挥重要作用,并界定了院内导师和院外导师职责分工。院内导师的主要职责是:参与招生录取,与院外导师联合制定培养方案,与院外导师、研究生共同制定培养计划,承担研究生课程教学,指导和检查研究生的课程学习,协助院外导师指导研究生的学位论文选题、撰写和答辩,参与研究生的考核考评。院外导师的主要职责是:与院内导师联合制定培养方案,并与院内导师、研究生共同制定培养计划,参与或承担研究生部分实践性课程教学活动,指导研究生的学位论文选题、撰写和答辩,参与研究生的考核考评。
(五)办学特色与效果装备学院根据任务确定工程硕士研究生的培养主要面向试验部队,针对国防科研试验任务特征设定专业方向,培养从事国防科研试验任务的高级工程技术人才,办学特色比较鲜明。毕业生主要从事试验管理、规划、组织、试验技术等岗位,完成的工程项目用于国防试验任务中,发挥了重要作用。有100多项已获得军队科技进步奖,涌现了一批以全国突出贡献工程硕士陆晋荣为代表的新型杰出人才,部队对装备学院工程硕士的培养给予了较高评价。
二、工程硕士培养的几点经验
(一)招生上突破传统的单凭考试成绩的模式,提高复试成绩的比重专业学位的教育不同于学术性学位教育,更着重于工程实践和工程技术应用能力的培养。因此,装备学院在招生上改革了以往主要根据入学考试成绩为主的做法,加大复试成绩所占比重。在学生入学考试成绩达到国家基本分数线的情况下,重点考虑复试成绩,并组织专业知识能力水平的测试。专业知识能力水平测试重点考查学生掌握基础理论和本领域专业知识的能力及在实际工作中的运用情况。复试重点考查学生在从事技术研究和工程实践中发现问题、解决问题的能力,以及在改进国防科研试验方法和手段、提高国防科研试验效率中的发展潜能。
(二)正规教学过程,合理设置课程计划和教学安排,科学设置专业方向根据工程硕士研究生的知识结构特点,装备学院认真制定工程硕士研究生培养方案和教学大纲。在课程设置上,既体现了硕士研究生的培养要求,又结合了各工程领域培养特点,在专业设置上更加突出特色。在具体的教学实施过程中,根据试验部队实际工作的需要和学院的教学资源,装备学院与培养单位共同研究确定课程计划和教学安排,使课程的设置既能充实学生的专业基础理论,又能提高学生专业技术能力,使教学安排既能保证教学计划的顺利实施,又不至于影响到试验部队的正常试验任务,必要时学院派教员到部队进行授课。在课程设置上注重学院工程领域的学科特点和试验部队的实际需求相结合。
(三)根据专业学位的培养规律,与科学学位区别对待,突出工程硕士特点参加专业学位学习的学生,与攻读科学学位学习的学生相比,基础知识水平相对薄弱,但工程实践经验丰富,解决实际问题能力很强,而且渴求知识欲望更强。因此,在工程硕士的培养等方面,无论从文献阅读、论文的选题还是学位论文的要求上,都有特别的要求。文献阅读总体上要求量相对少些,但要求学生结合自己的研究方向、工程需要至少阅读10篇最新的专业性的中英文文献,并在论文开题前写出不少于三千字的文献阅读综述;论文的选题要求来源于工程实践任务,有明确的应用背景,具有现实意义和应用价值,并具有进行科学研究的可行性,可以是工程策划、工程设计、技术改造或技术攻关等项目,有一定技术难度和工作量,在于充分体现作者综合运用科学理论、技术和方法解决工程实际问题的能力;学位论文的形式要求也比较灵活,可以是工程设计、研究论文、专题报告等形式,表明作者具有担任专门技术工作的能力,有一定理论意义或实践价值。在学生完成学位论文过程中,加强过程管理,尤其提高学院导师与部队导师的沟通与联系,对学生阶段性成果进行评定和指导,确保论文质量。
(四)根据不同的组织形式采取不同的管理措施学院工程领域工程硕士研究生的培养共有两种组织形式。第一种形式是采取学员“进校不离岗”的方式,经考试被录取为我院工程领域工程硕士研究生后,学生的各种人事关系保留在原单位,平时照常上班,第一年两个学期中,每个学期安排三到四个月的时间组织学生到学院集中学习;第二种形式是采取学院与单位联合培养的形式,双方共同签订培养协议,学生经过考试被录取后,并不到学院上课,而是学院根据培养单位任务情况和学院教学安排,派教员到培养单位进行授课,一般在一年到一年半的时间内完成授课。第一种形式一般用于学生数量较少试验任务并不十分繁重的情况,学员进校后,按照学院内其他全日制研究生的管理要求,共同编班,集中管理。第二种形式一般用于学员数量较多,单位集中,并且试验任务相对较重的情况,这些学员的管理由双方成立联合管理小组来负责,联合管理小组共同管理研究生培养过程中的教学、论文研究、学位论文答辩等工作进程,并监督研究生的培养质量,协商解决在联合培养过程中发生的种种问题。实践证明,成立联合管理小组的做法在研究生的联合培养工作中发挥了重要的作用。
(五)加强工程硕士导师队伍建设导师的水平直接决定学生的培养质量。在提高导师自身教学、科研和学术水平的基础上,装备学院注重加强导师队伍的整体建设,不断优化导师队伍的知识结构和年龄结构,建设一支水平较高、具有相当知名度的导师群体。尤其重视选拔具有丰富工程、试验经验丰富的专家学者充实到工程硕士导师队伍中。队伍中有国家863、973专家3名,获育才金奖6名,育才银奖36名,全军优秀教师11名。目前在学院已形成一支学术水平高、科研能力强又有丰富工程实践经验的学术队伍。在部队已有导师60余名,主要是试验部队的总师和高级工程师。另外,我们充分利用院内外各方面的优势,聘请有关院校、航天科技集团、航天科工集团、全军武器试验研究论证部门、试验基地等单位的教授、专家讲课或举办高水平的专题技术讲座,作为课堂教学的重要补充,此项活动,得到学生的欢迎,使他们在了解学科前沿、开阔视野等方面受益匪浅。
三、存在的问题和解决思路
由于工程硕士研究生教育直接面向用人单位,培养具有专业实践能力的应用型高层次专门人才,受到了部队的普遍欢迎。但由于种种因素的影响,学院的工程硕士培养还存在一些不足。
(一)招生规模偏小由于目前部队对于工程硕士专业学位的重视程度还不够,推荐送学的比例还达不到要求,甚至有时出现小于培养计划的现象。学院的任务定位确定了在我军信息化装备建设、一体化军事训练中的战略地位,具备了工程硕士研究生教育扩大招生规模的客观条件,下一步拟采取有效措施,组织专门人员,深入部队,开展联合培养工作,积极开办工程硕士学位研究生班和研究生课程进修班。
公民意识是一种现代社会意识,是公民对自己在国家中的社会地位,社会责任的一种自觉认识,是公民素质的重要构成.初中生正处在世界观、人生观、价值观形成的关键时期.在初中阶段加强公民意识教育,大力宣扬公民意识,非常有价值和必要.要将公民意识教育渗透到各个学科之中,对于物理学科教学而言,物理老师应注意对学生渗透思想素质教育、安全教育和环境保护教育,切实抓好初中生公民意识教育,培养他们成为全面发展的合格公民.
1在物理课堂教学中及时对学生渗透思想素质教育
同志在党的十七大报告中在谈到扩大人民民主,保证人民当家作主时提出:“加强公民意识教育,树立社会主义民主法治、自由平等、公平正义的理念.”“公民意识”一词首次出现在党代会的报告中,引起许多人的关注.不断加强学生的爱国主义、集体主义和社会主义思想是公民意识教育的灵魂,加强思想素质教育对学生健全人格的形成,对未来合格公民的培养都具有重要意义.因此,作为初中物理教师,笔者在教学中始终注重加强对学生思想素质教育,如在《宇宙探秘》的教学中,可以给学生介绍钱学森,钱三强等物理学家的故事和我国载人航天工程的进展:2003年10月15日,“神州五号”载人飞船发射成功,中国首位航天员杨利伟带着中国人飞天的千年期盼,梦圆浩瀚的太空;2008年9月27日由翟志刚实现了中国航天史的第一次“太空行走”,这是一个古老民族的壮丽跨越;2013年6月11日,我国航天员张晓光、王亚平和聂海胜驾乘“神州十号”载人飞船成功进入太空,王亚平为全国的中小学生进行太空授课,展示在失重状态下一些有趣的地球上无法完成的实验.我国载人航天工程不断飞速发展,走到世界前列.把物理学上的辉煌成就和物理科学家的献身精神紧密地结合到初中物理教学中去,从而进一步激发学生的爱国主义热情,增强学生的民族自豪感,激发学生求知欲望和探究宇宙的欲望,帮助他们树立为祖国献身的远大理想,在课堂教学中潜移默化地培养学生的思想品德教育.
2在课堂教学中实时对学生渗透安全教育
近几年来,安全事故频繁发生,给人们特别是青少年学生带来巨大伤害,为了减少安全事故的发生,在物理课堂教学中渗透安全教育是十分重要的.在我们日常生活中,有哪些与物理知识有关的不安全因素?它们对我们有哪些危害?例如学习《摩擦力》这一节时,首先向学生介绍2016年4月2日沪宁高速常州段发生特大的交通事故,造成两辆货车和五十多辆小汽车追尾的重大事故,造成重大人员的伤亡.从物理的视角看,下雨后路面有积水,摩擦力减小,汽车在高速公路上行驶.在汽车对路面的压力不变的情况下,路面光滑,摩擦系数减小,使摩擦力减小,行车的危险性加大.通过查阅相关资料以及所学的知识,使我们掌握下雨天如何安全驾驶车辆,降低汽车行驶的速度和适当增大车辆之间的距离.物理来源于生活,物理教师结合课本中的有关内容,利用身边具体生活实例创设物理问题的情境,使学生深刻理解物理知识,同时加强安全教育的渗透,提高初中生的公民意识,安全无小事,从我做起.
3在物理课堂教学中融入环境保护教育
环境保护是可持续发展的重要组成部分,环境教育是环境保护和可持续发展的基本工程,也是素质教育的重要内容.为了更好提高初中生的公民意识,在教学过程中结合有关教学内容渗透环境保护意识,使环境教育落到实处.从初中物理教学内容来看,主要包括噪声污染、大气污染、水污染、电磁污染等方面,在实际教学中,教师要渗透学生的自我保护意识,养成保护环境的良好习惯.例如学习《声现象》这一章时,使学生认识到噪声污染是当今世界的四大污染之一,人类生活的理想环境10~40分贝,噪声对人体的主要危害是损伤人的听力,影响人们的工作和学习休息,是诱发心脏病和高血压的重要原因.同时我们可以指导学生利用课后时间来调查和了解日常生活中有哪些噪声,如何利用我们所学的物理知识控制城市噪声污染,使我们所学物理知识与日常生活紧密地联系起来,可以增强初中生主人翁意识,为控制和消除噪声贡献我们的力量.如在《物态变化》一章学习中,使学生了解到我国的水资源分布情况和污染.在我国的七大河流:长江、黄河、松花江、珠江、淮河、海河、辽河中除了长江与珠江水质较好之外,其它的五大河流的水质都遭受了不同程度的污染.我国的湖泊污染情况比河流还要严重,给养殖业带来严重的经济损失,太湖蓝藻的爆发给人类敲响了保护环境的警钟,让学生明白在未来的生活中水资源的危机成为人类所面临的严峻问题.利用课余时间安排物理兴趣小组的成员调查本地水的污染及其防治,搜集资料书撰写科技小论文,橱窗展览,提出进一步防治水污染建议.在带领学生有计划、有系统地收集整理材料的过程中,意识到环境保护的重要性和必要性,积极参与到环境保护中去,提高初中生的公民意识,保护环境从我做起,从现在做起.总而言之,在初中物理教学过程中对学生渗透爱国主义教育、安全教育以及环境保护教育,可以切实提高初中生的公民意识,激发他们的情感,唤起他们的责任感,并驱动他们的行为,从而达到公民意识教育的目的,为推进公民意识教育,培养和造就合格公民及高素质人才奠定基础.
作者:王大军 单位:常州市西林实验学校
关键词:三维反求技术;逆向工程;模具
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)21-0052-02
三维反求技术在现代化的加工中应用越来越广泛,但三维反求技术应用方面的文章却不多,为此本文作了以下介绍。
反求技术可以在原有产品的基础上解剖、深化设计和再创造,可有效改善技术水平,提高生产率,增强产品竞争力,是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。据统计,各国70%以上的技术源于国外,逆向工程作为掌握技术的一种手段,使产品研制周期缩短40%以上。研究反求技术,对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高,具有重要的意义。
一、三维反求技术
(一)三维反求技术的概念
三维反求技术亦称为逆向工程 (RE,ReverseEngineering),是近年来 CAD/CAM技术领域研究的―个热点。简单地讲,如果把传统的从构思-设计-产品这个过程称为正向工程的话,那么,产品模型(或实物)- CAD信息模型-CAM或快速原型件这个过程就称为反求工程。
(二)三维反求技术得原理及工作流程
三维反求技术包括影像反求、软件反求及实物反求等三方面。目前相对最多人研究的是实物反求技术。它是研究实物CAD模型的重建和最终产品的制造。狭义来说,三维反求技术是将实物模型数据化成设计、概念模型,并在此基础上对产品进行分析、修改及优化等技术。
1.工作原理。三维反求技术是利用电子仪器去收集物体表面的原始数据,之后再使用软件,计算出采集数据的空间坐标,并得到对应的颜色。扫描仪是对物体作全方位的扫描、然后整理数据、三维造型、格式转换、输出结果。整个操作过程,可以分为四个步骤:(1)物体数据化:普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值;(2)从采集的数据中分析物体的几何特征:依据数据的属性,进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征;(3)物体三维模型重建:利用CAD软件,把分割后的三维数据作表面模型的拟合,得出实物的三维模型;(4)检验、修正三维模型。
2.工作流程。三维反求的典型工作流程主要是对现有的实物,使用数据化的仪器,准确、快速地采集表面轮廓的空间坐标值,然后构建曲面、经CAM软件产生CNC加工刀路,在CNC机床上把实物模型制造出来或利用快速原型制造机,把实物原型制造出来。在产品设计方面,采集的空间坐标值,可对实体三维模型,作复杂的修改或再创新。快速原型制造机可读取STL格式的文档,可以由云点直接转换或在建造的曲面、实体三维模型中转换。
二、三维反求技术的应用综合
三维反求技术的应用十分广泛,一些高技术含量的航空、航天工业,汽车工业都采用了此项技术于产品研发及制造。在制造工业中,采集的数据用于模具制造,产品设计、开发,例如消费性的电子产品等。
此外,反求技术配合快速原型制造技术,更能发挥快速原型技术的优势、扩大它的应用范畴。凭借反求技术及有关的软件,设计者可以快速制造实物,同时可以快速对实物修改、优化和创新设计,这样便可以缩短产品设计的周期,加速新产品的出现,提高公司的竞争力。三维反求技术的应用综合如下:
1.从概念到快速原型制造。在产品设计中,有些实物很难利用CAD软件来建造CAD模型来表达设计概念,但有了三维反求技术后,便很快从实物转换成设计模型。
2.快速制造模具。技术人员利用反求技术扫描实物,然后把采集得到的数据,通过专门的软件,如Renishaw公司的Tracecut软件,直接产生刀路,输出到数控加工中心,制造出模具来。这种情况,在汽车的后市场(after market)及电子消费品特别普遍。汽车的原厂零部件相对较贵,所以倾向于寻找代替品,价格相对便宜的。由于市场相当庞大,所以诱发一批厂家生产这些代替品。由于没有原厂产品技术资料,如实物的工程图或CAD模型,他们只好利用反求技术,采集实物的三维数据,转化成刀路,直接制造模具。另一种情况是一些停产老产品,现在有需求。由于停产多时,原始数据都没有了,只好把现有的实物扫描、采集数据、转成刀路来制造模具,实现再次生产。
3.美观设计领域。例如汽车外形设计,广泛采用真实比例的木质或泥塑模型来评估整体设计效果,此时需用逆向工程的设计方法。
4.仿制流线型、形状复杂而且无法用人工方法准确量度的实物。航空、航天器的有些零部件流线型特别强,一般的测量仪器是绝对无法准确测量其曲面。反求技术便可以在一个面积细小表面上采集上百万、上千万的三维坐标数据,之后便可以通过软件建造曲面。在一个相等面积的表面,三维坐标数据愈多,建造的曲面便愈准确。
5.产品复制、修改、设计。当实物被数据化后,技术人员便可建造CAD实体模型、曲面,这样设计师便可以迅速在软件上作有关的产品修改、创新的设计。
三、反求技术未来展望
随着国际互联网络的普及,更容易获取资讯,商业竞争日趋激烈,要取胜就要不断的有新产品投放到市场,缩短生产周期是竞争一个重点策略。反求技术在时间方面发挥了它的作用,所以会广泛应用于产品开发。在技术方面,软件的快速开发,使数据的运算更快、扫描后数据处理更容易;图像摄像机的发展,使采集的数据更多、更快。这样,扫描速度便可以更快,扫描精度更高。综上所述,反求技术将会有更大的发展空间,应用到更多的领域中。
参考文献
[1]唐荣锡.CAD/CAM技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1994.
[2]王先逵.计算机辅助制造[M].北京:清华大学出版社,1999.
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[4]鞠华.自由曲面的反求工程与快速原形技术[J].机电工程,2000,17(2).
在大学生尤其是医科大学生就业情况不乐观的今天,南方医科大学不仅取得优良的初次就业率,甚至一些2008届毕业生也早早就被用人单位“预订”。记者采访了南方医科大学校长郑木明,郑校长说,学校毕业生就业工作取得一些成绩,主要得益于学校始终坚持中西医结合、理工医结合、产学研结合的办学模式。
郑校长介绍说,学校的“三结合”办学模式始于20世纪70年代。根据广东中医药资源丰富、全军中医药人才缺乏的实际情况,早在20世纪70年代初,学校率先在军队医学院校中成立了中医系,并提出了建设中西医结合学科群的思路。随后,学校还于20世纪80年代初在全国率先成立了校办企业集团;随后学校又率先在军内成立了生物医学工程系。这“三个率先”,实际上是“三结合”办学模式的雏形。经过长达30余年的建设和发展,学校逐步形成了“中西医结合,理工医结合,产学研结合”的办学模式,培养了一大批德智体美全面发展,视野宽、基础厚、能力强,具有较强实践能力和创新精神的高层次研究应用型专门人才。
中西医结合拓宽学习视野
学校始终致力于创建中西医结合的学科环境。学校中医药学院有2个一级博士学位授权学科,一个国家重点学科及一批国家中医药重点学科、重点专科。30多年来,学校一直坚持在附属医院开设中西医结合病房,目前正在建设800张床位的广东省首家中西医结合医院,形成了独具特色的中西医学科群及资源优势。
学校还致力于培育中西医结合的骨干人才队伍,在中西医结合领域实施了长期的学科带头人和中青年人才培育工程。学校确立了包括中西医结合消化病、肾病、风湿骨病脑病、心血管病及中医急症制剂、新药研究等临床与实验研究方面的6个科研方向,获多项中华中医药科技进步奖、军队科技进步奖、广东省科技进步奖,并获“补脾益肠丸”、“尿毒清”、“正天丸”等新药证书。
学校还致力于深化中西医结合的教学改革。中医专业按64的中西比例、中西医结合专业按46的中西比例开设教学课程。在现代医学相关专业中,根据不同的培养目标,不同程度地开设了中医药基本知识与方法论方面的课程。在教学中实现了传统方法和现代手段的综合运用。如教授诊断学,既用传统的望、问、闻、切来阐述,又用自行研究的脉搏图和微循环舌像图作深层次的剖析。
理工医结合复合知识与能力
学校建立理工医结合的学科群,优化理工医结合的师资队伍,促进了交叉型学科的发展。建立了以中国工程院院士钟世镇教授领衔的医学生物力学研究室,以“973”项目首席科学家陈武凡教授领衔的医学图像研究室等理工医结合的研究室。医学生物力学研究室承担的载人航天工程返回舱非正常着落的冲击研究,为我国的航天事业作出了贡献;学校承担的世界上分辨率最高的男性“数字人”项目为2005年中国十大科技进展项目。医学图像研究室承担的功能化PACC系统于2006年获教育部发明一等奖,已在全国13家大型医院使用;在国际上率先解决了“磁共振系统T1加权成像的伪影问题”,2007年获国家技术发明二等奖。
学校在专业设置、课程设置、实践教学、师资队伍等四个环节上,采取一系列措施,着力培养复合型人才。在专业设置上,以生物医学工程和医学影像专业为支撑专业,近年又增加了医学信息工程专业和生物信息学专业。在课程设置上,分段开设理工医基础课程,使学生在掌握相关知识的基础上融会贯通。在实践教学上,通过机电实习、教学实验、工厂实习、医院实习、毕业设计等5个阶段,循序渐进。在师资队伍上,对理工科毕业的中青年教师,有重点地实施医学再教育,对医科毕业的中青年教师,有重点地实施工程技术教育。
据统计,学校按照理工医结合复合型人才培养方案已培养本科毕业生569名,硕士、博士毕业生145名。近3年,这些本科毕业生当年就业率分别达97.8%、91.4%、100%;2008年毕业的本科生有298名,已有150人被用人单位提前“预订”。
产学研结合培养创新能力
学校注重教学与科研相结合,将高水平的科研成果引入教学内容,公开出版教材10余种。如根据军队科技进步一等奖成果“头胸导联”编写出版了《临床心电信息学》,根据军队科技进步二等奖成果“核磁共振临床应用研究”编写出版了国内第一部《核磁共振成像诊断学》等,使学生及时掌握相关学科的前沿发展动态。在此基础上,学校着力培养学生的创新能力,对本科生开放科研实验室,鼓励和指导本科生参加教师的科研工作或自行开展课外科研活动。近年来,本科生在教师的指导下120篇,其中在核心期刊上发表40篇,有效地提高了本科生的创新能力。
学校特别注重科研和科技产业相结合。自20世纪80年代以来,学校以自主研发的“三九胃泰”、“正天丸”、“尿毒清”、“无限极口服液”等产品为龙头,先后成功创办了南方制药厂(“三九集团”的前身)、南方李锦记、东方药林等校办企业。学校先后研制出了国际上第一个SARS抗原检测试剂盒、第一台国产X刀和国家Ⅰ类新药心脏超声造影剂。
高技术生态系统(High-tech Ecosystems)由良好的宿主环境、催化剂等中间因素和中间组织、营养物质、高水平的相互作用等四个要素构成。从生命科学的角度理解,良好的宿主环境是指一系列有利于年轻生命成熟的环境条件;催化剂是激起生命反应的事件或外部刺激;营养物质保持持续的生命成长;高水平的相互作用使之成为一个系统而非仅仅是一组各自分离的部分。高技术产业生态系统应以一批同处一个地区,具有相同行业优势的研究性大学、科研机构和高技术企业为核心,并集合风险投资、法律和商务咨询、外贸等服务公司,共同缔造一个自组织的区域网络。
一、高技术生态系统的外部支持环境
高技术企业集群的形成至少需要以下三种环境因素:恰当的基础设施条件、留住人才的条件和支持风险共担的体制。
财富增长的源泉从大规模的制造业转向高技术产业,规模经济的基本要素也开始从一个单一区位的自然资源的物质环境转向全球范围的产品销售、服务以及设计网络。这就意味着临近交通中心的重要性,它可以使企业的员工很方便地旅行到分布在全球的公司用户、合作伙伴和供应商那里,到公司最遥远的分支机构,这还意味着一个好的地区交通设施,以便员工们便利地上下班。同时,高技术的发展要有留住人才的氛围。不同的人所关心在意的因素是不同的,一个人可能更关心他想在哪里住而非必须到哪里工作,因此他会把诸如气候、文化、娱乐休闲、住房、邻居、学校等作为首要考虑条件。新企业的建立还需要支持冒险创立新企业的社会风气和体制。它要求去除一些低水平的规则,如工作时间硬性规定和其它阻碍创业者的公司操作的规则都应去除。
二、高技术生态系统的营养物质
美国加州地区一流的研究型大学每年向当地公司提供数千学士、硕士、博士,这些人才不仅来自科学和工程学科,也有很多来自管理学科,如斯坦福大学就有世界一流的商学院,而且毕业生也倾向于在快速成长的高技术企业谋取职位。
不论是“天使”,还是投资公司,风险资本家为新企业提供的远不止资金,还包括重要的核心能力,如管理、财务、市场、法律等方面的运作能力,这些都是基于他们在此领域多年的经验,而这恰恰是创立企业的科学家或年轻工程师们所缺少的。
三、高技术生态系统的催化剂
高技术产业生态系统的创建也要求具备一系列催化因素和促成成功的高技术企业发展的诱导因素。加州的计算机和生物制药工业的成长源自政府需求与投资以及催生新企业的关键人物两方面的集合作用。
硅谷的计算机高技术园区一个关键的推动因素是美国国防部对科研资助的猛增及20世纪40年代到20世纪50年代对电子军事硬件的需求激增。一批航天企业在南部加州成立,随着它们的成长,一些企业看中圣克拉拉谷便宜的地价、邻近的军事基地和附近大学丰富的人才供应,纷纷在这里安营扎寨。即使在航天工业陷入低谷时,这个地区的科技人员也很容易从军工部门转业到其他电子部门。关键人物可以发挥重要的催化作用:斯坦福大学工程教授特曼,鼓励他的两个学生Hewlett和Packard将自己的毕业论文转化成商品,从而缔造了惠普公司,它不仅是遍及电子领域的众多创新的发源地,还培养了大批后来离开惠普创立自己的企业的科技企业家。特曼促成了斯坦福与产业间早期的联接:包括向企业工程师授予非全日制学位的合作课程,以及世界最早的大学工业园之一,斯坦福工业园。
四、相互依存的网络
很多地方企业最终未成为高技术企业,缺少的正是各企业间高度的合作、利于学习和知识交换的机制。一个有效的高技术产业生态系统应存在三种不同形式的相互联系网络:水平联系、垂直联系和个人网络。
关键词:环境工程微生物学;教学案例库;工程硕士
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0235-02
工程硕士专业学位自1997年首次设立以来发展迅速[1],在2011年,教育部提出了“服务国家特殊需求人才培养项目”,着重培养工程硕士专业人才。上海第二工业大学在2011年获批“服务国家特殊需求人才培养项目”,开展环境工程(电子废弃物资源化方向)硕士学位专业研究生的培养[2]。学校自2012年首次招收环境工程领域工程硕士,截至目前共招收143名学生,其中已有60名学生毕业。
环境工程微生物学作为一门以微生物技术处理环境问题的课程,以其技术的广泛性被纳入到环境工程领域工程硕士培养中。本文根据3年多来给工程硕士讲授环境工程微生物学这门课程的经历,以上海第二工业大学环境工程领域工程硕士培养为例,谈谈研究生课程环境工程微生物学教学案例库建设设计思路及其体会。
一、教学案例库的概述及类型
教学案例库是指教师为了更好的指导学生、实施案例教学而建立的用于存放所有案例的一个集合,其案例的来源及形式可以是多样的。对于本文提到的环境工程微生物学教学案例,可以选择微生物技术在土壤、水体环境中的应用。通过这些不同案例的分析,可以加深学生对基础知识的理解和提高运用知识解决实际问题的能力,还可以激发学生的学习热情,提高教学效率。
基于上海第二工业大学环境工程领域(电子废弃物资源化)工程硕士的培养目标,环境工程微生物学教学案例类型分为两类:一类是以研究生开展研究所需的思路模式,即选择已解决某一具体问题,从研究工作角度来说该项目已经完成;另一类是面向实际工程研发过程解析类的案例,选择采用本课程相关学科方向的技术,解决某个具体的工程问题,能说清楚从实验室基础研究到实际工程应用的全过程。
二、教学案例库中的实际案例
(一)微生物与电子废弃物方向
上海第二工业大学开展的环境工程硕士学位专业研究生培养的方向,本就是电子废弃物资源化方向,在微生物应用于电子废弃物中金属资源化方向有着较为深入的研究,其与广东惠州某公司合作开发的项目“微生物法回收废线路板中有价金属成套工艺与装备”已经完成半工业化试验。该项目可以很好的展示微生物技术从最初的实验室内菌种筛选、菌种驯化、浸出条件优化、工艺控制参数、进一步放大试验、工业化运行等阶段,因此将它纳入到环境工程微生物学教学案例库可以使得今后教师在该方向上的教学更加形象,并让学生了解微生物技术研发与应用相结合时如何走完一个从实验室内研究到工业应用的全过程。
(二)微生物与土壤污染方向
土壤中重金属和有机物污染越来越受到人们的关注,微生物技术以其广泛的适用性、经济性被应用于污染土壤的修复中,不管是重金属污染还是有机物污染,理论上总能找到一种或一类微生物迁移、转化或降解土壤中的这类污染。将这类微生物与土壤污染方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中,可以形象地说明微生物是如何在实际工程应用中进行土壤污染治理的。此外,由于在电子废弃物拆解地会产生场地土壤污染,因此这也是上海第二工业大学“服务国家特殊需求人才培养项目”环境工程领域工程硕士研究生培养中必须要关注的内容。
(三)微生物与污水处理方向
与土壤污染一样,在电子废弃物拆解产地也会造成水体污染。以重金属铊为例,铊元素对人体的最小致死量为12mg/kg[3],因此污水中必须控制铊的含量,地方标准中含铊废水处理后铊浓度需低于5μg/L,对于类似超低痕量级的铊来说,很难利用纯粹的化学或物理法将污水中铊的含量降低至标准以内。实验室研究表明,利用微生物的代谢产物和配合一定量的化学试剂可以达到上述要求,将微生物与污水治理方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中,对于该领域工程硕士的培养同样重要,它可以使学生在课堂上就能清晰了解到相关微生物技术在电子废弃物领域的全方位应用概况。
(四)微生物与现代生物技术方向
现代生物技术的发展使得人们可以随心所欲的改造微生物,以达到为人们服务的目的。在以电子废弃物资源化为主要方向的环境工程微生物学教学过程中,将微生物与现代生物技术方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中,可以使学生及时掌握最新生物技术前沿及科学合理的研究方法。
三、教学案例库评估及运行效果
环境工程微生物学案例库是由学校和企业双方共同完成的,这可以充分利用学校的科研优势及企业的工业运行经验与实际工程,可以真正做到理论与实际相结合。教学案例库的评估是以先对研究生进行一段时间的案例教学,后以研究生的相关反馈意见,最后以学校和企业相关负责人依据研究生的反馈意见进行评估,标准是通过该系列功能完备的案例,让研究生在开展相关类型研发工作时从思路和模式上获得研究型与工程应用型两方面的启发,便于后续开展研究工作时少走弯路。目前,环境工程微生物学教学案例库教学获得了研究生的认可。在实际授课过程中,不仅可以激发研究生的学习热情,而且能提高教师的教学效率。
四、结论
环境工程微生物学教学案例库由研究生开展研究所需的思路模式类、面向实际工程研发过程解析类两种类型案例组成,具体包括微生物与电子废弃物方向、微生物与土壤污染方向、微生物与污水处理方向、微生物与现代生物技术方向。最终评估是由学校、企业、全体工程硕士研究生共同参与。该类型的教学案例库既可以激发研究生的学习热情,又可以提高教师的教学效率。
参考文献:
[1]李九天,唐国金.关于提高课程教学对工程硕士论文研究支撑作用的思考――以国防科学技术大学航天与材料工程学院航天工程领域的培养为例[C].湖南学位与研究生教育学会.湖南学位与研究生教育学会2005年学术年会论文集,2005:323.
【论文摘要】文章从目前中职学校电子技术课程在教学上普遍存在的问题出发,探讨电子技术教学课程改革的有效方法与途径。
《电子技术基础》是中等职业学校一门专业基础性质的课程,它是理论性、实践性都很强的课程,且内容多,课时紧。而就目前的学生来说,普遍存在基础差、学习动力不足的现象。
因此,如何让学生能完全接受这门课的全部知识,特别是重点内容的理解和应用,为以后的专业知识打下良好基础,是中等职业学校需要解决的课题。
一、传统教学中存在的问题
很多电子技术基础的专业课老师在教学中投入很大精力,但是效果不太理想。仔细分析其原因主要有以下三个方面:
(一)教材内容安排不合理。有些地方该详的不详,该简的不简,学生学习难度大,造成厌学情绪。教学内容没有做好基础课程与后续专业课程的衔接,也未能针对学生毕业后可能从事的工作进行相应的调整。课程单调,缺少实践性题目,课程内容大部分比较陈旧,多年的老习题不变,已跟不上时代的要求。
(二)教学方法没能跟上时代的步伐。一些教师习惯在"粉笔+黑板"的教学模式下发挥其聪明才智,教学方法基本采用灌输式,他们不熟悉和不适应新的教学方法和教学手段,课堂教学讲得过多、过细,并且缺乏新意,没有给学生充分的思考空间。学生学起来一点兴趣也没有,兴趣是最好的老师,没兴趣也就没有学习的动力。
(三)评价体系呆板。一直以来,考试内容主要是电子线路的分析计算以及有关名词、术语、概念的记忆;考试方式多采用闭卷笔试来判断学生学习的好坏。学生为了应付考试,把主要精力放在了怎样死记硬背课本和笔记上,养成"上课记笔记,考前背笔记,考试默写笔记,考后扔笔记"的坏习惯。这样不利于学生对知识的全面掌握,难以反映出学生的真正水平,不能充分体现学生对知识的运用和他们的实践动手能力,不利于教师教学水平的提高,没有充分发挥考试的积极作用。因此改革考试方式和考试内容也是教改的重要课题。
二、课程建设的实践性探索
(一)理论教学坚持以应用为主,适当调整教学内容。理论教学方面,坚持以"应用"为主旨,课程建设在教学中应以应用为目的,以必需、够用为度。在教学实践中,我对原来的课程内容进行了适当的"删、并、增、改",增加新知识、新技能的训练,对教学内容进行了调整。重点的知识精讲、细讲,非重点知识,一带而过。不过,这需要专业教师花很大精力对教材加工,否则会出现偏离教学目标的危险。
(二)改变传统实验教学方法,建立以学生为主体、以教师为主导的实验教学新模式。让学生变被动为主动,变消极为积极,使实验课程成为学生自主学习、培养创造性思维和创新能力、掌握科学技术与研究科学理论的有效途径。将现代技术引入实验室,推动实验教学手段现代化,丰富实验教学内容,扩大信息量,提高实验教学质量和效果,使学生在校期间接受较为完整的知识与操作技能的训练,为毕业后尽快适应专业工作打下坚实的基础。电子实验教学是培养学生实践意识,启迪学生创新思维,提高学生工程素质的重要环节,必须不断深化改革,才能适应中等教育发展的要求。
(三)采用多媒体教学,使电子技术教学更趋生动、形象。多媒体教学进入课堂,开辟了趣味教学的新天地,它以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,以跨越时空的非凡表现力,将教学中所涉及的难以实现或表达的事情、现象、过程再出现于课堂教学中,加大了课堂教学的容量,大大增强了学生对抽象事物与过程的理解与感受,教师与学生处于互动的学习状态,容易吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使学生的认知过程更为生动和深刻,并拓宽了学生的认知、想象和思维空间,营造了和谐的学习氛围,增强了课堂教学的凝聚力,提高了教学效果。超级秘书网
(四)改变考核方法。对于中职的学生来说,理论的学习在于应用,所以每门专业课的教学中都要求学生掌握一门实用的技术,真正做到理论与实践相结合,并且考试采用理论考试与操作考试相结合的方式,用这种考评方式来检查专业课的教学质量。在课程中,每讲完一部分内容,都要求学生掌握相应的实验和操作技能,整门课程讲完后,则必须掌握全部操作技能。考试是检验教学质量和教学效果、督促学生学习的重要手段。中职教育是针对生产、经营、管理、服务第一线培养实用型人才,在对教学质量的评价还是对学生成绩的考核上,都应以职业岗位的能力要求为依据,特别是电子技术这门应用性强的课程,应避免"一份试卷定成败"的做法,采取理论知识与实践应用能力并重的方法。我们可以采用多方位考核的方法对学生进行考核和成绩认定。在考题类型上以应用性、方案设计题型为主,在一题多解、多题一解上下功夫,重在培养学生的独立思考能力、分析解决问题的能力,实践能力则采取现场操作形式进行考核,而对综合能力则采用写调查报告,写实习等报告等形式加以考核,最后各方面成绩加以综合确定分数。课程教学要有针对性,并与考证相结合。课程的知识要结合当地经济发展的现状及对人才的需求。
实践表明,通过教学改革,学生学习兴趣得到普遍提高,能力也得到锻炼,学生们也普遍得到了用人单位的认可。当然,随着新形势、新问题的出现,相应的教学改革也必须同步
进行。总之,作为电子专业老师,应善于根据具体情况,综合运用多种教学方法,大胆实践、勇于改革、追求最佳的教学效果。
【参考文献】
[论文摘 要] 本文从三个方面论述了热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。
引言
在现代工业生产中,金属零件的制造是一个重要的环节,具有举足轻重的作用,因此提高金属零件的制造水平成为一项不可缺少的工作。而在金属零件的制造过程中,热处理工作又是提高其制造水平的重要措施。在设计工作中,正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。而不合理的热处理条件,不仅不会提高材料的机械性能,反而会破坏材料原有的性能。因此,设计人员应根据金属材料成分,准确分析金属材料与热处理工艺的关系,制订合理的热处理的工艺,合理安排工艺流程,才能得到理想的效果,提高金属零件的制造水平。
在现代工业生产中,广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。但用得更多的是它们的合金。金属和合金的内部结构包含两个方面:其一是金属原子之间的结合方式;其二是原子在空间的排列方式。金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系,原子排列方式不同,金属的性能就出现差异。
为了得到更好的金属性能,满足制造和使用要求,我们将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能,这就是金属材料热处理过程。
不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面从3个方面来说明热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。
一、提高金属材料的切削性能和加工精度
在各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品金属材料的切削过程中,由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同,金属的变形程度也不同,从而产生不同程度的光洁度。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。为了得到最佳切削性能,就要求被加工材料具有合适的组织状态,这就要用到预先热处理。
通过预先热处理,可以消除或减少冶金及热加工过程产生的材料缺陷,并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态,从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。
举例1:齿坯材料在切削加工中,当齿坯硬度偏低时会产生粘刀现象,在前倾面上形成积屑瘤,使被加工零件的表面光洁度降低。而对齿坯材料进行正火+不完全淬火处理,切屑容易碎裂,形成粘刀的倾向性减少。并随着齿坯硬度的提高,切屑从带状向挤裂状过渡,从而减少了粘刀现象,提高了切削性能。
举例2:铝合金在加工过程中,通常都是先经强化处理(固溶处理+时效;时效),这样可以得到晶粒细小、均匀的组织,比铸态或压力加工状态的切削性能好,不仅改善了切削性能,而且同时提高了机械加工精度。
二、提高金属材料的断裂韧性
金属材料的断裂韧性指含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错,使金属材料中的位错密度下降,从而提高金属强度,而减少金属晶体中位错的一种重要方法,就是细晶强化,其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。而金属组织的细晶强化的过程实际上就是金属热处理。
在金属热处理过程中,当冷变形金属加热到足够高的温度以后,在一定的应力和变形温度的条件下,材料在变形过程中积累到足够高的局部位错密度级别,会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒,这个过程称为再结晶。再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散,因此必须将变形金属加热到一定温度之上,足以激活原子,使其能进行迁移时,再结晶过程才能进行。
那么,对于不同的金属材料,我们就可以通过控制不同的热处理的温度,来提高金属材料的断裂韧性。
举例:在SY钢坯料上线切割适当的小圆柱,机加工后,选择在700℃,800℃,900℃、1000℃和1100℃在Cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50%,然后在空气中冷至室温,再进行680℃×6hAC(空冷)的退火处理,再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开,研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。实验现象为:在700℃时,扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现,但仍然以变形拉长的晶粒为主。在900℃变形开始,晶粒突然变得细小,几乎全部为等轴晶粒,晶粒度达到YBl2级。在900℃以上.晶粒开始长大。因此,对此种钢来说,900℃左右温度进行热处理,可以提高其断裂韧性。
三、减少金属材料的应力腐蚀开裂
金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。残余应力是金属在焊接过程中产生的。金属在加热时,以及加热后冷却处理时,改变了材料内部的组织和性能,同时伴随产生了金属热应力和相变应力。金属材料在加热和冷却过程中,表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致,由于温差导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于冷却时金属表层温度低于心部,收缩表面大于心部而使心部受拉应力:另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随材料体积的膨胀,材料各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与拉应力相反。金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力,正是其存在造成了应力腐蚀开裂。
举例:金属热处理中,通过控制淬火冷却速度,可以显着地控制淬火裂纹,为了达到淬火的目的,通常必须加速材料在高温段内的冷却速度,并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。
3、结论
金属材料的热处理在机械零件制造中占有十分重要的地位,在金属材料加工的整个工艺流程中,如果将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合,将有效地提高金属零件的制造水平。
参 考 文 献
[1] 雷声,齿轮热处理变形的控制.机械工程师.2008年5期.
关键词:技师学院“三师型”教学队伍 教学质量校企合作
目前,“双师型”师资是技师学院师资队伍的重点,也是张扬技师学院特色,培养学生创新和实践能力,开展教学改革,提高教学质量的关键。但是随着技师学院迅速发展,就业竞争激烈,应用型人才缺乏,个人职业发展备受重视等内外部新形势,“双师型”教师队伍已不能满足教育发展的需要。为此,我们提出进一步建设“三师型”教师队伍的目标,以期能够更好地发挥教师的专业优势,为学生提供具有专业性的学习、就业、职业指导意见,提高人才培养的质量。
“三师型”教师既能从事教育教学活动,又能从事行业、职业实践活动,并能将行业、职业知识及能力和态度融合于教育教学过程中。同时能够了解社会、用人单位对人才的需要及能力要求,为毕业生直通社会架起桥梁。因此,打造“三师型”教师队伍,使学校有一支高素质、高技能的教师队伍是学校健康发展的关键。
一、技师学院资队伍建设存在的主要问题
1、技师院校培养的人才应是技术应用型或技术技能型的,而不是研究或设计型。从人才培养目标和人才定位可以很明确地将技师教育与普通高等教育区别开来。但是目前国内许多技师院校的教学计划都是参照普通本科院校制定的,教学内容是本科教材的压缩版,教师在教学过程中也是沿用传统的教学方法,以教师为主体,偏重理论知识讲授,教室与实训室严格分开,在教室讲完理论知识之后,再到实验室做实验,没有突出职业教育以学生为主体的教学理念,忽视了对学生实践动手能力的培养,更没有将实际生产中的操作技能及专业最新的生产工艺、生产技术传授给学生,使学生毕业后需要较长的时间才能适应生产岗位的要求,没有突出技师的办学特色。
2、教师的实践操作能力相对薄弱,技师院校教师的学历多半是大学本科或硕士研究生。他们的学识渊博,理论知识扎实,但因为是“从校门到校门”,缺少在企业工作的经历,所以实践技能相对薄弱,导致学校实践教学环节成为弱项。而高职院校人才培养定位是培养技术应用型或技术技能型人才,但由于教师本身不具备这种能力,难以很好地对学生进行培养,致使学生的实践操作能力较弱,难以真正达到技师院校人才培养目标,教学质量受到影响,而教学质量又直接影响学院毕业生的质量,导致企业和用人单位不满意。另外,由于教师很少到企业,对行业的发展趋势缺乏了解,对学生缺乏引导和教育,就出现了毕业生盲目就业,就业后工作不稳定的现象,这些都使社会对技师院校的办学能力产生了质疑,严重影响了高职院校的,技师院校师资队伍建设必须以质量为核心,打造具有讲师、工程师、就业指导师能力的“三师型”教学团队。
二、“三师型”师资队伍建设的探索
1、加强学习,打造 “三师型”教师队伍建设。
“素质教育,说到底是教师的素质问题。只有教师的素质高,才能培养高素质的学生。三师型”教师队伍以校内各层级各岗位上的教师为主,还可包括校外兼职教师。除了常规的教学与科研之外,职能上还要求“三师型”教师能够承担专业指导、职业指导、就业指导三项工作。 “三师型”教师队伍建设的关键点在于各管理层和人员在原有岗位职责的基础上,进一步发挥“双师型”教师的专业作用,完成专业指导教师、就业指导教师与职业指导教师相结合的工作要求。
现在的职业教育,已经由原来单一的就业教育发展成毕业生能谋职创业持续发展的素质教育,担负着培养具有综合职业能力的高素质劳动者的重任。毕业生要具有“综合职业能力”,教师就不能只专一行,而必须“一专多能”。从教学实践来看,职业学校的专业教师不仅要能从事学科理论教学,而且要能从事实习指导教学。专业教师要适应变化了的专业教学,就必须经常学习,做到多才多技。通过进修和培训,提高教师专业理论水平及任教能力 在科学技术迅速发展的今天,教师必须不断学习,不断提高才能跟上时展的步伐,不断更新授课内容,将最新的知识传授给学生。
2、深化课程改革,推进“三师型”教师队伍建设。
职业学校课程改革已实施多年,改革的目的是从根本上将教师请出课堂,将纯教书匠变为理论实践具备的工程师。目前,理实一体化教学、项目化教学、企业情境化教学等成为职业学校课程改革的方向。 《国务院关于大力发展职业教育的决定》要求:建立职业教育教师到企业实践制度,专业教师每两年必须有两个月到企业或生产服务一线实践。通过挂职锻炼和技能大赛,培养教师的专业实践技能为解决教师实践技能和经验不足的问题,在教材处理、教学内容组织、教学设计、实际训练项目的设计等方面都更有针对性,更加符合高职的办学要求,教学效果明显提高。以技能竞赛促师资队伍建设的举措让专业教师有了更大的发展空间,省市级技能竞赛成绩既列入学校综合考核指标,又作为教师个人评优争先的主要依据,这迫使教师在强化技能中迈出坚实的一步。 此外,校本教材的开发也将许多教师“逼”上教科研之路,更多的专业教师和实习指导教师成为教科研的生力军。
3、引进激励机制,强化三师型”队伍建设。
建立健全教科研奖励机制,制定学校教科研奖励措施,激发广大教师参与科研的积极性。以课题为抓手,以教研组为龙头,以科研实绩为考核依据,构建较为科学的教科研管理网络。“双师型”教师成为学校教学主体。教理论课必须带实习课已成职业学校课务分工的标准,每学期,所有教师必须有教育教学心得或论文也成了学校考核教师的基本手段。
参考文献:
[1]业学校专业建设的意见》,苏教职[2002]11号.
[2]群,戴碧露. 略论高职高专"三师型"教师的岗位职责[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2009,54(2):197-198.
[关键词]美国;研究生导师;聘任制度
[中图分类号]G649
[文献标志码]A
[文章编号]1008-2549(2017)05-0049-03
目前,我国研究生教育进入“质”提升关键阶段。如何有效提升研究生培养质量,如何让广大研究生导师在保持“学术青春”的同时,仍愿饱含热情地投入到研究生培养工作中,是每个争创“双一流”高校不可回避的问题。本文通过分析美国纽约州立大学布法罗分校的研究生导师制度,为提升我国高校研究生教育质量提供有益的思路。
一、美国研究生制度简要沿革
美国研究生教育制度至今已有一百多年的历史,在这一百多年中,美国研究生教育经历了创立、成长、规模化发展和强化质量的变革过程,并最终发展成为当今世界最富吸引力的研究生教育强国。
哈佛大学于1826年开始招收、培养研究生,形成了导师“一对一”和“多对一”指导研究生的研究生培养模式,这被认为是美国最早的研究生教育。1861年耶鲁大学颁发了美国第一个博士学位,这通常被认为是美国最早的博士教育。也有观点认为:1876年霍普金斯大学的创立,才是真正的美国博士教育的开端。持有这个观点的学者们认为:是霍普金斯大学第一次明确提出把学术研究和研究生培养作为两项独立的大学任务,创造性将科学研究与大学紧密联系起来,将研究生教学与教师科学研究紧密联系起来。正是这些理念,确立了美国博士教育的基本教育方法。但在当时,导师仅仅是一种称呼,并没有现在研究生导师的明确职责和要求,各个大学的管理模式不尽相同,大家认同的导师管理规范尚未真正建立。导师聘任和解聘的过程不需要经过合理的程序和解释,解雇教师非常随意。导师制度的不规范和博士生人数的激增引发了研究生教育质量问题。
1900年,美国大学协会(简称AAU)成立。美国大学协会以提升大学的学术研究和教育水平为宗旨,是一个公认的世界一流大学群体。协会成立后,逐步确立了研究生教育模式,逐步建立了导师的遴选制度、导师聘任制和导师激励与评价制度。从此,美国研究生教育进入一个平稳发展期。
受到二战的影响,直到上世纪70年代,美国研究生教育才又迎来了一个大幅度增长期。与此同时,由增长引发的质量问题也再一次受到重视。为了遏制研究生教育质量下滑的趋势,美国开始对研究生教育制度进行改革。导师制度作为此次改革的重点,在过程中被不断创新和完善,从而发展形成了现在的美国研究生导师制度。
二、纽约州立大学布法罗分校的研究生导师制度
纽约州立大学布法罗分校(sUNY Buffalo)成立于1846年,于1962年并入纽约州立大学(SUNY)系统,是纽约州藤之一。这所学校能长期保持顶尖研究水平和学术声誉,其制度保障是完善且值得我们学习的。
1.校级研究生导师评聘制度
布法罗分校导师分为两类:研究生导师(Member)和准研究生导师(Associate Member)。研究生导师相当于博士生导师,可指导博士和硕士研究生;准研究生导师相当于硕士生导师,只可指导硕士研究生。终身教授(Tenured)或终身教职(TenureTrack)都有自动获得研究生导师的资格,非终身教授(Non-Tenured)或非终身教职(Non-Tenure Track)有研究生导师或准导师的提名资格。布法罗分校导师类型和获得途径见图1。获得研究生导师提名资格的基本条件较高,获得准研究生导师提名资格的基本条件较低,详见表1。
研究生院作为研究生校级管理机构,实行研究生导师备案制度。终身教授(Tenured)或K身教职(TenureTrack)有自动获得研究生导师的资格,在资格评定时,只需所在学院同意并向研究生院提交“研究生导师任命表”,研究生院备案即可;对于非终身教授(Non-Tenured)或非终身教职(Non-Tenure Track),首先应满足学校的基本提名要求,并满足学院、学科更高更细的附加要求,应获得雇佣学院的院长推荐,所在学科或项目组成员集体表决同意后向研究生院同时提交《研究生导师提名表》和履历表,研究生院进行审核,同意后方能确定其导师资格。
研究生院每年定期对研究生导师和准研究生导师名单进行备案更新。一般情况下,一个导师的聘期不少于5年,聘期结束时由学院、学科组织该领域内有威望的研究生导师团体对其进行水平评估,投票决定该导师是否可以续聘。具体流程和方式方法由各学院、学科自行决定,研究生院仅对调整进行备案名单结果管理。
2.以工程学院为例的学院研究生导师资格评聘制度
纽约州立大学布法罗分校的工程学院(School of Engineeringand Applied Sciences)是布法罗分校具有代表性的学院之一,其学科和研究领域包括:航空和航天工程、生物医学工程、化学、环境工程、机械工程、计算机和材料工程等13个学科。工程学院的导师资格分为两类,一类是资深导师(SeniorMembership),一类是准导师(Assoeiate Membership),分类名称不同,但基本与学校制定的分类一致。
除学校要求的终身教授(Tenured)或终身教职(Tenure Track)可获得资深导师资格外,荣誉退休教师可继续作为资深导师指导研究生。准导师资格除了要满足学校的基本条件外,还应满足:学术水平达到终身教职(TenureTrack)水平,有独立的研究课题,在本学院完整的参与过一届研究生培养工作。但这些要求都没有具体的量化指标。
工程学院对导师实行5年聘任考核制度,要求各系每5年对现有导师进行考核一次。考核采用投票表决制,由资深导师担任审核专家进行审核并投票表决。表决通过的研究生导师可以继续获得导师资格,没有通过的,学院则不再续聘。考核内容广泛,不但包括研究生导师的教学和科研水平,还包括导师对研究生的指导、导师的日常教学、作为研究生委员会成员或指导教师的工作情况、参加研究生资格考试工作以及、科研经费、学术报告等其他的科研活动。系主任把审议结果递交给分会进行评审和执行。
三、纽约州立大学布法罗分校的研究生导师制度带来的思考
目前我国正处于研究生教育由量向质转型的关键阶段,如何顺利转型,使得我国研究生教育再上一个新台阶,或许可以从纽约州立大学布法罗分校的研究生导师制度中获得思考和启迪并开启改革之路。
1.基于目标导向的分类管理模式
布法罗分校将受聘的教师和受聘的岗位分别按不同类别进行管理。按照受聘岗位对培养不同层次研究生的能力要求,确定导师的条件。
对于相当于我国博士生导师的研究生导师岗位,对受聘教师提出了较高的学术水平要求。但这种要求与我国传统的职称要求不同,他们兼顾了教师的学术发展潜力,将尚未取得终身教授称号但在终身教职评定制度下任职的教师等同于已经获得终身教授的教师。而对不在终身教职评定制度下的教师,则提出一系列要求,来保障他们具有与在终身教职评定制度下的教师拥有同等的学术水平和培养能力,可谓“不拘一格降人才”。
对于相当于我国硕士生导师的准研究生导师岗位,对受聘教师的要求相对较低。但降低的方面仅限于受聘教师的学历和学术水平,对教学和研究生辅导、学位论文或毕业课题的指导要求并没有任何降低。另外,学校虽然对受聘教师当下的学术水平和研究能力要求相对不高,但要求受聘教师在学术上能不断提高、“与时俱进”。
分类管理对研究生导师和准研究生导师的聘任条件提出的不同要求,但最终所要实现的目标却是一致的,那就是必须保证研究生的培养质量和学术水平,保障研究生利益的最大化。
2.审核内容广泛、量化指标少
布法罗分校对受聘教师的要求涉及很多方面:从学历、教育经验、学术水平、科研能力到培养工作的精力投入以及社会活动和创新活动的参与度。然而,在这些要求中,除了学历要求是明确而清晰的可量化指标,其他的要求都没有具体的量化指标。在学术成果和科研项目的评定方面,主要通过学术同行评价和小范围学术共同体评价来保证受聘教师和续聘教师的学术水平。这种评价体系要求受聘教师珍视自己的学术声誉,要求受聘教师和已聘教师彼此了解对方的研究方向、大致进展程度甚至进展速度。这迫使同行之间的交流更加紧密,为未来开展各类合作和互助提供了先决条件,也在一定程度上避免了学术不端发生。
3.学术成果多样性
布法罗分校认可的受聘研究生导师产出的学术成果并不以学术论文为主,学术报告、科研活动、创新性活动以及教学成绩都作为可影响学术同行评价的学术成果。不唯论文论的学术成果要求,使得受聘教师和预聘教师产生的学术成果更趋近自然。学术影响力也随着学术成果的多样性,在不同方面有着不同的影响。这种评价要求在一定程度上减少了聘到“学术投机者”的机率,有利于保持学术大环境的纯洁。
4.评价体系体现了对教学的重视
布法罗分校非常重视受聘导师教学和研究生教育的情况。表1“获得Member提名资格”基本条件中,4条中就有3条与研究生教学教育相关,具体要求涉及:教学成果、教学成绩、日常教学活动、研究生辅导、研究生管理、教学兴趣、教学意愿等方面,涵盖了研究生从入学到获得学位所需的所有环节。布法罗分校在研究生导致责任制度建设方面做到了极致,将导师的聘任、评价和要求与学生培养紧密结合,从制度上保障了研究生导师对学生培养的投入,充分体现了一所大学对教学工作的重视。