航空航天設(shè)計論文范文
時間:2023-07-27 17:00:19
導語:如何才能寫好一篇航空航天設(shè)計論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關(guān)鍵詞:航空航天專業(yè);人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號:G641 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2015)30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿,是促進國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟建設(shè)、增強國防安全和加快社會進步的重要力量。加強航空航天類高校教育,培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務(wù)我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ),培養(yǎng)適應(yīng)國際競爭的航空航天類本科人才,是我國航空航天科技發(fā)展的關(guān)鍵。當前,以美、俄為代表的航空航天大國都建設(shè)了自己特色的航空航天專業(yè)院系,開展了多年的教學實踐,具有豐富的經(jīng)驗。論文旨在通過材料的梳理,了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式,對國際一流大學航空航天類專業(yè)設(shè)置、課程安排、學生培養(yǎng)特點等方面進行研究,從中總結(jié)經(jīng)驗,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學教改提供參考。
一、國外著名航空航天院系
(一)美國著名航空航天院系
美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達、人才培養(yǎng)最成功的國家,其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學。比較有代表性的有麻省理工學院和斯坦福大學。
麻省理工學院航空航天類教學與科研由航空航天系負責,下設(shè)三個部門,分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術(shù)部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關(guān)的信息獲取、處理、傳輸技術(shù),如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等,負責教授導航、制導、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、實時軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復(fù)雜性系統(tǒng)的設(shè)計、制造、操作方法,教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯等課程,建有人機實驗室、空間系統(tǒng)實驗室、國際空運中心、操控臺研究中心、復(fù)雜系統(tǒng)研究實驗室等。飛行器技術(shù)部門負責計算方法、流體力學、推進技術(shù)、材料科學、結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研究和教學,建有宇航計算設(shè)計實驗室、空氣渦輪實驗室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會、空間推進實驗室、先進材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實驗室等。
斯坦福大學航空航天系隸屬于工學院,承擔航空專業(yè)的教學科研任務(wù)。該系的研究領(lǐng)域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設(shè)計與控制、應(yīng)用航空動力學、空氣聲學計算、流體動力學計算、動態(tài)系統(tǒng)計算、機器人控制、復(fù)雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進、高超聲速流體、導航、控制系統(tǒng)辨識與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。
(二)俄羅斯著名航空航天院系
俄羅斯也是航空航天強國,開設(shè)航空航天專業(yè)的主要學院有莫斯科國立航空學院、西伯利亞國立航空航天大學。莫斯科國立航空學院建于1930年,擁有12個學院,56個系,128個實驗室,3個設(shè)計局,幾個計算機中心,一個實驗工廠,一套運動航空訓練設(shè)施,一個莫斯科附近的飛機場,兩個科研機構(gòu)(應(yīng)用力學和電氣力學,低溫研究)。該學院通常以數(shù)字編號代替學院名稱,從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動機院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學院、經(jīng)濟與管理院、航空航天院、機器人與智能系統(tǒng)院、應(yīng)用數(shù)學和物理院、應(yīng)用力學院、人文科學院、預(yù)科院。西伯利亞國立航空航天大學擁有空間研究及高技術(shù)學院和航天技術(shù)學院,設(shè)置了飛機制造系、航空發(fā)動機與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導彈技術(shù)系、飛行器無線電技術(shù)系統(tǒng)系。
(三)歐洲著名航空航天院系
英國帝國理工學院在其工學院設(shè)置了航空系,主要負責飛機設(shè)計制造方面的研究與人才培養(yǎng),包括航空動力學與航空結(jié)構(gòu)學兩個研究方向。航空動力學方向包含流體基礎(chǔ)、航空飛行器設(shè)計、控制、生物醫(yī)學、環(huán)境與工業(yè)關(guān)系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學方向包括計算力學、沖擊與損傷、復(fù)合材料等方面的研究。
法國國家高等航天航空學院已經(jīng)有90多年的歷史,它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶,致力于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)工程師,在研制協(xié)和式客機的工程師當中,有許多就是從法國高等航天航空學院畢業(yè)的。學院下設(shè)5個系和一個研究中心,分別是空氣動力學、能源、推進系、結(jié)構(gòu)與材料力學系、光電子與信號系、語言文化藝術(shù)系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業(yè)設(shè)置與課程體系
(一)學位與專業(yè)設(shè)置
國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年,研究生二年,英國有本科3年,研究生1年。俄羅斯不同,如莫斯科國立航空學院預(yù)科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學位設(shè)置上,各個院校有所不同,歸納起來,主要有工學學士、航空航天工程學士、航空工學學士、航空航天工學學士、航空工程理科碩士、航空航天工程學士、航空與宇航工程學士、航空學理科碩士、航空與航天學理科碩士、機械與航天工程理科碩士。
(二)國外著名航空航天院系課程體系
麻省理工學院(MIT)航空與航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè),其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置世界聞名。MIT航空與航天系設(shè)有兩個本科專業(yè)方向:航空與航天科學工程專業(yè)和航空與航天信息科學工程專業(yè),兩個方向的課程設(shè)置都建立在航空航天基礎(chǔ)(核心)課程上,下面分別以A和B代指這兩個專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎(chǔ)科學課程(6門)、人文、藝術(shù)、社會科學課程(8門)、科學與技術(shù)限選課程(2門)、實驗課程(1門);系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗與進展課程,其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV,計算機和工程問題求解引論,自動控制原理、動力學、隨機系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動力學、結(jié)構(gòu)力學、推進系統(tǒng)引論、航天工程中的計算方法,專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實驗室介紹、實時系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗與進展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗項目I、試驗項目II、飛行器進展、空間系統(tǒng)進展I、空間系統(tǒng)進展II。
(三)學時學分要求
1.學分組成。課程學分組成考慮教學環(huán)節(jié),如MIT飛行動力學課程,總學分12分,構(gòu)成包括課堂3分、實驗1分、預(yù)習和復(fù)習8分。另外還有無學分課程,課程必修但無學分,如普林斯頓沒有學分制、強調(diào)上課門數(shù),斯坦福大學基礎(chǔ)課程要求5門航空航天基礎(chǔ)課程,專業(yè)課程4選3。英國大學一般不設(shè)立學分制,所有學生都按部就班完成規(guī)定課程的學習。
2.學分要求。美國大部分學校有明確的畢業(yè)學分數(shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計劃設(shè)課程學分,又分成4類,分別是核心課(core)108、專業(yè)領(lǐng)域課(professio-
nal area)48、實驗和綜合應(yīng)用(experiment and Capstone)30、非限制性選修課(unrestrictived elective)48,總學分大于234學分。但是在學分數(shù)量并不統(tǒng)一,差異很懸殊,如密歇根128學分、MIT大于234學分、賓州州立132學分。航空航天專業(yè)必修課比例很高,有的高達90%以上,如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學分的,如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。
3.學時要求。有些大學要求學時達到一定數(shù)量,如悉尼大學本科至少192學時,研究生核心課程和選修課程,至少144學時。斯坦福大學研究生基礎(chǔ)課程設(shè)置門數(shù)要求,其他按學時要求,數(shù)學(6個學時)、技術(shù)選修(12學時)、人文社科類選修(45學時)。
三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色
歸納起來,國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學航空航天專業(yè)設(shè)置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設(shè)置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主,基本不針對特定航空航天器劃分專業(yè),學生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細而精,如莫斯科國立航空學院幾乎整個大學的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個不同部分,專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學期課程數(shù)量相對較少,但課業(yè)工作量不少。學生畢業(yè)所需學時學分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少,完全學分制的作用并不明顯,反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學習課內(nèi)外并重,還有較多實踐環(huán)節(jié)、交流討論、項目設(shè)計等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣(如劍橋)。教授授課。三是注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識教育上,在課程設(shè)置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達與交流、團隊協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導。在專業(yè)教育上,強化多樣化實踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實習。四是注重綜合素質(zhì)和個性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學設(shè)置有工程管理與相關(guān)法律的必修與選修課程,讓學生學習在工程實踐中如何領(lǐng)導團隊、進行項目管理與風險評估、做出決策以及熟悉與之相關(guān)的法律知識。還會從工業(yè)部門請來客座教師來協(xié)助授課,并安排有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)。針對個性化培養(yǎng)需求,在課程設(shè)置上具有較大的選擇基數(shù)。
四、總結(jié)
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ),是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對國際一流大學航空航天類專業(yè)學位與專業(yè)設(shè)置、課程體系、學時學分要求點等方面進行了梳理,總結(jié)了人才培養(yǎng)特色,為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設(shè)和教學教改提供參考。
參考文獻:
[1]田正雨,李樺.麻省理工學院航空航天類本科生課程體系分析[J].高等教育研究學報,2010(1).
[2]MIT航空航天系戰(zhàn)略計劃[Z].北京航空航天大學高教所譯.1991.
篇2
南京航空航天大學理學院博士生導師倪勤,是我國非線性規(guī)劃研究的學術(shù)帶頭人之一。倪勤教授主要從事運籌學中非線性規(guī)劃的研究,研究方向為非線性規(guī)劃理論、方法、軟件及應(yīng)用。自90年代以來,主要從事大規(guī)模非線性規(guī)劃理論與方法、直接最優(yōu)化方法、移動漸近線和錐模型信賴域方法的研究。倪勤教授在鉆研理論的同時,也十分重視應(yīng)用背景,注重理論與實際問題相結(jié)合。
1978年2月,作為恢復(fù)高考后的第一代大學生,在徐遲報告文學“哥德巴赫猜想”的鼓舞下,倪勤懷揣著理想進入南京大學數(shù)學系學習,開始了他維系一生的數(shù)學之旅。1984年10月倪勤獲得理學學士和碩士學位。此后六年他留在南京大學數(shù)學系擔任講師。1990年后他經(jīng)選拔后受國家教委派遣來到德國拜羅伊特大學數(shù)學系學習,師從Schittkowski教授,在短短的三年時間內(nèi)獲得了德國博士學位。博士畢業(yè)后, 他沒有留戀國外的優(yōu)越的生活與工作條件, 毅然回國工作。在中科院計算數(shù)學所完成了兩年博士后工作于1995年12月,在朱劍英校長的邀請下,倪勤教授來到南京航空航天大學工作。
來南航后一年不到,倪教授就先后被任命為理學院院長助理,理學院副院長, 理學院院長。在院長這個崗位上干了六年直到向?qū)W校主動請辭。在擔任管理工作期間,他大公無私,辦事公道,在積極引進人才方面做出了突出貢獻,為后來理學院的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。繁忙的管理工作并沒有影響倪教授的科研工作,他先后主持國家自然科學基金項目4項,江蘇省自然科學基金項目1項, 主持和參加省部級基金項目3項。在國內(nèi)外學術(shù)刊物上共發(fā)表學術(shù)論文六十余篇,所發(fā)表的論文和著作被SCI收錄17篇,EI收錄7篇。2009年,科學出版社出版了倪勤教授的專著《最優(yōu)化方法與程序設(shè)計》,該書深入淺出,系統(tǒng)地介紹了非線性優(yōu)化基本理論、方法與程序設(shè)計。同行專家與相關(guān)專業(yè)的讀者表示,該書“精煉而實用”,被一些學校選為研究生教材。
倪勤教授取得上述成就是與他注重與國內(nèi)外同行的合作分不開的,他多次到國內(nèi)外的高校和研究機構(gòu)做訪問研究員和訪問教授。他還是個優(yōu)秀的教師,曾經(jīng)連續(xù)三年擔任南京航空航天大學的大學生數(shù)模競賽全國賽區(qū)一等獎指導教師;兩次獲得校教學優(yōu)秀二等獎,教授的課程被評為江蘇省優(yōu)秀研究生課程;2004年,他獲得省優(yōu)秀教改成果一等獎兩項。他已培養(yǎng)碩士畢業(yè)生30余名,博士畢業(yè)生3名。他的平易性格與負責精神深受學生的尊敬與愛戴。
倪勤教授認為,不管是做研究、教學還是生活,應(yīng)該淡薄名利,追求真正身心自由的工作狀態(tài)。有感于有些學數(shù)學的學生和不懂數(shù)學的人普遍抱怨的數(shù)學枯燥乏味,艱澀難懂的問題,他專門開通了博客――尋找失去的學數(shù)學的樂趣,使更多的人對數(shù)學感興趣,使數(shù)學的研究與教學顯得趣味盎然,促進了我國數(shù)學研究與教育的發(fā)展。
篇3
摘要:加強專業(yè)特色建設(shè)是高校在高等教育大眾化形式下的必然選擇,也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的切入點和立足點。本文從專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系整合優(yōu)化、學生工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)三個方面闡述了凸顯“航空電子”特色的電子信息工程專業(yè)建設(shè)的具體措施,為應(yīng)用型大學的專業(yè)建設(shè)教學改革提供了經(jīng)驗和范例。
關(guān)鍵詞:專業(yè)建設(shè);電子信息工程;航空電子
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)13-0126-02
隨著電子信息技術(shù)滲透到社會生活的各個角落,電子信息產(chǎn)業(yè)獲得了飛速發(fā)展,國內(nèi)外高新技術(shù)企業(yè)對具有綜合電子信息分析和設(shè)計能力的創(chuàng)新人才需求旺盛。沈陽航空航天大學是一所以航空宇航為特色,以工為主,工、理、文、經(jīng)、管等學科協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性高等院校,是教育部、中航工業(yè)集團公司與遼寧省三方共建高校,是國防科工局與遼寧省共建高校。根據(jù)學校的具體定位和辦學宗旨,我校電子信息工程專業(yè)以航空航天、國防企事業(yè)單位和東北老工業(yè)基地經(jīng)濟建設(shè)為主要服務(wù)對象,以培養(yǎng)“航空電子”特色人才為目標,探索出了一條特色鮮明的專業(yè)建設(shè)道路。下面將從專業(yè)建設(shè)的人才培養(yǎng)方案改革、課程體系優(yōu)化、學生工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)三個方面進行闡述。
一、體現(xiàn)“航空電子”特色的專業(yè)人才培養(yǎng)方案
結(jié)合我校的總體發(fā)展目標與定位,對電子信息工程專業(yè)的培養(yǎng)目標與能力標準進行廣泛調(diào)研和討論,了解社會與行業(yè)需求,認真考慮用人單位的反饋意見,聘用企業(yè)、研究所等多單位的高級技術(shù)人員作為本專業(yè)兼職教師,參與培養(yǎng)計劃的制定。秉承“重視基礎(chǔ)、強化實踐、突出特色”的教育理念,從人才培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計入手,制定了體現(xiàn)“航空電子”特色的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案。重視數(shù)理知識及學科基礎(chǔ)理論,依托學院優(yōu)勢課程、實驗教學基地、科學研究平臺與師資隊伍,聯(lián)合航空航天和電子領(lǐng)域的企業(yè),強化實踐教學體系。
以省級精品課、省級精品資源共享課和校級精品課為基礎(chǔ),以質(zhì)量工程建設(shè)為指引,探索以“工程認知―工程實驗―工程設(shè)計―工程實施”能力培養(yǎng)為主線,設(shè)計了“核心課程+專業(yè)模塊”的理論教學體系,設(shè)置了“航空電子”方向模塊,構(gòu)建了“多層次,多類別”的實踐教學體系,制訂了相應(yīng)的人才培養(yǎng)管理運行機制,構(gòu)建了突出“航空電子”特色、通才與專才相結(jié)合、共性和個性相結(jié)合、個人發(fā)展與行業(yè)需求相結(jié)合的電子信息類工程創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。
二、突出“航空電子”特色的課程體系優(yōu)化整合
1.優(yōu)化課程設(shè)置,加強核心課程群建設(shè)。授課內(nèi)容緊跟新技術(shù)發(fā)展方向,定期組織教師討論教學大綱,去兄弟院校進行調(diào)研,保證培養(yǎng)出來的學生能夠緊跟社會發(fā)展的需求。結(jié)合電子類企業(yè)需求,歸納出所需知識點和相應(yīng)的技能要求,在此基礎(chǔ)上組建相應(yīng)課程群,目前確立了四大課程群:信號處理課程群、電子系統(tǒng)設(shè)計課程群、計算機類課程群、航空電子課程群。
2.與企業(yè)需求接軌,緊跟新技術(shù)發(fā)展開設(shè)課程。與用人單位密切聯(lián)系,認真研究電子信息領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,增加了《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》、《虛擬儀器技術(shù)》、《電子信息工程專業(yè)導論》、《軟件開發(fā)綜合實訓》、《專業(yè)工程設(shè)計》、《專業(yè)工程實習》等產(chǎn)學研課程和課程設(shè)計,保證了課程內(nèi)容與電子信息領(lǐng)域發(fā)展的一致。將電子技術(shù)類課程、單片機課程前移,確保學生盡早感知專業(yè)、步入專業(yè)。在專業(yè)教育選修平臺加入業(yè)務(wù)和前沿知識模塊,緊跟行業(yè)發(fā)展的趨勢及企業(yè)用人需求,確保學生就業(yè)后上手快。實踐教學環(huán)節(jié)采用先進的電子元器件、先進的實驗儀器設(shè)備和實驗裝置、先進的現(xiàn)代設(shè)計工具和設(shè)計方法,使學生在得到實踐鍛煉的同時,與新技術(shù)、社會需求和學科發(fā)展接軌。
3.設(shè)置“航空電子”方向模塊,突出“航空電子”特色。在保留原有信號處理方向的基礎(chǔ)上,新開設(shè)“航空電子”方向課程,開設(shè)“衛(wèi)星導航原理與應(yīng)用”、“雷達原理與系統(tǒng)”和“航空電子系統(tǒng)”等體現(xiàn)航空電子專業(yè)特色的課程。另外,電子信息工程專業(yè)本科生在大四開始可自主選擇專業(yè)方向。
三、強化學生工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)
篇4
1 南京航空航天大學電氣工程專業(yè)產(chǎn)學研結(jié)合現(xiàn)狀
南京航空航天大學電氣工程專業(yè)為國家級特色本科專業(yè)、國防特色重點專業(yè)、江蘇省品牌特色專業(yè)、江蘇省“十二五”重點專業(yè)以電氣工程領(lǐng)域為對象,注重計算機科學、控制理論和信息科學在電氣工程各領(lǐng)域中的應(yīng)用,具有廣闊的發(fā)展前景,相關(guān)研究領(lǐng)域在國內(nèi)具有重要影響力。該專業(yè)設(shè)有電力電子與電力傳動、電機與電器、電力系統(tǒng)及其自動化三個方向。培養(yǎng)具有電氣工程領(lǐng)域較寬廣的專業(yè)基礎(chǔ)知識和工程技術(shù)基礎(chǔ),具有較好的電氣分析、電氣設(shè)計、電氣系統(tǒng)設(shè)計、電氣系統(tǒng)運行、科學研究、技術(shù)開發(fā)和管理工作能力的適應(yīng)國民經(jīng)濟建設(shè)特別是航空航天、國防工業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)的電氣領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才。
作為南京航空航天大學這樣一所重點大學,重點是培養(yǎng)研究型人才,進行知識創(chuàng)新活動,最終目標是為社會服務(wù),高校通過產(chǎn)學研合作,不僅能夠解決學校教育與社會脫節(jié)問題,縮小學校和社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距,增強學生在社會的競爭力,而且也能夠促進科技發(fā)展。近年來,南京航空航天大學開展了較多廣泛且有效的產(chǎn)學研合作與實踐,尤其在電類領(lǐng)域的合作,效果較為顯著。通過合作,實現(xiàn)了將技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化、平臺共建、人才培養(yǎng)、干部交流等全方位的合作,實現(xiàn)了互利共贏,助推了經(jīng)濟發(fā)展。以南京航空航天大學與無錫市開展風電領(lǐng)域政產(chǎn)學研合作為例,自合作以來,無錫市委書記楊衛(wèi)澤率領(lǐng)無錫市黨政代表團先后兩次訪問學校,并就政產(chǎn)學研合作事宜與學校的領(lǐng)導深入交流。而且,學校黨委書記崔銳捷、校長朱荻等校領(lǐng)導也多次帶領(lǐng)學校相關(guān)部門負責同志及部分專家走訪無錫市惠山區(qū),實地考察區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,探索合作模式,推動政產(chǎn)學研合作。②
2 電氣專業(yè)產(chǎn)學研結(jié)合的思考及具體做法
電氣專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門學科,由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,觸角伸向各行各業(yè),小到一個開關(guān)的設(shè)計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。這個專業(yè)的學生能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作,是“寬口徑”、“復(fù)合型”高級工程技術(shù)人才。該領(lǐng)域?qū)Ω咚饺瞬诺男枨蠛艽螅怯捎谏鐣罅康男枨?,不言而喻,電氣專業(yè)培養(yǎng)學生的素質(zhì)與質(zhì)量,對該個專業(yè)領(lǐng)域,乃至我國國民經(jīng)濟領(lǐng)域的發(fā)展影響也是極其重要的。那么,培養(yǎng)出來的學生是否被社會所接納,被企事業(yè)單位所需求,需要我們高校在培養(yǎng)學生時要制定合理的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式,因此,產(chǎn)學研的結(jié)合,為高校的學生培養(yǎng)、學科發(fā)展提供了良好的契機。
2.1 產(chǎn)和研的結(jié)合
企業(yè)有較好的生產(chǎn)能力,但科技含量低,科學研究創(chuàng)新不夠,如果要想在激烈的市場競爭中脫穎而出,甚至立于不敗之地,需要把高校的知識資源和科技研究成果可以很好地轉(zhuǎn)化,技術(shù)上進行創(chuàng)新。而作為高校,是服務(wù)發(fā)展的主體,是科學知識的生產(chǎn)者和提供者,對科學知識的傳播、整合和流通起著重要的推動作用。高校在搞科研的目的也是為生產(chǎn)服務(wù)、為社會服務(wù)。產(chǎn)學研結(jié)合就是充分利用學校與企業(yè)、科研單位等多種不同教學環(huán)境和教學資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢,建立良好的互動,把以課堂傳授知識為主的學校教育模式與直接獲取工程經(jīng)驗、實踐能力為主的生產(chǎn)、科研實踐有機結(jié)合,才能適時調(diào)整學生的培養(yǎng)模式,使學生獲得良好的實習機會和實習場所,讓高校培養(yǎng)出來的學生更容易走上社會,被企業(yè)所需求。電氣工程專業(yè)就是一個實踐性很強的專業(yè),能夠解決電氣工程技術(shù)分析與控制等實際生產(chǎn)問題。
但是,在產(chǎn)學研合作中,高校在科研管理機制上存在一些問題,主要表現(xiàn)在:(1)科技成果轉(zhuǎn)移渠道不暢。很多企業(yè)拿著大量資金尋找科技創(chuàng)新成果,而高校的科研成果又轉(zhuǎn)移不出去,導致了高校、企業(yè)、科研院所等各方科技資源分散,浪費精力、物力和人力。(2)科研人員考核制度不利于成果轉(zhuǎn)化。當前,高校普遍采用職稱和職務(wù)等級發(fā)放科研津貼的,而職稱職務(wù)的獲得,主要是看權(quán)威性期刊的數(shù)量、申請的項目獲得的獎勵,專利情況等,對于科技成果能否實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化問題很少重視,致使高校老師很多科技項目申請后,過多地偏重于技術(shù)與理論,與社會需求脫節(jié),大部分科研成果很多是只申請了專利,或者發(fā)表了論文的水平上,實際應(yīng)用產(chǎn)出的效果不高。另一方面,當前部分教授評職稱前,發(fā)論文,申報項目,有較多的研究成果,但職稱評定后,科研動力不足,研究成果停滯不前,更多的是享受這個教授待遇,從而導致研究資源流失。(3)科技成果推廣機制不完善,重視不夠。高校由于學科建設(shè)發(fā)展需求、整體實力提升等眾多因素影響,學??萍疾亢屠蠋煹年P(guān)注點在于國家或省部級重大項目的申報上面,比如國家自然科學基金、國家級973、863等重大項目課題、各項科研成果獎勵申報,而對真正獲得的科技成果,如何將其轉(zhuǎn)化投入不夠,重視不足。
因此,在高度重視產(chǎn)學研合作的同時,更應(yīng)該要結(jié)合學科、科研特色和優(yōu)勢,充分發(fā)揮科研管理制度對科技創(chuàng)新的激勵、支持和引導作用,要進一步搭建平臺,發(fā) 揮政府的作用,與政府、企業(yè)、科研院所及高校,產(chǎn)業(yè)四力強強聯(lián)合,不斷推動產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的形成和發(fā)展,為科學技術(shù)的研究和創(chuàng)新做出貢獻。
2.2 學和研的結(jié)合
隨著電子、計算機、通信和信息等技術(shù)在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,給電氣專業(yè)的學生帶來了很好的發(fā)展機遇,這就需要高校培養(yǎng)出的電氣專業(yè)學生,需要具備一定的科研能力,能夠獨立承擔相應(yīng)研究方向的科研課題。首先,讓學生參與到老師的科研當中。從我校電氣專業(yè)學生培養(yǎng)來看,學生實行“導師制”,對于優(yōu)秀的學生,從大學開始就跟隨導師做相應(yīng)的課程設(shè)計,等到了研究生階段,不僅能夠很早,而且將課題研究有延續(xù)性,能更好地做出科研成果,培養(yǎng)科研能力。第二,讓學生參與到各種科技創(chuàng)新比賽,老師進行指導,培養(yǎng)了學生的獨立科研能力和科技創(chuàng)新能力。
產(chǎn)學研合作教育是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)學生的重要途徑。近年來,我校電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計課題,以及研究生課題,有80%的題目與產(chǎn)學研基地的實際和教師科研課題緊密結(jié)合,有部分學生直接參加教師承擔的課題。通過多種渠道,不僅可以使學生更深入接觸工程實際,增強實際工程意識,提高綜合實踐能力,在完成自己學業(yè)任務(wù)的同時,培養(yǎng)了科研創(chuàng)新能力和實踐能力,
2.3 產(chǎn)和學的結(jié)合
人才培養(yǎng)是高校教育的發(fā)展之路。經(jīng)濟社會的發(fā)展對人才的需求是多種多樣的,精英教育、大眾化教育是高等教育的兩個方向。精英教育培養(yǎng)拔尖人才,大眾化高等教育培養(yǎng)各級各類專門人才,各具功能,不可替代。學校應(yīng)根據(jù)不同的社會需求進行科學、準確的定位,確立自己的發(fā)展方向,形成有特色的人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方法和質(zhì)量標準。③
電氣專業(yè)的學生培養(yǎng),需要保持和加強原有專業(yè)特色和優(yōu)勢,培養(yǎng)學生較強的工程實踐能力,提高學生的就業(yè)競爭力。在實際操作中,學校應(yīng)因材施教,引入各類培養(yǎng)機制,如結(jié)合產(chǎn)學研的合作平臺,一是和企業(yè)聯(lián)系,為學生提供相應(yīng)的實習基地;另一種則是根據(jù)企業(yè)的需求,企業(yè)的科研方向,制定我們培養(yǎng)學生的目標、模式及課程體系。如開設(shè)專門的“卓越工程師”班,單獨組織學生完成一門企業(yè)課程授課,一次企業(yè)參觀實習,一次“工程技術(shù)講座”。除此之外,每年暑假,我校的電氣專業(yè)與陜西航空電氣有限公司、陜西西航動力股份有限公司、河南許繼集團、南京機電液壓工程研究中心等多個校外產(chǎn)學研合作教育基地開展合作,這些企業(yè)每年為電氣專業(yè)學生提供實習條件,提供合作科研項目。
3 總結(jié)
電氣工程專業(yè)行業(yè)屬于高精尖端行業(yè)領(lǐng)域,尖端人才的培養(yǎng)十分重要,它的社會需求較廣,而培養(yǎng)這樣的優(yōu)秀人才,就需要高校制定適合社會需求的人才培養(yǎng)模式,通過產(chǎn)學研合作的模式,讓學生、教師有良性發(fā)展,才能促進電氣學科的發(fā)展,而外部則需要社會與企業(yè)的需求,產(chǎn)學研的結(jié)合便是達到這一目標的良好途徑。
基金項目:南京航空航天大學基本科研業(yè)務(wù)費青年科技創(chuàng)新基金-高校科研管理中產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新機制研究(資助編號:NR2013029;項目負責人:李潔)成果之一
注釋
篇5
本次大會共有來自汽車、航空、航天、電子、重型機械、鐵道和兵器等多個行業(yè)以及高等院校的400多位嘉賓參會.大會共收錄146篇高質(zhì)量的技術(shù)應(yīng)用論文,涉及從前后處理平臺到求解器技術(shù)、從優(yōu)化設(shè)計到制造工藝研究等方面的豐富內(nèi)容.大會共評選出15篇優(yōu)秀論文.
大會由Altair大中國區(qū)總經(jīng)理戚國煥先生致開幕詞,Altair全球執(zhí)行副總裁Nelson Dias帶來Altair最新的公司發(fā)展愿景,將“人”和“技術(shù)”作為創(chuàng)新發(fā)展的源動力.Altair全球開發(fā)副總裁周明先生作關(guān)于有限元求解器和優(yōu)化技術(shù)的主題演講,展現(xiàn)Altair最新、最強的CAE技術(shù)開發(fā)能力.Altair全球航空行業(yè)執(zhí)行總監(jiān)Robert Yancey先生具體闡述Altair如何面對當今航空界的設(shè)計挑戰(zhàn),通過經(jīng)典的案例展示Altair在航空行業(yè)的解決方案.大會還特別邀請北京汽車研究總院副院長楊健先生作演講,他列舉北汽研究院大量的CAE成功應(yīng)用實例,闡述CAE技術(shù)在汽車設(shè)計和研發(fā)中的地位和作用.
除了精彩的主題演講,大會還特別開設(shè)PBS Works高性能計算與云計算專題研討會和航空航天專題分會場. 8月19日下午,大會舉辦3場主題分別為“HyperWorks最新前后處理及SimLab建模技術(shù)”、“宇航結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)”和“Altair流體動力學CFD及流固耦合技術(shù)”的技術(shù)專題研討會,贏得參會嘉賓的廣泛參與和高度評價.
篇6
關(guān)鍵詞:本科生科技創(chuàng)新;培養(yǎng)模式;馮如杯
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 本科專業(yè)的培養(yǎng)目標與指導思想
北京航空航天大學計算機學院的本科教學指導思想可簡要歸納為“強化基礎(chǔ)、突出實踐、重在素質(zhì)、面向創(chuàng)新”,在這樣的指導思想下確定了注重英才培養(yǎng),兼顧大眾教育的辦學策略。在全學院的本科生教育中,營造探索為本的學習氛圍,創(chuàng)建研究為本的學習環(huán)境,倡導創(chuàng)新為本的學習精神。以重點實驗室為主要培養(yǎng)基地,發(fā)揮重點實驗室的主導作用,為本科生感悟科技探索、研究和創(chuàng)新提供了實踐環(huán)境;通過學院的系列科技創(chuàng)新鼓勵計劃,激勵本科生廣泛參加學?!榜T如杯”、國家或北京市學科競賽以及國際科技競賽,為本科生參加科技活動,培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)和探索精神提供了實踐舞臺。
事實上,不僅僅北京航空航天大學,全國很多高?,F(xiàn)在都非常重視科技創(chuàng)新,重視培新本科生的創(chuàng)新意識。由此可見,現(xiàn)階段的中國大學本科專業(yè)教學既強調(diào)專業(yè)基礎(chǔ),同時也強調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。從創(chuàng)新角度來說,專業(yè)基礎(chǔ)是基石,沒有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)就不可能有真正的創(chuàng)新。然而,僅僅有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)并不能保證出創(chuàng)新。北京航空航天大學現(xiàn)行的本科教學大綱主要針對專業(yè)基礎(chǔ)的教學制定了詳細的計劃,對科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)則相對缺乏清晰的規(guī)劃。實際上,這也是目前很多高校的共同特點。雖然重視對本科生的創(chuàng)新意識培養(yǎng),但是在實際操作上還缺乏有效的措施。
“馮如杯”是北京航空航天大學的一個校級學生科技比賽項目,從1990開始至今已舉辦了18屆。在歷屆“馮如杯”上都涌現(xiàn)出了不少讓人眼睛一亮的科技作品,如仿生魚、三維條形碼等項目。2008年以前“馮如杯”一直冠以“學生課外科技活動”,其理念是鼓勵本科生在課外時間基于所學習的課程知識,深入社會發(fā)現(xiàn)并解決存在的現(xiàn)實科技問題?!榜T如杯”在促進北京航空航天大學本科生熱愛科學、積極創(chuàng)新精神等方面發(fā)揮了非常積極的作用。從2008年開始,正式把“馮如杯”的“課外”二字去掉。這反映出學校在學生科技創(chuàng)新培養(yǎng)方面的變化,即把學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提到了更高的層次,而不只是學生的自發(fā)或者業(yè)余時間的行為。因此,學校在后續(xù)的教學改革中,一定會在如何培養(yǎng)本科生科技創(chuàng)新能力方面有更多關(guān)注,也會催生出一系列的具體操作辦法。在這種背景下,結(jié)合論文作者這兩年指導本科生參加“馮如杯”科技競賽中所積累的一些體會,撰寫該文章。
2 本科生科技創(chuàng)新內(nèi)涵和北航現(xiàn)狀分析
黨的十七大報告提出,提高自主創(chuàng)新能力,建設(shè)創(chuàng)新型國家。高等教育擔負著培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要責任。學生科技活動對于提高學生科技創(chuàng)新能力,培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型人才具有重要意義?,F(xiàn)代高等教育遵循素質(zhì)教育方針,學生科技創(chuàng)新活動是全面素質(zhì)教育的重要載體和有效途徑,是課堂教學自然和必要的延伸,是高等教育整個學生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中重要的有機構(gòu)成部分。支持和鼓勵學生參加各級各類學生科技創(chuàng)新競賽,對于擴大北京航空航天大學的影響力,展現(xiàn)北京航空航天大學的教育教學水平具有重要意義。
科技創(chuàng)新是一種綜合實力或能力的應(yīng)用過程和結(jié)果。什么是本科生科技創(chuàng)新?就是指本科生從不同的角度識別出新的科技問題,綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識給出相應(yīng)的解決方案或設(shè)計,并給出最終的實現(xiàn)原型。在這個過程中,本科生將能夠在問題分析、領(lǐng)域調(diào)研、研發(fā)能力等方面得到有效的鍛煉。一般而言,本科生科技創(chuàng)新不必要求解決非常難的專業(yè)問題,也不強調(diào)太大的工作量,但是強調(diào)創(chuàng)意和將來的實用前景。這是因為,難度過大的專業(yè)問題或者工作量過大的問題都不適合本科生來解決。不少本科生誤以為實現(xiàn)一個有難度的系統(tǒng)就是科技創(chuàng)新,其實那只是一種實踐鍛煉,并沒有什么創(chuàng)新。比如,一個學生實現(xiàn)了一個文本搜索引擎,而該搜索引擎與現(xiàn)有的搜索引擎相比并沒有體現(xiàn)出值得一提的創(chuàng)新點,則就不能稱為科技創(chuàng)新。因為,學生沒有能夠針對搜索引擎提出自己的問題和解決方案,更多的是在模仿現(xiàn)有的東西,雖然工作量很大。再比如幾年前著名的“百狗”搜索引擎的例子,就是一個很好的搜索引擎創(chuàng)新。人們通常都是到搜索引擎提供的網(wǎng)頁來搜索信息,因此一次只能使用一個搜索引擎所提供的服務(wù)。“百狗”的創(chuàng)新之處在于把Baidu和Google的搜索集成到一個頁面,使得用戶可以同時使用兩個搜索引擎,并能比較、分析和利用兩個搜索引擎返回的搜索結(jié)果?!鞍俟贰钡墓ぷ髁坎淮?甚至是比較小),但是受到了人們的關(guān)注。
因此,本科生科技創(chuàng)新的內(nèi)涵主要包括:(1)具有創(chuàng)意的問題提出;(2)使用合適的技術(shù)來設(shè)計與實現(xiàn);(3)與別人的解決方案的綜合對比分析。其中第一點是最關(guān)鍵的,也是決定性的。一個好的創(chuàng)新首先體現(xiàn)在其要解決的問題上,然后才是解決問題的技術(shù)。通過對北航計算機學院前幾年“馮如杯”項目的綜合分析,我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)創(chuàng)新項目的失敗主要是沒有能夠提出一個具有說服力和新穎性的題目。很多學生自以為自己所要解決的問題是有創(chuàng)意的,但其實別人早就了相應(yīng)的解決方案。這也反映出本科生在相關(guān)領(lǐng)域現(xiàn)狀調(diào)研和綜合分析能力的不足。事實上,現(xiàn)在很多研究生在這方面也具有明顯的不足,碩士生在論文開題時說不清相關(guān)領(lǐng)域最新研究成果的事情并不少見,這說明高校需要在相關(guān)方面進行改進或者改革。在有了一個有創(chuàng)意的問題之后,必須要能選擇合適的技術(shù)來設(shè)計并實現(xiàn),否則也就是空談罷了。如何針對問題的特點以及領(lǐng)域的狀況選擇合適的技術(shù)來解決問題是一項重要的能力。舉個例子,本人去年指導的一個學生要做一個面向小區(qū)域(如社區(qū)、學校、旅游點等)的信息交換和共享網(wǎng)絡(luò)。這個問題是具有創(chuàng)意的,因為在小區(qū)域內(nèi)某些信息和事件只有這個小區(qū)域內(nèi)的人才會關(guān)心(如校園內(nèi)教室的使用情況),因此這些信息不會有人到Internet上,因此這個區(qū)域的人就難以通過互聯(lián)網(wǎng)進行信息的交換和共享。該同學設(shè)計的方案是基于藍牙通訊技術(shù),使用智能手機進行智能動態(tài)組網(wǎng),從而實現(xiàn)處于某一小區(qū)域內(nèi)的人通過手機交換和共享信息。然而,由于手機開發(fā)平臺的技術(shù)障礙,該同學并未能如期實現(xiàn)該方案,因此未能完成該項目。在設(shè)計與實現(xiàn)之后,必須要通過與相關(guān)的產(chǎn)品進行對比來凸現(xiàn)方案的創(chuàng)新點。事實上,學生科技創(chuàng)新開發(fā)的作品不可能真正超過那些運行的產(chǎn)品。如何進行對比分析就非常關(guān)鍵。再舉個例子,2007年的學?!榜T如杯”比賽,本人指導學生做的基于多維聚類的元搜索(該項目獲得了一等獎),是要過濾搜索引擎返回結(jié)果中的重復(fù)或相似網(wǎng)頁。然而過濾效果的好壞卻很難在理論上給出嚴格的說明,必須要找到若干組具有展示度和說服力的例子,并與Google和Baidu這樣的頂尖搜索引擎進行對比。經(jīng)過大量的實驗分析和實際使用,我們積累了很多具有說服力的實例,使得該項目的創(chuàng)新性和實用前景得到了認可。
一直以來,中國的高等教育主要還是“填鴨”式教學,學生在發(fā)現(xiàn)問題和分析問題方面得到的鍛煉相對較弱。北航計算機學院在本科生培養(yǎng)上非常注重基礎(chǔ)理論和動手實踐能力的訓練,但在創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)上則顯得相對有些不足。目前,本科生能力培養(yǎng)手段主要包括課程教學和作業(yè)、大實驗和畢業(yè)設(shè)計三個環(huán)節(jié)。由于要照顧到龐大的學生整體,因此這三個環(huán)節(jié)教學都無法提出指標性的創(chuàng)新要求,很少會有開放性的題目留給學生去獨立完成。本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還主要是一種“自學”的方式,學生自發(fā)參加各類比賽,遇到技術(shù)困難時才找認識和熟悉的老師進行指導。
3 本科生科技創(chuàng)新培養(yǎng)模式分析
通過以上分析可知,本科生的科技創(chuàng)新能力主要包括:(1)科技/科學問題識別能力;(2)問題現(xiàn)狀調(diào)研和綜合分析能力;(3)方案設(shè)計能力;(4)方案實現(xiàn)能力。從本科生培養(yǎng)的角度來看,這四方面能力的培養(yǎng)也是課堂教學的關(guān)注點。因此,本科生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)也自然是本科生培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)?;诒救藥啄陙碓谥笇П究粕鷧⒓涌萍几傎惙矫娣e累的經(jīng)驗,提煉出了如下的本科生創(chuàng)新培養(yǎng)模式:依托創(chuàng)新團隊的四步驟創(chuàng)新培養(yǎng)模式(圖1)。
這種創(chuàng)新培養(yǎng)模式的核心是創(chuàng)新團隊。直觀上說,是有一個團隊在指導本科生從事科技創(chuàng)新,而不是單獨一個老師在指導。創(chuàng)新團隊的組成包括指導老師和形成梯隊的本科生。創(chuàng)新團對的核心價值就是每個同學都面臨著“我為這個團隊貢獻了什么”的問題,這使得每個人都在平常的學習和生活中主動去思考和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新問題、去分析當前某個方案的不足等。這種積極性調(diào)動方式非常受學生的歡迎,他們感覺自己真正是創(chuàng)新的“主體”,自己對要做的創(chuàng)新研究“負責”。下面分別論述依托于創(chuàng)新團隊,如何進行創(chuàng)新題目的選擇,如何進行領(lǐng)域分析,如何進行技術(shù)設(shè)計和如何展現(xiàn)創(chuàng)新成果。
3.1 創(chuàng)新題目的選擇
對于本科生科技創(chuàng)新而言,選題是決定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。是否具有創(chuàng)新,是否具有將來實用的可能性,從題目就能判斷出大概來?;谧髡呓陙韰⒓拥膶W院“馮如杯”項目審查實踐,發(fā)現(xiàn)目前本科生在選題上相對很薄弱,迫切需要老師的指導。
一般來說,創(chuàng)新選題有四種模式:(1)學生自由選題;(2)依托教研室或指導老師的科研項目或研究興趣選題;(3)依托科技競賽指南選題;(4)面向領(lǐng)域研究熱點選題。這四種選題方式各有各的特點,但也都存在一些問題。對于學生自由選題而言,其優(yōu)點就是能夠充分調(diào)動學生的積極性和熱情,但缺點是學生自己選題的效果和效率往往不理想。受所學知識有限、知識面相對狹窄等因素的限制,大部分同學往往長時間也找不到一個有創(chuàng)意的題目;對于依托教研室或指導老師的選題,其優(yōu)點是題目的背景清楚,將來的實用前景有保證,缺點是這種題目雖然技術(shù)特點明顯,但在創(chuàng)新性上往往都顯得不足。因為實驗室課題的創(chuàng)新主要是依靠博士生和碩士生來完成,對于本科生來說往往太大、太難;對于依托科技競賽選題而言,優(yōu)點是方向很明確,如微軟的ImagineCup比賽,缺點是這類比賽要求較高,對題目的質(zhì)量要求也很高,而且要求學生對相關(guān)公司的技術(shù)要有深入的了解;對于面向領(lǐng)域研究熱點選題而言,優(yōu)點是容易找到創(chuàng)新點,缺點是難度一般都很大。
綜合北航計算機學院本科生的特點,我們依托于創(chuàng)新團隊,采用混合的模式來選擇創(chuàng)新題目:即瞄準高水準的科技競賽個人自由選題小組討論確定的三步驟方式。我們關(guān)注的科技競賽包括:北航“馮如杯”、全國挑戰(zhàn)杯、微軟的ImagineCup,Google的Summer of Code,IBM的SOA競賽等。之所以關(guān)注這些競賽,一是因為學生很重視,二是這些比賽的水平相對都很高。每年我們都會關(guān)注這些比賽的相關(guān)情況,根據(jù)實際情況組織團隊參加比賽。針對這些比賽的具體情況,我們鼓勵學生根據(jù)自己的興趣和愛好提出候選題目,并要求在小組會上進行闡述和分析,只有通過小組會的審議才可以真正作為比賽題目。事實上,提出創(chuàng)意題目是一個平時性的任務(wù),要求創(chuàng)新團隊里的每個成員都要能夠經(jīng)常思考這個問題。
3.2 領(lǐng)域分析
在確定了一個創(chuàng)新候選題目后,就需要組織一個小團隊,通常以提出題目的人為小組長,大家自由報名參加該團隊。小組長也可以再去找一些熟悉的同學來參加。這個小組團隊的第一個任務(wù)就是領(lǐng)域分析。領(lǐng)域分析的目標主要有兩個:一是了解相關(guān)領(lǐng)域是否已經(jīng)有了相應(yīng)的產(chǎn)品或概念,二是了解和所提出的創(chuàng)意選題有關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)的特點。因此和科研項目所要求的領(lǐng)域分析不同,本科生創(chuàng)新的領(lǐng)域分析要點是當前領(lǐng)域的產(chǎn)品狀況、以及是否有類似的概念等,一般不會去深入關(guān)注某個問題的學術(shù)論文情況。這就要求本科生能夠熟練通過搜索引擎來尋找相關(guān)產(chǎn)品信息、概念以及相關(guān)學術(shù)論文等。由于目標明確,這對于鍛煉和培養(yǎng)本科生的信息檢索能力有非常好的效果。
是否具備好的歸納能力也是領(lǐng)域分析的重要因素之一?;谖覀兊挠^察,很多本科生都能夠很快找到市場上有哪些產(chǎn)品和創(chuàng)意選題相關(guān),哪些技術(shù)與其相關(guān)等。但是在歸納這些產(chǎn)品或技術(shù)的特點上,就往往顯得很不足。事實上,在領(lǐng)域分析的基礎(chǔ)上,調(diào)整選題的側(cè)重點是經(jīng)常的事情。如果不能對相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)進行很好的歸納,就無法有效確定自己創(chuàng)意的核心目標。有時通過領(lǐng)域分析能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的產(chǎn)品或技術(shù)的不足之處,也能激發(fā)出新的創(chuàng)意。
3.3 技術(shù)設(shè)計
再好的選題,如果沒有扎實的技術(shù)實現(xiàn),也就只是空談和暢想了。對于本科生科技創(chuàng)新而言,技術(shù)設(shè)計能力的培養(yǎng)是基礎(chǔ)。本科生科技創(chuàng)新項目的技術(shù)設(shè)計難度和工作量一般來說需要多人配合才能完成,因此團隊成員之間的協(xié)同就變得格外重要。從指導老師的角度來看,主要工作就是一方面要給團隊提供必要的環(huán)境和技術(shù)保障,另一方面就是做好規(guī)劃和進度檢查工作。
通常由于指導老師的教學和科研任務(wù)比較重,因此在技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)常常不能投入很多時間。而一般本科生由于在技術(shù)方案的把握和技術(shù)難題的解決上常會遇到一些問題,這些問題的順利解決對于提高本科生的信心和團隊認可以及團隊凝聚力都很重要。因此,指導老師有必要安排一些高年級的本科生或者技術(shù)比較擅長的研究生來承擔部分指導任務(wù)。
3.4 展現(xiàn)
如何向別人介紹自己的科技創(chuàng)新作品,讓別人理解并認可,是一個非常重要的部分。不同的人對于問題的理解不盡相同,因此如何抓住一個創(chuàng)新的核心價值,并輔以圖文并茂的介紹和緊扣主題的演示是關(guān)鍵。基于學院“馮如杯”項目的審查實踐,我們發(fā)現(xiàn)本科生目前普遍比較缺乏這方面的能力。在介紹其作品時,主要存在這樣幾方面的問題:(1)所解決的問題/定位不清,這反應(yīng)在選題時就沒有想清楚;(2)科技創(chuàng)新的價值分析不夠清晰,導致誰會關(guān)心該創(chuàng)新交待不明;(3)與現(xiàn)有產(chǎn)品或技術(shù)的比較點選擇不當,導致無法展示出其優(yōu)勢;(4)介紹中(如PPT報告)所聲稱的特點和優(yōu)勢在演示中并沒有很好體現(xiàn),導致“說的和實現(xiàn)的不一致”感覺;(5)技術(shù)方案介紹抓不住重點,給人感覺技術(shù)特點不鮮明。
北航計算機學院所安排的“馮如杯”審查/檢查是一個非常好的機制,指導老師可以把這個安排納入到相應(yīng)的指導中。實踐表明,學院安排的審查中所提出的很多問題如果能夠較好地回答或解決的話,相應(yīng)的創(chuàng)新項目在學校的最后評比中往往都能獲得比較好的成績。
4 總結(jié)與分析
基于本人近幾年的本科生科技創(chuàng)新培養(yǎng)所積累的一些理解和認識,以及在參與學院“馮如杯”項目審查中所積累的經(jīng)驗,本文介紹了所總結(jié)的本科生科技創(chuàng)新培養(yǎng)模式中的四個環(huán)節(jié)的特點。應(yīng)該說,這里的總結(jié)還很膚淺,缺乏必要的理論分析和必要的實踐數(shù)據(jù)支持。因此,這種模式的實際效果可能會因?qū)W生的不同,指導教師的不同而不同。如何提高本科生科技創(chuàng)新的培養(yǎng)效果,還需要在實踐中繼續(xù)深入分析和總結(jié)。
作為分析,最后想從指導老師的角度來討論一下目前存在的一些問題。隨著科技的發(fā)展,多領(lǐng)域交叉已經(jīng)逐步成為一個必然的趨勢,這也在學生科技競賽項目中得到了一些體現(xiàn)。一個科技競賽項目往往涉及多個方向或領(lǐng)域的專門知識,這給指導老師帶來了一定的挑戰(zhàn),是依靠各個指導老師獨立去學習相關(guān)領(lǐng)域知識,還是指導老師之間可以交叉指導相應(yīng)的團隊恐怕是一個值得討論的問題。另一個是指導老師如何選擇學生的問題,從本科生科技創(chuàng)新角度而言,其核心目標是指導本科生創(chuàng)新。這樣,指導老師是被限制在學院范圍內(nèi)招學生,還是可以跨院系,甚至是跨學校就應(yīng)該是一個可以討論的問題了。以北航的“馮如杯”比賽項目而言,由于目前客觀上存在院系之間的相互競爭,因此跨院系培養(yǎng)學生就很難實施。
參考文獻:
[1] 孫月琴,吳麗娟,田振坤. 增強高??萍紕?chuàng)新能力的科技管理對策探討[J]. 北京林業(yè)大學學報:社會科學版,2005,4(4).
[2] 柳 洲,陳士俊. 我國科技創(chuàng)新團隊建設(shè)的問題與對策[J]. 科學管理研究,2006(2).
[3] 盧紹華. 高??萍紕?chuàng)新團隊建設(shè)與管理初探[J]. 高等教育研究學報,2005(2).
篇7
關(guān)鍵詞除塵;PLC
中圖分類號TM933.4文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)041-0240-01
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,自動化生產(chǎn)設(shè)備在智能控制領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛了。如今,大部分的生產(chǎn)企業(yè)都有全自動化的生產(chǎn)線以及生產(chǎn)設(shè)備,像電度表除塵裝置就是全自動的生產(chǎn)設(shè)備。所謂自動化生產(chǎn)就是由自動的生產(chǎn)設(shè)備代替人工來完成煩瑣的生產(chǎn)操作。自動化系統(tǒng)的發(fā)展與其他領(lǐng)域自控系統(tǒng)的發(fā)展是相似的,最早的自動化系統(tǒng)是比較簡單的,也需要有大量的工人進行協(xié)助來完成的,所以還稱不上是全自動化的生產(chǎn)。但是現(xiàn)在由自動化系統(tǒng)控制的流水線不論是在汽車制造、電子元件的焊接、各種機械加工、甚至是食品的制作包裝等等都是由自動化系統(tǒng)來控制,整整一條生產(chǎn)流水線上根本用不了一兩個工人,真正實現(xiàn)了全自動化的控制。自動化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)所帶來的影響還不僅僅是這些,不同的生產(chǎn)線需要不同的設(shè)備,像比較高端的設(shè)備,例如各種型號功能的工業(yè)機器人,就是許多生產(chǎn)線的主要設(shè)備之一,智能機器人的出現(xiàn)大大的提高了整個生產(chǎn)線的工作能力。
1設(shè)計方案
1)除塵設(shè)備外部計劃采用金屬外殼,下配萬向腳輪及手推扶手便于移動,為了可適用于多種表型,設(shè)備將采用可更換式座板,座板采用雙點定位、雙點壓鉗自鎖固定,便于拆卸;同時座板四周及表計定位孔四周加裝密封措施,防止塵土和其他雜質(zhì)在與表計分離過程中外泄。
2)被清潔的表盤正面沖下置于座板上的位置孔,位置孔下方正對雜質(zhì)與表盤分離桶;在雜質(zhì)與表盤分離桶內(nèi),表盤與塵土及鐵屑等的分離過程將采用氣體螺旋分離技術(shù),內(nèi)設(shè)吹嘴多方向多層次,多角度攪動除塵,可將不同表盤內(nèi)的不同位置鐵屑和其他雜質(zhì)分離出來。
3)來自分離桶內(nèi)的夾帶雜質(zhì)的氣體,在除塵桶內(nèi)的風機吸力作用下沿切線進入除塵桶;進入除塵桶后呈螺旋狀旋轉(zhuǎn),在桶壁的作用力下旋轉(zhuǎn)向上方流動,將重量較輕的塵埃帶到除塵桶的上方,重量較大的雜質(zhì)會依靠自重落入除塵桶底部;停機后可通過打開雜質(zhì)清除口,將聚集在除塵桶底部的、重量較大的雜質(zhì)清除,同時重量較輕的雜質(zhì),在除塵桶的上方通過風機被析出除塵桶外;析出的夾帶有塵埃的氣體通過中校過濾,變成潔凈的空氣排到室內(nèi),實現(xiàn)氣體室內(nèi)循環(huán),同時不影響室內(nèi)的空氣清潔度。
控制單元的設(shè)計:控制單元是整個硬件設(shè)計的核心部分,已經(jīng)提到了本套設(shè)備是由微電腦來控制,并且簡述了所選上文用的PIC16C63單片機的一些特點,但是在實際設(shè)計過程中,根據(jù)本文所學習過的知識,設(shè)計了三套方案:
方案一:以單片機MCS-51為控制核心;方案二:以西門子PLC為控制核心;方案三:以單片機PIC16C63為控制核心,盡管目前單片機的品種很多,但是在我國使用最多的是Intel公司的MCS-51單片機,51系列在國內(nèi)的根基非常深厚,現(xiàn)在學校的教學一般都是以51作為基本教材。雖然它仍然是8位的單片機,但是由于特點比較突出,因此應(yīng)用比較廣泛,直到現(xiàn)在仍不失為單片機的主流系列??删幊绦蚩刂破鱌LC的應(yīng)用也比較多,PLC最大的特點就是易學易懂的梯形圖語言,同時PLC的硬件配置,安裝,使用,維護都非常的方便。所以可編程序控制器在性能上均優(yōu)越于繼電器邏輯控制,與微型計算機,單片機相比,也是一種用于工業(yè)自動化控制的理想工具。
綜合以上幾個方案,PIC單片機的優(yōu)點更適合于本人所設(shè)計的裝置,相對于MCS-51來說PIC的精簡指令可提高效率,同時低工作電壓,可直接驅(qū)動LED,引腳也可直接接至220V交流電源,非常方便,再有就是PIC的抗干擾的能力更強。雖然可編程序控制器PLC的梯形圖的編寫程序非常的方便,使用也非常可靠安全,但是相比較單片機的價格,可編程序控制器PLC要高出許多,所以在考慮了綜合性能,可操作性,價格以及環(huán)境等方面的因素后,選擇了PIC16C63型單片機作為電度表除塵裝置的控制核心。
2結(jié)論
通過對本篇論文的編寫,使本人對微型控制器有了更深一步的認識。在種類眾多的設(shè)備當中,根據(jù)用途的不同,每一種微控制器都有其自己的發(fā)展空間,針對用戶不同的要求,選擇最適合的微控制器作為核心控制是最重要,在對現(xiàn)在市場的把握上更注于設(shè)備的多變上。在這個現(xiàn)實的世界上,幾乎不可能有完美的東西,至少在眾多型號的單片機中,沒有一種型號是完美的,是可以用來包打天下的。而作為設(shè)計這套裝置的職責就是選擇一款最合適的芯片,充分發(fā)揮其固有的特點,實現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計中,經(jīng)過對51系列單片機、可編程序控制器PLC等微控制器的比較,最終選擇PIC16C63型單片機作為本套設(shè)備的控制核心。在硬件電路設(shè)計時,對電源、震動電機、負壓電機、電磁閥、蜂鳴器、傳感器進行了設(shè)計選型。在軟件設(shè)計時,首先設(shè)計出程序流程圖,然后對照流程圖對程序進行編輯,最后完成電度表除塵裝置的設(shè)計。
由于本人所設(shè)計的電度表除塵裝置并沒有去做實物,所以設(shè)計思路都是理想化的。在程序的編寫上,也大都是采用的經(jīng)典程序,沒有到實際中去應(yīng)用,所以在一些環(huán)節(jié)上還是有問題存在的。在工廠的實際應(yīng)用中,對于包括實際的應(yīng)用場合、溫度、壓力、設(shè)備的實用性等問題上,本人的設(shè)計還只是紙上談兵,還不能直接應(yīng)用。但是在單片機的實際應(yīng)用中,對本人來說獲得的經(jīng)驗卻是非常寶貴的。
由于時間有限,本人的設(shè)計方案還有許多功能未能實現(xiàn),像設(shè)備面板上具備壓力值的顯示,可直接判斷設(shè)備是否具備正常工作的條件;設(shè)備同時具備除塵時間可手動控制、以及表計安裝到位后自動運行計時并顯示、進出氣體流量可調(diào)等控制功能,將會在以后的設(shè)計當中更加完善。
參考文獻
[1]王有緒,許杰等.PIC系列單片機接口技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:北京航空航天大學出版社,2000.
篇8
關(guān)鍵詞:科技報告制度 檔案管理 整合 研究
科技報告是科技人員為描述其從事的科研、設(shè)計、工程、試驗和鑒定等活動的過程、進展和結(jié)果,按照規(guī)定的標準格式編寫而成的特種文獻,在科研活動過程中產(chǎn)生,是科技活動的具體成果和實際過程的記錄,專業(yè)性強、技術(shù)數(shù)據(jù)具體,閱讀對象多是專業(yè)對口的科技人員。建立科技報告制度有利于加強對科研活動相關(guān)信息的收集、跟蹤和管理,科技報告開放共享對推動國家科技進步、促進科技創(chuàng)新、提高國家科技競爭力具有十分重要的意義。
一、持續(xù)積累基礎(chǔ)性科技戰(zhàn)略資源
美國政府的報告指出,“國家對科技報告的收集、保存、利用等方面進行投資,其價值是無法估量的?!笨萍紙蟾姘蒲羞^程和科研成果的詳細信息,既提供真實的研發(fā)信息,又完整反映科研活動不同階段的技術(shù)內(nèi)容和經(jīng)驗教訓,使得后人可以站在前人的肩膀上取得更高的成就。研究顯示,科研人員閱讀一份科技報告可產(chǎn)生1280 美元的效益,科技報告類文獻的投入產(chǎn)出比約為1:26。
二、對國家科技信息資源進行全面保存和共享
建立科技報告體系,既能有效防止科研信息分散于個人或項目承擔單位所造成的國家科研成果資產(chǎn)流失,也有利于促進跨部門、跨行業(yè)和跨區(qū)域的科技資源共享,還能有效減少科技項目在不同科研管理體系中重復(fù)立項造成的國家科技投入的浪費。美國技術(shù)信息服務(wù)局(NTIS)作為法定的政府科技報告收藏與發(fā)行中心,通過互聯(lián)網(wǎng)等方式向公眾提供公開發(fā)行的PB 報告、DOE 報告、NASA 報告和AD 報告的共享服務(wù),多年來用戶滿意度一直在95%以上。而在我國經(jīng)常發(fā)生的同一科研項目在不同部門或地方重復(fù)申報、立項的現(xiàn)象,在科技報告體系健全的美國極少出現(xiàn)。
三、為社會公眾和科技界提供了解、利用國家科研成果的公開渠道
國家資助科研活動所產(chǎn)生的科技信息和科學數(shù)據(jù)屬于公共財產(chǎn),負責科研管理的政府部門有義務(wù)、有責任促進信息開放和共享。社會公眾通過了解國家財政投入科技領(lǐng)域產(chǎn)生的效果, 既能夠及時了解科技發(fā)展的最新進展,也能夠增進對國家資助科研活動的理解和支持。如美國NASA報告向公眾提供93 萬多份公開的科技報告,每月公眾點擊率超過2.3 萬次。信息公開還能夠增加科研工作的透明性,有利于建立科研誠信制度,倡導嚴謹務(wù)實的科學精神和良好學風。
國際上一些發(fā)達國家已經(jīng)建立了科技報告制度, 如美國四大科技報告、法國原子能委員會的CEA報告、德國航空航天中心的DLR報告、瑞典航空研究中心的FFA報告等,其中以美國政府的四大科技報告最多,體系建設(shè)也最為完善。美國現(xiàn)有的國防部AD 報告、商務(wù)部PB 報告、航空航天局NASA 報告和能源部DOE 報告四大體系每年能夠產(chǎn)生科技報告60 多萬件,占到全世界科技報告總量的80%左右,是支撐美國科技全面領(lǐng)先的重要基礎(chǔ)。報告涉及的范圍非常廣,包括技術(shù)報告、技術(shù)備忘錄、技術(shù)論文、專題報告、會議論文以及期刊論文、實驗報告等多種類型,內(nèi)容詳盡、附有圖表、數(shù)據(jù)、解釋等內(nèi)容,對成功的經(jīng)驗和失敗的教訓都進行記錄。
我國的科技報告制度首先是在國防系統(tǒng)建立起來的。1984年,原國防科工委組織啟動國防科技報告體系建設(shè),航空、航天、兵器、船舶、核工業(yè)、電子等相關(guān)部門參加;1995年,《中國國防科學技術(shù)報告管理規(guī)定》;1997年,頒布《中國國防科學技術(shù)報告編寫規(guī)則》,并建立起三級管理機構(gòu);2000年,總裝備部將國防科技報告體系納入《中國人民裝備條例》管理,至此,國防科技報告體系初步建立。而民口的科技報告制度正處于起步階段。
近年來,從國家多部委的政府官員,到高校、科研機構(gòu)包括鐘南山等知名學者在內(nèi)的眾多學者,尖銳指出我國科技報告體系建設(shè)嚴重滯后的狀況,“雖然錢學森等多位科學家從60 年代起就多次公開呼吁要建立國家科技報告體系,但科技報告體系整體性建設(shè)進展并不順利。除總裝備部和國防科工局經(jīng)過近十年來的實踐,初步建立起一套不為公眾所知的國防科技報告體系外,科技部、中國科學院、國家自然基金委等國家主要科研管理部門尚未建立起科技報告制度,科技計劃、項目的成果檔案管理基本處于分散、擱置、甚至流失的狀態(tài)”,“相關(guān)管理部門往往更加關(guān)注科研項目的立項評估、經(jīng)費監(jiān)督、成果驗收,卻忽視對項目研發(fā)過程中形成的科技信息資源的驗收和利用,即使有些部門要求提供科技報告,也只是作為檔案長期閑置?!?呼吁加強國家科技報告體系建設(shè)。在此背景下,中國科學技術(shù)信息研究所已著手國家科技報告體系構(gòu)建的研究。
無論是從科技報告的內(nèi)容還是從國家科技報告體系來看,都與科技檔案有著很大的相似之處。內(nèi)容上,科技報告與科研檔案都是對科研活動進行記錄的文獻,內(nèi)容涉及科研活動全過程,圖表、數(shù)據(jù)、研究方法等,能如實、完整、及時描述科研的基本原理、方法、技術(shù)、工藝和過程等,科研工作者依據(jù)其中的描述和記錄能重復(fù)實驗過程或重現(xiàn)科研結(jié)果。不同之處在于,科技報告以傳播和交流為目的,而科技檔案以保存為中心。管理上,都從國家層面著眼建立管理體系。那么,這么相似的兩個體系能否進行整合呢?在申請人所能夠查閱到的資料中,目前關(guān)于科技報告體系建設(shè)的研究,很少將其與科技檔案體系聯(lián)系起來;實踐中也是如此。
我國科技檔案管理是按照蘇聯(lián)模式于50年代末建立起來的,雖然中間也經(jīng)歷了曲折,但仍建立起了國家規(guī)模的體系。科技報告體系源于歐美等科技發(fā)達國家,雖自60年代起就有錢學森這樣的著名科學家的呼吁,但直至今天我國科技報告體系建設(shè)仍然嚴重滯后。
四、對社會經(jīng)濟發(fā)展和學科建設(shè)的作用和意義
第一,建立科技報告制度,細微至具體科技人員的日??萍蓟顒樱甏笾镣苿訃铱萍歼M步、促進科技創(chuàng)新、提高國家科技競爭力,都具有十分重要的意義。
第二,科技檔案管理模式建立過程中的經(jīng)驗和教訓,對科技報告制度的建立具有極高的借鑒作用。
篇9
關(guān)鍵詞:Ti6Al4V 切削速度 切削力 切削深度
1引言
鈦合金由于它具有熱強度高、比強度高、抗腐蝕性好、低溫性好、化學活性高、導熱系數(shù)小、彈性模量小等一系列優(yōu)異的特性,被廣泛地用于航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、艦艇和日常生活器具等工業(yè)生產(chǎn)中,它被譽為現(xiàn)代金屬。但是由于鈦合金的切削存在變形系數(shù)小、切削溫度高、單位面積上的切削力大、冷硬現(xiàn)象嚴重、刀具易磨損等缺點,在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損。鈦合金切削加工的優(yōu)化設(shè)計就成為必然,計算機技術(shù)的發(fā)展推動了金屬切削加工模擬技術(shù)的進步。有限元法應(yīng)用于加工過程的模擬,具有動態(tài)性、高度非線性等特點。正確的仿真過程能夠仿真出真實的實驗過程,且節(jié)約成本,節(jié)省大量的實驗時間。本文利用ABAQUS軟件建立鈦合金的正交切削有限元模型,對YG8硬質(zhì)合金刀具切削Ti6Al4V的過程進行分析。
2有限元模型
2.1 建立幾何模型
在ABAQUS中有Lagrange、Euler和ALE3種算法。本文采用ALE法,采用這種方法的優(yōu)點有下面兩個方面,一方面通過拉格朗日定義邊界,另一方面利用歐拉方法解決網(wǎng)絡(luò)畸變問題。
在ABAQUS/CAE中建立二維模型,設(shè)定刀具的幾何參數(shù)為:前角=12o,后角=9o,工件取長15mm,高7mm的矩形。在進行切削力的仿真分析時,工件設(shè)置為變形體,考慮刀具在X和Y方向上的受力情況,需要設(shè)定刀具為剛體,刀具從右向左以一定的速度切入工件。
2.2 材料模型
鈦合金的切削過程是一種高溫、大應(yīng)力和大應(yīng)變速率的情況下發(fā)生彈塑性應(yīng)變的過程,綜合多種因素考慮采用Johnson-Cook模型來進行仿真。其中Johnson-Cook公式如下式所示:
仿真過程中所需要Ti6Al4V的所有材料參數(shù)見表一、表二、表三。
2.3 網(wǎng)格劃分
劃分網(wǎng)格對仿真結(jié)果是非常重要的一步,切削是一種非線性非常強的本構(gòu)關(guān)系,網(wǎng)格過于粗糙,會造成結(jié)果不收斂,但是如果劃分的過于密集會增加太多的計算時間。因此劃分網(wǎng)格要保持一定的梯度,本仿真過程中,前刀面的中點、后刀面的中點以及刀尖所圍成的面積劃分的密集,而遠離刀尖的那部分則劃分的相對稀疏一點。工件材料的被切削部分要劃分得密集,即刀尖的水平線之上的工件材料劃分的比較密集,網(wǎng)格劃分的如圖一:
2.4 接觸與加載
對于切削來講,一般都是固定工件下部分和左邊,再讓刀具以一定的速度從右向左切削,刀具與工件在裝配的時候要充分的接近,太遠容易產(chǎn)生振動,太近又會發(fā)生干涉,這樣都會影響仿真結(jié)果,定義刀具速度的時候必須采用幅值的方式,使整個切削速度逐漸加載到定義的速度。(約束與加載)
3 仿真模擬結(jié)果與分析
3.1 切削仿真過程圖
在切削速度為80m/min,切削厚度為0.4mm,刀具前角12o的條件下。仿真過程如圖二、三、四。切削過程分為3個階段:①圖二塑性變形階段:刀尖和工件接觸并擠壓工件,使切削層發(fā)生塑性變形;②圖三剪切滑移階段:切削層受到刀具的擠壓進一步加劇,當工件材料單元達到失效準則時,該單元從網(wǎng)格中刪除,切削層和工件發(fā)生分離,材料沿切削刃向上滑移;③圖四切屑形成階段:滑移出的材料不斷流出,并在刀具的擠壓下產(chǎn)生塑性變形形成切屑。
圖四為切削區(qū)域的最大等效應(yīng)力隨時間變化曲線圖,從圖中可知當?shù)都饨佑|工件時等效應(yīng)力急劇增大,直至達到工件材料的屈服應(yīng)力,使材料破壞,切屑和工件分離,切削穩(wěn)定進行,最大等效應(yīng)力在一定的范圍內(nèi)波動。
3.2 切削速度對切削力的影響
如圖五所示,在切削厚度為0.4mm,刀具前角為12°的條件下,對不同切削速度下的仿真過程進行比較。從圖中可以看出隨著切削速度的增加,切削力先增大后減小,切削速度達到60m/min時切削力最大.隨著切削速度的增加切削力增大主要的原因是隨著切削的進行鈦合金材料發(fā)生塑性變形,促進了加工硬化的產(chǎn)生使切削力變大,但是之后隨著切削速度的增加切削力下降,這是因為切削進入高速切削狀態(tài)下,切削速度增高,切削溫度也增高,使鈦合金材料的強度和硬度降低,發(fā)生熱軟化現(xiàn)象,也會導致切削力的降低。
3.3 切削深度對切削力的影響
如圖六所示,在切削速度80m/s,刀具前角為12°的條件下,對不同切削深度下的切削力進行比較。由下圖可以看出,隨著切削深度的增加,切削力呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。這是由于切削深度的增大,刀屑接觸面積增加。
3.4 YG8刀具前角對切削力的影響
如圖七所示,在切削速度80m/s,切削深度為0.4mm的條件下,對不同刀具前角下的切削力進行比較。由下圖可以看出,隨著刀具前角的增加,切削力呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。這是由于刀具的前角增大,相當于刀具的刃口——楔角變得尖利、單薄,刀具在切削時就容易切進去,切削的阻力當然也會減少。但是如果刀具的楔角太尖利、單薄,刀具就會崩刃。
4結(jié)論
本文對YG8刀具切削TC4鈦合金的過程進行了研究,建立了二維的切削力有限元模型,并對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行了探討??梢钥闯鯵G8切削鈦合金的各個階段的應(yīng)力和塑性變形,刀具的擠壓導致了切屑與工件的分離的情況,切削發(fā)生了大應(yīng)力大應(yīng)變并伴隨有斷屑現(xiàn)象的產(chǎn)生。切削速度、切削厚度和刀具前角對切削力有顯著影響,其關(guān)系曲線可以為實際的鈦合金切削實驗在切削參數(shù)的選擇提供參考。
參考文獻:
[1]周澤華.金屬切削原理.上海:上??茖W技術(shù)出版社,1999.
[2]石磊.鈦合金切削加工中刀具與工件性能匹配的研究. 山東大學碩士學位論文,2007.
[3]舒暢.高速銑削鈦合金的切削溫度研究. 南京航空航天大學碩士學位論文,2005.
[4]劉勝.鈦合金正交切削的溫度場和切削力仿真與試驗研究. 南京航空航天大學碩士學位論文,2007.
[5]王曉琴,艾興,趙軍,李甜甜.硬質(zhì)合金刀具銑削Ti6A14V刀具磨損及切削力研究.制造技術(shù)與機床,2007,(2).
[6]張柏霖.高速切削技術(shù)及應(yīng)用.北京:機械工業(yè)出版社,2002.
[7]陶春虎.航空用鈦合金的失效及其預(yù)防.北京:國防工業(yè)出版社,2002.
篇10
【摘 要】實施社區(qū)矯正目的是為了讓罪犯改正錯誤的同時重新回歸社會,而社會工作則是一項解決問題幫助他人的工作,二者之間有著天然的聯(lián)系。社區(qū)矯正的實施的效果的如何離不開社會工作者的介入,社工的專業(yè)性工作方法將有利于社區(qū)矯正目的的真正實現(xiàn)。筆者將專注于解析社會工作者在介入社區(qū)矯正社會工作過程中存在的困難和面臨的問題,為社區(qū)矯正社會工作的專業(yè)化發(fā)展提供思路。
【關(guān)鍵詞】社區(qū)矯正;社會工作;介入
在我國兩高兩部發(fā)的關(guān)于社區(qū)矯正的通知的中,社區(qū)矯正被定義為:“與監(jiān)禁矯正相對的一種刑罰方式,是指將符合條件的罪犯放在自己家庭生活的社區(qū),由專門國家機關(guān)在相關(guān)的社會團體和民間組織以及社會志愿者的協(xié)助下,矯正其犯罪心理和行為惡習,并促進其順利回歸社會的非監(jiān)禁刑罰執(zhí)行活動?!鄙鐓^(qū)矯正從某種意義上說是刑罰執(zhí)行和社會工作的統(tǒng)一,社區(qū)矯正的方法理應(yīng)以社會工作的方法為主。但是在我國,社工大規(guī)模介入社區(qū)矯正工作的情況還不普遍,我國目前的社區(qū)矯正工作者基本上由從各監(jiān)獄、教管所以及司法行政部門里抽調(diào)出來的有一定工作經(jīng)驗的民警為主;專業(yè)的社工和社會志愿者十分稀少。因此如何讓擁有專業(yè)知識的社會工作者介入社區(qū)矯正成了我們不得不面對的問題,而解決這個問題的前提是了解目前我國社會工作者介入社區(qū)矯正面臨的困境。
一、社會工作者介入社區(qū)矯正尚缺乏相關(guān)法律規(guī)范,沒有足夠的法律依據(jù)
雖然社區(qū)矯正立法工作在已經(jīng)在我國開始展開,但是因為法律的相對滯后性,我國法律并沒有對社會工作者介入社區(qū)矯正提供明確的法律依據(jù)。2012年1月份頒發(fā)的《社區(qū)矯正實施辦法》里提到 “社會工作者和志愿者在社區(qū)矯正機構(gòu)的組織指導下參與社區(qū)矯正工作”。這是我國目前社會工作者和與社會工作相關(guān)的社會團長以及民間組織想要介入社區(qū)矯正唯一能夠的依據(jù)的法律條文。法律沒有規(guī)定社會工作者在介入社區(qū)矯正過程中應(yīng)該扮演什么樣的角色,承擔怎樣的工作,如何開展工作,在開展工作中其行為又負有怎樣的法律責任,該如何與國家司法機關(guān)配合、協(xié)作等一系列問題,沒有法律依據(jù)的社會工作者們在介入社區(qū)矯正工作中,往往有著監(jiān)管的責任卻沒有法律規(guī)定的相應(yīng)的權(quán)力,從而導致服務(wù)對象不配合社工的工作,矯正工作開展困難,收效甚微。
二、社工介入社區(qū)矯正的制度不健全,完整的體系尚未建立
除了法律沒有規(guī)定社工在介入社區(qū)矯正工作時的明確定位和主體地位導致社工在開展工作過程時常受到限制之外,社工介入社區(qū)矯正工作的另外一個難題是體制的問題。制度的不健全,體系的不成熟,使得社工即便能夠介入社區(qū)矯正工作也難以發(fā)揮其真正的作用。
社區(qū)矯正是我國司法體系改革的一項創(chuàng)新舉措,這項制度最初是由政府部門提出,也是由政府部門設(shè)計、由政府部門舉辦、最后由政府部門實施。上文提過,我國目前社區(qū)矯正體系中僅有部分一線工作者來自社會招募,絕大部分都是體制內(nèi)或從體制內(nèi)分離出來,行政色彩濃重。機制的不健全帶來的是社工介入的困難和開展工作過程中的處處牽制,社工的專業(yè)工作方法難以實施,這直接造成我國社區(qū)矯正社工工作專業(yè)性的缺乏。
三、目前我國社會工作者專業(yè)能力總體偏低,難以勝任社區(qū)矯正社會工作
社會工作是近十年才在國內(nèi)興起,處于起步階段,中國的社會工作者培養(yǎng)工作也起步較晚。而社區(qū)矯正又是有別于其他普通社會工作的一種特殊形式,社區(qū)矯正社會工作者所接觸的都是罪犯,服務(wù)對象和案主也都將是罪犯,案主的特殊性決定了對介入社區(qū)矯正社會工作者的專業(yè)要求和能力比普通社會工作者要高。
從本質(zhì)上來講,社區(qū)矯正是一種刑罰制度,如果沒有與之相關(guān)的專業(yè)知識和工作經(jīng)驗做支撐,缺少必要的職業(yè)資質(zhì),矯正的效果將很難有保證,自然也就達不到社區(qū)矯正的根本目的。參與到社區(qū)矯正工作的社工除了要求有基本的社工專業(yè)知識外,還要具有一定的法律知識和法律素養(yǎng)以及其他別的知識基礎(chǔ),有過一定的工作經(jīng)驗。我國的專業(yè)社工培養(yǎng)工作開展才幾年時間,很多社會工作者都是剛從大學校門出來,在學校學習的都是些社工理論知識,真正實踐的機會很少,沒有實際工作經(jīng)驗。因此,很多已經(jīng)介入到了社區(qū)矯正社會工作中的社工們,在面談、傾聽、觀察等些技巧上都顯得不足,這也是許多地方社區(qū)矯正工作不錄用、少錄用社工專業(yè)工作者的原因。社工要想真正的參與到社區(qū)矯正工作中,發(fā)揮其本身的專業(yè)作用,還需要提升自己的能力。
四、經(jīng)費上的短缺和缺乏致使很多介入工作開展受阻,操作困難
社工介入社區(qū)矯正工作并沒有明確的法律依據(jù)作為支撐,因此這方面的經(jīng)費支出很多地方都未納入到地方的財政預(yù)算,本應(yīng)承擔大部分費用的政府機關(guān)在這方面的投入?yún)T乏致使相關(guān)社工團體和民間組織的經(jīng)費周轉(zhuǎn)都面臨困境。
事實上,矯正社工的基本工作除了要為矯正對象提供專業(yè)的矯正服務(wù),幫助其改正錯誤,重新融入社會之外還要“借助各種社會資源幫助罪犯及其家屬解決因犯罪帶來的個人和家庭的生活困難,以促進罪犯的改造?!边@些工作都需要大量的經(jīng)費支持,沒有充足的經(jīng)費可供支出,矯正工作將難以開展下去,取得的效果也不如預(yù)期。也就是說,矯正經(jīng)費能否做到充足、有效、及時地供給,也是關(guān)系社工能否能真正的介入社區(qū)矯正工作,為社區(qū)矯正工作提供專業(yè)化服務(wù)的一個重要部分,值得我們?nèi)リP(guān)注和重視。
參考文獻
[1] 佟麗萍.社會工作者介入社區(qū)矯正的難題[J].中國社會導刊,2006(16)
[2] 王思斌.社會工作概論[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3] 張昱,費梅蘋.社區(qū)矯正事務(wù)過程分析[M].上海:華東理工大學出版社,2005.
[4] 馬巍.社區(qū)矯正制度問題研究[D].上海:復(fù)旦大學,2009,10.
熱門標簽
航空維修論文 航空貨運論文 航空航天論文 航空發(fā)展論文 航空服務(wù)論文 航空維修 航空技術(shù)論文 航空實訓總結(jié) 航空論文 航空航天知識 心理培訓 人文科學概論