材料工程系论文范文

时间:2023-03-31 15:30:18

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材料工程系论文

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1.1理论教学与实践教学脱轨

当前,建筑材料工程技术专业实习教学在教学内容上存在理论教学与实践教学脱轨的现象。首先,建筑材料工程技术专业理论教学中所教授的内容过于偏向理论知识的灌输,对实践知识的教授较为欠缺;其次,当前建筑材料工程技术专业实践教学在教学内容的安排上与实际的建筑工程中所遇到的问题有出入,脱离了工程实际;最后,建筑材料工程技术专业实习教学在课时安排上偏少,学生的实践能力得不到很好的训练培养。

1.2产学合作欠缺

建筑材料工程技术专业是一门与实际工程结合紧密的学科。当前,随着科技的不断进步,建筑工程行业中关于建筑材料工程的新技术、新方法层出不穷,若建筑材料工程技术专业的实习教学脱离了实际将毫无意义。部分高校建筑材料工程技术专业实习教学的开展中缺乏产学合作。在实习教学中依旧沿用教材内容,并没有根据市场对建筑材料行业的新要求做出改变,在实习教学中,学生学习的一些知识早早被社会抛弃了,学生出了社会以后,在学校学的知识完全用不上,对企业与市场要求的新技术毫无所知,进入企业后一切从零开始学习,这对学生的长远发展极其不利。

1.3师资力量薄弱

建筑材料工程技术专业技术的革新相当的快,在其实习教学中对教师自身专业素质要求非常的高。当前高校建筑材料工程技术专业实习教学师资力量较为薄弱,影响了该专业正常实习教学的开展。这里的薄弱并不是指缺少教师,而是指缺少符合实习教学要求的高素质教师。当前建筑材料工程技术专业的教师大部分是从高校毕业后直接参加教学工作,几乎很少有实际的企业工作经验,对市场的新要求以及新技术了解不多,影响了实习教学开展效果。

2建筑材料工程技术专业实习教学的改革

2.1理论教学与实践教学相互穿插融合渗透

本人认为,建筑材料工程技术专业实习教学应当将理论教学与实践教学结合起来,两者之间相互穿插,相互融合。在对理论知识进行讲解的同时与施工现场进行紧密结合,将建筑工程的实践性贯穿于整个理论教学当中。这样不仅可以有效激发学生对建筑材料工程技术专业的学习积极性.而且能够在一定程度上增加学生的专业知识,提高学生的实践能力。例如教师在对理论知识进行教授时,可以引入实际工程施工图,通过图纸对建筑构造以及建筑结构进行讲解,让理论知识与建筑建构紧密结合。

2.2通过产学合作,加强校外实训基地建设

对于新技术革新较快的建筑材料工程技术专业来说,产学合作是搭建企业与学校平台的最佳途径。校外实训基地的建立不仅能够大大缓解校内实习基地紧张现状,而且为学生提供了一个真实的实训场景,让学生在毕业前对毕业后将从事的行业有一个清晰的轮廓,为踏入岗位打下基础。与此同时,产学合作以及校外实训基地的建设能够有效提高学生就业竞争力,缩短学生毕业后踏入工作岗位的适应期。学生通过在校外实训基地的工学交替、顶岗实习,可以接受现代企业氛围的熏陶,熟悉建筑行业先进的设备、施工技术和工艺,尽快掌握相应岗位所需的基本技能与专业技术,取得实际工作经验,强化实践能力,也为学生提供形成综合实践能力、职业素质、职业道德、职业意识的实践氛围。产学合作以及校外实训基地的建设是学校老师了解企业需求的平台。通过这一平台,教师可以及时了解社会对建筑材料工程技术人才要求,根据要求对实习教学内容、课程设置、教学计划、教学模式进行及时调整,进行有针对性的教学改革。

2.3加强实践师资队伍建设

在上文中提到,当前高校建筑材料工程技术专业实习教学师资力量较为薄弱,缺少符合实习教学要求的高素质教师影响了该专业正常实习教学的开展。由此可见加强实践师资队伍的建设非常有必要。学校应当加大教师实践能力的培养,增强教师自身的实践素质。本人认为可以从以下几个方面进行:(1)组织教师进行实践培训,或是安排教师外出进修;(2)借助合作企业的量培养学校专业教师的实践能力,有计划的安排建筑材料工程专业教师进行企业参加实践挂职锻炼,进一步提高专业教师职业能力以及业务水平;(3)实践课教师与理论课教师进行轮岗,增强专业教师实践能力;(4)引入合作企业优秀工程师以及管理人员开展讲座,对建筑材料工程技术专业的教学进行进一步的充实。

3小结

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华南理工大学船舶与海洋工程系创建于1958年,现具有船舶与海洋结构物设计制造专业二级学科博士点和船舶与海洋工程专业一级学科硕士点,培养船舶与海洋工程专业本科生,船舶与海洋结构物设计制造、轮机工程、 水声工程专业的硕士研究生以及船舶与海洋结构物设计制造专业博士研究生,为我国船舶工业、国防建设、海洋资源开发、交通运输等行业和部门培养了大批专业技术和管理人才,是华南地区唯一可以系统培养船舶与海洋工程领域高层次专门人才的学科。

专业特色: 船舶与海洋工程系是全面应用信息技术从事船舶与海洋工程结构物及相近领域的设计、研究、制造、规划、经营与管理等的工程学科,长期以来奉行“厚基础、严要求、重能力、强适应”为办学宗旨。

师资设备:船舶与海洋工程系非常注重师资队伍建设和人才培养,现有专职教师18人,教授7人(其中6人为博士生指导教师、1人为华南理工大学“百人计划”特聘教授)、副教授6人、讲师5人, 84%的教师具有博士学位,形成了老、中、轻相结合,知识与职称结构合理的师资队伍。在校本科生近200人,硕士研究生近40人,博士研究生近20人。在本科教学中不仅注重学生基础知识的训练、计算机和外语能力的培养,还积极开展课外科技创新活动,以培养学生的创新能力,并多次在各种国内、校内大学生科技比赛中获奖。设有华南理工大学船舶海洋工程科学与技术大学生创新能力培养基地。

船舶与海洋工程系具有华南地区最大的船模拖曳水池实验室、海岸与近海工程实验室、船舶与海洋工程先进材料研究中心,并正在筹建水声工程实验室,可以进行船舶快速性、耐波性、船体节能装置、新型推进器、船舶与海洋新型材料、河道整治、工程泥沙及河流动力学、潮汐河口整治、海洋环境测量、防浪掩护与波浪对建筑物的作用等的试验工作,并积极开展产品研发、成果转化、科技服务等方面的工作,设有广东省甲级船舶设计资质的船舶与海洋工程研究所、广东省船舶与海洋工程技术开发中心、广州现代产业技术研究院船舶技术研发中心。

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(一)材料工程专业研究生调查分析

我们清醒地认识到,中国石油大学(北京)材料工程专业型硕士的培养刚刚起步,比起国外著名高校材料工程专业硕士研究生的培养存在较大差距。我们就材料工程专业的教学、实践、企业工作站科研与生活、毕业论文等方面存在的问题调查了已经毕业和在站的材料工程专业硕士研究生。学生普遍反映,与同一工作站其他高校的材料工程专业硕士生相比,中国石油大学(北京)学生在站时间为1年半至2年,其他高校学生大多为1年,中国石油大学(北京)学生在进入工作站之前已经开展了10周的工程实践训练,学生进入企业工作站所安排的研究课题相对较快,他们在进站工作中和工作站的员工接触非常融洽,都能够很快地适应工作环境,增长了社会见识,增强了沟通能力,而且企业工作站导师与校方导师之间有良好的沟通,学生能够很快地融入企业工作站的科研工作中。学生可以经常到油气田现场工作,对现场工作的认识更加深刻,现场工作经验非常丰富。学生也反映,尽管已有10周的工程实践经验,但是由于缺乏科研经验,导致进入课题研究的时间比较长,而工作站还很少对学生的课题研究进度进行考核和监督,致使课题的进展缓慢,最终影响论文的完成进度。工作站地点离学校较远,学生很少能回到学校和导师进行深入的面对面交流,致使导师对学生的研究情况不了解,而学生在研究过程中遇到的问题也不能得到彻底的解决,导致学生不能对课题进行深度的研究。在实际的课题研究过程中,由于现场工作条件测试手段的局限性,学生只能学会一些简单的检测技术,导致学生的学术深度不够。学生对目前的情况提出了自己的解决办法,包括:(1)研究生应带着项目进工作站,且在进入工作站之前,应该进行一些有关项目的培训工作;(2)要求进站研究生定期回学校汇报工作情况;(3)加强和工作站的沟通,由工作站抽查学生的出勤情况;(4)根据情况,实行专业型硕士研究生与不同的企业工作站实行双向选择;(5)在派遣学生进入工作站之前,应考察工作站的食宿医疗状况。通过分析,我们总结出专业型研究生培养过程中所存在的一系列问题:(1)由于专业型硕士研究生没有科研经验,不知道如何开展课题研究;(2)学校导师不知道每个研究生的具体研究内容、研究过程中存在的困难、课题进展情况、现场导师的指导情况等;(3)作为专业型硕士研究生应该掌握现代化的检测手段,并能够利用这些手段分析研究材料的性能、结构,但由于现场实验室的实验手段、仪器设备相对比较落后,导致现场的学生只是从事比较简单的金相分析、硬度分析、尺寸测量等没有科技含量的工作,这对于提高研究生的创新能力极为不利;(4)学生到现场后,认为自己不属于单位的工作人员,上班时间不去单位,甚至长期不到试验现场,缺乏自律性的学生没有把自己看做是一名研究生,工作积极性和主动性不够高,而现场导师也不能及时把他们的状况反馈到学校,导致学校、企业工作站和研究生之间缺乏相互沟通。由此可见,真正培养出市场紧缺的应用型人才,仅靠企业工作站明显不能满足要求。

(二)授课与学术交流的现状

专业型研究生区别于学术型研究生最主要的特征就是实践和应用能力。教育部指导意见明确指出专业学位研究生在校期间,必须保证不少于半年的实践教学,但受传统教学模式的影响,对在校研究生的培养大多仍然采用“教师授课—学生听课—考试”的本科化模式,即以教师为授课主体,将课本知识灌输给学生,或者教师布置要讨论学习的内容,让学生自己准备某一专题的内容,然后由该生讲授。这种传统的授课方式会导致学生专业知识面狭窄、综合能力低和学生充分利用学校和教师资源来提升自己的学习水平较低。从学术交流角度来看,研究生本是学科前沿的代表,应主动参与学术交流活动,但从实际情况来看,参与学术交流活动的研究生比例偏小,尤其是到工作站后参与学术交流的机会更少,大多以课题研究代替社会实践居多,不少学生没有安排实践,参与科研课题级别分布明显,牵头主持过课题的学生数量不多。可见,突出实践能力培养是全日制专业型研究生教育与学术型研究生教育区别之所在。因此,我们应对学生的学术交流、工程实践训练、企业站实习等问题制订切实可行的方案,提高学生创新能力。

(三)毕业论文现状

学位论文是研究生科学研究的重要成果,也是衡量研究生能否获得学位的重要依据之一。为了实现全日制专业学位研究生的培养目标,在评价学位论文质量时要摒弃以学术需求为导向的传统思维。专业学位论文不像学术学位论文那样注重原创性,而是侧重实践探索的创新,体现综合运用相关专业知识分析和解决实际问题,以及独立承担专业领域实际工作和管理工作的能力。此外,专业学位论文要突出社会性、经济性和实用性。专业学位论文必须立足于实践,在调查研究的基础上针对实践工作中需要研究的问题,或者制约某个部门、行业或企业发展所亟须解决的问题进行研究。再次,学位论文形式可以多种多样,可采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理、文学艺术作品等多种形式,主要体现专业型研究生运用知识解决实际问题的能力。专业硕士的培养目标是培养更多应用型、复合型的高层次专门人才,但并不是不要求了解最先进的分析手段,只是解决具体的问题即可。而已经毕业的2009级材料工程专业硕士学位论文远没有达到上述目标,其存在一定缺陷。譬如,一名学生开展二氧化碳驱输送系统腐蚀控制研究,主要针对近年来国内几大油田均进行二氧化碳驱先导试验后发现,二氧化碳驱过程中存在不同程度的腐蚀问题,导致某些工艺设施使用寿命仅为1~2年,为此必须开展缓蚀剂、防腐涂料等技术攻关以解决二氧化碳驱油注采输系统中金属设施的腐蚀问题。该生研究了二氧化碳驱采出水的腐蚀规律,针对二氧化碳驱的腐蚀条件,选择了多种材料进行筛选试验,确定了两种可行的金属材料,并筛选了缓蚀剂和防腐涂层。文中采用的实验手段包括压腐蚀挂片试验、高压腐蚀试验、腐蚀速率的测定、缓蚀剂合成及筛选试验、涂层优选试验。在论文中,只是开展了腐蚀试验,测定了腐蚀速率,没有提出较为创新性的试验。大多专业型硕士研究生论文都存在类似的问题,即创新能力不强、所从事的工作大多是企业工作站工作人员就可以开展的工作、所使用的仪器设备大多是比较普通的仪器设备,这表明专业硕士的培养环节仍缺乏创新能力的培养。

二、提高材料工程专业研究生培养质量的对策

(一)授课方式

要求在完善研究生专业基础知识结构的基础上以启发讨论式为主,辅之以其他多种形式的教学形式。在讲授基础知识后,以小组讨论的方式开展启发式教学。研究生在探讨问题的过程中,可以发表各自见解,同时将点滴的灵感融入集体配合协作之中。在授课内容上,授课教师根据学生在实际中需要掌握的知识去组织内容,提供若干参考教材、课程相关论文以及在相关学科中具有影响力或者有争论的论文给学生,扩大学生阅读面,跟踪最新的与课程相关的热门理论和实际应用情况,从而提高学生的创新能力。同时,授课教师可讲授学科前沿领域所面临的技术难题以及所对应的措施,使研究生少走些弯路,研究生学位论文也能够站在更高的起点,引导研究生进行深入思考。

(二)招生与录取对策

我们对报考材料科学与工程系的研究生大力宣传国家关于发展全日制专业学位研究生教育的各项政策,大力宣传经济社会发展对于应用型、高素质人才的迫切需要,大力宣传发挥好全日制专业学位硕士研究生作用对于促进我国经济社会又好又快发展的重要意义,营造良好的舆论环境,形成优秀人才踊跃报考专业硕士的氛围。同时增加全日制专业学位推荐免试的人数并给予相关的政策支持。报考专业型硕士研究生的学生优先录取,报考学术型研究生若不能被录取,没有机会转为专业型硕士研究生。录取为专业型研究生的,给予全日制专业学位更高的待遇,奖学金的评选也采取倾斜政策,全日制专业学位研究生所享受的待遇高于学术型硕士研究生。与此同时,由于专业型硕士研究生都要到工作站开展毕业论文或毕业设计工作,学校导师也希望招学术型研究生而不希望招专业型研究生,为此,应制定政策要求带学术型研究生的导师每年缴纳不同数额的配套经费,带的人数越多缴纳的数额越高,而指导专业型研究生不需缴纳任何费用,并且给予一定补助。

(三)制订合理的培养方案

材料工程以材料科学、机械和力学等自然科学学科为基础,主要研究材料的组织结构、合成与加工、性质和使用性能之间的关系,解决实际生产中出现的材料问题。随着我国油气资源勘探开发不断向高原、沙漠、山地和海域等地质条件比较恶劣的地区扩展,恶劣地质条件对油气装备用材料性能提出了更高要求,材料工程专业研究生需解决复杂油气田开采及储运过程中所面临的复杂难题,因此提出材料工程专业研究生应能够运用现代信息技术获取信息并进行调研分析的能力,应具有较强的综合运用材料工程专业理论和技术手段提出、分析并解决材料工程实际问题的能力,确定了几个培养方向。(1)腐蚀与防护工程:开展油气装备金属材料的H2S/CO2腐蚀机制与寿命预测研究,研究钢和耐蚀合金在高温高压H2S/CO2条件下的腐蚀失效机理及防护措施,解决油气安全生产所面临的关键问题。(2)高分子材料工程:基于高分子材料的微观结构与性能关系,通过分子结构设计、修饰新方法新技术,以高分子材料在高温高压高H2S/CO2介质中的老化机理为指导,开展高强、耐磨、耐腐蚀橡胶、涂层及工程塑料的研究与应用。(3)石油工程材料:基于材料科学理论,开发石油新型装备材料以及材料性能表征,满足日益苛刻的油气田环境对材料的要求。(4)先进功能材料:以材料的多功能化与智能化为目标,研发先进的功能材料及智能材料,满足现代高技术发展对先进功能材料的需求。要求专业硕士研究生入学后在学校导师和现场导师的指导下,明确研究方向、学习相关课程及进行资料和文献调查研究。每位硕士研究生在论文开题之前,必须阅读至少40篇与所从事的研究工作相关的文献,其中外文文献的数量不得少于15篇,并写出文献综述报告。工程硕士专业学位论文形式可以是工程设计、技术研究或技术改造、工程管理类型。论文工作应有明确的工程应用背景或来源于工程实际,有一定的技术难度,论文成果具有一定的先进性和实用性。对不同形式的论文有不同的要求,对于工程设计类论文,应以解决生产或工程实际问题为重点,要求设计方案正确、布局及设计结构合理、数据准确、设计符合行业标准;对于技术研究或技术改造类项目论文,要求分析过程正确、实验方法科学、实验结果可信;对于工程管理的论文,要求应有明确的工程应用背景,研究成果应具有一定经济或社会效益,统计或收集的数据可靠、充分,理论建模和分析方法科学正确。在入学后的第四学期开展中期考核,包括考核学生的选题与工程实际、工程技术和产业背景的关联度,对工程实际产生作用或价值,以及是否有利于解决当前工程实际、工程技术面临的难题,是否对产业有重要技术创新。考核学生课题的进展情况,如与开题报告时相比,完成课题研究工作的比例,是否在中期考核前取得相应科研成果;考核学生是否完成实践活动并提交实践报告;考核学生参加课题组内报告和参加国内外教授的学术报告情况,以及下一阶段工作安排的合理性和可行性,是否能按期完成课题研究,是否能按期完成学位论文等相关工作。

(四)工程实践课程的制订

中国石油大学(北京)材料工程研究生工程实践课程,安排在入学一年课程学习之后。以腐蚀与防护工程方向为例,我们开展10周的涉及腐蚀与防护相关的专业实习,是全日制硕士专业学位研究生了解油气田生产开发过程中石油装备材料与腐蚀防护技术专业知识的重要实践教学环节。通过现场材料与腐蚀工况、防腐措施的调研实习,辅以现场工程技术人员和教师的讲授等实践环节,熟悉油气田生产开发的主要设备和工艺流程,了解我国油气田生产开发过程中使用材料以及材料腐蚀与防护技术应用现状,增强学生对油田现场所使用的金属材料、非金属材料以及材料腐蚀与防护专业的感性认识,培养学生综合应用专业理论知识解决现场腐蚀与防腐问题的工程实践能力。通过专业实习,学生应达到以下基本要求:(1)了解井下管柱系统、井口装置与阀门、集输站场等关键部件的材质、腐蚀工况条件及腐蚀失效现象;(2)了解油田现场主要采取的控制或预防腐蚀的各种措施及其效果;(3)了解油田现场采取的腐蚀速度监测检测技术、腐蚀评定方法和标准;(4)总结油田现场腐蚀失效规律,分析油田现场发生腐蚀失效的可能原因和腐蚀机理,评价防腐措施的有效性。

(五)试验平台建设

重点是筹措经费建立研究生专用实验平台,大力开展实验教学,着力培养研究生的创新思维、实践能力和动手能力。在实验室环境、硬件设置、软件安装方面,按照研究生的教学和科研要求进行规划。如腐蚀与防护工程方向的实验室,设有制样室、常温常压室、高温高压室、电化学室、环境力学室等。近年来,学校加大投入,先后买入了多台电化学测量仪器、高温高压釜、慢拉伸试验机、拉扭疲劳试验机等,完全可以满足学生在腐蚀与防护工程方面的教学和科研需求,所提供的优质科研条件在研究生实践教学环节中得到了充分利用,使研究生科研能力及实践能力的培养更加系统和全面,极大地提升了材料工程专业研究生的科研创新能力和实践能力。

(六)企业工作站与学校优势资源共享,合作申报科研课题

重点是拓宽企业工作站与学校的沟通渠道,大幅增加前沿实践性、创新应用性课程,打通学校和企业工作站的沟通渠道,让三大石油公司相关机构参与大学课程体系建设。为此,学校组织导师深入三大石油公司相关机构实践基地考察调研实践课题,根据企业工作站对专业型研究生培养的目标要求完善课程设置体系,强化课程的实践创新性。与此同时,我们聘请了大量企业工作站的导师,让有丰富实践经验的专家教授走进课堂,讲授实践性质较强的课程,导师和学生共同探讨实践性课题中的设计、研究和问题等,依托各企业工作站实践基地或以实践基地为主组织研究生课程教学,让学生身临其境地学习、感受。学术型研究生主要从事自然基金项目的基础研究工作,专业型研究生的创新能力的提高,需要从具有高技术难度的技术难题入手,其中作为技术骨干参与国家863项目、国家科技部中小企业创新基金、科技部星火计划和国家科技部科技支撑计划等项目,对于提高研究生的创新能力具有巨大推动作用。我们与部分企业工作站已经开展了这方面的合作,取得了良好的效果。譬如,我们与一家企业共同申报国家科技部科技支撑计划,主要开展采输系统二氧化碳腐蚀控制关键技术研究,进入该企业工作站的学生主要围绕该计划开展如下工作。(1)开展二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀影响因素及影响程度研究:针对二氧化碳驱高含二氧化碳采出液性质,找出影响二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀的主要因素。(2)产出井及集输系统耐二氧化碳腐蚀涂、衬层以及耐蚀材料的优选研究:针对二氧化碳驱体系的特点,研究玻璃钢环氧树脂内衬层、煤焦油环氧树脂防腐涂层、纳米陶瓷涂层、超高分子量PE内衬复合管、玻璃钢管、合金管等在该腐蚀体系中的耐蚀性能并优化耐二氧化碳腐蚀涂、衬层。(3)产出井及集输管线二氧化碳腐蚀体系缓蚀技术研究:在确定二氧化碳驱产出井及集输管线腐蚀的主要影响因素的基础上,利用筛选、复配、优化等技术手段研究适合二氧化碳驱腐蚀体系的缓蚀剂,并研究缓蚀剂可行的现场加注工艺技术。(4)产出井及集输系统阻垢技术研究:利用筛选、复配、优化等技术手段研究适合不同部位的阻垢剂并研究阻垢剂的加注工艺技术。通过共同攻关,许多技术难题得到克服,研究生的创新能力得到极大提高。实践证明,共同合作申报科技攻关项目,让学生参与其中是切实可行的培养途径。

三、结论与展望

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关键词:高频电子线路;女性友好型;独立认知;关联性认知教学补充

一、引言

随着经济收入和社会地位的提升,女性已经成为中国消费市场的主导力量。波士顿咨询公司消费者洞察智库最新报告发现,尽管中国女性可支配收入偏低,但和国外市场相比,中国女性整体消费力在2015年已超过日本,紧追美国女性消费市场,如图1所示[1]。

高频技术在日常生活中广泛应用于各种电子产品,包括手机,卫星电视,收音机,传感器,车载设备,雷达等。根据美国消费电子协会及帕克斯所做的研究数据表明,女性是电子产品的主要消费者,也更容易购买电子产品。然而,电气工程领域仍然是男性占主导地位的专业。早在2006年,美国女性购买81%的消费类电子产品[2][3]。

高频电子线路是电子与电气信息类专业的一门主干课程,与实际联系非常紧密,具有很强的实践性[4]。高频课程教育已有30年,然而高频的教材及教学方式一直都基于独立认知的基础上。这种教学手段也许较适合男性学生(独立的认知者),但和女性的学习的方式不太兼容。所以高频教学在男性和女性之间存在一个很大的间隙。在中国,高频课程同数学,科学,技术,工程课程一样,强调逻辑思维,正确性,算法推导和结构等。不适合女性的学习习惯,所以传统的教学方式,会让女性学生规避高频类课程或相关领域。

为了全球电子市场的发展,鼓励大学提出对女性学生和男性W生同等友好且有效的教学方式就显得尤为重要。在本论文里,我们使用高频教学为例,并且相应的学习材料和教学策略可以延伸到其他电子工程专业课程。

二、背景

(一)背景

在2016年6月,重庆邮电大学移通学院通信与信息工程系里授予学士学位的工程学士中,男生763,女生266人,只有25.8%是女性。其中电子信息工程专业女性比例最低为20%。

大量的研究表明女性避开科学和工程领域的原因有3点:1、受家庭父母影响,在进校之前就很少参加科学活动;2、社会压力及舆论,让女性失去对工程专业的兴趣;3,其他客观因素影响了女性对科学和工程的态度,比如,缺乏女性工程师模范,教育材料中的女性歧视,针对女性教学教师缺乏经验等[5][6]。因此,在本项目中,我们旨在研发高频学习材料和教学方法来吸引更多的女性选择电子工程专业。

(二)相关工作

研究者关于性别和STEM教育调查结果显示,基于这些专业的竞争环境和课堂质量,女性不会选择STEM相关专业,或者退选相关课程。但最主要的因素还是传统的教学方式不能匹配女性学生的学习方式。

学生认知过程可以分类成独立认知和关联认知。独立认知强调批判性思维,理性态度,论据建设和个人信仰,并且储备知识占据主要地位。与此相反,关联认知强调的是理解力。关联性认知者通过创建关联来学习,关联同伴,同学和各种想法。关联者关注内容和他人的智慧来创造自己的学习系统。

女性和男性学习及处理信息的过程是不一样的。女性会更擅长多线程和整合之类的工作,女性学习方式是围绕着关联性认知来学习的。传统高频教学课堂与独立认知相一致。我们相信关联性学习也对男性学生是有益的。

研究表明,辅导制和学习支持小组或线上支持网络能帮助女性学生学习工程专业。因此,辅导制,帮助团队和更少敌意的环境更有利于女性学生在工程领域取得成功。

(三)高频课程

传统的高频课程教学方法中强调理论方面和数学来历[7]。女性学生因此会由于算法,推导,结构和逻辑思维等的压力而避开工程及相关职业。由此,本论文的目标是基于高频课程开发学习材料和新的教学策略来支持女性友好型工程教育,以此来吸引更多女性学生到电子工程领域并帮助她们获得成功。

三、方式

我们基于关联性学习设计了女性友好型的高频课程,当前在高频课程上表现出的男女比例失调的问题来源于独立认知占据了主导地位。我们提供了支持架构来提高学习者的自信,我们通过如下工作来完成我们的项目:

(一)开发女性友好型的高频学习内容和教学手段

课程教学中将高频知识和日常生活紧密联系。高频技术的概念包括选频、混频、变频等知识点通过问题或者动手实验来引入[6]。开发合适的课堂教学策略,例如:循序渐进,精炼前期的先行课程,用实例来促进教学等。鼓励学生采用询问方式自己创造总结高频概念,形成关联性。另外我们使用小班教学,班内进行小组划分,有利于学生之间相互交流。

高频课程上,基于关联性认知的教学策略举例如下:(1)高频知识的相关概念可以以学生们感兴趣的话题、经历或者关系作为问题引出在教材上。比如:股票价格能够用于介绍振荡器,手机信号辐射可以用来介绍谐振回路,阻抗匹配,车载收音机可以告知选频网络,调幅调频原理等。(2)为学生创造一个更加和谐,更少竞争的学习环境。教师可以给学生划分团队,做一些团队课题,有利于团队之间成员在课上和课下之间相互进行讨论,阐明和辩护他们的想法。因此,他们能培养自信心。

(二)为在校生提供教学补充

鼓励学生参加高频学习社团。这个学习社团关注学生在高频课程中所出现的问题,尤其是女性学生。这个社团有常规的面对面例会,以此加强成员之间的沟通与联系。成员也可以在线上讨论他们的问题,比如说:bbs论坛,微信群,qq群,百度贴吧,微博等。社团提供帮助的形式具有多样性和灵活性。更利于女性学生的学习。

学生之间相互讨论高频课程的相关问题,并且从老师或同学那得到反馈,间接的建立起人际联系。学生也可以在线上发一些陈述或者自己对相关原理的理解。也可以去分享怎么去解决一个问题。另外,教授或者助教每学期组织几次自主学习,解决学生们所困扰的课题。

这种多层的,协作式学习方式是电子工程系来说是一种新的方式。这种途径和方法论在有经验的教育者的促进下以提高课程建设为目标提出的,并且授课者在整个过程中对男女学生一视同仁,我们相信这种教育模式同样有利于工程系里的男性学生。

四、评估

在2016年9月至12月的高频课程里,面对30个学生,包括10个女生,执行了一个综合性的评估:

(一)问卷调查

课程教学中期,学生们共完成30份反馈问卷,以此衡量教学方式的有效性。问卷包含4个题目,及相应的调查结果,如表1所示。问卷中量化指标按5份制:5-非常同意,4-一般同意;3-中立;2-一般反对;1-非常反对。

根据调查显示,33.3%的学生是女性,66.7%的学生是男性。

大约85%的学生同意或一般同意团队合作是有效的,尤其女性学生更偏爱这种课上或课下以团队形式交互学习(问题2)。

大部分学生对以生活经历和兴趣为案例引入概念或原理的方式持积极态度(问题3)。并且女性学生更接受并且受益于此种教学方式。

大部分学生有自信参加和高频或电路相关的课程。女性学生95%以上通过高频课程学习,建立起了电子信息学习的自信。

所有学生(100%同意或部分同意)都愿意将高频课程推荐给其他学生。并且认为这种学习方式是有用的。女性学生更喜欢现在的教学建设,教学手段,更乐意推荐这门课程。

从结果讨论,学生的整体反馈是压倒性的支持女性友好型课程建设,尤其是女性学生。

(二)知识和技能学习的有效性

为了评估教学效果。在2016年秋季学期,安排了2次高频课程的考试,期中测试和期末测试。通^大量的笔试成绩数据分析显示,考试的平均成绩高于去年未实行女性友好型教学前高7.6%,其中女性学生平均成绩提高了9.1%。意味着于传统方式相比,女性友好型教学设计在综合性内容教学上更有效,更有利于同学们水平提高。

五、结语

高频电子电路课程一直是比较难掌握的课程之一。本文在重点关注女性学生的学习习惯上,通过提出基于关联性认知的新颖的更有效的高频教学材料,教学材料关联学生们的兴趣及经历,使得抽象概念更直观化,学生们更能享受这个学习过程。另外,线上线下的帮助模式可以让女性克服心理上的学习障碍,并且多层次和协作性的学习方式使得高频课程让女性学生觉得更友善。

【参考文献】

[1]三大关键趋势主导,女性和千禧一代崛起[R],波士顿咨询公司消费者洞察智库,2016全球财富报告.

[2] E.Eden ,A.Enga, Y.Lin and G. Reimann, “Design and Gender: Thinking about Sex” [J], Smart Design + Femme Den , 2006.

[3] L.Tischler,“Sex and Electronics Part 1: Women and Smart Design”[J],Fastcompany, Jan.2009.

[4]张肃文.高频电子线路[M] .北京:高等教育出版社,2009.

[5]R. Fawcett,“Science Education in Canada ” [J],Science and Technology Division ,Aug . 1991.

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本书内容包含如下章节:1.简介;2.离子聚合物-金属复合材料的物理原理;3.新型离子聚合物―金属复合材料和机制;4.离子聚合物-金属复合材料建模的系统观点;5.共轭聚合物制动器:建模与控制;6.合成介电弹性体材料;7.介电弹性体制动器;8.电活性聚合物制动器的集成传感反馈;9.电活性聚合物设备和机器人的应用。本书从系统的角度向读者介绍了最新的发展,包含材料处理,传动装置设计,控制建模,以及设备和机器人应用,重点介绍这些方向的新发展,致力于为读者提供通用的、基本的基于仿生机器人人工肌肉的材料相关知识,为下一阶段更深入的了解做准备。

本书作者Kwang Jin Kim是位于拉斯维加斯的内华达大学的机械工程系教授,系主任(2007-2012)。他于1987年毕业于韩国延世大学,1989年和1992年在亚利桑那州立大学分别获得硕士和博士学位(ASU),并在马里兰大学完成了博士后研究。他具有丰富的行业经验,是热电气设备公司的高级研究工程师(1995-1997)和环境机器人公司的首席科学家(1997-2001)。他的研究方向是能源系统和活性材料/传感器。他撰写了超过320篇的技术出版物,包括143篇期刊论文和3部著作,并荣获2项美国专利。他目前是智能材料与结构杂志(SMS,Smart Materials and Structurd)、智能纳米材料国际期刊(TSNM,Smart Nano Material)、先进的机器人系统国际期刊(ARS,Advanced Robotic System)和制动器(Brake)杂志的编委。

本书适合于研究生,学者和材料工程和机器人学领域的专业人士阅读,也适合于没有电活性聚合物相关知识背景的读者进行入门阅读。

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摘要:本科毕业设计是高等教育教学培养的最后一个环节,是检验学校人才培养效果的重要手段。本文以材料成型及控制工程专业学生为对象,分析了目前毕业设计中存在的一些问题,并重点分析学生投入不足的原因,在此基础上提出了充分考虑学生个体差异,因材施教的指导思想,阐述了这种指导思想的可行性和必要性。

关键词:毕业设计(论文);指导;因材施教

内蒙古科技大学坐落在“草原钢城”包头,1956年建校,1960年更名为包头钢铁学院,隶属原冶金工业部,1998年划归管理,2003 年更名为内蒙古科技大学。它定位于一所教学研究型普通高等学校,以冶金工程、材料工程、矿业工程等优势学科为依托,形成以工科为主,建设在冶金、材料、矿业、机电、建筑、能源等领域具有优势的学科专业体系,培养“上手快、留得住、后劲足”,具有实践能力、创新意识和创业精神的高级应用型专门人才[1]。

我校材料成型与控制工程系始创于建校伊始的1956年,由轧钢这个具有相当长历史的老专业发展和演变而来,专业改造后在名义上这一老专业方向不存在了,但新专业传承了轧钢这一老专业的特点与内涵。本专业是我校传统的优势学科,1996年获得材料加工工程硕士学位授予权,2004年获得材料工程领域工程硕士授予权,目前是材料科学与工程博士学位支撑点建设学科。1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时,设立了材料成形与控制工程这样一个新的本科专业,从该专业在我校的演变历史可以看出其专业范围重点还是传统的轧钢专业,以侧重于为钢铁工业培养专业技术人才为主要目的,毕业生的去向也主要集中在钢铁企业[2]。

一、当前毕业设计(论文)中存在的主要问题

(一)设计(论文)的命题

命题是毕业设计(论文)的起航点,立题不当,可能会使整个毕业设计的创新性和目的性黯然失色[3]。实际毕业设计(论文)中选题不当常有发生,其原因各异。

有些命题过于陈旧,这尤其体现在毕业设计的命题上。按照我校本专业的传统,毕业设计主要是针对钢铁企业轧钢厂的生产车间进行设计。随着我国的钢铁工业近10年来迅猛发展,发生了天翻地覆的变化,新的装备和控制手段被大量的应用到现代化的钢铁生产线上,产品结构发生的更本的变化,很多传统的观点和思维被打破[4]。在这种背景下,部分命题仍然按照10年以前的标准来制定,就显得有些更不上时代,不仅如此,还会造成学生可能存在抄袭现象,影响了对学生的锻炼效果。

青年教师不能很好的把握毕业设计(论文)题目难度,这一点在笔者身上显得尤为突出。笔者在博士毕业后,第一次指导学生做毕业设计(论文),在给部分学生制定毕业论文题目时,没有考虑到学生本身的知识结构的局限,题目超出了学生所能承受的范围,在完成毕业论文的过程中遇到了很多问题,影响了毕业论文的顺利进行。

(二)学生投入不足

1、就业对学生毕业设计(论文)投入的影响。就业对学生毕业设计投入的影响是本专业近期才出现的问题,是一个新问题。鉴于我校本专业毕业生拥有较强的专业性,在2008年以前我国钢铁工业迅速发展期间,本专业大四学生一般在秋季学期就找到了相应的工作。然而近3年来,随着钢铁工业整体的不景气,我校本专业学生的就业形势也受到不少影响,很多学生在大四的春季学期即进行毕业设计的学期还没有能够确定工作,尤其是女生。由于存在就业的压力,迫使学生将更多的精力放在联系工作之上,真正投入到毕业设计中的精力和时间有限,毕业设计时心不在焉,出现懈怠情绪。笔者所带的学生中就存在这种现象,在整个期间,主要的精力放在联系工作上,对整个毕业设计进程影响严重。

2、考研对毕业设计投入的影响。近些年来,随着就业压力的增加,为了缓解这种压力不少学生选择考研,一般初试成绩约在3月份出来,那些过了初试需要准备复试的学生,在此期间难以全心去做毕业设计,这种状态一般会持续到5月中旬,在研究生入取基本结束后,这部分学生才可能完全集中精力去准备毕业设计。

此外还有一部分学生是那种本身学习成绩较差,在最后一学期不仅有就业压力而且更重要的是还要疲于应付各种挂科的清考。这一类的学生本身基础比较差,在理论学习阶段就养成了对学习不认真、得过且过的习惯,在就业和清考双重压力之下,只能有很少的精力投入到毕业设计中。这类学生在笔者所带的学生中也存在,也是另笔者最头疼的学生。

3、学生投入不足,也有部分原因是学生对毕业设计(论文)的重要性认识不够。部分同学对研究题目认识不足,准备不充分,设计过程往往流于形式,其表现往往是应付了事。这是一种普遍的心态,具有普遍性。

二、相关问题的改进

(一)完善命题

命题是指导教师的最重大的任务,为了保证质量,在命题是笔者认为需要在以下几个方面把关:首先从专业培养目标出发,设计的内容应与本行业最新的发展趋势密切相关,这需要指导教师密切关注当下国内外钢铁工业的发展趋势;其次设计(论文)题目难度应适中,尤其是青年教师需要尽量避免这种现象的出现,针对青年教师容易出现这样的问题,个人认为系主任要对青年教师制定的题目进行审核,对研究和设计的内容进行把关,以确保学生能够运用所学知识和现有条件在规定的时间内完成毕业设计;最后,还需保证题目的多样性,不仅要保证学生1人1题,更重要的是要避免题目重复出现。

(二)因材施教

学生经过大学四年的学习,个体存在很大的差异,且新时期的学生每个人所追求的目标亦不相同,自身想法很多,因此在面对毕业设计时,学生心中所想也不尽相同,当然最终的基本目的还是一致的即能够完成毕业设计,顺利毕业。

鉴于不同学生各自拥有不同客观条件和自身追求,因此作为指导教师在面对学生是不能采用一刀切的方式进行指导,而是需要客观的面对学生所固有的个体差异,因材施教,以确保每个学生都能完成毕业设计,顺利毕业。

为此作为指导教师,首先应该主动了解学生的基本情况。在初见学生的时候,明确学生的就业情况,是否签约,签约的意向以及将来拟从事工作的类型;了解学基础课的学习成绩,是否存在补考和最后的清考;学生的考研状况,报考的学校和专业。

其次在明确学生的相关背景之后,充分考虑到学生的个体化差异,为不同学生量身定做其毕业设计或论文的内容。具体的指导思想是重点培养对本学科有兴趣的学生且精力足够,将来要从事钢铁工业生产或者研究领域的学生,按照评优的标准去要求这些学生,激发这类学生的潜力,这类学生以做毕业论文为主,提前培养他们运用所学知识解决问题的能力,让他们能够学以致用;对于需要找工作,且将来乐于从事钢铁工业的学生要重点帮扶,这类学生以做毕业设计为主,我校本专业的毕业设计以轧钢车间设计为主,整体套路成熟,但是缺乏创新性。让这类学生做毕业设计可以让学生了解轧钢生产基本流程,设备状况,了解车间设计的目的和意义,对将来熟悉工作环境打下一个良好的基础。对于能力有限(主要是那些基础课程成绩很差,还需要参加补考和清考的学生),则需要重点照顾,适当降低对他们的要求,让需要补考的学生有足够的时间去准备补考,同时指导教师要花更多的时间去跟踪指导他们的设计,以避免学生过于放松设计;对于那些完全无意于从事本专业的学生,则不能再专业方面对他们施加过大的压力,因为学生已经对本专业的学习没有兴趣也就没有做好毕业设计的动力,对于这样子的学生,个人认为应该尽量的帮助他们完成最基本的毕业设计内容,确保顺利毕业。

(三)严格纪律

当然,对待不同的背景的学生采用不同的指导思想,并不是说放松对学生的要求。严格纪律仍然是不可或缺的,是毕业设计能够顺利完成是一个重要保障。

指导教师在充分考虑学生个体差异情况下制定研究和设计内容后,在毕业设计的开始就要明确毕业设计的纪律,以严格的出勤、过程监控、结果检查、毕业答辩规章制度以及考核办法,使学生认识和重视毕业设计,端正毕业设计态度,认真完成毕业设计。 转贴于

此外,认真做好毕业设计的教育、动员和宣传工作,使学生充分重视毕业设计在教学中的重要地位,亦是不可缺少的过程。

三、总结

综上所述,本科毕业设计工作是高等学校人才培养的重要环节,在面对新的环境下出现的系列问题,指导教师一方面需要加强在命题科学性,前瞻性以及合理性方面的探索,另一方面要充分考虑学生自身的背景以及兴趣爱好,在指导学生时因材施教,充分发挥每个学生的积极性,并辅之以严格的纪律,使学生顺利完成毕业设计,提高能力,为将来的工作和进一步深造打下坚实的基础。

参考文献:

[1]李保卫.内蒙古科技大学本科教学水平评估自评报告[J].包头:内蒙古科技大学,2008.

[2]李振亮,陈林,包喜荣,郭瑞华,刘永珍.材料成型控制工程基础课程建设与教学改革探索[J].中国冶金教育,2009,(2):30-33.

篇7

关键词:焊接理论基础;卓越工程师;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0029-02

南昌航空大学是一所以工为主,工理文管经法教艺等学科协调发展的多科性大学。学校创建于1952年,是全国首批具有学士学位授予权单位。1985年开始培养硕士研究生,1990年获硕士学位授予权。先后隶属于航空工业部、航空航天工业部、中国航空工业总公司,1999年开始实行中央与地方共建、以地方政府管理为主的管理体制,是江西省人民政府与国家国防科技工业局共建的具有鲜明航空、国防特色的高等学校。焊接技术与工程专业是学校创办历史最早的专业之一,是目前江西省内和航空院校唯一的本科焊接专业,1996年被评为“江西省重点学科”,1998年与“铸造”、“锻压”专业合并成“材料成型与控制工程”大类专业。为了适应地方经济和航空工业对焊接专业人才的需要,2004年经教育部批准又重新建立了“焊接技术与工程”专业,是继哈尔滨工业大学、江苏科技大学之后国内第三个设置的“焊接技术与工程”本科专业。焊接理论基础是焊接技术与工程专业的一门重要专业基础理论课程,主要任务是向学生传授金属材料在熔焊方面的基本理论知识,了解金属材料在熔焊条件下可能产生的各种问题,并能据此正确地分析及解决熔焊中一些常见的问题,初步培养学生分析金属焊接性的能力和正确制定常用金属材料焊接工艺的能力,为学习后续的焊接专业课程做理论准备。因此,焊接理论课程学习的好坏将直接影响其后续焊接专业课程的学习。

一、焊接理论基础课程存在问题分析

传统焊接理论基础课程教学内容包括焊接的实质及其发展概况、焊接热源的种类及特性;焊接化学冶金过程的特点、规律及其对焊缝质量的影响;常用焊接材料的种类、作用和特点;焊接熔池凝固过程的特点及焊接缺陷的种类与控制;金属在焊接过程中组织转变的特点及焊接热影响区的组织与性能变化;掌握焊接裂纹的种类、特征、危害、产生机理及防治措施,涉及材料、机械、力学、化学、冶金等多门学科的基础知识,教学内容多且抽象,各知识点相互关联,造成学生在学习过程中,理解和掌握课程困难。焊接专业学生毕业后大部分服务于航空企业,非常希望了解航空产品先进焊接方法如真空电子束焊、激光焊时焊接冶金原理、接头容易出现什么质量问题及控制措施等,而这些都无法从教材上获得。另外,在教育部“厚基础、宽口径”培养目标下,焊接理论基础课程教学课时不断压缩,从最初的64学时到48学时,现在已缩减到40学时,其中实验4学时,教学内容略有增加而教学课时数大幅缩少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度地提高教学质量是焊接理论基础课程教学面临的一大难题。基于上述情况,必须对现有课程的教学内容和教学方法等进行改革。

二、焊接理论基础课程教学改革

1.多元化的教学手段,提高教学效果。采用多媒体教学可以缓解目前课程的教学所面临的诸如课时不断被缩减、教学内容基本不变、相关领域新技术和新工艺不断涌现等矛盾,通过多媒体播放先进的焊接方法录像和动画、展现接头金相组织、典型接头缺陷形貌,增加课堂信息量,丰富教学内容,使学生对各种焊接方法、接头组织及缺陷有相应的感性认识,加深基础理论的理解。通过选取航空典型产品进行实物教学,鼓励同学们参与讨论,实现教学内容与生产内容相衔接,通过实例将各知识点串联起来,从而加强学生对基础理论的理解;在教学过程中,为充分调动学生的积极性,安排学生讲解课程部分章节,其他同学提问,这不仅能使学生的角色发生变化,学生可在教的过程中锻炼语言的表达能力以及提高自信心等,为以后的工作奠定良好的基础;通过网络教学,学生可在任何时间和老师交流,通过与学生互动,了解学生对知识的掌握的程度。因此通过多元化的教学手段能够显著地提高教学效果。

2.“国际焊接工程师”焊接理论基础培训内容与课程培养方案的融合,强化案例教学及问题教学,提高学生的工程实践能力。南昌航空大学焊接技术与工程专业“卓越工程师培养计划”人才培养目标是培养思想素质好、基础扎实、实践能力强、适应经济社会发展需要、具有创新精神,分析和解决工程问题能力强,能在焊接技术与工程领域从事科学研究、工程设计、技术开发、设备研制与维修、生产和经营管理,熟悉国际焊接标准和焊接施工的卓越焊接工程师。本校于2011年开始与哈尔滨焊接技术培训中心开始联合举办国际焊接工程师培训班,已陆续举办了3届。在焊接理论基础课程授课时,根据“卓越工程师培养计划”的培养目标,结合航空需求、凸显航空特色,对焊接理论基础教学内容进行调整及优化,将国际焊接工程师培训体系中“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”部分内容融入课程教学,如增加激光焊及电子束焊等高能束焊接方法,在讲述“焊接材料”这一章节时补充焊接材料国际标准。通过与参加工作的毕业生在网上互动,了解所在企业实际产品焊接存在的问题及需求,有针对性地在教学中补充部分焊接问题,并启发学生运用课本知识解决这些问题;注重课本知识的及时更新,将国内外焊接研究领域的最新研究成果尤其是本系的科研成果纳入教学内容,使课堂教学紧跟学科的发展,使学生对理论知识和实践应用的密切关系有清醒的认识,同时也增强了学生的学习热情和从事本专业的信心。南昌航空大学焊接工程系承担了国家自然科学基金、航空科学基金、江西省自然科学基金、航空集团支持项目、江西省教育厅项目等纵向和横向科研项目100余项,其中多数为工程应用型项目,在进行科研项目的同时积累了大量的工程实例和素材。通过将理论教学、实践教学、科研创新三方面的结合,结合科研成果以最接近工程实际的方式指导、训练学生,使得课堂教学紧跟学科的发展,使学生对理论知识和实践应用的密切关系有清醒的认识,同时也增强了学生的学习热情和从事本专业的信心,达到培养工程化、应用型人才的目的。例如在讲述接头缺陷时,以某航空企业涡轮叶片钛合金焊接缺陷控制为例,引导学生思考:为什么零件采用传统熔焊方法接头易出现气孔、冷裂纹缺陷?为了提高零件焊接质量,可以选择哪些的焊接方法,采取哪些工艺措施?……并与我系老师解决裂纹缺陷的具体措施相比较。通过案例教学及问题教学,把课程各知识点串联起来,引导学生积极思考问题,加深学生对基础理论的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力。

3.强化实践教学,提高学生的创新能力。“卓越工程师教育培养计划”将强化实践能力作为卓越工程师培养的核心,而创新能力是一个优秀工程技术人才的基本特征,是卓越工程师之所以“卓越”的重要标志。传统的焊接理论基础课程实践教学主要为课程内的实验,与工程实际结合不强,学生实践能力培养略显不足,特别是创新能力得不到充分的培养和锻炼。为了提高学生的创新能力及工程实践能力,除了开展焊接理论基础课程内的实验外,积极开辟第二课堂,多渠道、多形式开辟实践培养途径,鼓励学生参加全国“挑战杯”科技制作大赛、全国大学生焊接创新大赛和南昌航空大学的“创新杯”大学生课外科技作品竞赛等课外科技创新活动;鼓励学生参加老师在研科研项目,学生焊接创新实践训练环节、毕业论文工作等实践活动和老师的科研课题相结合,一方面保证了学生实践活动的先进性和实用性,另一方面也保证了毕业论文、课程设计有充足的经费和条件保障,提高了实践活动的质量。如部分学生通过参与老师的国家自然科学基金项目“复合孕育剂Ti、Zr细化铝铜合金焊缝组织机理研究”,学生通过研究铝铜合金焊缝化学冶金原理及凝固过程,分析铝铜合金熔焊时接头气孔及裂纹等缺陷产生原因,提出控制缺陷的措施并通过试验验证,通过实际研究项目的锻炼使得学生增强了运用理论知识分析研究实际问题的能力,培养了学生独立研究能力、团队协作能力、一定的科研开发能力等。经过强化实践教学,学生各方面能力尤其是创新能力得到显著提升,在首届全国大学生焊接创新大赛上,我校参赛焊接学子获得一等奖2项,二等奖1项,三等奖2项。

三、结束语

根据教育部卓越工程师培养计划,对焊接理论基础课程进行教学改革,将“国际焊接工程师”焊接理论基础培训内容与课程培养方案相融合,强化案例教学及问题教学;探索先进的教学方法和教学手段,强化实践环节,培养学生动手能力和创新思维能力,切实提高大学生的理论水平及工程实践能力。

参考文献:

[1]李晓泉,杨宗辉,初雅杰.工程类专业“焊接冶金学”课程新教学法探析[J].中国电力教育,2012,(28):65-66.

[2]宗琳.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践[J].黑龙江科技信息,2011,(31):218.

[3]王永东,周月波,郑光海,等.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践[J].北方经贸,2012,(09):157-158.

[4]林健.注重卓越工程教育本质?摇创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6):19-21.

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【关键词】定子线棒 电晕 电场 绝缘材料 防晕材料 低阻 半导体

1 概述

随着国内外对电力资源需求的不断增长,研制和开发大容量发电机组已成为现阶段水电站的发展趋势。而构成大容量发电机组最重要且必不可少的部件之一就是定子绕组(又叫定子线棒),它是实现由机械能想电磁能转换的场所。为了提高绝缘性,现阶段常采用固体—气体绝缘。此工艺是将绝缘气体同时置于固体绝缘内外,但在交流高电压作用下,这些气体因为承受相对较高的电场强度时,易发生局部放电或电晕。

2 发电机的电晕现象的产生机理及其对机组的危害

电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,因空气游离就会发生放电,形成电晕。针对大容量机组,定子绕组通常置于通风槽口及直线出槽口处,由于绕组端部电场集中,当局部位置场强达到一定数值时,气体发生局部游离,在电离处出现蓝色荧光,形成电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物,使线圈内局部温度升高,导致胶粘剂变质、碳化,股线绝缘和云母变白,进而使股线松散、短路,绝缘老化。另外由于热固性绝缘表面与槽壁接触不良或不稳定时,在电磁振动的作用下,将引起槽内间隙火花放电。这种火花放电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀。这一切都将对电机绝缘造成极大的损害,而缩短定子线棒的使用寿命甚至破坏线棒。

3 电晕防护措施——定子绕组电晕防护系统

对于定子绕组而言,端部电晕的根源在于槽口电场集中。因此只要使电场均匀化,也就能有效地抑制电晕的产生。目前,常用的防护措施有:MICADUR(真空压力浸渍〈VPI〉绝缘系统)、 槽电晕防护系统(SCP)、端部电晕防护系统(OCP)。综合上述各个防护系统的优点,糯扎渡水电站9#机的线棒端部——槽电晕防护和端部电晕防护的交接处,设计了多层电晕防护,分级扩宽电荷流向低电位处(铁芯)的路径,有效的改善了电场集中现象,在一定的电压范围内,有效地抑制了电晕的产生。(如图1、2所示)

图中电荷从集中区域通过分级半导体路径流入导电防晕层(槽电晕防护层),最终通过导电防晕层外包绕的低阻槽衬流入接地的定子铁芯,从而达到均衡电场的目的,最大程度的避免了电晕的产生。 同时,糯扎渡水电站还采用了定子绕组端部半导体防晕漆处理和线棒环绕绑扎系统。现将线棒环绕绑扎系统的工艺及优点叙述如下:

发电机在下线前,首先将一定宽度的半导体低阻槽衬通过专用敷胶工具,均匀敷设一定厚度的半导体硅树脂后对折,以裹胶后的半导体低阻槽衬做缠绕带,均匀的缠绕在线棒直线段上。在胶未固化的情况下,将线棒用人力下入铁芯槽。硅树脂膨胀固化并有较好的弹性,因此线棒与铁芯的尺寸配合可以稍大,包绕后的线棒可以很容易下入铁芯槽,待硅胶膨胀固化,使线棒与铁芯有很好的机械接触,固化后的弹性硅胶又可以补偿因温度变化引起的热膨胀和运行中可能出现的位移或线棒与铁芯槽间的间隙(目前定子所使用的环氧粉云母绝缘的线膨胀系数很小,在正常运行条件下,环氧粉云母绝缘的线棒的膨胀量不能填充线棒和铁芯间的间隙。),有利于发电机的安全运行。

硅胶被半导体低阻槽衬包裹,故线棒表面与铁芯槽壁是通过半导体槽衬连接,较好的保证了线棒与槽壁的电气连接,以有效的防止槽部电晕。线棒在安装时可轻易地在铁芯槽中作少许的垂直移动,以准确对正上下层线棒的电接头,因此线棒的安装也较为简单方便、节省工时,而且线棒可以反复利用,具有良好的经济效益。

4 结论

随着现代社会的发展,电力和大型发电机工业在国民经济中继续起着重要作用,并将得到更大发展。在发电机定子绕组上所选用的绝缘材料及所研发的电晕防护系统,在其机组实际运行中效果明显,发挥了良好的作用。值得提出来,参考借鉴。

参考文献

[1]崔永生.26kV高压电机定子线棒端部防晕材料及结构的研究与应用[D].硕士 学位论文,2003.

[2]刘瑛岩.20~26kV级发电机定子线棒端部防晕结构研究[D].博士学位论文,2000.

作者简介

段凯敏(1984.06-),女,汉族,河南三门峡人,讲师,硕士,长江工程职业技术学院(水利工程系),研究方向:水利水电工程。

作者单位

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2016年6月2日,中国正式成为《华盛顿协议》成员国,这将对中国工程教育质量的提高发挥极大的督促作用,促进中国按照国际标准培养工程师,提高工程技术人才的培养质量[1]。国际上广泛应用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学联合研究提出的[2]。它主要由构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四部分组成,目的是通过产品研发到产品运行整个过程的锻炼培养学生理论联系实际的能力[3]。按照CDIO的培养模式,工程毕业生的能力被分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层次,并通过12条标准来衡量学生的培养质量,这与中国工程教育专业认证的12条标准有异曲同工之处。

 

我校机械电子工程专业目前虽然已经制定了较合理的专业培养目标和培养方案,培养了结构合理的师资队伍,形成了较好的理论和实践教学模式,但是与CDIO工程教育标准的要求相比,在培养方案、教学体系、教师队伍建设及教学效果评价机制等方面,仍然存在一定的差距。现有机电专业课程体系存在专业特色不明显、不同课程之间存在重复或相互冲突的地方等缺点,因此要依据CDIO工程教育理念,借助校企合作平台,全面地进行机电专业人才培养模式的探讨,建立符合CDIO工程教育标准的机械电子工程专业实践教学体系。

 

1.我校机械电子工程专业课程体系情况

 

目前的专业培养方案里包括的核心课程为:机械制图、理论力学、材料力学、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用、自动控制原理、机电传动控制、传感技术、机械原理、机械设计、机械工程测试技术、机电一体化系统设计、互换性、工程材料等;主要实践环节为:社会实践调查、金工实习、电子电路实训、工程制图实践、创新实践、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)、PLC与组态技术综合实验、测试技术与传感器综合实验、单片机综合实验、自动化生产线认知实践、机械设计基础课程设计和机电专业综合课程设计等。

 

2.CDIO模式下的机电专业教学体系

 

根据CDIO工程教育标准的要求和我校办学特色,为适应煤炭行业和地方经济对机电专业高级技术人才的需求,结合重实践、重创新的培养目标设计新的课程体系。广泛吸取企业专家建议,深入探讨和修订机电专业课程体系,强化实践环节,构建国际化的课程体系和教学模式,从而保证面向工程的课程体系能够培养学生的实践能力与创新思维。依据CDIO工程教育理念,选择典型的工程实践项目,采取“做中学”的方式,通过在项目中反复训练锻炼学生自主学习的能力,这样不仅可以促进学生对基础知识的掌握,还可以提高学生解决工程实践问题的能力,从而使学生综合素质和能力能达到CDIO标准的要求,增强人才培养对企业的适应性[4]。近年来,主要通过以下措施进行教学体系的改革:

 

(1)基于CDIO的工程教育理念,构建了“一个核心、两个方向、四个阶段”的工程教学体系。

 

“一个核心”是以矿业领域的机电一体化系统设计、研发为主,覆盖了多学科交叉领域,主要涉及机械设计、机械传动、机械制造、机电传动控制、PLC、单片机、控制工程、机电一体化系统设计等多种技术;“两个方向”是指机械设计与制造、电气控制系统,选修课中增添“煤矿机电设备”、“工业控制网络与现场总线技术”等课程;“四个阶段”是指根据CDIO理念的构思、设计、实现、运行四阶段指导,学生要经历认知实习、基础课程实验、专业课程设计与综合实验及毕业设计、创新大赛等综合实训,才能更好地掌握本专业的工程应用技术。从第三学期开始,每学期均安排工程实践环节,按照核心知识点和要求来设定每个工程实践项目,在课程设计与毕业设计过程中企业参与。

 

(2)依托产学研合作背景,通过专业综合实训和企业顶岗实习等环节提高学生工程实践能力。

 

我校机械工程学院已经建立了电子创新设计实验室、慧鱼模型创新设计实验室、机电控制技术实验室、虚拟仪器综合实验室、动态测试技术实验室等实践创新平台,与淮南矿业集团、皖北煤电集团、淮南万泰电子股份有限公司、淮南润成科技股份有限公司、平安开诚智能安全装备有限责任公司、凯盛重工有限公司、淮南阶梯电子科技有限公司等开展了长期的产学研合作,从而可以保证给学生提供校内、外实践实习基地。通过单片机和PLC综合实验、课程设计、毕业设计、实训检验学生电工电路、单片机、PLC综合开发的能力,往往借助典型机电案例(如斜井跑车防护装置、皮带机集控系统、立井提升系统过卷过放保护系统等),让学生经历“构思—设计—实现—运行”四阶段的完整实训。与此同时,让学生积极深入到到校企合作的实习基地中,在相关机电系统中顶岗锻炼,进一步提高学生的理论联系实践的能力,缩短学生个人能力与企业要求的差距。

 

(3)通过创新团队建设、学科竞赛和大学生科研项目培养学生工程实践创新能力。

 

为进一步拓展学生科技创新能力,借助学院设置的创新团队、学科竞赛活动、大学生科研项目的平台,在日常的教学管理中,融入紧密联系工程实际的大学生课外科技创新能力培养模式,鼓励学生积极参加“全国大学生机械创新大赛”、“全国大学生机器人大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“全国大学生节能减排大赛”等各种赛事,鼓励学生撰写学术论文和申请专利。

 

3.结语

 

CDIO工程教育模式与中国工程教育专业认证的标准是高度统一的,只有坚持以CDIO工程教育模式为指导,依据校企合作背景,不断创新改革机电专业的课程教学模式,才能进一步提高学生的工程实践应用能力,为国家和企业培养出能在机电行业及相关领域从事机电一体化产品和系统的设计制造、研究开发、工程应用和运行管理工作的复合型工程技术人才,达到国际标准的要求。

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关键词:工业厂房; 设计时期; 工程造价

Abstract: the construction project cost control should run through the engineering bidding stage to the completion acceptance from the whole process, it is a comprehensive enterprise budget and cost management important segment. The construction cost control can be divided into beforehand control, course control and afterwards controls. And beforehand control mainly reflects in drawing design phase of the cost control. Long-term since, our country generally ignored engineering construction the early stages of the project control, the control of the focus has been on engineering construction process and settlement stage. Actually want to effective cost control, should prepare for a rainy day, we must focus on the design phase of the cost control.

Keywords: industrial workshop; Design period; Project cost

中图分类号:TU723.3文献标识码:A 文章编号:

工业厂房工程造价在设计阶段的控制是一个包含着多层次工程造价的体系,一般是工程项目投资金额越大,生产和使用周期越长。工业厂房建筑是集经济、技术与管理为一体的综合实体,工程造价的高低,直接影响着企业投资建厂房的成本高低。而且厂房建设是一次性投入,需要较长时间才能回收回投入的成本,并且厂房在使用过程中还需要一定维修费用。我国在土建工程造价管理存在着“三超”现象相当普遍,建设工程周期长、消耗量大,不但受科学技术条件的限制,而且受客观过程的发展及其表现程度的限制,常常出现概算超估算、预算超概算、决算超预算的问题,通常称为“三超”现象。

另外大家也了解下工业厂房设计的概念,工业厂房设计,是指设计单位在接受委托方(企业)设计任务书后,按照委托方规定的工艺流程、预投产规模要求和内容、厂房投产时间进行设计。设计阶段对工程项目投资起着决定性的作用。那么如何合理确定和有效地控制建设厂房的工程造价,是目前急待进一步解决的课题,下面我们就初步详细的探讨下怎样有效的控制厂房的造价。

首先,建筑工程勘探工作是建筑工程设计的基础,是指导建筑工程实际施工的科学保障。在企业投资建设的前期,就应该通过加强建筑工程的勘探工作、强化勘探的科学性来提高成本控制的质量,为工程设计奠定基础。我接触过一些企业,为了节省开支,不进行地质勘探工作,而是根据相邻厂房的旧地质报告,这样是很不科学的。

而且工业企业在选择生产工艺方案时,应从本企业的实际情况出发,以提高投资效益为前提,积极而妥当地采用先进的技术方案和成熟的新技术。一般来说,先进的工艺方案劳动生产效率高,质量好,但是所需的投资较大。因此,要认真进行经济分析,根据我国国情和本企业的经济实力还有产品的市场形势,确定先进、适用、经济、合理、切实可行的工艺技术方案。

其次,委托方要多和设计单位多沟通。使设计人员精确的了解企业的需求,了解建筑工程内部各个部分的比重,同时还能充分考虑与吸收各个方面的意见与建议,实现设计的科学性和可实施性。

最后在初步图纸设计出来后,委托方(企业)中的施工人员与造价人员就可以初步审定下图纸的合理性和经济性,避免进行到深层设计后发现先天不足造成图纸大的改动,给双方都带来麻烦。施工过程如果发现不合理,势必增加造价,而且还影响工期,可谓双输。

根据现阶段,我国大型工业厂房多为钢筋混凝土结构,对于钢筋混凝土结构的厂房,在设计初期阶段就该严格控制钢筋含量,各种结构构件比如梁,板,柱的形式和截面面积,尤其是截面大小的选择上,应该做到反复推敲,在保证承载力的前提下,节省混凝土和钢筋的用量。对于这个方面,房地产开发公司近年来在设计阶段对住宅钢筋含量可谓是精打细算,甚至于给设计院提出来我们开发的住宅每平米钢筋含量为多少……其实在厂房设计上也可以借鉴。钢筋的选用上也可以参照别的城市成熟经验,别动辄就使用三级钢,沈阳早在2006年就推行冷轧带肋钢筋,冷轧带肋钢筋与热轧光圆钢筋相比,用于现浇结构(特别是楼屋盖中)可节约30%的钢材经济实用。

在模板选择上,我认为钢木模板比较合理,比较经济,在材料周转上也比较迅速,造价也不高。没有必要全部使用木模板,木模板随着木材全球范围原料的减少,价格不断上涨,并不经济。

我认为在设计阶段影响工程造价的因素有:

设计前期准备不充分,设计基础资料不全,又急于投产,使可行性报告深度不够,概算阶段就缺少必要的设计依据,造成投资先天性不足。

设计图纸完成后,交付给企业,企业不组织技术人员审核,甚至于不做图纸交底,着急招标就施工,一些问题在施工过程才暴露出来,造成整体造价增加。

针对这个谈谈如何有效控制工程造价的措施

在设计阶段,就要促使工程造价人员和设计人员密切沟通和配合。要求设计单位加强经济观念。其次要扭转在设计过程中设计过于保守,造成材料浪费,直接造成工程造价增加。

加强对设计变更的管理,避免不合理的设计,避免在施工中发现各种不合理的现象,边施工边修改,这样造成无法预测工程造价如何控制。

企业高层和中层管理人员重视设计阶段的控制,基层工程人员主要是工程经济人员有较高的业务水平,在设计初步图纸到达工程部门的时候,就可以尽早控制整个厂房的成本。

先列举一个设计阶段控制得当的实例,我企业准备建设一个大型钢结构厂房,开始概算阶段采用的是双层复合彩板墙体,在讨论设计方案时候,有专业人士提出此厂房职工较少,机器设备较多,另外厂房内机器也散热,没有必要必须用双层彩板,于是改成了单层彩板墙体,节省了16.5万元材料费,间接的人工费也会减少。在设计阶段成功的控制了造价。

然后列举说一个设计阶段失败的实例,某个企业上马一个环保项目,需要新建一个小型厂房。当时由于工艺方案设计的尺寸不合理,造成土建预留地坑过小,施工完毕后,很多设备安装不上。没有办法投产,于是召开专题会议,重新设计了建筑图纸,把刚施工好厂房的拆掉一部分,以便生产。改造的时间大约为1个月,造价为15万元。对企业生产体系整体造成了极坏的影响。

总之,设计时期的造价看似简单,其实也不简单,整个控制过程也是一个复杂的系统工程。但是它不是深不可测,只要我们充分认识到在设计时期的造价控制是关键。设计阶段控制造价是花小钱办大事,如果做好的话,才是真正意义上的控制造价。只要我们各负其责,做到认真二字,一切都变的那么简单。

参考文献:

[1]《建设工程项目管理》中国建筑工业出版社.