航空航天设计论文范文

导语：如何才能写好一篇航空航天设计论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：航空航天专业;人才培养模式;课程体系

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2015）30-0145-02

引言

航空航天代表了科技和工业发展的最前沿，是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育，培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，培养适应国际竞争的航空航天类本科人才，是我国航空航天科技发展的关键。当前，以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系，开展了多年的教学实践，具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理，了解国外航空航天专业人才培养模式，对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究，从中总结经验，为国内航空航天类专业教学教改提供参考。

一、国外著名航空航天院系

（一）美国著名航空航天院系

美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家，其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。

麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责，下设三个部门，分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术，如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等，负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法，教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程，建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学，建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。

斯坦福大学航空航天系隶属于工学院，承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。

（二）俄罗斯著名航空航天院系

俄罗斯也是航空航天强国，开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年，拥有12个学院，56个系，128个实验室，3个设计局，几个计算机中心，一个实验工厂，一套运动航空训练设施，一个莫斯科附近的飞机场，两个科研机构（应用力学和电气力学，低温研究）。该学院通常以数字编号代替学院名称，从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院，设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。

（三）欧洲著名航空航天院系

英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系，主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养，包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。

法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史，它位于欧洲航天业发展的中心地带，致力于培养顶尖的技术工程师，在研制协和式客机的工程师当中，有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心，分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。

二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系

（一）学位与专业设置

国外著名航空航天院系多数是本科四年，研究生二年，英国有本科3年，研究生1年。俄罗斯不同，如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上，各个院校有所不同，归纳起来，主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。

（二）国外著名航空航天院系课程体系

麻省理工学院（MIT）航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业，其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向：航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业，两个方向的课程设置都建立在航空航天基础（核心）课程上，下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程（6门）、人文、艺术、社会科学课程（8门）、科学与技术限选课程（2门）、实验课程（1门）;系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程，其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV，计算机和工程问题求解引论，自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法，专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。

（三）学时学分要求

1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节，如MIT飞行动力学课程，总学分12分，构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程，课程必修但无学分，如普林斯顿没有学分制、强调上课门数，斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程，专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制，所有学生都按部就班完成规定课程的学习。

2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分，又分成4类，分别是核心课（core）108、专业领域课（professio-

nal area）48、实验和综合应用（experiment and Capstone）30、非限制性选修课（unrestrictived elective）48，总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一，差异很悬殊，如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高，有的高达90%以上，如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的，如普林斯顿毕业要求共36门课。

3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量，如悉尼大学本科至少192学时，研究生核心课程和选修课程，至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求，其他按学时要求，数学（6个学时）、技术选修（12学时）、人文社科类选修（45学时）。

三、国外著名航空航天院系专业培养特色

归纳起来，国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主，基本不针对特定航空航天器划分专业，学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精，如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分，专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少，但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少，完全学分制的作用并不明显，反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重，还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样（如剑桥）。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上，在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上，强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程，让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课，并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求，在课程设置上具有较大的选择基数。

四、总结

航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理，总结了人才培养特色，为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

参考文献：

[1]田正雨，李桦.麻省理工学院航空航天类本科生课程体系分析[J].高等教育研究学报，2010（1）.

[2]MIT航空航天系战略计划[Z].北京航空航天大学高教所译.1991.

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南京航空航天大学理学院博士生导师倪勤，是我国非线性规划研究的学术带头人之一。倪勤教授主要从事运筹学中非线性规划的研究，研究方向为非线性规划理论、方法、软件及应用。自90年代以来，主要从事大规模非线性规划理论与方法、直接最优化方法、移动渐近线和锥模型信赖域方法的研究。倪勤教授在钻研理论的同时，也十分重视应用背景，注重理论与实际问题相结合。

1978年2月，作为恢复高考后的第一代大学生，在徐迟报告文学“哥德巴赫猜想”的鼓舞下，倪勤怀揣着理想进入南京大学数学系学习，开始了他维系一生的数学之旅。1984年10月倪勤获得理学学士和硕士学位。此后六年他留在南京大学数学系担任讲师。1990年后他经选拔后受国家教委派遣来到德国拜罗伊特大学数学系学习，师从Schittkowski教授，在短短的三年时间内获得了德国博士学位。博士毕业后， 他没有留恋国外的优越的生活与工作条件， 毅然回国工作。在中科院计算数学所完成了两年博士后工作于1995年12月，在朱剑英校长的邀请下，倪勤教授来到南京航空航天大学工作。

来南航后一年不到，倪教授就先后被任命为理学院院长助理，理学院副院长， 理学院院长。在院长这个岗位上干了六年直到向学校主动请辞。在担任管理工作期间，他大公无私，办事公道，在积极引进人才方面做出了突出贡献，为后来理学院的发展奠定了良好基础。繁忙的管理工作并没有影响倪教授的科研工作，他先后主持国家自然科学基金项目4项，江苏省自然科学基金项目1项， 主持和参加省部级基金项目3项。在国内外学术刊物上共发表学术论文六十余篇，所发表的论文和著作被SCI收录17篇，EI收录7篇。2009年，科学出版社出版了倪勤教授的专著《最优化方法与程序设计》，该书深入浅出，系统地介绍了非线性优化基本理论、方法与程序设计。同行专家与相关专业的读者表示，该书“精炼而实用”，被一些学校选为研究生教材。

倪勤教授取得上述成就是与他注重与国内外同行的合作分不开的，他多次到国内外的高校和研究机构做访问研究员和访问教授。他还是个优秀的教师，曾经连续三年担任南京航空航天大学的大学生数模竞赛全国赛区一等奖指导教师；两次获得校教学优秀二等奖，教授的课程被评为江苏省优秀研究生课程；2004年，他获得省优秀教改成果一等奖两项。他已培养硕士毕业生30余名，博士毕业生3名。他的平易性格与负责精神深受学生的尊敬与爱戴。

倪勤教授认为，不管是做研究、教学还是生活，应该淡薄名利，追求真正身心自由的工作状态。有感于有些学数学的学生和不懂数学的人普遍抱怨的数学枯燥乏味，艰涩难懂的问题，他专门开通了博客――寻找失去的学数学的乐趣，使更多的人对数学感兴趣，使数学的研究与教学显得趣味盎然，促进了我国数学研究与教育的发展。

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摘要：加强专业特色建设是高校在高等教育大众化形式下的必然选择，也是提高人才培养质量的切入点和立足点。本文从专业人才培养方案、课程体系整合优化、学生工程实践和创新能力培养三个方面阐述了凸显“航空电子”特色的电子信息工程专业建设的具体措施，为应用型大学的专业建设教学改革提供了经验和范例。

关键词：专业建设；电子信息工程；航空电子

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）13-0126-02

随着电子信息技术渗透到社会生活的各个角落，电子信息产业获得了飞速发展，国内外高新技术企业对具有综合电子信息分析和设计能力的创新人才需求旺盛。沈阳航空航天大学是一所以航空宇航为特色，以工为主，工、理、文、经、管等学科协调发展的多科性高等院校，是教育部、中航工业集团公司与辽宁省三方共建高校，是国防科工局与辽宁省共建高校。根据学校的具体定位和办学宗旨，我校电子信息工程专业以航空航天、国防企事业单位和东北老工业基地经济建设为主要服务对象，以培养“航空电子”特色人才为目标，探索出了一条特色鲜明的专业建设道路。下面将从专业建设的人才培养方案改革、课程体系优化、学生工程实践和创新能力培养三个方面进行阐述。

一、体现“航空电子”特色的专业人才培养方案

结合我校的总体发展目标与定位，对电子信息工程专业的培养目标与能力标准进行广泛调研和讨论，了解社会与行业需求，认真考虑用人单位的反馈意见，聘用企业、研究所等多单位的高级技术人员作为本专业兼职教师，参与培养计划的制定。秉承“重视基础、强化实践、突出特色”的教育理念，从人才培养方案的顶层设计入手，制定了体现“航空电子”特色的电子信息工程专业人才培养方案。重视数理知识及学科基础理论，依托学院优势课程、实验教学基地、科学研究平台与师资队伍，联合航空航天和电子领域的企业，强化实践教学体系。

以省级精品课、省级精品资源共享课和校级精品课为基础，以质量工程建设为指引，探索以“工程认知―工程实验―工程设计―工程实施”能力培养为主线，设计了“核心课程+专业模块”的理论教学体系，设置了“航空电子”方向模块，构建了“多层次，多类别”的实践教学体系，制订了相应的人才培养管理运行机制，构建了突出“航空电子”特色、通才与专才相结合、共性和个性相结合、个人发展与行业需求相结合的电子信息类工程创新型、应用型人才培养体系。

二、突出“航空电子”特色的课程体系优化整合

1.优化课程设置，加强核心课程群建设。授课内容紧跟新技术发展方向，定期组织教师讨论教学大纲，去兄弟院校进行调研，保证培养出来的学生能够紧跟社会发展的需求。结合电子类企业需求，归纳出所需知识点和相应的技能要求，在此基础上组建相应课程群，目前确立了四大课程群：信号处理课程群、电子系统设计课程群、计算机类课程群、航空电子课程群。

2.与企业需求接轨，紧跟新技术发展开设课程。与用人单位密切联系，认真研究电子信息领域的发展趋势，增加了《嵌入式系统设计》、《虚拟仪器技术》、《电子信息工程专业导论》、《软件开发综合实训》、《专业工程设计》、《专业工程实习》等产学研课程和课程设计，保证了课程内容与电子信息领域发展的一致。将电子技术类课程、单片机课程前移，确保学生尽早感知专业、步入专业。在专业教育选修平台加入业务和前沿知识模块，紧跟行业发展的趋势及企业用人需求，确保学生就业后上手快。实践教学环节采用先进的电子元器件、先进的实验仪器设备和实验装置、先进的现代设计工具和设计方法，使学生在得到实践锻炼的同时，与新技术、社会需求和学科发展接轨。

3.设置“航空电子”方向模块，突出“航空电子”特色。在保留原有信号处理方向的基础上，新开设“航空电子”方向课程，开设“卫星导航原理与应用”、“雷达原理与系统”和“航空电子系统”等体现航空电子专业特色的课程。另外，电子信息工程专业本科生在大四开始可自主选择专业方向。

三、强化学生工程实践和创新能力培养

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1 南京航空航天大学电气工程专业产学研结合现状

南京航空航天大学电气工程专业为国家级特色本科专业、国防特色重点专业、江苏省品牌特色专业、江苏省“十二五”重点专业以电气工程领域为对象，注重计算机科学、控制理论和信息科学在电气工程各领域中的应用，具有广阔的发展前景，相关研究领域在国内具有重要影响力。该专业设有电力电子与电力传动、电机与电器、电力系统及其自动化三个方向。培养具有电气工程领域较宽广的专业基础知识和工程技术基础，具有较好的电气分析、电气设计、电气系统设计、电气系统运行、科学研究、技术开发和管理工作能力的适应国民经济建设特别是航空航天、国防工业和新能源产业发展的高素质的电气领域的高级工程技术人才。

作为南京航空航天大学这样一所重点大学，重点是培养研究型人才，进行知识创新活动，最终目标是为社会服务，高校通过产学研合作，不仅能够解决学校教育与社会脱节问题，缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距，增强学生在社会的竞争力，而且也能够促进科技发展。近年来，南京航空航天大学开展了较多广泛且有效的产学研合作与实践，尤其在电类领域的合作，效果较为显著。通过合作，实现了将技术攻关、成果转化、平台共建、人才培养、干部交流等全方位的合作，实现了互利共赢，助推了经济发展。以南京航空航天大学与无锡市开展风电领域政产学研合作为例，自合作以来，无锡市委书记杨卫泽率领无锡市党政代表团先后两次访问学校，并就政产学研合作事宜与学校的领导深入交流。而且，学校党委书记崔锐捷、校长朱荻等校领导也多次带领学校相关部门负责同志及部分专家走访无锡市惠山区，实地考察区域经济发展，探索合作模式，推动政产学研合作。②

2 电气专业产学研结合的思考及具体做法

电气专业是电气信息领域的一门学科，由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，成为高新技术产业的重要组成部分，触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。这个专业的学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是“宽口径”、“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大，正是由于社会大量的需求，不言而喻，电气专业培养学生的素质与质量，对该个专业领域，乃至我国国民经济领域的发展影响也是极其重要的。那么，培养出来的学生是否被社会所接纳，被企事业单位所需求，需要我们高校在培养学生时要制定合理的培养目标、培养模式，因此，产学研的结合，为高校的学生培养、学科发展提供了良好的契机。

2.1 产和研的结合

企业有较好的生产能力，但科技含量低，科学研究创新不够，如果要想在激烈的市场竞争中脱颖而出，甚至立于不败之地，需要把高校的知识资源和科技研究成果可以很好地转化，技术上进行创新。而作为高校，是服务发展的主体，是科学知识的生产者和提供者，对科学知识的传播、整合和流通起着重要的推动作用。高校在搞科研的目的也是为生产服务、为社会服务。产学研结合就是充分利用学校与企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势，建立良好的互动，把以课堂传授知识为主的学校教育模式与直接获取工程经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合，才能适时调整学生的培养模式，使学生获得良好的实习机会和实习场所，让高校培养出来的学生更容易走上社会，被企业所需求。电气工程专业就是一个实践性很强的专业，能够解决电气工程技术分析与控制等实际生产问题。

但是，在产学研合作中，高校在科研管理机制上存在一些问题，主要表现在：（1）科技成果转移渠道不畅。很多企业拿着大量资金寻找科技创新成果，而高校的科研成果又转移不出去，导致了高校、企业、科研院所等各方科技资源分散，浪费精力、物力和人力。（2）科研人员考核制度不利于成果转化。当前，高校普遍采用职称和职务等级发放科研津贴的，而职称职务的获得，主要是看权威性期刊的数量、申请的项目获得的奖励，专利情况等，对于科技成果能否实现产业化问题很少重视，致使高校老师很多科技项目申请后，过多地偏重于技术与理论，与社会需求脱节，大部分科研成果很多是只申请了专利，或者发表了论文的水平上，实际应用产出的效果不高。另一方面，当前部分教授评职称前，发论文，申报项目，有较多的研究成果，但职称评定后，科研动力不足，研究成果停滞不前，更多的是享受这个教授待遇，从而导致研究资源流失。（3）科技成果推广机制不完善，重视不够。高校由于学科建设发展需求、整体实力提升等众多因素影响，学校科技部和老师的关注点在于国家或省部级重大项目的申报上面，比如国家自然科学基金、国家级973、863等重大项目课题、各项科研成果奖励申报，而对真正获得的科技成果，如何将其转化投入不够，重视不足。

因此，在高度重视产学研合作的同时，更应该要结合学科、科研特色和优势，充分发挥科研管理制度对科技创新的激励、支持和引导作用，要进一步搭建平台，发 挥政府的作用，与政府、企业、科研院所及高校，产业四力强强联合，不断推动产学研协同创新的形成和发展，为科学技术的研究和创新做出贡献。

2.2 学和研的结合

随着电子、计算机、通信和信息等技术在电力行业的广泛应用和发展，给电气专业的学生带来了很好的发展机遇，这就需要高校培养出的电气专业学生，需要具备一定的科研能力，能够独立承担相应研究方向的科研课题。首先，让学生参与到老师的科研当中。从我校电气专业学生培养来看，学生实行“导师制”，对于优秀的学生，从大学开始就跟随导师做相应的课程设计，等到了研究生阶段，不仅能够很早，而且将课题研究有延续性，能更好地做出科研成果，培养科研能力。第二，让学生参与到各种科技创新比赛，老师进行指导，培养了学生的独立科研能力和科技创新能力。

产学研合作教育是培养具有创新精神和实践能力的高素质学生的重要途径。近年来，我校电气工程专业毕业设计课题，以及研究生课题，有80%的题目与产学研基地的实际和教师科研课题紧密结合，有部分学生直接参加教师承担的课题。通过多种渠道，不仅可以使学生更深入接触工程实际，增强实际工程意识，提高综合实践能力，在完成自己学业任务的同时，培养了科研创新能力和实践能力，

2.3 产和学的结合

人才培养是高校教育的发展之路。经济社会的发展对人才的需求是多种多样的，精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才，大众化高等教育培养各级各类专门人才，各具功能，不可替代。学校应根据不同的社会需求进行科学、准确的定位，确立自己的发展方向，形成有特色的人才培养模式、培养目标、培养方法和质量标准。③

电气专业的学生培养，需要保持和加强原有专业特色和优势，培养学生较强的工程实践能力，提高学生的就业竞争力。在实际操作中，学校应因材施教，引入各类培养机制，如结合产学研的合作平台，一是和企业联系，为学生提供相应的实习基地;另一种则是根据企业的需求，企业的科研方向，制定我们培养学生的目标、模式及课程体系。如开设专门的“卓越工程师”班，单独组织学生完成一门企业课程授课，一次企业参观实习，一次“工程技术讲座”。除此之外，每年暑假，我校的电气专业与陕西航空电气有限公司、陕西西航动力股份有限公司、河南许继集团、南京机电液压工程研究中心等多个校外产学研合作教育基地开展合作，这些企业每年为电气专业学生提供实习条件，提供合作科研项目。

3 总结

电气工程专业行业属于高精尖端行业领域，尖端人才的培养十分重要，它的社会需求较广，而培养这样的优秀人才，就需要高校制定适合社会需求的人才培养模式，通过产学研合作的模式，让学生、教师有良性发展，才能促进电气学科的发展，而外部则需要社会与企业的需求，产学研的结合便是达到这一目标的良好途径。

基金项目：南京航空航天大学基本科研业务费青年科技创新基金-高校科研管理中产学研协同创新机制研究（资助编号：NR2013029;项目负责人：李洁）成果之一

注释

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本次大会共有来自汽车、航空、航天、电子、重型机械、铁道和兵器等多个行业以及高等院校的400多位嘉宾参会.大会共收录146篇高质量的技术应用论文，涉及从前后处理平台到求解器技术、从优化设计到制造工艺研究等方面的丰富内容.大会共评选出15篇优秀论文.

大会由Altair大中国区总经理戚国焕先生致开幕词，Altair全球执行副总裁Nelson Dias带来Altair最新的公司发展愿景，将“人”和“技术”作为创新发展的源动力.Altair全球开发副总裁周明先生作关于有限元求解器和优化技术的主题演讲，展现Altair最新、最强的CAE技术开发能力.Altair全球航空行业执行总监Robert Yancey先生具体阐述Altair如何面对当今航空界的设计挑战，通过经典的案例展示Altair在航空行业的解决方案.大会还特别邀请北京汽车研究总院副院长杨健先生作演讲，他列举北汽研究院大量的CAE成功应用实例，阐述CAE技术在汽车设计和研发中的地位和作用.

除了精彩的主题演讲，大会还特别开设PBS Works高性能计算与云计算专题研讨会和航空航天专题分会场. 8月19日下午，大会举办3场主题分别为“HyperWorks最新前后处理及SimLab建模技术”、“宇航结构设计的关键技术”和“Altair流体动力学CFD及流固耦合技术”的技术专题研讨会，赢得参会嘉宾的广泛参与和高度评价.

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关键词:本科生科技创新;培养模式;冯如杯

中图分类号:G642 文献标识码:B

1 本科专业的培养目标与指导思想

北京航空航天大学计算机学院的本科教学指导思想可简要归纳为“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”,在这样的指导思想下确定了注重英才培养,兼顾大众教育的办学策略。在全学院的本科生教育中,营造探索为本的学习氛围,创建研究为本的学习环境,倡导创新为本的学习精神。以重点实验室为主要培养基地,发挥重点实验室的主导作用,为本科生感悟科技探索、研究和创新提供了实践环境;通过学院的系列科技创新鼓励计划,激励本科生广泛参加学校“冯如杯”、国家或北京市学科竞赛以及国际科技竞赛,为本科生参加科技活动,培养创新素质和探索精神提供了实践舞台。

事实上,不仅仅北京航空航天大学,全国很多高校现在都非常重视科技创新,重视培新本科生的创新意识。由此可见,现阶段的中国大学本科专业教学既强调专业基础,同时也强调创新能力的培养。从创新角度来说,专业基础是基石,没有扎实的专业基础就不可能有真正的创新。然而,仅仅有扎实的专业基础并不能保证出创新。北京航空航天大学现行的本科教学大纲主要针对专业基础的教学制定了详细的计划,对科技创新能力的培养则相对缺乏清晰的规划。实际上,这也是目前很多高校的共同特点。虽然重视对本科生的创新意识培养,但是在实际操作上还缺乏有效的措施。

“冯如杯”是北京航空航天大学的一个校级学生科技比赛项目,从1990开始至今已举办了18届。在历届“冯如杯”上都涌现出了不少让人眼睛一亮的科技作品,如仿生鱼、三维条形码等项目。2008年以前“冯如杯”一直冠以“学生课外科技活动”,其理念是鼓励本科生在课外时间基于所学习的课程知识,深入社会发现并解决存在的现实科技问题。“冯如杯”在促进北京航空航天大学本科生热爱科学、积极创新精神等方面发挥了非常积极的作用。从2008年开始,正式把“冯如杯”的“课外”二字去掉。这反映出学校在学生科技创新培养方面的变化,即把学生科技创新能力的培养提到了更高的层次,而不只是学生的自发或者业余时间的行为。因此,学校在后续的教学改革中,一定会在如何培养本科生科技创新能力方面有更多关注,也会催生出一系列的具体操作办法。在这种背景下,结合论文作者这两年指导本科生参加“冯如杯”科技竞赛中所积累的一些体会,撰写该文章。

2 本科生科技创新内涵和北航现状分析

党的十七大报告提出,提高自主创新能力,建设创新型国家。高等教育担负着培养创新型人才的重要责任。学生科技活动对于提高学生科技创新能力,培养拔尖创新型人才具有重要意义。现代高等教育遵循素质教育方针,学生科技创新活动是全面素质教育的重要载体和有效途径,是课堂教学自然和必要的延伸,是高等教育整个学生培养环节中重要的有机构成部分。支持和鼓励学生参加各级各类学生科技创新竞赛,对于扩大北京航空航天大学的影响力,展现北京航空航天大学的教育教学水平具有重要意义。

科技创新是一种综合实力或能力的应用过程和结果。什么是本科生科技创新?就是指本科生从不同的角度识别出新的科技问题,综合运用所学的专业基础知识给出相应的解决方案或设计,并给出最终的实现原型。在这个过程中,本科生将能够在问题分析、领域调研、研发能力等方面得到有效的锻炼。一般而言,本科生科技创新不必要求解决非常难的专业问题,也不强调太大的工作量,但是强调创意和将来的实用前景。这是因为,难度过大的专业问题或者工作量过大的问题都不适合本科生来解决。不少本科生误以为实现一个有难度的系统就是科技创新,其实那只是一种实践锻炼,并没有什么创新。比如,一个学生实现了一个文本搜索引擎,而该搜索引擎与现有的搜索引擎相比并没有体现出值得一提的创新点,则就不能称为科技创新。因为,学生没有能够针对搜索引擎提出自己的问题和解决方案,更多的是在模仿现有的东西,虽然工作量很大。再比如几年前著名的“百狗”搜索引擎的例子,就是一个很好的搜索引擎创新。人们通常都是到搜索引擎提供的网页来搜索信息,因此一次只能使用一个搜索引擎所提供的服务。“百狗”的创新之处在于把Baidu和Google的搜索集成到一个页面,使得用户可以同时使用两个搜索引擎,并能比较、分析和利用两个搜索引擎返回的搜索结果。“百狗”的工作量不大(甚至是比较小),但是受到了人们的关注。

因此,本科生科技创新的内涵主要包括:(1)具有创意的问题提出;(2)使用合适的技术来设计与实现;(3)与别人的解决方案的综合对比分析。其中第一点是最关键的,也是决定性的。一个好的创新首先体现在其要解决的问题上,然后才是解决问题的技术。通过对北航计算机学院前几年“冯如杯”项目的综合分析,我们发现大多数创新项目的失败主要是没有能够提出一个具有说服力和新颖性的题目。很多学生自以为自己所要解决的问题是有创意的,但其实别人早就了相应的解决方案。这也反映出本科生在相关领域现状调研和综合分析能力的不足。事实上,现在很多研究生在这方面也具有明显的不足,硕士生在论文开题时说不清相关领域最新研究成果的事情并不少见,这说明高校需要在相关方面进行改进或者改革。在有了一个有创意的问题之后,必须要能选择合适的技术来设计并实现,否则也就是空谈罢了。如何针对问题的特点以及领域的状况选择合适的技术来解决问题是一项重要的能力。举个例子,本人去年指导的一个学生要做一个面向小区域(如社区、学校、旅游点等)的信息交换和共享网络。这个问题是具有创意的,因为在小区域内某些信息和事件只有这个小区域内的人才会关心(如校园内教室的使用情况),因此这些信息不会有人到Internet上,因此这个区域的人就难以通过互联网进行信息的交换和共享。该同学设计的方案是基于蓝牙通讯技术,使用智能手机进行智能动态组网,从而实现处于某一小区域内的人通过手机交换和共享信息。然而,由于手机开发平台的技术障碍,该同学并未能如期实现该方案,因此未能完成该项目。在设计与实现之后,必须要通过与相关的产品进行对比来凸现方案的创新点。事实上,学生科技创新开发的作品不可能真正超过那些运行的产品。如何进行对比分析就非常关键。再举个例子,2007年的学校“冯如杯”比赛,本人指导学生做的基于多维聚类的元搜索(该项目获得了一等奖),是要过滤搜索引擎返回结果中的重复或相似网页。然而过滤效果的好坏却很难在理论上给出严格的说明,必须要找到若干组具有展示度和说服力的例子,并与Google和Baidu这样的顶尖搜索引擎进行对比。经过大量的实验分析和实际使用,我们积累了很多具有说服力的实例,使得该项目的创新性和实用前景得到了认可。

一直以来,中国的高等教育主要还是“填鸭”式教学,学生在发现问题和分析问题方面得到的锻炼相对较弱。北航计算机学院在本科生培养上非常注重基础理论和动手实践能力的训练,但在创新意识和能力培养上则显得相对有些不足。目前,本科生能力培养手段主要包括课程教学和作业、大实验和毕业设计三个环节。由于要照顾到庞大的学生整体,因此这三个环节教学都无法提出指标性的创新要求,很少会有开放性的题目留给学生去独立完成。本科生创新能力的培养还主要是一种“自学”的方式,学生自发参加各类比赛,遇到技术困难时才找认识和熟悉的老师进行指导。

3 本科生科技创新培养模式分析

通过以上分析可知,本科生的科技创新能力主要包括:(1)科技/科学问题识别能力;(2)问题现状调研和综合分析能力;(3)方案设计能力;(4)方案实现能力。从本科生培养的角度来看,这四方面能力的培养也是课堂教学的关注点。因此,本科生科技创新能力培养也自然是本科生培养的一个重要环节。基于本人几年来在指导本科生参加科技竞赛方面积累的经验,提炼出了如下的本科生创新培养模式:依托创新团队的四步骤创新培养模式(图1)。

这种创新培养模式的核心是创新团队。直观上说,是有一个团队在指导本科生从事科技创新,而不是单独一个老师在指导。创新团队的组成包括指导老师和形成梯队的本科生。创新团对的核心价值就是每个同学都面临着“我为这个团队贡献了什么”的问题,这使得每个人都在平常的学习和生活中主动去思考和发现创新问题、去分析当前某个方案的不足等。这种积极性调动方式非常受学生的欢迎,他们感觉自己真正是创新的“主体”,自己对要做的创新研究“负责”。下面分别论述依托于创新团队,如何进行创新题目的选择,如何进行领域分析,如何进行技术设计和如何展现创新成果。

3.1 创新题目的选择

对于本科生科技创新而言,选题是决定性的关键环节。是否具有创新,是否具有将来实用的可能性,从题目就能判断出大概来。基于作者近年来参加的学院“冯如杯”项目审查实践,发现目前本科生在选题上相对很薄弱,迫切需要老师的指导。

一般来说,创新选题有四种模式:(1)学生自由选题;(2)依托教研室或指导老师的科研项目或研究兴趣选题;(3)依托科技竞赛指南选题;(4)面向领域研究热点选题。这四种选题方式各有各的特点,但也都存在一些问题。对于学生自由选题而言,其优点就是能够充分调动学生的积极性和热情,但缺点是学生自己选题的效果和效率往往不理想。受所学知识有限、知识面相对狭窄等因素的限制,大部分同学往往长时间也找不到一个有创意的题目;对于依托教研室或指导老师的选题,其优点是题目的背景清楚,将来的实用前景有保证,缺点是这种题目虽然技术特点明显,但在创新性上往往都显得不足。因为实验室课题的创新主要是依靠博士生和硕士生来完成,对于本科生来说往往太大、太难;对于依托科技竞赛选题而言,优点是方向很明确,如微软的ImagineCup比赛,缺点是这类比赛要求较高,对题目的质量要求也很高,而且要求学生对相关公司的技术要有深入的了解;对于面向领域研究热点选题而言,优点是容易找到创新点,缺点是难度一般都很大。

综合北航计算机学院本科生的特点,我们依托于创新团队,采用混合的模式来选择创新题目:即瞄准高水准的科技竞赛个人自由选题小组讨论确定的三步骤方式。我们关注的科技竞赛包括:北航“冯如杯”、全国挑战杯、微软的ImagineCup,Google的Summer of Code,IBM的SOA竞赛等。之所以关注这些竞赛,一是因为学生很重视,二是这些比赛的水平相对都很高。每年我们都会关注这些比赛的相关情况,根据实际情况组织团队参加比赛。针对这些比赛的具体情况,我们鼓励学生根据自己的兴趣和爱好提出候选题目,并要求在小组会上进行阐述和分析,只有通过小组会的审议才可以真正作为比赛题目。事实上,提出创意题目是一个平时性的任务,要求创新团队里的每个成员都要能够经常思考这个问题。

3.2 领域分析

在确定了一个创新候选题目后,就需要组织一个小团队,通常以提出题目的人为小组长,大家自由报名参加该团队。小组长也可以再去找一些熟悉的同学来参加。这个小组团队的第一个任务就是领域分析。领域分析的目标主要有两个:一是了解相关领域是否已经有了相应的产品或概念,二是了解和所提出的创意选题有关的产品和技术的特点。因此和科研项目所要求的领域分析不同,本科生创新的领域分析要点是当前领域的产品状况、以及是否有类似的概念等,一般不会去深入关注某个问题的学术论文情况。这就要求本科生能够熟练通过搜索引擎来寻找相关产品信息、概念以及相关学术论文等。由于目标明确,这对于锻炼和培养本科生的信息检索能力有非常好的效果。

是否具备好的归纳能力也是领域分析的重要因素之一。基于我们的观察,很多本科生都能够很快找到市场上有哪些产品和创意选题相关,哪些技术与其相关等。但是在归纳这些产品或技术的特点上,就往往显得很不足。事实上,在领域分析的基础上,调整选题的侧重点是经常的事情。如果不能对相关产品和技术进行很好的归纳,就无法有效确定自己创意的核心目标。有时通过领域分析能够发现现有的产品或技术的不足之处,也能激发出新的创意。

3.3 技术设计

再好的选题,如果没有扎实的技术实现,也就只是空谈和畅想了。对于本科生科技创新而言,技术设计能力的培养是基础。本科生科技创新项目的技术设计难度和工作量一般来说需要多人配合才能完成,因此团队成员之间的协同就变得格外重要。从指导老师的角度来看,主要工作就是一方面要给团队提供必要的环境和技术保障,另一方面就是做好规划和进度检查工作。

通常由于指导老师的教学和科研任务比较重,因此在技术设计环节常常不能投入很多时间。而一般本科生由于在技术方案的把握和技术难题的解决上常会遇到一些问题,这些问题的顺利解决对于提高本科生的信心和团队认可以及团队凝聚力都很重要。因此,指导老师有必要安排一些高年级的本科生或者技术比较擅长的研究生来承担部分指导任务。

3.4 展现

如何向别人介绍自己的科技创新作品,让别人理解并认可,是一个非常重要的部分。不同的人对于问题的理解不尽相同,因此如何抓住一个创新的核心价值,并辅以图文并茂的介绍和紧扣主题的演示是关键。基于学院“冯如杯”项目的审查实践,我们发现本科生目前普遍比较缺乏这方面的能力。在介绍其作品时,主要存在这样几方面的问题:(1)所解决的问题/定位不清,这反应在选题时就没有想清楚;(2)科技创新的价值分析不够清晰,导致谁会关心该创新交待不明;(3)与现有产品或技术的比较点选择不当,导致无法展示出其优势;(4)介绍中(如PPT报告)所声称的特点和优势在演示中并没有很好体现,导致“说的和实现的不一致”感觉;(5)技术方案介绍抓不住重点,给人感觉技术特点不鲜明。

北航计算机学院所安排的“冯如杯”审查/检查是一个非常好的机制,指导老师可以把这个安排纳入到相应的指导中。实践表明,学院安排的审查中所提出的很多问题如果能够较好地回答或解决的话,相应的创新项目在学校的最后评比中往往都能获得比较好的成绩。

4 总结与分析

基于本人近几年的本科生科技创新培养所积累的一些理解和认识,以及在参与学院“冯如杯”项目审查中所积累的经验,本文介绍了所总结的本科生科技创新培养模式中的四个环节的特点。应该说,这里的总结还很肤浅,缺乏必要的理论分析和必要的实践数据支持。因此,这种模式的实际效果可能会因学生的不同,指导教师的不同而不同。如何提高本科生科技创新的培养效果,还需要在实践中继续深入分析和总结。

作为分析,最后想从指导老师的角度来讨论一下目前存在的一些问题。随着科技的发展,多领域交叉已经逐步成为一个必然的趋势,这也在学生科技竞赛项目中得到了一些体现。一个科技竞赛项目往往涉及多个方向或领域的专门知识,这给指导老师带来了一定的挑战,是依靠各个指导老师独立去学习相关领域知识,还是指导老师之间可以交叉指导相应的团队恐怕是一个值得讨论的问题。另一个是指导老师如何选择学生的问题,从本科生科技创新角度而言,其核心目标是指导本科生创新。这样,指导老师是被限制在学院范围内招学生,还是可以跨院系,甚至是跨学校就应该是一个可以讨论的问题了。以北航的“冯如杯”比赛项目而言,由于目前客观上存在院系之间的相互竞争,因此跨院系培养学生就很难实施。

参考文献:

[1] 孙月琴,吴丽娟,田振坤. 增强高校科技创新能力的科技管理对策探讨[J]. 北京林业大学学报:社会科学版,2005,4(4).

[2] 柳 洲,陈士俊. 我国科技创新团队建设的问题与对策[J]. 科学管理研究,2006(2).

[3] 卢绍华. 高校科技创新团队建设与管理初探[J]. 高等教育研究学报,2005(2).

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关键词除尘；PLC

中图分类号TM933.4文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0240-01

随着现代科技的发展，自动化生产设备在智能控制领域的应用已经越来越广泛了。如今，大部分的生产企业都有全自动化的生产线以及生产设备，像电度表除尘装置就是全自动的生产设备。所谓自动化生产就是由自动的生产设备代替人工来完成烦琐的生产操作。自动化系统的发展与其他领域自控系统的发展是相似的，最早的自动化系统是比较简单的，也需要有大量的工人进行协助来完成的，所以还称不上是全自动化的生产。但是现在由自动化系统控制的流水线不论是在汽车制造、电子元件的焊接、各种机械加工、甚至是食品的制作包装等等都是由自动化系统来控制，整整一条生产流水线上根本用不了一两个工人，真正实现了全自动化的控制。自动化控制系统的出现所带来的影响还不仅仅是这些，不同的生产线需要不同的设备，像比较高端的设备，例如各种型号功能的工业机器人，就是许多生产线的主要设备之一，智能机器人的出现大大的提高了整个生产线的工作能力。

1设计方案

1）除尘设备外部计划采用金属外壳，下配万向脚轮及手推扶手便于移动，为了可适用于多种表型，设备将采用可更换式座板，座板采用双点定位、双点压钳自锁固定，便于拆卸；同时座板四周及表计定位孔四周加装密封措施，防止尘土和其他杂质在与表计分离过程中外泄。

2）被清洁的表盘正面冲下置于座板上的位置孔，位置孔下方正对杂质与表盘分离桶；在杂质与表盘分离桶内，表盘与尘土及铁屑等的分离过程将采用气体螺旋分离技术，内设吹嘴多方向多层次，多角度搅动除尘，可将不同表盘内的不同位置铁屑和其他杂质分离出来。

3）来自分离桶内的夹带杂质的气体，在除尘桶内的风机吸力作用下沿切线进入除尘桶；进入除尘桶后呈螺旋状旋转，在桶壁的作用力下旋转向上方流动，将重量较轻的尘埃带到除尘桶的上方，重量较大的杂质会依靠自重落入除尘桶底部；停机后可通过打开杂质清除口，将聚集在除尘桶底部的、重量较大的杂质清除，同时重量较轻的杂质，在除尘桶的上方通过风机被析出除尘桶外；析出的夹带有尘埃的气体通过中校过滤，变成洁净的空气排到室内，实现气体室内循环，同时不影响室内的空气清洁度。

控制单元的设计：控制单元是整个硬件设计的核心部分，已经提到了本套设备是由微电脑来控制，并且简述了所选上文用的PIC16C63单片机的一些特点，但是在实际设计过程中，根据本文所学习过的知识，设计了三套方案：

方案一：以单片机MCS-51为控制核心；方案二：以西门子PLC为控制核心；方案三：以单片机PIC16C63为控制核心，尽管目前单片机的品种很多，但是在我国使用最多的是Intel公司的MCS-51单片机，51系列在国内的根基非常深厚，现在学校的教学一般都是以51作为基本教材。虽然它仍然是8位的单片机，但是由于特点比较突出，因此应用比较广泛，直到现在仍不失为单片机的主流系列。可编程序控制器PLC的应用也比较多，PLC最大的特点就是易学易懂的梯形图语言，同时PLC的硬件配置，安装，使用，维护都非常的方便。所以可编程序控制器在性能上均优越于继电器逻辑控制，与微型计算机，单片机相比，也是一种用于工业自动化控制的理想工具。

综合以上几个方案，PIC单片机的优点更适合于本人所设计的装置，相对于MCS-51来说PIC的精简指令可提高效率，同时低工作电压，可直接驱动LED，引脚也可直接接至220V交流电源，非常方便，再有就是PIC的抗干扰的能力更强。虽然可编程序控制器PLC的梯形图的编写程序非常的方便，使用也非常可靠安全，但是相比较单片机的价格，可编程序控制器PLC要高出许多，所以在考虑了综合性能，可操作性，价格以及环境等方面的因素后，选择了PIC16C63型单片机作为电度表除尘装置的控制核心。

2结论

通过对本篇论文的编写，使本人对微型控制器有了更深一步的认识。在种类众多的设备当中，根据用途的不同，每一种微控制器都有其自己的发展空间，针对用户不同的要求，选择最适合的微控制器作为核心控制是最重要，在对现在市场的把握上更注于设备的多变上。在这个现实的世界上，几乎不可能有完美的东西，至少在众多型号的单片机中，没有一种型号是完美的，是可以用来包打天下的。而作为设计这套装置的职责就是选择一款最合适的芯片，充分发挥其固有的特点，实现产品的最优化设计。在设计中，经过对51系列单片机、可编程序控制器PLC等微控制器的比较，最终选择PIC16C63型单片机作为本套设备的控制核心。在硬件电路设计时，对电源、震动电机、负压电机、电磁阀、蜂鸣器、传感器进行了设计选型。在软件设计时，首先设计出程序流程图，然后对照流程图对程序进行编辑，最后完成电度表除尘装置的设计。

由于本人所设计的电度表除尘装置并没有去做实物，所以设计思路都是理想化的。在程序的编写上，也大都是采用的经典程序，没有到实际中去应用，所以在一些环节上还是有问题存在的。在工厂的实际应用中，对于包括实际的应用场合、温度、压力、设备的实用性等问题上，本人的设计还只是纸上谈兵，还不能直接应用。但是在单片机的实际应用中，对本人来说获得的经验却是非常宝贵的。

由于时间有限，本人的设计方案还有许多功能未能实现，像设备面板上具备压力值的显示，可直接判断设备是否具备正常工作的条件；设备同时具备除尘时间可手动控制、以及表计安装到位后自动运行计时并显示、进出气体流量可调等控制功能，将会在以后的设计当中更加完善。

参考文献

[1]王有绪,许杰等.PIC系列单片机接口技术及应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000.

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关键词：科技报告制度 档案管理 整合 研究

科技报告是科技人员为描述其从事的科研、设计、工程、试验和鉴定等活动的过程、进展和结果，按照规定的标准格式编写而成的特种文献，在科研活动过程中产生，是科技活动的具体成果和实际过程的记录，专业性强、技术数据具体，阅读对象多是专业对口的科技人员。建立科技报告制度有利于加强对科研活动相关信息的收集、跟踪和管理，科技报告开放共享对推动国家科技进步、促进科技创新、提高国家科技竞争力具有十分重要的意义。

一、持续积累基础性科技战略资源

美国政府的报告指出，“国家对科技报告的收集、保存、利用等方面进行投资，其价值是无法估量的。”科技报告包括科研过程和科研成果的详细信息，既提供真实的研发信息，又完整反映科研活动不同阶段的技术内容和经验教训，使得后人可以站在前人的肩膀上取得更高的成就。研究显示，科研人员阅读一份科技报告可产生1280 美元的效益，科技报告类文献的投入产出比约为1：26。

二、对国家科技信息资源进行全面保存和共享

建立科技报告体系，既能有效防止科研信息分散于个人或项目承担单位所造成的国家科研成果资产流失，也有利于促进跨部门、跨行业和跨区域的科技资源共享，还能有效减少科技项目在不同科研管理体系中重复立项造成的国家科技投入的浪费。美国技术信息服务局（NTIS）作为法定的政府科技报告收藏与发行中心，通过互联网等方式向公众提供公开发行的PB 报告、DOE 报告、NASA 报告和AD 报告的共享服务，多年来用户满意度一直在95%以上。而在我国经常发生的同一科研项目在不同部门或地方重复申报、立项的现象，在科技报告体系健全的美国极少出现。

三、为社会公众和科技界提供了解、利用国家科研成果的公开渠道

国家资助科研活动所产生的科技信息和科学数据属于公共财产，负责科研管理的政府部门有义务、有责任促进信息开放和共享。社会公众通过了解国家财政投入科技领域产生的效果， 既能够及时了解科技发展的最新进展，也能够增进对国家资助科研活动的理解和支持。如美国NASA报告向公众提供93 万多份公开的科技报告，每月公众点击率超过2.3 万次。信息公开还能够增加科研工作的透明性，有利于建立科研诚信制度，倡导严谨务实的科学精神和良好学风。

国际上一些发达国家已经建立了科技报告制度， 如美国四大科技报告、法国原子能委员会的CEA报告、德国航空航天中心的DLR报告、瑞典航空研究中心的FFA报告等，其中以美国政府的四大科技报告最多，体系建设也最为完善。美国现有的国防部AD 报告、商务部PB 报告、航空航天局NASA 报告和能源部DOE 报告四大体系每年能够产生科技报告60 多万件，占到全世界科技报告总量的80%左右，是支撑美国科技全面领先的重要基础。报告涉及的范围非常广，包括技术报告、技术备忘录、技术论文、专题报告、会议论文以及期刊论文、实验报告等多种类型，内容详尽、附有图表、数据、解释等内容，对成功的经验和失败的教训都进行记录。

我国的科技报告制度首先是在国防系统建立起来的。1984年，原国防科工委组织启动国防科技报告体系建设，航空、航天、兵器、船舶、核工业、电子等相关部门参加;1995年，《中国国防科学技术报告管理规定》;1997年，颁布《中国国防科学技术报告编写规则》，并建立起三级管理机构;2000年，总装备部将国防科技报告体系纳入《中国人民装备条例》管理，至此，国防科技报告体系初步建立。而民口的科技报告制度正处于起步阶段。

近年来，从国家多部委的政府官员，到高校、科研机构包括钟南山等知名学者在内的众多学者，尖锐指出我国科技报告体系建设严重滞后的状况，“虽然钱学森等多位科学家从60 年代起就多次公开呼吁要建立国家科技报告体系，但科技报告体系整体性建设进展并不顺利。除总装备部和国防科工局经过近十年来的实践，初步建立起一套不为公众所知的国防科技报告体系外，科技部、中国科学院、国家自然基金委等国家主要科研管理部门尚未建立起科技报告制度，科技计划、项目的成果档案管理基本处于分散、搁置、甚至流失的状态”，“相关管理部门往往更加关注科研项目的立项评估、经费监督、成果验收，却忽视对项目研发过程中形成的科技信息资源的验收和利用，即使有些部门要求提供科技报告，也只是作为档案长期闲置。” 呼吁加强国家科技报告体系建设。在此背景下，中国科学技术信息研究所已着手国家科技报告体系构建的研究。

无论是从科技报告的内容还是从国家科技报告体系来看，都与科技档案有着很大的相似之处。内容上，科技报告与科研档案都是对科研活动进行记录的文献，内容涉及科研活动全过程，图表、数据、研究方法等，能如实、完整、及时描述科研的基本原理、方法、技术、工艺和过程等，科研工作者依据其中的描述和记录能重复实验过程或重现科研结果。不同之处在于，科技报告以传播和交流为目的，而科技档案以保存为中心。管理上，都从国家层面着眼建立管理体系。那么，这么相似的两个体系能否进行整合呢？在申请人所能够查阅到的资料中，目前关于科技报告体系建设的研究，很少将其与科技档案体系联系起来;实践中也是如此。

我国科技档案管理是按照苏联模式于50年代末建立起来的，虽然中间也经历了曲折，但仍建立起了国家规模的体系。科技报告体系源于欧美等科技发达国家，虽自60年代起就有钱学森这样的著名科学家的呼吁，但直至今天我国科技报告体系建设仍然严重滞后。

四、对社会经济发展和学科建设的作用和意义

第一，建立科技报告制度，细微至具体科技人员的日常科技活动，宏大至推动国家科技进步、促进科技创新、提高国家科技竞争力，都具有十分重要的意义。

第二，科技档案管理模式建立过程中的经验和教训，对科技报告制度的建立具有极高的借鉴作用。

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关键词：Ti6Al4V 切削速度 切削力 切削深度

1引言

钛合金由于它具有热强度高、比强度高、抗腐蚀性好、低温性好、化学活性高、导热系数小、弹性模量小等一系列优异的特性，被广泛地用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中，它被誉为现代金属。但是由于钛合金的切削存在变形系数小、切削温度高、单位面积上的切削力大、冷硬现象严重、刀具易磨损等缺点，在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下，刀具很容易产生粘结磨损。钛合金切削加工的优化设计就成为必然，计算机技术的发展推动了金属切削加工模拟技术的进步。有限元法应用于加工过程的模拟，具有动态性、高度非线性等特点。正确的仿真过程能够仿真出真实的实验过程，且节约成本，节省大量的实验时间。本文利用ABAQUS软件建立钛合金的正交切削有限元模型，对YG8硬质合金刀具切削Ti6Al4V的过程进行分析。

2有限元模型

2.1 建立几何模型

在ABAQUS中有Lagrange、Euler和ALE3种算法。本文采用ALE法，采用这种方法的优点有下面两个方面，一方面通过拉格朗日定义边界，另一方面利用欧拉方法解决网络畸变问题。

在ABAQUS/CAE中建立二维模型，设定刀具的几何参数为：前角=12o，后角=9o，工件取长15mm，高7mm的矩形。在进行切削力的仿真分析时，工件设置为变形体，考虑刀具在X和Y方向上的受力情况，需要设定刀具为刚体，刀具从右向左以一定的速度切入工件。

2.2 材料模型

钛合金的切削过程是一种高温、大应力和大应变速率的情况下发生弹塑性应变的过程，综合多种因素考虑采用Johnson-Cook模型来进行仿真。其中Johnson-Cook公式如下式所示：

仿真过程中所需要Ti6Al4V的所有材料参数见表一、表二、表三。

2.3 网格划分

划分网格对仿真结果是非常重要的一步，切削是一种非线性非常强的本构关系，网格过于粗糙，会造成结果不收敛，但是如果划分的过于密集会增加太多的计算时间。因此划分网格要保持一定的梯度，本仿真过程中，前刀面的中点、后刀面的中点以及刀尖所围成的面积划分的密集，而远离刀尖的那部分则划分的相对稀疏一点。工件材料的被切削部分要划分得密集，即刀尖的水平线之上的工件材料划分的比较密集，网格划分的如图一：

2.4 接触与加载

对于切削来讲，一般都是固定工件下部分和左边，再让刀具以一定的速度从右向左切削，刀具与工件在装配的时候要充分的接近，太远容易产生振动，太近又会发生干涉，这样都会影响仿真结果，定义刀具速度的时候必须采用幅值的方式，使整个切削速度逐渐加载到定义的速度。（约束与加载）

3 仿真模拟结果与分析

3.1 切削仿真过程图

在切削速度为80m/min，切削厚度为0.4mm，刀具前角12o的条件下。仿真过程如图二、三、四。切削过程分为3个阶段：①图二塑性变形阶段：刀尖和工件接触并挤压工件，使切削层发生塑性变形；②图三剪切滑移阶段：切削层受到刀具的挤压进一步加剧，当工件材料单元达到失效准则时，该单元从网格中删除，切削层和工件发生分离，材料沿切削刃向上滑移；③图四切屑形成阶段：滑移出的材料不断流出，并在刀具的挤压下产生塑性变形形成切屑。

图四为切削区域的最大等效应力随时间变化曲线图，从图中可知当刀尖接触工件时等效应力急剧增大，直至达到工件材料的屈服应力，使材料破坏，切屑和工件分离，切削稳定进行，最大等效应力在一定的范围内波动。

3.2 切削速度对切削力的影响

如图五所示，在切削厚度为0.4mm，刀具前角为12°的条件下，对不同切削速度下的仿真过程进行比较。从图中可以看出随着切削速度的增加，切削力先增大后减小，切削速度达到60m/min时切削力最大.随着切削速度的增加切削力增大主要的原因是随着切削的进行钛合金材料发生塑性变形，促进了加工硬化的产生使切削力变大，但是之后随着切削速度的增加切削力下降，这是因为切削进入高速切削状态下，切削速度增高，切削温度也增高，使钛合金材料的强度和硬度降低，发生热软化现象，也会导致切削力的降低。

3.3 切削深度对切削力的影响

如图六所示，在切削速度80m/s，刀具前角为12°的条件下，对不同切削深度下的切削力进行比较。由下图可以看出，随着切削深度的增加，切削力呈现出逐渐增加的趋势。这是由于切削深度的增大，刀屑接触面积增加。

3.4 YG8刀具前角对切削力的影响

如图七所示，在切削速度80m/s，切削深度为0.4mm的条件下，对不同刀具前角下的切削力进行比较。由下图可以看出，随着刀具前角的增加，切削力呈现出逐渐降低的趋势。这是由于刀具的前角增大，相当于刀具的刃口——楔角变得尖利、单薄，刀具在切削时就容易切进去，切削的阻力当然也会减少。但是如果刀具的楔角太尖利、单薄，刀具就会崩刃。

4结论

本文对YG8刀具切削TC4钛合金的过程进行了研究，建立了二维的切削力有限元模型，并对其中的关键技术进行了探讨。可以看出YG8切削钛合金的各个阶段的应力和塑性变形，刀具的挤压导致了切屑与工件的分离的情况，切削发生了大应力大应变并伴随有断屑现象的产生。切削速度、切削厚度和刀具前角对切削力有显著影响，其关系曲线可以为实际的钛合金切削实验在切削参数的选择提供参考。

参考文献：

[1]周泽华.金属切削原理.上海：上海科学技术出版社，1999.

[2]石磊.钛合金切削加工中刀具与工件性能匹配的研究. 山东大学硕士学位论文，2007.

[3]舒畅.高速铣削钛合金的切削温度研究. 南京航空航天大学硕士学位论文，2005.

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[6]张柏霖.高速切削技术及应用.北京：机械工业出版社，2002.

[7]陶春虎.航空用钛合金的失效及其预防.北京：国防工业出版社，2002.

篇10

【摘 要】实施社区矫正目的是为了让罪犯改正错误的同时重新回归社会，而社会工作则是一项解决问题帮助他人的工作，二者之间有着天然的联系。社区矫正的实施的效果的如何离不开社会工作者的介入，社工的专业性工作方法将有利于社区矫正目的的真正实现。笔者将专注于解析社会工作者在介入社区矫正社会工作过程中存在的困难和面临的问题，为社区矫正社会工作的专业化发展提供思路。

【关键词】社区矫正；社会工作；介入

在我国两高两部发的关于社区矫正的通知的中，社区矫正被定义为：“与监禁矫正相对的一种刑罚方式，是指将符合条件的罪犯放在自己家庭生活的社区，由专门国家机关在相关的社会团体和民间组织以及社会志愿者的协助下，矫正其犯罪心理和行为恶习，并促进其顺利回归社会的非监禁刑罚执行活动。”社区矫正从某种意义上说是刑罚执行和社会工作的统一，社区矫正的方法理应以社会工作的方法为主。但是在我国，社工大规模介入社区矫正工作的情况还不普遍，我国目前的社区矫正工作者基本上由从各监狱、教管所以及司法行政部门里抽调出来的有一定工作经验的民警为主；专业的社工和社会志愿者十分稀少。因此如何让拥有专业知识的社会工作者介入社区矫正成了我们不得不面对的问题，而解决这个问题的前提是了解目前我国社会工作者介入社区矫正面临的困境。

一、社会工作者介入社区矫正尚缺乏相关法律规范，没有足够的法律依据

虽然社区矫正立法工作在已经在我国开始展开，但是因为法律的相对滞后性，我国法律并没有对社会工作者介入社区矫正提供明确的法律依据。2012年1月份颁发的《社区矫正实施办法》里提到 “社会工作者和志愿者在社区矫正机构的组织指导下参与社区矫正工作”。这是我国目前社会工作者和与社会工作相关的社会团长以及民间组织想要介入社区矫正唯一能够的依据的法律条文。法律没有规定社会工作者在介入社区矫正过程中应该扮演什么样的角色，承担怎样的工作，如何开展工作，在开展工作中其行为又负有怎样的法律责任，该如何与国家司法机关配合、协作等一系列问题，没有法律依据的社会工作者们在介入社区矫正工作中，往往有着监管的责任却没有法律规定的相应的权力，从而导致服务对象不配合社工的工作，矫正工作开展困难，收效甚微。

二、社工介入社区矫正的制度不健全，完整的体系尚未建立

除了法律没有规定社工在介入社区矫正工作时的明确定位和主体地位导致社工在开展工作过程时常受到限制之外，社工介入社区矫正工作的另外一个难题是体制的问题。制度的不健全，体系的不成熟，使得社工即便能够介入社区矫正工作也难以发挥其真正的作用。

社区矫正是我国司法体系改革的一项创新举措，这项制度最初是由政府部门提出，也是由政府部门设计、由政府部门举办、最后由政府部门实施。上文提过，我国目前社区矫正体系中仅有部分一线工作者来自社会招募，绝大部分都是体制内或从体制内分离出来，行政色彩浓重。机制的不健全带来的是社工介入的困难和开展工作过程中的处处牵制，社工的专业工作方法难以实施，这直接造成我国社区矫正社工工作专业性的缺乏。

三、目前我国社会工作者专业能力总体偏低，难以胜任社区矫正社会工作

社会工作是近十年才在国内兴起，处于起步阶段，中国的社会工作者培养工作也起步较晚。而社区矫正又是有别于其他普通社会工作的一种特殊形式，社区矫正社会工作者所接触的都是罪犯，服务对象和案主也都将是罪犯，案主的特殊性决定了对介入社区矫正社会工作者的专业要求和能力比普通社会工作者要高。

从本质上来讲，社区矫正是一种刑罚制度，如果没有与之相关的专业知识和工作经验做支撑，缺少必要的职业资质，矫正的效果将很难有保证，自然也就达不到社区矫正的根本目的。参与到社区矫正工作的社工除了要求有基本的社工专业知识外，还要具有一定的法律知识和法律素养以及其他别的知识基础，有过一定的工作经验。我国的专业社工培养工作开展才几年时间，很多社会工作者都是刚从大学校门出来，在学校学习的都是些社工理论知识，真正实践的机会很少，没有实际工作经验。因此，很多已经介入到了社区矫正社会工作中的社工们，在面谈、倾听、观察等些技巧上都显得不足，这也是许多地方社区矫正工作不录用、少录用社工专业工作者的原因。社工要想真正的参与到社区矫正工作中，发挥其本身的专业作用，还需要提升自己的能力。

四、经费上的短缺和缺乏致使很多介入工作开展受阻，操作困难

社工介入社区矫正工作并没有明确的法律依据作为支撑，因此这方面的经费支出很多地方都未纳入到地方的财政预算，本应承担大部分费用的政府机关在这方面的投入匮乏致使相关社工团体和民间组织的经费周转都面临困境。

事实上，矫正社工的基本工作除了要为矫正对象提供专业的矫正服务，帮助其改正错误，重新融入社会之外还要“借助各种社会资源帮助罪犯及其家属解决因犯罪带来的个人和家庭的生活困难，以促进罪犯的改造。”这些工作都需要大量的经费支持，没有充足的经费可供支出，矫正工作将难以开展下去，取得的效果也不如预期。也就是说，矫正经费能否做到充足、有效、及时地供给，也是关系社工能否能真正的介入社区矫正工作，为社区矫正工作提供专业化服务的一个重要部分，值得我们去关注和重视。

参考文献

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