時間:2022-04-09 17:15:07
導語:在精密工程論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

實驗技術人才隊伍是高校開展實踐教學、科研開發、社會服務以及實驗室管理等方面工作的骨干力量,對提高教學質量和科研水平作用重大。專職實驗技術人才隊伍存在學歷和職稱層次低、人員結構不合理等問題,同時實驗技術人才隊伍地位不高,也導致隊伍不穩定,難以引進較高層次的人才。近年來,大量精密儀器設備投入使用,對實驗技術人員提出了更高的要求。為此,中心根據實驗教學和科研的需要,在加大人才引進力度的同時,通過實行理論教師與實驗教師互融,實驗隊伍專兼結合,聘請龍頭企業技術骨干擔任兼職教師等措施優化隊伍結構。專職實驗教師以實驗室管理為主,并擔負部分實驗教學的準備工作,部分近年來新引進的具有碩士學位的實驗教師和精通大型、精密儀器設備的理論教師一起,共同負責大型、精密儀器設備使用和維護。校外兼職教師主要是校外教學基地技術骨干,主要負責學生校外實踐教學。
2改革教學方法和手段,構建多層次模塊化實驗教學體系
按照創新人才培養目標,樹立以工程素養和創新能力培養為核心的教學觀念,構建以學生為主體、教師為主導的實踐教學體系,引導學生知識、能力和素質協調發展。深入開展實踐教學體系和內容改革,根據學生能力需求設置實驗項目,并將科研成果應用于實踐教學中。將實驗課與理論課獨立設置整合成食品化學及分離檢測技術等5個模塊,其中食品化學及分離檢測技術、食品生物學實驗技術和食品工程與機械應用技術為專業基礎模塊,主要以驗證性實驗為主,重點掌握食品加工與分析過程中的基礎知識;食品工藝技術及食品質量與安全控制技術為專業板塊,多以綜合性、設計性實驗為主,重點掌握食品工藝過程單元操作知識與技能,形成以綜合大實驗為主、體現食品科學與工程特色的實踐教學體系。通過實驗教學體系改革,促進學生早期系統科研思維和工程素養的訓練。學生由原來的選課變成選擇項目,除食品科學與工程和食品質量與安全專業外,農學、園藝學等其他專業的加工實驗也可在5門課程中選修相關實驗項目。每門課程設置按基本技能、綜合實驗和創新實驗3個層次設計,并設置了選修實驗項目和自學項目。
3規范實驗室管理,構建質量保證體系
注重過程管理,對實驗教學的各個要素進行整體設計,優化實踐教學環節。每門課程都規定了學生在選修本門實驗課程前必須掌握的知識和技能,合理設計每個實驗項目的知識點和技能要求,強化學生實踐能力。采用多元化實驗考核辦法,采取平時實驗成績與考試成績相結合、筆試和實際操作相結合的考核方式,重點考核學生知識或技能掌握情況。中心制定了實驗室開放制度、實驗技術人員考核制度和實驗室登記制度。在此基礎上,一是狠抓實驗課教學質量,二是狠抓生產實習,在生產實習安排方面實施導師負責制,三是狠抓畢業實習與畢業論文,畢業論文實行導師負責制,實施畢業論文督導與檢查制度。實踐教學效果明顯,用人單位普遍反映學生動手能力強。中心組織了“優化資源配置,強化技能培養,構建食品科學與工程專業實踐教學新體系”“食品科學與工程專業實驗教學改革與素質教育研究”“食品科學與工程專業食品工程類課程體系與實踐教學體系改革與研究”等多項課題的研究,取得了階段性成果,其中2項獲校教學成果二等獎,2項獲校教學成果三等獎。經過多年的探索與改革,構建了較合理的實踐教學體系。
4注重校外教學實習基地選擇的代表性
關鍵詞:平整度直接式檢測類響應式檢測類
一、引言
平整度檢測貫穿于路面施工質量檢測、評定、驗收及運營期路面質量檢測等環節,其檢測設備、原理和方法多種多樣,檢測結果因檢測設備不同而有較大差異。美國、澳大利亞等國的平整度檢測技術處于領先水平。美國有多家公司研發和生產路面平整度檢測儀,其中包括ICC公司生產的慣性激光斷面儀和手推式斷面儀;FACE公司生產的DIPSTICK(步進式斷面儀)和手推式斷面儀,及South Dakota DOT生產的慣性激光斷面儀等(澳大利亞ARRB生產的手推式斷面儀和慣性激光斷面儀在國際上也有一定的市場)。
我國平整度檢測技術的研究相對落后,由于公路建設的需要,在“七五”期間,由交通部公路研究所和西安公路研究所等單位先后分別研制了顛簸累積儀和八輪儀等平整度檢測裝置,目前已在中國市場上有了一定的應用。在過去的十年中,有過一些應用和理論的研究,如我國規范規定了幾種用于不同工程階段、不同結構層次的平整度檢測設備和相應的檢測、評定方法,但總的來說在技術方面突破不大。近年來國內在儀器的評價和相關性的研究方面也開展了一些工作,2001年交通部組織開展了平整度檢定規程研究,并已初步完成。
二、路面平整度檢測儀的基本分類
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通路面平整度的儀器主要有兩大分類:第一類為縱斷面測定(直接式檢測類),即測出路面縱斷面剖面曲線,然后對測出的縱斷面曲線進行數學分析得出平整度指標。第二類為車輛對路面的反應測定(響應式檢測類),即測出車輛對路面縱斷面變化的力學響應,然后對測出的力學響應進行數學分析得出平整度指標。對響應式檢測類而言,其平整度指標的換算主要是通過對標準儀器測得的結果進行標定而得到。通常,第一類檢測方法可用于路面施工質量驗收與評價,而第二類檢測方法主要用于路面周期性評價。但第二類檢測儀器常要借助于第一類檢測儀器進行指標標定。
1、直接式檢測類
對直接式檢測類平整度檢測儀而言,主要的平整度指標為國際平整度指標IRI(InternationalRoughnessIndex)。國際平整度指標IRI是被廣泛采用的路面平整度指標。國際平整度指標IRI的優點是具有很強的時間穩定性和空間穩定性,這使得不同時間和地點檢測的國際平整度指標IRI值可進行直接比較。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通國際平整度指標IRI的計算是基于四分之一車輛仿真模型。四分之一車輛仿真模型是用于模擬車輛在實際路面行駛時車體對路面縱斷面起伏波動的動態響應。J,y,[6\Lf省略
"H+`&U;pM3Fj$uc
四分之一車輛仿真模型用于模擬車輛機械系統在路面縱斷面曲線輸入的激勵下的動態響應。通過四分之一車輛仿真模型計算模型車車輛懸掛系統的單向位移量,將各次計算的單向位移值累加(單位為m)并與路段長度相除(單位為km),既可以得到國際平整度指標IRI,其單位為m/km。國際平整度指標IRI計算的數學過程極其繁瑣,具體計算公式可查閱有關資料。應該強調的是國際平整度指標IRI必須先獲得路面縱斷面剖面曲線,然后將路面縱斷面剖面曲線輸入到四分之一車輛仿真模型,由四分之一車輛仿真模型計算國際平整度指標IRI。事實上,幾乎所有的自動化路面斷面曲線檢測系統(直接式檢測類)都包含國際平整度指標IRI的計算軟件包。因此只要獲得路面縱斷面剖面曲線,就能較易獲得國際平整度指標IRI。 B$~4ZdI[mjCk公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通2、響應式檢測類 e V4k[ \8?;V響應式檢測類的檢測對象主要包括檢測車輛的動態垂直加速度和垂直位移。當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態垂直加速度時,此類平整度檢測儀可歸為電子響應式檢測類;當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態垂直向累積位移量時,此類平整度檢測儀可歸為機械響應式檢測類。
三、主要特點
1、直接式檢測類主要特點是:
(1)能得到路面縱斷面曲線,根據縱斷面曲線,平整度特性可直觀地反映出來。
2|
GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)測得的路面縱斷面曲線可輸入到仿真數學模型而得到車輛對路面縱斷面變化的仿真力學響應。過去的實驗和研究已證明這種仿真響應與真實的車輛響應有很好的相關性。
AU8VB9oZ公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)檢測路面縱斷面曲線是較難的,尤其是長波長縱斷面曲線,其原因是難以從檢測儀本身直接取得路面縱斷面垂直高度參照點。比較可取的方法是從檢測儀本身的垂直加速度或與水平線的夾角之中間接地取得垂直高度的參照點。
(4)由于此類檢測儀能得到路面縱斷面曲線,因此可直接用于新路面施工質量的驗收與評價,使驗收部門有客觀依據決定施工質量的優劣。
1sS|7c}`省略(5)若此類檢測儀能測出長波長和短波長路面縱斷面曲線,則可作為標準參照儀
`AwX'pCc0h
t8wv!P1m"Z2w用于對其它平整度儀進行標定和作相關分析。 ^+} ~U5U3l省略Ot*dFUa9qd$s)GO公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通2、響應式檢測類主要特點是:
H)?
J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通 (1)此類方法的依據是車輛對路面縱斷面垂直高度變化的力學響應,如振動等,然后對這種響應進行數學分析,從而得到平整度指標,如垂直加速度均方差和顛簸累計值等。
(2)由于此類檢測方法相對于第一類方法要簡單,檢測速度要快,因而適用于高速檢測和長距離檢測。 (3)此類方法無法得到路面縱斷面曲線,因而主要應用于現存路面平整度評價。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通(4)由于無法得到路面縱斷面曲線,此類檢測儀需依賴于能測出長波長和短波長路面縱斷面曲線的平整度檢測儀對其進行標定和作相關分析。
四、平整度檢測儀的標定方法
1、基本原理
響應式平整度檢測儀主要依據檢測車對路面不平整的動態響應來獲得平整度的指標的。因此,檢測本身的機械性能將直接影響到平整度檢測的結果。從概念上講,不同的檢測車針對同一條路面將會有不同的動態響應,即便是同一臺檢測車,當使用一段時間后,其機械性能和電氣性能也會發生一定的變化。針對這兩種性能前后時間的不一致性,在路面平整度檢測的實踐中,往往采用技術標定(也稱系統標定)的方法來使各種響應式路面平整度儀的檢測達到一致性,或歸結到標準的檢測。
O-NK6?8U |A,WQ|省略在國際上,路面平整度的標準檢測主要采用兩種方法,第一種方法是采用精密水準儀檢測路面平整度,即采用精密水準儀檢測出路面的縱斷面剖面曲線(標高),然后采用計算機軟件將測得的路面縱斷面曲線轉換成國際平整度指標(IRI),從而獲得該路面的平整度指標的標準檢測。第二種方法是采用手推式斷面儀(也稱路面縱斷面剖面儀)檢測路面縱斷面剖面曲線,然后采用計算機軟件將測得的路面縱斷面曲線轉換成IRI,從而獲得該路面的平整度指標的標準檢測。不論是采用何種標準檢測,其基本要求是:
+S }-W5|_
~(T
z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a.檢測結果不受檢測設備機械性能的影響;
t5@M k5B!|Fb省略b.檢測精度要求較高;
'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知識,交通技術,高速公路,國道,設計,工程軟件,論文,規范與標準,交通量預測,路基路面,交通工程,監理,職稱考試,注冊工程師,國家高速公路網,7918,交通產業,智能交通C.能直接獲得全波長的路面縱斷面剖面曲線;
d.能直接計算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路橋先鋒論壇―省略對于響應式平整度檢測儀的標定,一般要求至少5條以上的路面(包括較為粗糙的路面、中等平整的路面和較為平整的路面),其長度為100~200m左右。對這些選定的路面,分別采用標準儀器(精密水準儀或手推式斷面儀)和被標定的響應式平整度儀實施平整度檢測,獲得的平整度指標即可用來作為系統標定之用。
五、結束語
路面平整度是評定路面使用品質的重要指標之一,它既是一個路面外觀指標,又是衡量路面質量及現有路面破壞程度的一個重要指標。其直接關系到行車安全以及車輛的通行能力和運營的經濟性,還影響著路面的使用年限,但近年來由于各種車載高效檢測設備擁有測試精度等級高,人為因素少,不用中斷交通等優點,這些方法已經被各省市的質監部門所采用平整度檢測事業也正朝著精確、快速、高效的方向發展。
參考文獻:
張超、鄭南翔、王建設 《路基路面試驗檢測技術》 人民交通出版社
測控技術與儀器專業課程
主要課程:精密機械與儀器設計、精密機械制造工程、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎,微型計算機原理與應用、控制工程基礎、信號分析與處理、精密測控與系統等。
主干學科:光學工程、儀器科學與技術。
主要實踐性環節:包括軍訓、金工、電工、電子實習,認識實習,生產實習,社會實踐,課程設計,畢業設計(論文)等。
測控技術與儀器專業就業方向
本專業學生畢業后可在國民經濟各部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。
從事行業:
畢業后主要在儀器、電子技術、新能源等行業工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業自動化;
2、電子技術/半導體/集成電路;
3、新能源;
4、計算機軟件;
5、機械/設備/重工;
6、石油/化工/礦產/地質;
7、其他行業;
8、環保。
從事崗位:
畢業后主要從事儀表工程、硬件工程、電氣工程等工作,大致如下:
1、儀表工程師;
2、硬件工程師;
3、銷售工程師;
4、電氣工程師;
5、嵌入式軟件工程師;
6、區域銷售經理;
7、技術支持工程師;
8、測試工程師。
關鍵詞:工程博士教育;規范管理;特點;課程體系
中圖分類號:G72 文獻標識碼:A
工程博士專業學位研究生教育是適應我國現代化建設對高層次工程技術人才需要而設置的,是將高層次的人才培養與國家重大需求相結合的一種新型專業學位。工程博士專業學位的設置對提升學校專業學位辦學層次、完善學位授權體系結構具有極其重要的意義。面對這種新型的專業學位類型,華中科技大學機械學院(以下簡稱“學院”)試圖探索行之有效的工程博士培養質量保障體系。
一、加強培養過程的規范化管理
對于培養單位來說,規范管理主要是在工程博士教育過程中明確培養目標,建立科學的管理體系,從而達到不斷提高教育質量的目的。學院秉承“育人為本、創新是魂、責任以行”的辦學理念,針對工程博士教育的特殊性,制定了一系列的管理規章制度,有效保證了工程博士的教育質量。
(一)從學術方面到實際應用能力,明確工程博士的培養目標
知識方面:應該具備機械工程領域堅實寬廣的理論基礎和系統深入的專業知識;
能力方面:要具有科技開拓創新精神和獨立研究的能力,對新技術具有敏銳的洞察力;能夠引領企業在技術進步和技術創新中不斷前進,持續推動企業的技術進步;
素質方面:具有相對專業的領導能力、組織能力和溝通能力,團結并能領導企業的研發團隊,實現企業的組織創新;具有對市場的適應能力以及對企業生產發展的改革能力。
成果方面:在推動產業發展和工程技術進步方面要做出創造性成果。
(二)從硬件到軟件,注重導師團隊的建設
目前,學院擁有數字制造裝備與技術國家重點實驗室、制造裝備數字化國家工程研究中心、國家數控系統工程技術研究中心、國家CAD支撐軟件工程技術研究中心、教育部制造技術國際標準研究中心等5個國家級研究平臺;擁有國家工科機械基礎課程教學基地、國家機械實驗教學示范中心等2個國家級基礎教學平臺;擁有2個國家級教學團隊和擁有機械基礎課程實驗中心、機械學科專業課程實驗中心、先進制造與裝備技術綜合實驗中心等3個教學科研實驗平臺。
除此之外,學院教師隊伍中有20多人次分別擔任國家“973”項目首席科學家、“863”重點項目負責人、重大專項負責人。學院專門從這些專業教師中選聘承擔過國家重大專項的教授、博導擔任工程博士的導師。無論是硬件還是軟件環境,學院都為工程博士的教育質量保駕護航。
二、探索建立適應工程博士教育特點的課程體系
博士生的課程學習階段擔負著夯實基礎、拓寬視野的重要作用,是博士生進行后續課題研究、論文寫作的前提和基礎。學院根據培養對象的特點和培養目標設計了個性化的工程博士專業學位課程體系,實行多學科交叉培養。學院為此特開設了以下學位要求課程:先進制造工程學、現代設計學、現代優化方法及應用、計算制造工程學、現代管理理論與方法。學生在其課程學習期間, 除校級公共必修課程與跨一級學科選修課程外, 在自己的專業領域從學院設置的學科課程中選修2~3門專業課程進行學習。
依托高檔數控機床與基礎制造裝備、極大規模集成電路制造裝備與成套工藝等國家重大專項招收的先進制造工程領域工程博士生,必須實質性地參與國家科技重大專項的研究,是為了服務國家重大專項需求。學院專門為工程博士開設了《先進制造工程學》課程,該課程強調信息學科與傳統機械制造學科的融合,要求教師以精密技術和自動化為核心,以制造學科為基礎,以數字化裝備、汽車工業及信息產業為支撐, 加強先進制造技術在信息產業、生命科學、環境工程等領域中的應用及教學, 并要求逐步加大應用性案例教學的比重。典型科研案例講座關鍵在于注重學科交叉,著眼于科研方法的創新、研究思路的拓展, 這種案例教學法近年來在國外的一些博士課程中廣泛采用, 并已證明有助于學生創新思維的形成,從而提高工程博士生的綜合科研素質。特色課程《先進制造工程學》不僅涵蓋了學院的優勢與特色專業領域,而且依托學院在機械制造學科發展上的經驗和探索,凝煉了眾多學科專業博士生導師多年科研成果和學科經驗,使得該課程成為工程博士專業學習逐步向科研創新能力培養轉化的橋梁。
工程博士各專題課程的設置是根據學科發展動態變化的,具體內容由各授課教師策劃。近年來,數字制造及微納制造技術已成為先進制造領域的熱門,這在授課教師開設的專題講座上也得到了充分體現。例如,學院在《先進制造工程學》博士生專業課程中設置的專題講座有:數字化制造與智能控制類專題講座、微納制造類專題講座、其它先進制造類專題講座。這些學術專題講座主要突出一個“新”字,包括本學科最新科研動態、學科領域國內外最新研究進展或前沿性問題的新發現、新學說,以及教師本人的最新科研進展。該課程對學生專業領域創新思維培養是具有一定效果的。
由于工程博士的培養目標是要培養引領企業技術創新的工程技術領域的領軍人才,因此與學歷博士生相比,工程博士的課程體系還專門增加了15個學分的實踐環節,其中,專業課程實習實踐4個學分、專業設計3個學分、工業實習8個學分。為工程博士量身定置的實踐環節學習年限要求不少于3年,單從時間上看,這在工程博士培養年限中占了相當大的比重,更凸顯出工程博士在培養過程中注重工程實踐能力的拔高。
三、嚴把工程博士學位論文關
工程博士的培養實行學校與企業的雙導師制,由雙方組成指導小組共同指導工程博士生的學位論文。與學歷博士相比,工程博士更注重實際科研能力的培養,而工程博士學位論文是這種能力的綜合體現,并且最能反映工程博士培養質量的高低,所以,學院擬從以下3個方面保證學位論文的質量:
(一)學位論文的選題與開題
學位論文的選題應在課程學習階段后期或結束時啟動。校、企導師組根據學員的自身條件、企業的實際需求以及企業的未來發展方向,指導學生正確選題;學生在對學位論文的選題進行調研和可行性論證的基礎上,形成書面開題報告。開題報告由培養單位組織導師及來自企業的專家進行審議,重點考察學員擬進行的學位論文研究是否有可能達到機械工程領域工程博士專業學位論文的水準。
(二)學位論文中期考核
論文中期考核安排在開題報告后約一年左右進行。學員根據論文研究進展完成如下內容的考核報告:論文研究進展情況、存在問題分析、擬作調整的內容及方案、工作計劃調整等等。在研究過程中允許對論文研究范疇作適當調整或補充,凡對開題報告內容不存在顛覆性的改變,則可繼續論文研究工作,否則應重新開題。
(三)學位論文的評審
為了保證和提高博士學位論文質量,學院經過多年的探索和實踐,從1999年開始就在院系一級試行博士學位論文雙盲預審制度。博士學位論文雙盲預審指的是評閱人、論文作者及與作者相關的一些信息均予以匿名,然后在博士學位論文正式提交審核之前,所在學院的研究生主管部門對論文所做的最后一次把關。多年的探索充分證明了推行雙盲預審制度確實對提高博士學位論文的質量起到了非常有效和不可低估的作用。因此,學院決定沿用博士學位論文雙盲預審制度來控制工程博士的學位論文。
四、結語
與學歷博士相比,工程博士的答辯增加了論文評閱專家、答辯委員會成員,這在一定程度上提高了工程博士最后答辯管理的監控力度。總之,學院從工程博士的招生到培養以及最后的學位授予,都建立了一系列切實可行的培養質量保障管理條例。盡管如此,工程博士專業學位是我國研究生教育領域的一個新生事物,亟待提高與完善,以便工程博士培養更適應企業的需要和社會的發展。
參考文獻
[1]程宜.《先進制造工程學》博士生特色課程建設的探索與實踐[J].理工高教研究,2009,(5).
[2]范巍.中國博士發展質量調查[J].學位與研究生教育,2011,(1).
[3]程宜.博士學位論文盲預審制度的實踐與探索[J].理工高教研究, 2009,(1).
關鍵詞:環境工程;實驗室開放;模式;綜合性;設計性;創新
實驗室是高校開展實驗教學與科學研究的重要場所,實驗室開放是培養高素質應用型創新人才的重要途徑[1-2]。環境工程專業作為一個典型的應用型工科專業,其特點是綜合性、實踐性很強[3],因此,實驗教學環節顯得尤其重要。通過實驗教學,既能加深學生對基本理論知識的理解,又能培養學生的動手能力和創新能力。然而受傳統教學思想的束縛,重理論輕實踐,實驗課是為了驗證理論課而開設,雖然之前已做了幾次改革,減少了一些驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗,但是目前仍然以傳統的“照方抓藥”教學模式為主,導致學生依賴性強,缺乏創新思維,加上實驗室只有部分開放,造成實驗室利用率低,儀器設備閑置。這種現狀顯然已不適應新時代對高素質應用型環保人才培養的需要,進一步改革勢在必行。目前,本校正在努力建設廣東省高水平理工科大學,其中環境科學與工程是省級重點建設學科,其相應的環境工程專業是本校重點發展的典型新工科專業。該文結合本校建設廣東省高水平理工科大學的需要,以2017版本科人才培養方案修訂為契機,在改革實驗教學體系的同時,對環境工程實驗室開放模式進行探索并付諸于實踐,以滿足本校培養“基礎扎實、精于實踐、勇于創新、敢于創業”具有新工科特色的高素質環境工程專業應用型人才的需要。
1環境工程實驗室開放必要性
實驗室開放是教育部普通高校本科教學專業評估中重要指標之一,也是高校實驗教學改革與發展的必然趨勢。通過環境工程實驗室開放,一方面提高實驗室利用率和儀器設備使用率,做到資源共享,另一方面提高學生實驗動手能力和分析解決問題能力,促進高素質應用型創新人才的培養。通過環境工程實驗室開放,還可以促進教學與科研的協調發展,并為社會提供環境監測與評價、城市污水處理、工業廢水治理、環境咨詢等服務,提高實驗室的社會效益和科研經濟效益。因此,實驗室開放顯得十分必要和緊迫。
2環境工程實驗室開放模式初探
本校環境工程實驗室總面積約為1200平方米,主要包括環境分析測試室、環境評價室、準備室、天平室、污染控制工程室、固廢處理與處置室、環保室、精密儀器室、樣品前處理室、環境材料與污染修復室、測量室、機房等10多個分室。環境工程實驗室除了承擔本專業全部實驗教學任務外,還對學生和老師開放,實驗室開放的內涵和形式多樣化,主要包括時間、實驗內容、范圍、儀器設備、教學模式和管理人員等方面的開放[4]。
2.1時間開放
采用定時開放、預約開放和全天開放等模式。(1)定時開放根據實驗室的實驗教學安排,通過校園網公布固定的時間向學生開放,如環境分析測試室實行定時開放,主要是針對基礎型實驗項目,讓學生進行一些基本實驗操作技能訓練,既提高學生操作技能熟練程度,又加強操作規范性。(2)預約開放通常是以研究型立項項目的形式進行,學生首先要填寫開放實驗項目申請表,交實驗室主任審批,然后在設備處網站的實驗室管理系統中申請開放預約,最后實驗室根據實驗項目內容、預約時間,安排指導老師進行實驗項目的指導,如環保室、環境評價室、污染控制工程室、精密儀器室一般是實行預約開放。(3)全天開放每天(除上課時間和寒、暑假外)從早上8點到晚上10點對學生開放。如機房實行全天開放,主要是給學生利用機房的專業軟件完成CAD制圖、課程設計、畢業設計、參加計算機技能競賽等。
2.2實驗內容開放
(1)結合計劃課程中綜合性、設計性實驗項目開放由于大部分課程如《現代測試技術實驗》、《環境監測實驗》、《環境工程微生物學》、《水力學與水泵》、《污染控制工程實驗》、《測量學》等的實驗課減少了驗證性實驗,增加了綜合性、設計性實驗,但課時較少而實驗任務重、內容復雜,學生在課堂內不夠時間完成,因此實驗室采取定時開放與預約開放相結合的形式進行開放,統籌安排學生實驗時間和實驗室開放時間,讓學生在老師的指導下,自己查閱相關資料,設計一套完整的實驗方案,進入實驗室完成實驗任務。如《環境監測實驗》中的“校園空氣環境質量監測”,屬于綜合性、設計性實驗,學生自己制訂監測方案,設計實驗路線,并親自配制試劑,選擇儀器,分若干個小組在校園主干道、教學科研區、教工生活區、學生公寓、飯堂等多個采樣點采樣,測定TSP、PM10、PM2.5、SO2、NO2等指標,并綜合評價校園空氣環境質量狀況[5]。這實驗項目計劃學時為6,在課堂內根本無法完成,只有通過實驗室開放才能完成這一系列實驗過程。(2)結合課程設計、課程實習、科研訓練開放通過實驗室開放,完成的課程設計主要包括《水污染控制工程》、《大氣污染控制工程》、《環境影響評價》、《固體廢物處理與處置》等,完成的課程實習主要有《環境監測》和《測量學》等,每門課程設計一般是2~3周,課程實習一般是1~2周。另外,學期末安排2周的科研訓練,一般也是通過實驗室開放來完成,科研訓練旨在培養學生的科研能力和創新能力。(3)結合畢業論文(設計)開放畢業論文(設計)是學生進入大四的最后一個綜合性實踐教學環節,時間安排一般為15周。通過實驗室開放,學生可以帶著畢業論文(設計)題目進入實驗室,利用實驗室寬敞的場地、先進的儀器設備,完成畢業論文(設計)過程中的各項工作任務。近年來,環境工程專業有超過60%學生利用實驗室開放完成畢業論文(設計),隨著學校招生規模擴大以及實驗室開放力度加大,利用實驗室開放完成畢業論文(設計)的學生還會不斷增加。(4)結合大學生創新創業訓練、實驗室開放創新基金、學生學術基金等項目開放近三年(2016-2018年),通過實驗室開放,完成了校級、省級、國家級大學生創新創業訓練項目60多項,校級實驗室開放創新基金項目和學生學術基金項目30多項,申報項目以及參加人數逐年增多。(5)結合技能競賽、挑戰杯、第二課堂活動開放通過實驗室開放,近三年(2016-2018年)學生參加化學實驗技能大賽、節能減排競賽、挑戰杯等獲獎20多項。另外,利用實驗室開放的時間組織學生參加第二課堂活動,如酸雨監測、土壤污染修復、納米催化劑研制、水污染處理等,充實了學生的課余生活。(6)結合老師科研課題開放將實驗室向老師科研課題(包括橫向和縱向)開放,一方面對老師的科研課題順利完成提供良好的實驗室資源,另一方面提高參與老師課題的學生科研能力。如2018年的第二次全國污染源普查,本學院承擔了佛山市禪城區污染源普查任務,本橫向課題經費接近500萬元,共有300多名學生和60多名老師參加,利用機房開放,如期完成8400多家企業調查表數據錄入和統計工作,受到了禪城區環保局領導的高度表揚,學生也得到了很好的鍛煉。近三年(2016-2018年),通過實驗室開放,完成了“基于水動力過程的粵北巖溶區土地利用方式對鈣遷移、沉積影響機制研究”、“病死豬炭及其改性對重金屬污染土壤的修復機理研究”、“生物質炭對酞酸酯類增塑劑污染土壤的原位修復及機理研究”、“新型摻雜鈮(鉭)酸鹽的合成及對氯代酚類持久性污染物的降解研究”、“感潮河涌沉積物中AVS及重金屬元素的環境響應研究”、“佛山城區道路交通環境PM2.5中離子濃度和重金屬污染研究”等20多項國家級、省級、市級縱向科研課程,累計經費700多萬元。
2.3范圍開放
實驗室除了滿足環境工程專業本科生開放外,還對環境科學、人文地理與城鄉規劃兩個專業本科生開放,也對校內相關專業如化學工程與工藝專業本科生開放,同時還對本校市政工程方向的碩士生以及與其他兄弟院校聯招的碩士、博士生開放,也對從事科學研究的老師開放。
2.4儀器設備開放
實驗室開放也包括了儀器設備開放,不管是通用儀器(如分析天平、分光光度計、pH計、電導率儀、大氣采樣器、烘箱、馬福爐等)還是大型精密儀器(如原子吸收光譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀、元素分析儀、離子色譜儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、總有機碳分析儀等),都做到公開化,設置資源共享平臺,面向師生全面開放,更好地發揮儀器設備的使用效益。
2.5教學模式開放
教學模式做到開放,改變原有的“照方抓藥”教學模式,并由“填鴨式”轉變為“啟發式”,讓學生參與介紹預習的實驗內容,示范實驗操作,老師提出問題,讓學生帶著問題去做實驗,啟發學生獨立思考,最后解決問題。整個實驗過程的教學模式靈活多樣,體現以學生為中心,服務于學生的教學理念,真正實現“學生為主體、教師為主導”的“開放式”實驗教學模式,提高實驗教學質量。
2.6管理人員開放
打破原來各自為政、一人只負責管理各自實驗分室的模式,建立實驗分室之間的橫向聯系,專職實驗員之間加強合作,共同管理實驗室。同時,設置勤工助學崗位作為助理實驗員,招收認真細致、責任心強的優秀學生作為助管參與實驗室開放管理工作,構建高效的開放管理模式。
3實驗室開放注意事項
在實驗室開放的同時,還需要注意以下幾方面事項。
3.1儀器設備使用安全方面
要求學生嚴格按照操作規程正確使用儀器設備,如使用烘箱、馬福爐、電爐、消解爐等高溫設備時,必須有專人看管,絕不允許高溫設備開著過夜,又如使用大型精密儀器時要有操作資格證專職人員指導,保證各類儀器設備安全、良好運行。
3.2危險化學品管理方面
為避免危險化學品帶來的安全隱患,要強化易燃易爆性、毒性、放射性等危險化學品的管理,從購買、儲存、使用到實驗后處理,整個過程都要嚴格把關,辦理相關審核審批手續,并做好記錄。
3.3三廢排放方面
在實驗中用到的如液氨、鹽酸、乙醇、乙酸、苯等揮發性試劑,或者有可能產生有毒有害氣體的實驗(如土壤重金屬含量測定需要酸式消解),都要求在通風櫥內操作,嚴格控制有毒有害氣體的排放。實驗中的各種有害廢液、固體廢棄物嚴禁亂排、亂丟,一定要用專門容器收集,定期交給有資質單位統一處理。3.4實驗室衛生方面在加強學生實驗室安全教育的同時,還要求學生不得帶任何食物、飲料進入實驗室,不得亂丟垃圾,實驗結束后做好實驗室清潔衛生工作,保持實驗室整潔干凈。
關鍵詞:高速鐵路精密工程測量技術標準精度指標控制網
中圖分類號:U238 文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: This paper respectively from the high-speed railway precision engineering index, measuring accuracy and control network in the two aspects of technology, precise engineering surveying for high-speed rail in the issues related to the establishment and application of process involved are analyzed and researched, hope can cause particular concern and attention of all staff.
Keywords: network standard measurement precision indexes of engineering control of high-speed railway
中圖分類號:U212.24 文獻標識碼:A文章編號:
出行旅客對于交通工具的選擇不單單考慮到交通的方便與快捷,同時也將出行過程中的舒適性作為關鍵的衡量指標之一。特別是對于日益發展起來的高速鐵路而言,列車運行的穩定、可靠、與舒適在很大程度上取決于高速鐵路軌道的平順性。為此,工程作業中往往將需要對相關的指標進行衡量,以保障其質量的穩定。這也正是構建高速鐵路精密工程測量技術標準的關鍵所在。本文分別從精度指標以及控制網布設這兩點入手,對其展開詳細簡要分析與說明。
1、高速鐵路精密工程測量精度指標
相關實踐研究證實:在構建高速鐵路精密工程測量技術標準的過程當中,最關鍵,同時也是首先需要解決的問題在于——對平面控制網、以及高程控制網精度要求的確定。通過此種方式,將高速鐵路的施工控制在合理范圍內,以保障后期運行的安全與穩定。同時,相較于常規意義上的鐵路測量作業,高速鐵路精密工程測量技術標準有著更強的系統性與精度性。因此,精度指標在選擇與確定中,需要重點關注以下幾個方面的問題:
1.1 平面控制測量基準指標的選擇
選擇平面控制測量基準指標的目的在于:為控制網平差計算提供初始數據支持。考慮到高速鐵路對工程測量精度指標的嚴格要求,因此需要保障實際施工中基本尺度的統一性(主要是指現場測定數據與坐標反算邊長數值的一致性)。當中,需要注意以下兩個方面的問題:
1.1.1 高斯投影邊長變形指標
高斯投影邊長變形指標以地球曲面的橢圓形態為依據,在曲面幾何圖形投影至平面的過程當中,產生變形是在所難免的。在測量學研究視角下,高斯投影邊長變形指標的計算方式為:
[測量邊中點與中央子午線間隔距離²(單位:km)/2*地球曲率半徑²(單位:km)]*測量邊長(m)
1.1.2 高程投影邊長變形指標
在將高程投影面作為參考橢圓體面的狀態下,參考橢圓體面所接收到的地面測量邊長投影也同樣會產生一定的變形,這即所謂的高程投影邊長變形。該指標的計算方式為:
[測量邊平均高程(單位:m)-投影面高程(單位:m)]/地球曲率半徑(單位:km)
由于過大的邊長投影變形數值會對高速鐵路施工及后期運行產生不良的影響,因此在工程測量中,必須針對邊長投影變形構建獨立的坐標系統。結合上述指標的計算方式,為充分保障高速鐵路工程建設的相關要求,就需要按照如下指標加以控制:邊長投影變形值≤10mm/km。
1.2 高程控制測量基準指標的選擇
現階段,全國性統一采納的高程基準為1985年版國家高程基準。考慮到高速鐵路在線路長度、線路跨越管線等方面的特殊性,也為了保障高速鐵路自身與周邊相關交叉建筑物在高程關系上測量的準確與可靠,高程控制測量基準指標同樣需要以1985年版國家高程基準為準。對于個別無1985版國家高程基準水準點的施工區域,可采取獨立高程進行計算。但需要注意的是:在高速鐵路全線高程測量貫通后,需要及時進行消除斷高處理,并對獨立高程進行計算與轉換。
2、高速鐵路精密工程測量控制網布設
高速鐵路運行的快速性要求軌道幾何線性具備高精度特征,精度誤差應當控制在±2mm范圍內。為了充分保障高速鐵路軌道與地下工程在空間位置、以及高程等基本尺寸方面的吻合性,就需要構建專門性的平面控制網。結合現階段的實際情況來看,平面控制測量需要建立在三級控制網布設基礎之上所展開。三級控制網主要包括:(1)CPⅠ:這一級控制網屬于基礎平面控制網,主要目的在于為高速鐵路的勘測、施工、以及后期運營提供必要的基礎性坐標基準。需要注意的一點是:由于該級控制網直接對后兩級控制網運行產生影響,因此需要在控制網布設中,對其點位間距進行嚴格控制(宜控制在4.0km以內),以保障后續控制網具有絕對精度;(2)CPⅡ:這一級控制網屬于線路控制網,主要目的在于為高速鐵路的勘測、以及施工作業提供控制基準。該級控制網在布設中的點位間距應當控制在0.8km范圍內。同時,該級控制網需要布設為導線網模式,達到降低單導線橫向擺動誤差的目的;(3)CPⅢ:這一級控制網屬于軌道控制網,主要目的在于為高速鐵路的軌道施工、以及后期運營提供控制基準。該級控制網在布設中的點位間距應當控制在0.06km范圍之內。
3、結束語
高速鐵路工程項目的建設質量在很大程度上取決于高速鐵路精密工程測量技術標準的構建,當中對于鐵路軌道的平順性有著特殊且嚴格的要求。為此,本文針對高速鐵路精密工程測量技術標準中的相關問題展開了深入研究與探討,望能夠引起同行工作者的特別關注與重視。
參考文獻:
[1] 鮑峰,程效軍,周德意等.Px平差法在特種精密工程測量中的應用[J].同濟大學學報(自然科學版),2003,31(1):60-63.
關鍵詞:截污管道,HDPE雙壁纏繞管,定向鉆牽引法,施工技術
1、工程概況:
中山大道污水管工程,管道總長度3560m,管徑分別為DN700、DN600、DN500、DN400,管材為HDPE雙壁纏繞管,其中有一段DN管道約1300m,原計劃采用明挖施工,采用密扣拉森鋼板樁支護形式。論文參考,截污管道。根據地質報告,該段地質情況復雜,且地下水豐富。論文參考,截污管道。管道所處位置土層從上而下分別為人工填土及淤泥、淤泥質土,邊坡穩定性差。管道埋深約5m。剛好處于砂層,砂層含水量較為豐富,為強透水層,極易產生管涌和透水流沙等現象。一旦基坑外側出現水土流失,必使離基坑邊不到5m的城市主干道路面下沉、開裂,造成不可估量的損失。經多方論證,決定采用且具有非開挖、對周邊土體影響小,施工工期短等優點的定向鉆牽引法施工。
2、施工要點
定向鉆牽引法又稱導向鉆進施工,是非開挖敷設地下管線技術的一種,其主要施工流程如下:
2.1、管道檢查
HDPE雙壁纏繞管具有抗外壓能力強,是能承受較大拉應力的管材;具有較好的柔韌性,能較好適應沉降,從而提高管道的抗震能力;單位重量輕,在牽引過程中減少與孔壁的摩擦力,提高施工效率和節約成本,非常適用牽引施工等特點。為確保工程質量,管道規格、環剛度、彎曲受拉極限等必須滿足設計要求,管材進入工地時要仔細檢查。
2.2、鉆桿軌跡設計
該段管為重力流截污管,必須按設計流水位標高、流水坡度進行埋設,故鉆桿的鉆進軌跡設計必須按管道縱剖布置圖進行設計。鉆桿的鉆進軌跡包括兩個部分,造斜段和鋪設段。造斜段是鉆桿進入敷設管道深度的過渡段,直線段是管道穿越障礙物的敷設段。
鉆桿軌跡的形態取決于穿越起點A與穿越終點B,敷設深度h、造斜段曲率半徑R1(取1200d(鉆桿直徑取mm),故R1=m)。論文參考,截污管道。如下圖示:
2.3、工作坑施工方案
每段管道牽引需要挖掘2個工作坑,包括入口工作坑、出口工作坑。均采用機械挖掘,采用密扣鋼板樁支護。
入口工作坑是為了檢測鉆桿的鉆進角度和旋轉扭動等工作狀態而設的工作坑。在鉆機前面6~10m處挖掘。尺寸為寬×長=1.5×6m,挖深由地面漸變到深4.5m。
施工工序為:破除路面→打鋼板樁支護→挖土→清運余泥→工作坑圍蔽。
人工挖泥過程注意不要損壞人行道的地下管線。
出口工作坑是回拖時提供排水管入洞工作坑,出口工作坑尺寸和施工方法與入口工作坑相同。
2.4、鉆進技術方案
導向鉆機的主要部件為:輪式鉆機、操作系統、動力站、液壓系統、鉆頭、鉆桿等,對照安裝使用規范進行安裝。
鉆機運到現場必須先錨固穩定,鉆機如果錨固不穩,將會發生功率損失或者功率作用在機器身上,造成機器和人的傷害。鉆機是依靠地錨座和后支承與地基固定的,安放鉆機前應先平整場地,根據預先設計的的鉆機傾斜角度進行調整,依靠鉆機動力將錨桿打入土中,使后支承和前底座錨與地層固結穩定。論文參考,截污管道。
導向鉆進原理:鉆機的鉆頭的一側為斜面的鴨舌形狀,鉆頭通入高壓水射流切割土體,若鉆頭旋轉和加壓鉆進同時進行,由于四周受力方向均一,鉆頭呈直線鉆進;若只加壓鉆進而鉆頭不旋轉,由于受到斜面的反作用力,鉆頭則朝斜面法線反方向鉆進,實現造斜鉆進。
鉆桿軌跡的第一段是造斜段,控制鉆桿的的入射角度和鉆頭斜面的方向,緩慢給進而不旋轉鉆頭,就能使鉆頭按設計的造斜段鉆進。鉆頭到達造斜段完成處,接下來的是排水管流水段的鉆進。旋轉鉆頭,并提供給進力,鉆頭就能沿水平直線鉆進,由于在鉆頭位置安裝了最先進的探測儀器,在鉆進過程中通過地面精密接收儀器,通過接收儀器數據調整鉆頭角度,使得鉆進按照流水線標高路線前進。到達出口工作坑,完成鉆孔工序。
2.5、回拉敷設管道
擴孔成功到1000mm后,可以進行回來管道工序。在回拖前要進行管線連接的工序,用熱熔法將雙壁纏繞管連接成與成孔長度相當的管道。準備好后,將管道與擴孔器相連,回拉將管道牽引進孔洞內。論文參考,截污管道。
2.6、檢查井
對于每一牽引管道段內的檢查井采用豎井人工挖孔護壁作業法進行砌筑。論文參考,截污管道。放樣放出檢查井位置后,采用逆作法,每一節段的高度控制在1m以內,開挖到管道位置后再進行砌井施工。井壁和護壁之間空隙用中粗砂灌水填充。
3、結束語
現在社會正處于高速發展階段,為滿足社會發展的各市政功能要求,每年需敷設、修復大量的公用管道(如雨、污排水管道、通訊光纖、供水管道、電力電纜等),這些管道往往沿著城市現有道路敷設,如采用傳統的明挖敷設法,必對人們的日常生活和生產造成嚴重的影響。隨著人們環境保護意識的增強,定向鉆牽引等非開挖敷設地下管線的工藝將得到大力的運用與發展。
本工程成功采用了HDPE雙壁纏繞管定向鉆牽引施工技術,不但保證了工期,確保了工程的安全,更最大限度減少了工程對周邊道路的影響,取得了良好的社會和經濟效益。
參考文獻:
[1].趙明華,盧華峰,秦雙樂,定向鉆穿越施工控制方法[J].武漢工程大學學報.2009.(05)
[2].賈向英.排水工程水平定向鉆非開挖施工技術[J].山西建筑.2009.(02)
【關鍵字】自動化儀器儀表發展現狀趨勢
中圖分類號:P335+.1文獻標識碼: A 文章編號:
一、自動化儀器儀表的簡介
1. 自動化儀器儀表的定義
自動化儀器儀表是用于化學、物理方面的技術工具和設備,可以檢出測量各種物理量、物質成分。從廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞等功能。顯微鏡、望遠鏡能使人們擴展自己的視野,體溫計能讓人們測量自己的身體的溫度;此外,還有一些儀器儀表如磁強計、射線計數計具有特殊功能,可以感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的數據因子。
自動化儀器儀表又被稱作信息機器,因為它的主要功能是信息形式的轉換,可以將輸入信號轉換成輸出信號。信號按時間域或頻率域表達,信號的傳輸則可調制成連續的模擬量或斷續的數字量形式。
2. 自動化儀器儀表的分類
自動化儀器儀表是多種科學技術的綜合產物,有很多種類,有的按用途分類,有的按功能分類,不同的分類方法對應著不同的產品,本文主要介紹兩種分類方法。
(1)按不同用途來分類
儀器儀表有各種用途,有的用在運輸上,比如汽車儀表、拖拉機儀表;有的用在航空上,比如船用儀表、航空儀表;有的用在地質上,比如地質勘探測試儀器、地震測試儀器;另外隨著科學技術的發展,很多儀器儀表應運而生,比如教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。
(2)按不同功能來分類
隨著我國自動化技術的成熟和各種行業的需要,產生了各種功能的儀器。比如工業自動化儀表按功能可分為檢測儀表、記錄儀表、計算儀表等;檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表等。
二、我國自動化儀器儀表行業發展的現狀
自動化的內容在近10 年來隨著電子信息技術和光電技術等相關學科的發展而發生了許多變化。從縱深上講,可以涵蓋從最底層的自動化感應部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設備、各種執行機構等到自動回路調節器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統到綜合優化調度與協調系統和企業綜合管理信息系統等。從應用的行業性質上分,自動控制系統可以分成以流程過程控制為主的過程控制系統(如各種DCS、回路調節系統等) 和以運動和傳動控制為主運動控制系統( 各種邏輯控制PLC 和傳動控制系統如CNC 等,工業自動化儀器儀表主要是針對自動控制系統而言。
2002 年我國工業自動化儀表制造業共有309 個企業,實現工業總產量136.24 億元,銷售收入133.75 億元,利潤總額8.99 億元。行業綜合水平總體上達到國際八十年代水平。30%的產品實現了數字化,達到國際八十年代末期水平; 約15%的產品實現了智能化,達到國際九十年代水平。品種門類較為齊全,有一定的成套能力。可能承接60 萬千瓦火電站、核電站、30 萬噸合成氨、30 萬噸乙烯、500 萬噸煉油、10000 立方米空分、4000 立方米高爐、120 噸轉爐、日產30 萬立方米城市煤氣站、日處理40 萬噸污水、日產5000 噸水泥等大型工程的控制系統和儀表成套項目。
三、當前的儀器儀表技術存在的主要問題
儀器儀表行業技術發展雖然迅速,但較國外先進的高性能、高實用性的領先技術比起來,我們還存在著10~15年的差距,當前的儀器儀表技術還存在著一定的問題:
1、自主創新成果比例過少,應用技術不足
我國儀器儀表行業的初期是通過引進國外的先進技術,近幾年,也有不少科技型企業加大了自主研發力度,但從總體上說,自主創新的成果還是非常少,并且技術的實用性欠缺。對于一些關鍵核心工藝加工制造技術力量非常薄弱。產生這種現象的原因是因為中外合資與先進技術引進與自主研發嚴重脫軌。
2、中低檔產品居多,研發投入不足
我國現階段的儀器儀表產品較國外比較,大部分都屬于中低檔產品,產品創新能力弱,高端精準儀器儀表數量非常少。其原因是現階段的儀器儀表行業缺少對于高端檢測、數字化精進技術人才,限于各大企業和單位的指導思想和投入規模,研發投入也不夠,包括設備資金、人才培養等各方面的投入。
四、我國自動化儀器儀表的發展趨勢
近年來,經濟全球化的發展要求技術的全球化,計算機和智能機器的發展對儀器儀表的發展有很大的促進,我國應該在現有的技術基礎上,借鑒國外的微電子技術,掌握關鍵技術,生產更多國有品牌,提升國際競爭力。我國自動化儀器儀表技術的發展前景廣闊,與國際自動化儀器儀表的發展相比,可以分為智能化、高精度化和網絡化等趨勢。
1. 智能化
智能化技術是儀器儀表的一種發展趨勢,與國外產品相比,國內產品在智能化方面有很多不足,我國儀器儀表在智能化方面與國外存在明顯差距,因此,我國應該加大創新力度,改變創新模式,在智能化方向改革創新。自動化儀器儀表的智能化是指采用大規模集成電路技術、接口通信技術,利用嵌入式軟件協調內部操作,使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產品可以很好的自主調節控制,利于信號的傳遞,提高了工業效率,更能適應國際技術的發展。
2. 高精度化
自動化儀器儀表對技術要求很高,只有高度精密化才能提升我國產品的核心競爭力。國外很多儀器儀表產品具有高精度化的特點,我國的產品在這方面明顯落后,因此提高儀器儀表的精密是大勢所趨,也是應對國際激烈競爭的必然選擇。當前的重點是研究和發展多維精密加工工藝,精密成型工藝,球面、非球面光學元件精密加工等工藝。
3. 網絡化
在國外市場以現場總線技術為代表的數字通信網絡技術得到了快速發展,但是我國自動化儀器儀表在總線技術方面還不完善,許多產品功能還不完備,核心技術的掌握也差強人意,因此,網絡化是我國自動化儀器儀表的發展趨勢和方向。發展網絡化就要充分利用計算機數字化通信技術,完成信息的轉換,構造一個龐大的信息化網絡,這樣信號流通順暢,更能提高生產效率。
總結
自動化儀器儀表是很多自動化元件組成的,包括各種功能的自動、智能和微型技術工具。儀器儀表有不同的用途,對應的功能也不同,有的具有測量、顯示功能,有的具有記錄、報警功能。近年來隨著經濟的發展和科學技術的進步,微電子、計算機、網絡通信等日新月異發展的新技術對自動化儀表產生了深遠的影響。我國自動化儀器儀表發展歷史久遠,隨著新技術的出現不斷出現新的儀器,對我國經濟的發展起了很大的促進作用,從目前來看,我國自動化儀表技術發展迅速,但與國際上比起來還是有一定的差距。自動化儀表的改進有重大的應用前景,我國應該加大資金扶持力度,轉變創新方式。
【參考文獻】
[1]杜天旭.謝林柏儀器儀表的發展歷程及趨勢[期刊論文]-重慶文理學院學報(自然科學版) 2009(4)
[2]趙群.張翔.謝素珍.李輝自動化儀表與控制系統的現狀與發展趨勢綜述[期刊論文]-現代制造技術與裝備2008(4)
[3]唐公濤.尹升寶淺談工業自動化儀表的發展趨勢[期刊論文]-科技創業家 2011(4)
[4]周駱斌.馮冬芹.褚健工業自動化儀表的發展趨勢[期刊論文]-電工技術雜志 2004(3)
【關鍵詞】地方本科院校;測控技術與儀器專業;畢業設計;教學改革
引言
畢業設計工作是人才培養環節中最重要的一環,是本科生運用自己所學的基本理論、基本知識和基本技能解決實際問題能力、獨立工作能力和創新創業能力的重要途徑,是一個知識深化和升華的關鍵教學過程,也是對學生大學四年的學習效果、學習成果和創新創業能力等綜合素質的全面檢驗[1]。本文基于地方本科邵陽學院技術應用型人才的培養目標,根據測控專業的培養模式及學校與地方實際情況,有針對性地探索新的畢業設計模式力求符合人才培養規律、適合當前社會現狀。為了進一步提高本科生畢業設計的教學質量,逐步完善各項質量管理制度,提高學生的畢業設計質量,促進技術應用型人才的創新、創業能力的培養。下面主要是多年指導本科畢業設計的實踐體會。
1測控專業畢業設計特點
測控專業是儀器科學與技術一級學科中唯一的本科專業,伴隨科學技術的發展、尤其是超大規模集成電路和傳感檢測技術、計算機技術、通信技術的快速發展,測控技術領域也同樣發生了較大變化。由最初的純機械結構、機電結合、機光電結合等簡單結構逐步發展為集傳感檢測技術、計算機技術、通信技術、電子信息技術、現代光學、精密機械等高新技術于一體的復雜工程系統,其工程應用也從檢測數據采集、結合超大規模集成電路技術逐步轉變為信號發生、信號采集、信號傳輸、信號調理以及自動控制過程為一體的復雜測控系統[1-8]。尤其是二十一世紀以來,隨著計算機技術的飛速發展、更新換代的周期越來越短,加上網絡通信技術、算法軟件技術、工業新材料的微納米技術的蓬勃發展,測量與控制技術、儀器儀表技術也有轉向微型、網絡型、虛擬型和智能型的發展趨勢,從而使儀器科學和其他多學科技術相交叉、相融合的屬性日趨明顯。邵陽學院作為地方本科院校,主要培養適應地方經濟建設和社會發展需要的,具有從事信息檢測、處理、控制及儀器儀表分析、設計、運行、維護、管理、教育工作的基礎扎實、實踐能力強、綜合素質高、具有創新意識的應用型高級專門人才。針對培養目標,測控專業課程設置力求從知識技術、素質能力等方面構建專業課程體系,該體系的基本框架如圖1所示。強化學生專業素養和創新創業能力的訓練與培養,構建了“課外研學”和“工程實踐”兩類“3+1”實踐教學體系。課外研學分為社會實踐、技能考核、科研訓練加創業實踐;工程實踐由基礎實踐、專業實踐、工程設計加工程師執業技能訓練(如圖2所示),兩類實踐訓練形式上互為補充,內容上互相滲透。
2對邵陽學院測控專業學生畢業設計的探索與成效
2.1畢業設計的選題和開題
從2013屆到2017屆測控畢業的學生來看,每屆學生的選題工作從前一年的11月開始,盡量要求教師結合自己的科研項目進行命題,參加各種學科競賽學生也可以利用優勢,在教師的指引下把自己感興趣的項目作為畢業設計課題,在選題方面,選題程序采用“指導教師出課題--教研室審題--學生、教師雙向選擇--指導教師下達任務書—院里審核”的程序。四年的實踐中,共征集論文題目大于學生選題人數的25%,保證學生一人一題,為學生選題提供了較大的空間。這些課題結合了教學、科研、生產實際的需要,切實做到了與理論研究、應用研究、技術開發、工程設計緊密結合,具有一定的理論價值和實用價值。開題工作一般在前一年的年底完成,保證學生有充足的時間和精力去查閱資料、設計技術方案、完成開題報告。前期要求每一位準畢業生必須進行開題報告答辯,由答辯小組成員集體評議設計方案的可行性、保證學生有一個正確的努力方向。
2.2校企聯合指導畢業設計
部分學生在畢業設計之前或者設計期間已經和企業或者公司簽訂了三方協議,用人單位要求準畢業生到公司去一邊在公司崗前培訓、做工程項目的同時完成畢業設計,對學生而言也是十分樂意的事,她(他)們可以工作拿到薪水,同時又能順利完成畢業設計。甚至有些公司還會在工作經費、儀器設備、項目場地和技術力量上給予相應的支持政策。已簽約的學生對公司而言,是公司未來的員工,是公司的新鮮血液,從政策、人力、財力上進行支持,是培養員工的主人翁精神。增強企業的育人社會責任感,對企業和學生而言是雙贏。校企聯合指導畢業設計一般采用雙方共同指導,模式主要以公司企業為主導、學校教師為輔助。通常設計題目由企業提供,學校和企業協商確定,校內教師一般負責設計過程管理,審核設計的進度和各階段完成情況;學生設計的具體內容一般由企業技術人員進行詳細的指導并提供相應的技術資料,協調畢業生與現場人員、相關公司之間的關系。校企聯合指導學生完成畢業設計,既可以增加校內教師了解公司企業的機會,了解行業的最新技術動態,又可以提高教師的解決實際復雜工程的能力,提升教師科研能力。近四年來測控技術與儀器專業和校外公司聯合指導畢業設計的準畢業生人數呈現逐年增加的發展趨勢。
2.3落實三個階段的檢查
畢業設計工作學校一般有前期、中期、后期檢查工作,相應地各院系、教研室配合學校檢查,先行進行自查。前期:重點檢查設計任務書是否按時發給學生,任務書的填寫是否符合學校規范、任務書中的技術指標是否合理,開題工作的具體情況,包括學生是否進行了開題報告的答辯,是否有記錄,開題報告格式是否符合要求,設計方案是否可行。指導教師的指導記錄是否屬實。中期:重點檢查指導老師的指導記錄情況,學生的畢業設計進度是否拖后,學生的中英文翻譯完成情況,文獻綜述、設計的方案、圖紙等畢業設計(論文)過程材料,及時發現問題,并采取切實可行的措施盡快解決。后期:重點檢查畢業設計的答辯情況、學生的畢業設計質量,包括附件材料的簽字,設計指標是否完成,設計內容合理性,格式的規范性,考評答辯相關材料審查。近四年測控專業的實踐表明,及時檢查對設計過程中出現的問題能夠早發現、早解決,有效地提高了畢業設計的質量,培養學生的實踐能力。
2.4嚴把考評答辯和成績關
近四屆工作相比,每一年的考核工作在上一年的基礎上有改善,基本上是執行資格審查、評閱、最終成果審查的環節前重點加了現場考評,對每一屆測控方向的學生凡是單片機、PLC及仿真類課題必須要有仿真結果或實物裝置,理論研究類課題必須要有理論推導過程及應用介紹,此環節的增加對提高學生設計(論文)成果質量起到了顯著作用。多樣化設計必須參加各項審查。學生交出的論文不出現自己以及指導教師的名字,然后交給不同的教師進行評閱,這種“準盲型”供評閱人完成評閱。評閱人與指導教師必須不同,穿插評閱不同組學生的成果,并有充足的評閱時間,可以從總體上把握學生的成果水平,對學生的成果給出客觀的評價。答辯資格審查。答辯資格審查內容包括:(1)任務書(雙面打印),(2)開題報告,(3)畢業設計日志,(4)論文報告,(5)論文(必須是完整論文1本,論文內含有比較完整的原理圖),(6)仿真或實物,(7)中英文翻譯,(8)進度考核表(要求指導教師簽字),(9)評閱表(要求指導教師寫好評閱意見),(10)其他與設計有關的資料。答辯程序和成績評定。測控專業畢業設計(論文)答辯小組組織實施。參加答辯的學生分為兩類:(1)考評和論文評閱通過指導老師推薦評優及本人申請評閱的學生;(2)從考評和論文評審通過,并且合格的但未被推優的學生中自己抽簽產生。抽簽辦法為:答辯前30分鐘抽簽,隨機從各指導老師所帶學生中,抽出30%的學生進行答辯。未被抽中的同學,成績在良好與及格之間視現場考評和論文評閱進行成績評定。推選優秀學生畢業設計(比例為10%)和不合格者(比例為至少10%)參加院級答辯。在答辯整個過程中,應詳細做好答辯原始記錄(專用記錄本),專業答辯領導小組指定專人(秘書)負責記錄,答辯時,至少要保證有5位答辯教師在現場。成績評定,需經歷三個階段:第一階段(現場考評),第二階段(論文評審),第三階段(答辯)。連續通過三個階段考核者,近兩年新增學生的畢業設計(論文)進行知網,全部通過者方能獲得及格(含及格)以上成績等級(目前成績綜合評定實行五等級:優秀、良好、中等、及格和不及格)。答辯期間,由學校督導組對各答辯小組現場答辯情況進行巡視和現場點評與指導。學生設計的最后成績由三部分構成:指導老師初評成績、評閱老師成績、答辯成績,比例是3:3:4。答辯意見不一致或者對成績評定結論有異議者,交由院答辯小組及院答辯委員會研究決定。
3結束語
本科畢業設計是學生本科學習過程的重要階段,指出了地方院校測控專業畢業設計質量中存在的主要問題,重點對畢業設計的選題、開題、中期檢查和答辯等進行過程監控。畢業設計結合教師科研項目,實現產學研結合,提升測控專業學生的技能,培養創新創業型人才。
參考文獻:
[1]馮旭哲,陳建云,明德祥.測控技術與儀器專業本科畢業設計研究與實踐[J].高等教育研究學報,2011.34(1),86-88.
[2]李雅峰,郗濤,張宏杰.測控技術與儀器專業畢業設計改革與創新性探索[J].中國電力教育,2013,(22),181-183.
[3]牛金星,申杰,李恒燦.關于測控技術與儀器專業本科生畢業設計的思考[J].科技創新導報,2011(27).248
[4]馮飛飛.提高測控技術與儀器專業學生畢業設計(論文)質量的思考[J].產業與科技論壇,2010,9(10).180-181,183
[5]馮梅琳,何學文,羅小燕,等.基于CDIO理念的測控專業實踐教學創新體系[J].實驗室研究與探索,2014(3).180-184
[6]宋愛國,吳涓,崔建偉.測控技術與儀器專業學生工程意識培養與創新教育的探索[J].中國大學教學,2012(1).41-43
[7]唐鴻儒,吳桂峰,束長寶,等.測控專業實踐能力培養與訓練體系建設[J].電氣電子教學學報,2012(2).77-79