光學工程論文范文10篇

時間:2024-05-09 16:22:01

導語:這里是公文云根據(jù)多年的文秘經(jīng)驗,為你推薦的十篇光學工程論文范文,還可以咨詢客服老師獲取更多原創(chuàng)文章,歡迎參考。

光學工程論文

國家不能只收獲論文宣傳

現(xiàn)在是新中國成立以來科研環(huán)境最好的時期。但在從趕超型國家發(fā)展為創(chuàng)新型國家的關健時期,一些不適應科學發(fā)展的問題,如果得不到很好解決,必將影響甚至制約科技創(chuàng)新和發(fā)展。

目前有相當一部分科研人員,他們的科研目的不是為國家解決重大發(fā)展問題,而是為了寫論文、發(fā)表文章?,F(xiàn)在的科技界,太強調論文了,有了能被SCI或《工程索引》數(shù)據(jù)庫收錄的論文,就可以申請“杰青”、評教授,甚至參與院士評選。還有在各種評審中,出現(xiàn)了太多不符合實際情況的浮夸,比如有的評審項目距離國際水平還有很大差距,卻要寫上“達到國際先進水平”;有的項目明明沒有取得什么重要進展也要寫上有“重大進展”等等,目的就是忽悠國家,忽悠自然科學基金委,忽悠863、973。

為什么會這樣?首先,評審制度不嚴格是造成這種情況的主要原因。一些人把是否能獲得國家級大獎作為參評院士的條件,拼命甚至不擇手段爭取獲獎,導致國家級獎勵質量下降,有些科技進步獎、發(fā)明獎名不副實。其次,懲罰力度不夠。當發(fā)現(xiàn)有違學術道德的行為時,事后追究、懲罰不夠。有些科研人員多途徑申請項目,爭取到很多經(jīng)費,但實際的研究內容只有一個,應該說這是對國家資源的一種浪費。這種現(xiàn)象較為普遍,但到目前為止還沒有辦法制止。問題還是出在評審制度不嚴。

現(xiàn)在的科技項目立項,很多是各級管理人員有實質性的決定權,專家評審機制越來越流于形式。評審太過頻繁,以至于評審質量下降,甚至科技界也出現(xiàn)了“評審專業(yè)戶”的現(xiàn)象;科技評價缺乏真正的學術評價,現(xiàn)行的獎勵制度已成為一些官員追求政績和一些科技人員獲取名利的渠道。

再有,鄧小平同志領導科教工作時,表示要當好科學家的“后勤部長”。而現(xiàn)在,我們一些科技部門不是為科學家服務,而是把自己變成了“指揮員”領導科學家工作。

科學問題還是要由科學家做主,要征求科學家的意見。比如一些科研專項、課題,搞“時間節(jié)點”,把它弄成了一條“生產線”,用指揮生產的方法來指揮科研項目,原因就是行政指揮過度。

查看全文

物理教學多維度改革與實踐

[摘要]在新工科及雙一流建設的背景下,教師需探索出一套適合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的行之有效的大學物理教學方案:以培養(yǎng)學生提出問題、分析問題與解決問題的能力為基本目標,以解決實際問題為載體學習科學研究的方法,在物理教學中激發(fā)學生的內在學習興趣,提高學生自主學習的意識與潛能,培養(yǎng)學生研究性學習能力與創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年的教學實踐證明,建立教、學、實踐“一體化”的新型教學模式,不僅能促進學生知識應用能力的提高,也能促進學生研究性創(chuàng)新能力的提高。

[關鍵詞]研究性學習;創(chuàng)新能力培養(yǎng);物理教學模式

近年來,國家對工程人才的要求越來越高,需求越來越大,工程教育改革迫在眉睫?!靶鹿た啤苯ㄔO在這樣的背景下應運而生。新工科的內涵是以立德樹人為引領,以應對變化、塑造未來為建設理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享為主要途徑,以期培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才。同時,世界一流大學和一流學科建設,簡稱“雙一流”,是中共中央國務院做出的重大戰(zhàn)略決策,亦是中國高等教育領域繼“211工程”“985工程”之后的又一國家戰(zhàn)略,有利于提升中國高等教育綜合實力和國際競爭力,為實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興的中國夢提供有力支撐。為實現(xiàn)“新工科”建設和“雙一流”建設目標,高校的主要任務就是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才及提升科學研究水平。高等教育的根本任務是人才培養(yǎng),即不僅要培養(yǎng)高素質、厚基礎的人才,更要培養(yǎng)具有實踐能力與研究性創(chuàng)新型的高質量人才。學生是學校培養(yǎng)的主體,教學工作要以學生為主開展。因此,以人才培養(yǎng)為目標的一切教學活動應以學生為中心是學校教學行為的一個基本教學理念。“以學生為中心”的教學本質應該是在教師指導下的學生自主型研究性的學習,這一模式強調在教師引導與激勵下的學生自主學習、創(chuàng)新實踐和綜合發(fā)展。其核心是充分激發(fā)學生內在學習興趣和動力,教師不僅傳道、受業(yè)、解惑,更肩負激發(fā)學生主動探究興趣、培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的重任。因此,教師應對課程講授方式開展多模式的改革與嘗試,以促進高等教育進入全面提高質量、內涵建設、協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展階段。同時,創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是落實科學發(fā)展與實現(xiàn)科技強國戰(zhàn)略的迫切需要,是21世紀中國高等教育改革的熱點與重點問題。德國大學將科學研究引進教學過程的改革使德國在幾十年內一躍而成為擁有世界上最先進大學制度的國家。美國大學創(chuàng)造性地繼承了德國大學的做法,建立了歷史上第一所研究型大學——約翰·霍普金斯大學,更加強調研究在大學教學中的地位和作用。但是由于長期以來研究型大學過分強調教師的研究,以及高等教育大眾化的到來等原因,導致了教學與研究從統(tǒng)一走向分離,出現(xiàn)了重科研輕教學、知名教授極少給本科生上課、學生解決實際問題的能力下降等現(xiàn)象。后來美國開始重構大學本科研究型教育,各個大學紛紛創(chuàng)設或者擴展原有本科教學計劃,形式多種多樣,如MIT的大學生研究計劃、獨立活動計劃、工程實習項目、綜合研究項目、回歸工程計劃以及新生研究指導計劃等。近年來,歐洲研究型大學逐漸認識到,大學的科學研究必須與本科教育緊密結合,本科生教育不能孤立于研究活動之外,應該成為大學不可分割的組成部分。我國研究型大學近年來在課程教學和實踐教學等方面開展了本科研究性教學的實踐活動,如清華大學實施本科生“學生研究訓練”,浙江大學增設綜合性、研究型、項目化課程及實施大學科研訓練計劃等。物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用及其轉化規(guī)律的學科。它的基本理論滲透到自然科學的各個領域,應用于生產技術的許多部門,是自然科學和工程技術的基礎。以物理學基礎為內容的大學物理課程,是高等學校理工科學生一門重要的通識性必修基礎課,該課程所講授的重要的基本概念、基本理論和基本方法是學生科學素質的重要組成部分,是一個科學工作者和技術人員所必備的。大學物理蘊含著極其豐富的創(chuàng)新思維,從古希臘的亞里士多德、阿基米德到伽利略、牛頓,再到近代物理的普蘭克、愛因斯坦等,這些物理學家們的創(chuàng)新性思維推動了人類科學的進步。正如主席指出,當前世界正處在新科技革命和產業(yè)革命的交匯點上,科學技術在廣泛交叉和深度融合中不斷創(chuàng)新。而我國能否從科技大國走向科技強國的關鍵在于人才培養(yǎng)的質量高低,而大學物理教學在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面應該發(fā)揮獨特的重要作用。雖然近些年隨著大學物理教學改革的不斷深入,大學物理教學在教學內容、教學方法和手段等方面都有了很大的改進和提高,但是仍存在許多不足,無法滿足新工科背景下人才培養(yǎng)的需要。教學內容上,盡管大多高校都加強了近、現(xiàn)代物理內容的教學,但在用現(xiàn)代物理觀點審視和改革經(jīng)典物理、用普通物理方法闡述近代物理以及在經(jīng)典物理中增加應用技術內容等方面明顯不足,無法真正貫徹和實現(xiàn)“普通物理現(xiàn)代化和現(xiàn)代物理普通化”的思想,更不利于培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力。在教學方法和手段上,盡管大多高校都嘗試采用了參與式、討論式、滲透式等多種先進的教學方法,但總體上仍主要以“灌輸式”方法為主,整體教學效果并不理想。針對目前大學物理教學的現(xiàn)狀,如何在教學內容、教學方法和手段、提高教師工程素質等方面進行全方位改革,真正發(fā)揮大學物理課程在培養(yǎng)和提高學生創(chuàng)新能力與科學素質方面的優(yōu)勢,實現(xiàn)大學物理在跨界復合人才培養(yǎng)上的支撐指導作用,是目前我國高等學校新工科建設面臨的緊迫任務。因此,本文從大學物理“教什么”“怎么教”兩個核心層面,探討新工科背景下跨界創(chuàng)新人才培養(yǎng)及各個專業(yè)工程教育認證對大學物理教學提出的要求,以及與之相適應的改革,以便促進大學物理整體教學水平的不斷提高。

一、教與學模式的改革——研究性教學模式

(一)問題導入式教學模式

學習始于學習者的注意,而影響注意的一個重要因素就是興趣,興趣是學生積極探究某些事物產生與發(fā)展的動力。一個實際生活中的問題可以很好地激發(fā)學生的興趣與好奇心。我們改變了傳統(tǒng)的教學模式,采用以問題研究為導向,圍繞系列綜合物理現(xiàn)象展開物理教學和實踐的教學模式。例如:圍繞“望遠鏡”相關現(xiàn)象,將單透鏡望遠鏡、伽利略望遠鏡、開普勒望遠鏡的制作和幾何光學、波動光學中光學成像的放大率、清晰度、分辨率等相關知識相結合展開學習;圍繞“氣球降溫——冷氣球”和“熱表面水珠的萊氏星星”現(xiàn)象和形成機理,將熱學中體積功、熱傳遞、熱力學第一定律、熱力學第二定律和流體相關的基礎知識和實踐相結合……近5年來,我們總結了80多個這樣具有代表性的趣味現(xiàn)象及其相關的理論和實踐教學方案,在教學中鼓勵引導學生去思考實際問題的物理本質,把所學物理學原理與實際生活相結合,即從如何分析問題到對實際問題進行簡化近似、建立數(shù)學模型和概念模型,再到運用相應物理學原理來解決問題等一系列分析處理方法。學生反映這樣的教學模式使自己很容易理解所學物理學的各項原理,再也不需要生硬地記憶各種定律的公式了。

查看全文

提高青年教師教學水平的手段探索

論文關鍵詞:講課比賽青年教師教學設計多媒體教學

論文摘要:以青年教師講課比賽作為特殊的教研活動,既滿足了青年教師展現(xiàn)自我的要求,又實現(xiàn)了對青年教師教學技能的集體輔導。青年教師參與的主動性、積極性高,課堂教學水平提高快,教學設計、多媒體教學都有長足的進步.

近年來引進的青年教師大多具有博士學位,專業(yè)知識基礎較深厚,但沒有經(jīng)過系統(tǒng)的高等教育理論學習,缺乏教學上的嚴格訓練,在教學實踐初期存在許多不足。中國計量學院與其他高校一樣對青年教師的培養(yǎng)也十分重視,制定了一系列政策和措施對新教師實行崗前培訓,建立了導師制,健全了學校和分院兩級教學督導機制,開展生評教活動等。這些措施對青年教師的培養(yǎng)發(fā)揮了較好的作用,但在實踐中也暴露出一些問題,例如教育理論培訓的內容過于理論化、抽象化,不能解決在實踐中出現(xiàn)的問題;老教師因教學科研壓力也難抽出很多時間與青年教師進行交流。因此,青年教師教學技能的培養(yǎng)問題沒有得到根本解決。

近三年以來中國計量學院以講課比賽的形式讓青年教師進行講課演練,取得了較好的效果。在學校每年組織的青年教師講課比賽中都能抱獎而歸,學生評教的得分也穩(wěn)步提高,在測評優(yōu)秀的名單中,青年教師已超過一半,有三分之一的青年教師獲得了教學質量優(yōu)秀獎。

一、講課比賽成為鍛煉新教師的有效形式

學校每年舉辦青年教師講課比賽,比賽分預賽推薦和決賽兩個階段,從報名到?jīng)Q賽大致需三到四個月,持續(xù)時間較長,這有利于我們借講課比賽鍛煉年輕教師。學校要求每位年輕教師至少參加一次講課比賽,并做好動員工作。青年教師參與積極性很高:生評教中得分高的教師滿懷信心爭取獲獎,而得分低的教師渴望通過比賽改變自己的形象。在推薦、選拔和決賽前學校會組織多場講課演練,每次演練年輕教師都要參加,并安排老教師點評指導。每次選手講完課之后,討論都十分熱烈,從開場白到結束語,從選手不經(jīng)意的口頭禪、不太優(yōu)雅的小動作,到聲音語速的控制、跌宕起伏的情節(jié)設計,從多媒體課件的制作技巧到教學重點難點的把握,無所不談。青年教師們每次比賽前都投入大量精力,賽前找導師或學生演練。因此,講課比賽結束后,參加比賽的選手在教學技能方面都有明顯的進步。

查看全文

工程碩士教育的反思

一、工程碩士教育的背景

1.全國工程碩士教育現(xiàn)狀工程碩士是我國專業(yè)學位碩士中的一種學位類型。專業(yè)學位是相對于學術性學位而言的學位類型。專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)目標是掌握某一專業(yè)(或職業(yè))領域堅實的基礎理論和寬廣的專業(yè)知識、具有較強的解決實際問題的能力、能夠承擔專業(yè)技術或管理工作、具有良好的職業(yè)素養(yǎng)的高層次應用型專門人才。專業(yè)學位與學術性學位處于同一層次,培養(yǎng)規(guī)格各有側重,在培養(yǎng)目標上存在明顯差異。學術性學位按照學科設立,主要以科學研究為導向,偏重理論研究,以培養(yǎng)科研機構的研究人員和大學教師為主要目標;而專業(yè)學位以專業(yè)實踐為導向,重視應用和實踐,主要培養(yǎng)在專門技術上的高層次復合型人才。專業(yè)學位教育的突出特點是學術性與職業(yè)性緊密結合。獲得專業(yè)學位的人,主要從事具有明顯職業(yè)背景的工作。我國專業(yè)學位教育制度的設立為社會建設培養(yǎng)了大量高層次、應用型專門人才。截至2010年,我國工程碩士培養(yǎng)單位數(shù)共計241家,涵蓋40個工程領域。在1997年,我國僅有14個按工程領域培養(yǎng)工程碩士的試點高等學校,共招收1525名工程碩士研究生。到2009年,招收89244名工程碩士研究生,是1997年的58倍。目前,工程碩士教育已發(fā)展成為我國專業(yè)學位中涉及專業(yè)最多、招生規(guī)模最大的一種學位類型。

2.河南省工程碩士教育現(xiàn)狀河南省自2001年鄭州大學開始招收工程碩士研究生以來,經(jīng)過十幾年的建設和發(fā)展,目前已經(jīng)有13家培養(yǎng)單位招收工程碩士研究生,涵蓋工程領域32個,分別是安全工程、材料工程、測繪工程、車輛工程、地質工程、電氣工程、電子與通信工程、動力工程、紡織工程、工業(yè)工程、工業(yè)設計工程、光學工程、化學工程、環(huán)境工程、機械工程、集成電路工程、計算機技術、建筑與土木工程、交通運輸工程、控制工程、礦業(yè)工程、農業(yè)工程、輕工技術與工程、軟件工程、生物工程、食品工程、水利工程、物流工程、項目管理、冶金工程、儀器儀表工程、制藥工程。

二、中原經(jīng)濟區(qū)建設背景下工程碩士教育面臨的機遇與挑戰(zhàn)

1.建設創(chuàng)新型國家為工程碩士教育提供巨大動力2006年1月9日,國家主席在全國科技大會上宣布中國未來15年科技發(fā)展的目標為:2020年建成創(chuàng)新型國家,使科技發(fā)展成為經(jīng)濟社會發(fā)展的有力支撐。走中國特色自主創(chuàng)新道路,建設創(chuàng)新型國家,需要我國高等教育培養(yǎng)出更多富有創(chuàng)新精神的創(chuàng)新型人才。未來15年,經(jīng)濟社會的發(fā)展將為高校工程人才培養(yǎng)的發(fā)展帶來旺盛的需求,也必將成為工程人才培養(yǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略時期。

2.建設中原經(jīng)濟區(qū)戰(zhàn)略新興產業(yè)為工程碩士教育提供巨大動力2011年9月28日,國務院下發(fā)了《國務院關于支持河南省加快建設中原經(jīng)濟區(qū)的指導意見》(以下簡稱《意見》)?!兑庖姟访鞔_了在河南省即將積極培育的六大戰(zhàn)略性新興產業(yè):生物、新材料、新能源、新能源汽車、高端裝備和節(jié)能環(huán)保產業(yè)。人才是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的最關鍵要素。新興產業(yè)不同于傳統(tǒng)制造業(yè),對于人力資源的要求非常高。在新興產業(yè)發(fā)展的過程中,需要的不再是大量的廉價勞動力,而是高學歷、高素質、高水平的智能型人才。缺乏人力資源的持續(xù)供給,發(fā)展新興產業(yè)無疑是紙上談兵。河南省人才隊伍長期存在著人才總量不足、整體素質不高、結構性矛盾比較突出、分布不甚合理等現(xiàn)象。注重人才培養(yǎng),必需建立戰(zhàn)略性新興產業(yè)人才配套體系,培養(yǎng)大量掌握最新工程科學技術知識、具有跨學科與國際化視野的創(chuàng)新型工程人才。

查看全文

中韓研究生凝聚態(tài)物理教育比較研究

【摘要】中韓兩國的凝聚態(tài)物理研究生教育都具有典型的東方特點,但各具特色。本文對中國和韓國凝聚態(tài)物理研究生教育的形成與發(fā)展差異進行研究,比較了現(xiàn)階段凝聚態(tài)物理研究生教育的理論課程和實踐課程的不同。提出個人對中國研究生培養(yǎng)方面的觀點,再根據(jù)我國具體情況,提出自己的建議,希望推進我國研究生教育模式和管理的發(fā)展與完善。

【關鍵詞】中韓;研究生;凝聚態(tài);物理教育;教育模式;管理

當代的研究生教育模式,由于文化起源的不同,大致可分為西方和東方教育模式。其中,東方模式以中、日、韓為代表,受儒家思想影響較大,主要以灌輸式教育為主;西方以歐美國家為代表,以讓學生嘗試體驗,在解決難點中積累和得到結論。本文以中國長江大學和韓國東國大學的研究生教育代表,通過比較理論課程、實踐課程以及學術交流的設置,分析利弊,找到對我校及我國研究生凝聚態(tài)物理學教育的啟發(fā)。韓國半導體、凝聚態(tài)物理專業(yè),為韓國強勢專業(yè),為韓國培養(yǎng)大批人才,為韓國半導體行業(yè)的崛提供了強大的動力。同時,中國的半導體、凝聚態(tài)物理研究生教育也有長足的發(fā)展和自身的特點。但是,在半導體領域落后于韓國是不爭的事實。因此,本文從凝聚態(tài)物理的研究生教育入手,希望對我國、我校研究生教育有所啟發(fā),促進我校凝聚態(tài)物理相關教育的進步。

1.中韓研究生教育發(fā)展和培養(yǎng)目標

1.1中韓兩國研究生教育發(fā)展歷程:中、韓兩國研究生教育體制的確立,相對西方發(fā)達國家而言比較較晚。就中國而言,在新中國成立前,國內幾乎沒有研究生相關教育活動。新中國成立后,才逐漸開始有研究生的招生和培養(yǎng)嘗試。但是,發(fā)展過程也比較曲折。改革開放以來,我過研究生教育得到蓬勃發(fā)展。經(jīng)過近40年的探索和改革,我國研究生教育逐漸成熟,學科組織和課程設置等都變得更加合理。招生人數(shù)不斷擴大,為社會輸送了大量高素質人才。韓國研究生教育,開始于上世紀五十年代。韓國研究生教育制度,除了受到儒家思想影響外,還較好的借鑒了美國的教育模式。首爾大學通過借鑒美國研究生教育模式,在1959年創(chuàng)辦了韓國首個專門研究生院。為了進一步提升國民素質和國家GDP,韓國政府大力支持研究生教育,為韓國的發(fā)展培養(yǎng)了一大批高科技人才[1]。1.2中韓兩國研究生教育培養(yǎng)目標:中國研究生的大致可以分為兩大類:學術型研究生和專業(yè)型研究生。學術型研究生的培養(yǎng)以學術研究為主,注重基礎研究和學術創(chuàng)新。專業(yè)型碩士,注重技術創(chuàng)新和工程實踐。學制均為三年,研究生可以根據(jù)自身實際情況申請?zhí)崆爱厴I(yè)。從畢業(yè)要求看,要求畢業(yè)生具有系統(tǒng)的知識體系和基本的研究思路。同時,要求學生在未來的科學研究工作中能夠擔負重任,推動學科領域的理論研究與技術創(chuàng)新發(fā)展。韓國的研究生培養(yǎng)模式為“三院制”。普通研究生院以培養(yǎng)學術型人才為核心,和中國的學術型碩士類似。主要從事基礎科學研究和學習;專門研究生院則和中國專業(yè)型碩士類似,注重培養(yǎng)研究生的專業(yè)實踐能力和實踐操作能力,課程設置具有較大的實踐性,主要培養(yǎng)實踐能力較高的綜合型人才;第三類為特殊研究生院,主要招生對象主要在職人士,為其提供深造平臺,注重課程的靈活性與實用性。第三類研究生院,非常具有韓國特色,它為很多人提供了進一步深造和提高的機會,也體現(xiàn)了終身學習的理念。所以,在韓國研究生學習期間,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些白發(fā)蒼蒼的同學,非常值得中國學習和借鑒。韓國的“三院制”充分體現(xiàn)了韓國對研究生培養(yǎng)目標的廣泛性和終身教育的理念[2]。

2.中韓研究生凝聚態(tài)物理培養(yǎng)模式比較

查看全文

梯度功能材料研究論文

摘要:本文介紹了梯度功能材料(functionallygradedmaterials簡寫為FGM)的基本概念、分類、性質和制備方法的基本原理,綜述了國內外FGM的研究和應用現(xiàn)狀,提出了FGM在應用方面尚需解決的一些問題,并展望了梯度功能材料的發(fā)展前景與方向。

關鍵詞:梯度功能材料,復合材料,研究進展

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM;composite;theAdvance

0引言

信息、能源、材料是現(xiàn)代科學技術和社會發(fā)展的三大支柱。現(xiàn)代高科技的競爭在很大程度上依賴于材料科學的發(fā)展。對材料,特別是對高性能材料的認識水平、掌握和應用能力,直接體現(xiàn)國家的科學技術水平和經(jīng)濟實力,也是一個國家綜合國力和社會文明進步速度的標志。因此,新材料的開發(fā)與研究是材料科學發(fā)展的先導,是21世紀高科技領域的基石。

查看全文

梯度功能材料概念分析論文

摘要:本文介紹了梯度功能材料(functionallygradedmaterials簡寫為FGM)的基本概念、分類、性質和制備方法的基本原理,綜述了國內外FGM的研究和應用現(xiàn)狀,提出了FGM在應用方面尚需解決的一些問題,并展望了梯度功能材料的發(fā)展前景與方向。

關鍵詞:梯度功能材料,復合材料,研究進展

TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials

JinliangCui

(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

查看全文

梯度功能材料研究論文

摘要:本文介紹了梯度功能材料(functionallygradedmaterials簡寫為FGM)的基本概念、分類、性質和制備方法的基本原理,綜述了國內外FGM的研究和應用現(xiàn)狀,提出了FGM在應用方面尚需解決的一些問題,并展望了梯度功能材料的發(fā)展前景與方向。

關鍵詞:梯度功能材料,復合材料,研究進展

Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.

Keywords:FGM;composite;theAdvance

0引言

信息、能源、材料是現(xiàn)代科學技術和社會發(fā)展的三大支柱?,F(xiàn)代高科技的競爭在很大程度上依賴于材料科學的發(fā)展。對材料,特別是對高性能材料的認識水平、掌握和應用能力,直接體現(xiàn)國家的科學技術水平和經(jīng)濟實力,也是一個國家綜合國力和社會文明進步速度的標志。因此,新材料的開發(fā)與研究是材料科學發(fā)展的先導,是21世紀高科技領域的基石。

查看全文

航空航天人才培養(yǎng)教育研究

1航空航天學科專業(yè)設置

1.1MIT航空航天學科專業(yè)設置MIT的航空航天專業(yè)是美國同領域中最有名的專業(yè),其人才培養(yǎng)理念和課程設置舉世聞名[3]。MIT在1959年成立航空航天系(TechnologyDepartmentofAeronau-ticsandAstronautics),分屬于工學院。在20世紀70年代早期,航空航天系建立起統(tǒng)一的工程課程體系,包括靜力學、固體力學、材料學、動力學、流體力學、熱動力學與推進、線性系統(tǒng)等。注重各課程之間的內在聯(lián)系,同時強調作為本領域的領導者需要考慮技術解決方法與經(jīng)濟、政治、社會、環(huán)境需求和社會約束之間互相關系的理念[4]。在21世紀初,科學知識與工程實踐相結合逐步形成現(xiàn)代工程理論體系,航空航天系對課程體系進行了徹底改革,經(jīng)過兩年的全面發(fā)展,形成一種全新工程教育理念和實施體系[5]———CDIO,CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate),這對MIT產生了根本而持久的制度影響,更廣泛地影響了全美工程教育,其航空航天學科從20世紀90年代起連續(xù)多年位居全美工科第一。獨特的航空航天工程教育不僅促進了科技創(chuàng)新與發(fā)展,也引領著世界工程教育的改革方向,對美國在航空航天領域走在世界的前列起著極其重要的作用。學生在航空航天工程(AerospaceEngineering)和工程學(Engineering)經(jīng)過4年學習,將獲得理學學士學位(BachelorofScience)。工程學是航空航天工程的一個補充,對多學科關聯(lián)的工程技術領域如機器人與控制、計算工程、力學或工程管理等有更深入、更廣泛的理解,由ABET(AccreditationBoardforEngineeringandTechnology)工程認證委員會授予學位[6]。航空航天系設有航空與航天科學工程和航空與航天信息科學工程兩個本科專業(yè)方向[7]。1.2國內綜合性大學航空航天學科專業(yè)設置航空航天是工程性極強的行業(yè),集中了許多尖端技術,涉及機械、電子、光學、信息科學、計算機技術、材料科學等高新技術,是一個極其龐大、復雜、綜合的系統(tǒng)工程,依賴于多學科背景知識的支撐。根據(jù)教育部高等教育司頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012年)》[8],航空航天類分屬工學學科門類,基本專業(yè)包括航空航天工程、飛行器設計與工程、飛行器制造工程、飛行器動力工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程等5個專業(yè);特設專業(yè)包括飛行器質量與可靠性和飛行器適航技術兩個專業(yè)。在《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006—2020年)發(fā)展目標提到生物、材料和航天等領域的前沿技術達到世界先進水平,大型飛機、載人航天與探月工程被列入16個重大專項,空天技術也被列入前沿技術中[9]。顯示出中央對我國航空航天事業(yè)發(fā)展的高度重視,給原來航空航天的高校帶來了巨大的發(fā)展機遇。原航空工業(yè)部時期的六大高校:南京航空航天大學、北京航空航天大學、南昌航空大學、沈陽航空航天大學、鄭州航空工業(yè)管理學院和西北工業(yè)大學。哈爾濱工業(yè)大學始終保持航天特色,航天學院是1987年經(jīng)國家航天工業(yè)部批準成立,原隸屬于工業(yè)和信息化部。在辦學歷史上有航空航天血統(tǒng)的高校如清華大學(2004年)、浙江大學(2007年)、廈門大學(2015年)、上海交通大學(2008年)等積極重建航空航天類專業(yè);北京大學(2008年)、電子科技大學(2012年)、中南大學(2009年)等也在各自學科特色的基礎上建設了航空航天類專業(yè)。對比MIT與我國綜合性大學專業(yè)設置,我國航空航天學科專業(yè)設置較細,除《普通高等學校本科專業(yè)目錄(2012)》設置含5個基本專業(yè)和兩個特設專業(yè)外,各綜合性大學依據(jù)自身學科所長進行專業(yè)設置,專業(yè)分屬的學院也有差異,如西北工業(yè)大學航空學院飛行器控制與信息工程、航天學院探測制導與控制技術、哈爾濱工業(yè)大學航天學院工程實驗班的工程力學和復合材料與工程兩個專業(yè)方向等。在一定程度上來說,專業(yè)設置的具體化對專業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)揮了積極促進作用,為我國航空航天領域發(fā)展解決了工程技術人才的基礎供給問題。然而,專業(yè)設置過于具體化不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),適應國家發(fā)展戰(zhàn)略要求,改革人才培養(yǎng)模式已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢。目前,我國高校招生已逐步按學科大類招生,如在2017清華大學年打破院系和專業(yè)壁壘,將所有本科專業(yè)劃分為數(shù)理類、人文與社會類、機械、航空與動力類等16個大類進行招生。按學科大類招生將改變原有的教學和人才培養(yǎng)模式,使學生可以根據(jù)自己的能力和興趣學習,從而形成寬基礎、交叉復合的知識結構,有利于專業(yè)深入和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這符合航空航天高技術產業(yè)應用要求,契合對工程領軍人才和具有開創(chuàng)探索精神的工程精英人才的時代要求。

2航空航天學科教育課程體系

2.1MIT教育課程體系典型的課程體系結構有兩種:一類是層次化課程體系,循序漸進、邏輯性強。另一類是模塊化課程體系,能夠突破學科專業(yè)領域的界限,滿足學生全面發(fā)展和個性發(fā)展需求。MIT的教育課程體系是典型的模塊化課程體系。MIT航空航天系航空航天工程專業(yè)課程計劃如表1所示。表1MIT航空航天系航空航天工程專業(yè)課程計劃MIT的課程體系包括兩大模塊,模塊一為全校性統(tǒng)一要求課程(GeneralInstituteRequirements,簡稱GIRs),包括:(1)基礎科學課程包括數(shù)學、物理、化學和生物類;(2)人文、藝術、社會科學課程(Humanities,Arts,andSocialSciences,簡稱HASS);(3)科學與技術課程包括生態(tài)、環(huán)境、地質、結構、材料、計算機、能源等;(4)實驗課程包括數(shù)字系統(tǒng)導論實驗(IntroductoryDigitalSystemsLaboratory)、實驗項目Ⅰ(ExperimentalProjectsⅠ)、實驗項目Ⅱ(ExperimentalProjectsⅡ)、飛行器發(fā)展(FlightVehicleDevelopment)和空間系統(tǒng)發(fā)展(SpaceSystemsDevelopment),選擇其中1門。這些課程一般在前兩學年完成。模塊二為航空航天系要求課程(DepartmentalProgram),系核心課程為8門必修課程和1門二選一課程,包括計算機科學與編程導論、材料與結構、信號系統(tǒng)等。專業(yè)領域課程在至少3個專業(yè)領域選擇4門課程,包括航空動力學、結構力學、通訊系統(tǒng)等。實驗與前沿課程二選一課程是飛行器工程和空間系統(tǒng)工程,三選一課程是機器人學、實驗項目和前沿課程,包括飛行器前沿和空間系統(tǒng)前沿。非限選課課程類別較多,可任意選擇修讀,達到48個學分要求。MIT的教育課程計劃將模塊一和模塊二相結合,其中模塊一為模塊二的學習奠定基礎。模塊一開設的基礎科學和科學與技術限選課程共需完成8門課程,而開設的人文、藝術和社會科學課程也需完成8門課程,因此,科學類課程與人文素養(yǎng)課程作為模塊一的核心課程,同等重要,文理兼修得到充分體現(xiàn)。同時,從模塊一的實驗課程到模塊二的實驗與前沿課程,實踐教育在MIT的教育課程計劃中貫穿始終。實現(xiàn)了高校教育與工程實踐關系的重構———在繼續(xù)加強基礎理論學習的基礎上,向生產實踐回歸[10]。2.2國內典型航空航天學科的教育課程體系我國綜合性大學的航空航天學科課程計劃普遍采用模塊化課程體系,根據(jù)自身學科所長開設課程有所差異,但模塊設置和課程計劃大同小異。西北工業(yè)大學是我國原航空工業(yè)部老牌的綜合性大學,是唯一一所同時發(fā)展航空、航天、航海(三航)工程教育和科學研究的多學科、研究型、開放式大學[12]。飛行器設計與工程專業(yè)是西北工業(yè)大學辦學歷史最為悠久的學科之一,實力雄厚。以西北工業(yè)大學飛行器設計與工程專業(yè)培養(yǎng)方案為代表,進行航空航天學科教育課程體系介紹,表2是西北工業(yè)大學飛行器設計與工程專業(yè)的課程計劃(2015年)[13]。西北工業(yè)大學飛行器設計與工程專業(yè)的課程計劃(2015年)主要包括4個模塊:通識通修、學科專業(yè)、綜合素養(yǎng)和實踐訓練。(1)通識通修,可分為必修課程和限選課程,其中必修課程包括思想政治理論課、職業(yè)規(guī)劃與發(fā)展課程、心理成長與個人發(fā)展課程、軍事課程。限選課程包括公共通修基礎課程和分層次通修課程,其中公共通修基礎課程包括計算機類基礎課程、大學英語基礎課程類、體育類和程序設計實驗。分層次通修課程包括非專業(yè)數(shù)學類課程和自然科學基礎課程。通識通修課程一般在前兩學年完成。(2)綜合素養(yǎng),包括三航概論和藝術素養(yǎng)類課程,在藝術素養(yǎng)課程中至少選修2學分,未建議修讀學期。(3)學科專業(yè)課,包括學科基礎課、專業(yè)核心課程、學科前沿課程和專業(yè)選修課程。學科前沿課程包括學科前沿系列講座和航空航天技術概論兩門。專業(yè)選修課程根據(jù)學科方向和個人發(fā)展進行選擇,有70余門課程可供選擇,至少選修9學分,跨學科至少選修2學分。(4)綜合實踐包括畢業(yè)設計/論文、集中實踐環(huán)節(jié)和科研訓練三部分,其中集中實踐環(huán)節(jié)主要包括金工實習、認識實習、生產實習、課程設計等內容。西北工業(yè)大學飛行器設計與工程專業(yè)的課程計劃(2015年)的通識通修模塊為學科專業(yè)模塊的學習奠定基礎。特別提出的是在通識通修模塊中開設了思想政治理論類和軍事課程。這符合《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中指出:“堅持德育為先。立德樹人,把社會主義核心價值體系融入國民教育全過程”的要求。綜合素養(yǎng)課程除去三航概論的0.5學分,需修滿11.5學分,體現(xiàn)了對人文素養(yǎng)課程的重視。同時,綜合實踐形成獨立模塊,從第三學期金工實習A開始到第八學期的畢業(yè)設計/論文,每學期均有不同的實踐課程,并在第六、七學期開展了科研訓練課程。與MIT航空航天學科教育課程體系相比,我國綜合性大學航空航天學科教育課程體系改革原有層次化教育課程體系為現(xiàn)行的模塊化課程體系,注重知識、能力、素質的融合,以專業(yè)系統(tǒng)知識為核心,開設思想政治理論類和軍事課程、體育類課程、人文藝術素養(yǎng)類課程,全面提高學生綜合素質,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。以德育為先,能力為重,全面發(fā)展,使學生成為德智體全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人[14]。

3結語

從專業(yè)設置到教育課程體系設置,我國雖然存在專業(yè)設置較細,教育課程體系中課程分類過細等問題,然而我國綜合性大學航空航天學科根據(jù)自身學科所長進行專業(yè)設置和課程體系建設而各具特色。我國高校招生已逐步按學科大類招生,將改變原有的教學和人才培養(yǎng)模式,形成寬基礎、交叉復合的知識結構,有利于專業(yè)深入和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。改革原有層次化教育課程體系為模塊化課程體系,取得了長足進步。我國航空航天學科教育繼續(xù)深化改革,使學生知識、素質、能力相融合,成為德智體全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人。然而,從專業(yè)設置和教育課程體系的對比分析來看,專業(yè)設置和教育課程體系均進行了框架設定,在這種情況下,學生的能動意識和創(chuàng)新意識一定程度上受到限制和抑制。洛克希德公司的創(chuàng)新靈魂-臭鼬工廠以無比的創(chuàng)造力發(fā)展出美國國防科技中最機密、最先進的武器產品如F-117A這一世界級著名軍用飛機,正是由“自由地從事自己真正喜歡的工作”帶來的無與比倫的創(chuàng)造力。因此,學生作為未來的航空航天技術工程創(chuàng)新主體,擁有對航空航天領域持續(xù)興趣,是激發(fā)主體創(chuàng)造力的基本要素,應以學生為中心,構建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教育課程體系。

查看全文

大學物理課程教學改革研究

摘要:傳統(tǒng)的《大學物理》課程教學缺乏專業(yè)針對性、教學內容陳舊、課程體系單一,已不能適應應用技術型人才培養(yǎng)的要求。針對《大學物理》課程教學中遇到的這些問題,本文從教學內容、課程體系、教學方式和考核評價體系幾個環(huán)節(jié)進行教學改革研究,以期促進新形勢下《大學物理》課程的教學。

關鍵詞:應用技術型人才;轉型發(fā)展;大學物理課程;教學改革

國家經(jīng)濟發(fā)展方式的轉變、產業(yè)結構的轉型升級需要大量高素質、多樣化的應用型人才,向應用技術型高校轉型是新建地方本科院校走向內涵式發(fā)展的必然選擇和重大機遇。在向應用技術型大學轉型的背景下,各新建地方本科院校突出了“應用型”辦學定位[1]。然而,目前多數(shù)新建地方本科院校仍然沿用傳統(tǒng)的大學物理教學模式,側重理論知識的教學,對不同專業(yè)未加以區(qū)分,在教材選用、教學內容、授課方式和考核評價等方面仍采用同一標準。不同專業(yè)有不同的特點和人才培養(yǎng)目標,對大學物理課的教學的需求也不盡相同,缺乏專業(yè)針對性的大學物理教學模式顯然已不適合新形勢下應用型人才綜合素質培養(yǎng)的要求。因此,如何將大學物理與各理工科專業(yè)有機結合,進行具有專業(yè)針對性的大學物理課程教學模式改革的探索與實踐具有重要的意義。

1.目前大學物理課程設置中存在的問題

1.1大學物理課程與理工科各專業(yè)其它課程結合度差

目前,多數(shù)新建地方本科院校各理工科專業(yè)使用統(tǒng)一的大學物理教材,與各個具體的專業(yè)結合不夠緊密,專業(yè)針對性差。雖然大學物理是理工科各專業(yè)的公共基礎課,但各專業(yè)有各自的專業(yè)特色和要求,因此對大學物理課的要求也不盡相同[2]。大學物理課程缺乏專業(yè)針對性容易使學生產生物理無用論的錯覺,認為學習物理對專業(yè)知識、課程的學習沒有幫助,學習積極性不高,學習效果差。

查看全文