时间:2023-03-17 18:13:04
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇航天工业论文范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
从我国目前状况来看,航天工业是高科技综合性产业,拥有其它企业和部门所不及的人才优势,技术优势,设备优势和资金优势。但是,目前大多数航天企业面临这样或那样的困境,民品事业总体上还处于低水平的发展阶段,生产效率和经济效率比较落后,造成这种情况的原因很多,但其根本原因就是管理落后。对航天企业来说,民品管理改善之时,就是民品效益提高之日。
一、管理落后的表现
当前,虽然我们国家已经建立了社会主义市场经济体制,但由于航天企业长期受计划经济体制的影响,习惯于计划经济体制下的管理模式,民品管理主要存在着以下四个方面的问题:
一是管理人才相对缺乏,造成民品发展中的“瓶颈”效应,严重阻碍了民品发展。
二是领导干部的经营管理和观念难以适应社会的发展,不能满足市场经济的要求。有的领导干部市场观念不强,“等、靠、要”思想严重;对民品不重视,没有系统的规划,不做长远打算;缺乏必备的经营管理知识,盲目参与经济活动,在实际工作中往往造成不必要的损失。
三是在民品开发中,缺乏科学预测和决策,普遍存在各自为战的现象,国内外技术交流与合作少,重复建设多,造成资金、技术和人才的分散,难以形成集约性战略,形不成具有竞争力的民品规模经济。
四是管理体制制约了民品的发展。没有健全的竞争激励机制,领导干部职责不明,奖惩不严,职工积极性不高。
二、改善管理模式,提高管理水平
实践证明,不同的管理水平会产生出不同的生产力。例如,美国佐治亚州亚特兰大市某电子机械厂在日本东京建立了一个半导体配电盘装配车间,此车间与美国国内的一个车间的人数相同,装配线采用的技术完全相同。唯一不同的是,日本人按日本的方式进行管理,结果单位时间生产量比美国国内的车间提高15%。这个例子说明,在一定的生产技术水平条件下,管理对提高生产效率和经济效益起着决定作用。当今管理和科技被看作是经济高速发展的两个轮子,注重管理是当今科学技术飞速进步,生产力迅速发展和社会化日益提高的必然结果。航天企业应该根据自身条件,利用自身优势,合理地改善管理模式,以适应社会的发展,增强企业的活力。
1.解决管理人才短缺问题
航天企业应该重视管理人才,一方面在尽可能的范围内招纳各级管理人才,另一方面对原有管理人员进行培训。航天企业要自始至终把培养管理人才,留任管理人才,引进管理人才放在一个突出的位置,把具有真才实学的管理人才充实到各级民品岗位,建立完善的竞争激励机制,实行领导责任与经济效益挂钩的政策,采取能者上,庸者下的人事制度,切实解决好民品发展中的管理“瓶颈”的制约问题。
2.实行柔性管理
日益成为企业管理新特色和主流的企业柔性管理,代表着新技术革命时代企业管理和发展趋势,受到国内外许多企业的青睐。现在,航天民品管理总体上说还是属于刚性管理,航天企业应该采取以下几个措施来实现柔性管理,以增强企业的活力、适应力和竞争力。
第一,以对人的管理为核心。注重感情投资,塑造企业文化,推行民主管理,重视人才培训、人力资源开发等。
第二,强调组织的柔性化。由集权向分权过渡,金字塔型向大森林型过渡,组织机构的弹性权变设置等。
第三,实行“例外”原则。即高级管理人员实行权力下放,把处理一般日常事务的权力授予下级管理人员,只保留对重要事项(如基本政策的制定和重要的人事任免)的决策权和监督权。这样既有利于发挥下级管理人员的积极性,又能使上层领导集中精力解决重大问题。
第四,体现战略决策柔性化。增强战略的灵活性,实行弹性预算,推行滚动计划法等。
第五,组织生产的柔性化。在制造业中采用柔性生产线来灵活生产适应市场变化的产品。
第六,注重营销的柔性化。利用各种灵活多变的营销方式,吸引消费者,刺激购买,促进销售。
第七,利用高新技术进行管理。如信息系统、办公自动化等使管理具有更灵敏、快速的特点。
第八,追求全方位优质。实行全面质量管理,全系统的产品开发,全方位的优质服务等。
3.大力开展科学预测的研究工作
社会发展使研究对象错综复杂,随机多变,探索其发展变化的规律从而作出科学预测可以避免或降低决策的失误。国内外的一些资料表明,有无经营规划,对企业经营效果的影响十分显著。一般的讲,每年预测费用约占企业科研费用的1%~10%,通过预测开发新产品所获得的利润,相当于预测投资的50倍左右。在我国,科学预测还是一个相对年轻的学科,但已显示其活力,随着国民经济的发展,它必将得到发展和广泛的应用。
(1)明确民品任务和目标,确定预测期限。
(2)收集所发展民品的资料、数据,预估有可能出现的偶然事件。
(3)选择适当的预测途径和方法。如在资金充足的情况下,可采用“德尔菲法”;在资金不足的情况下,可采用“头脑风暴法”。“德尔菲法”依靠专家背靠背地发表意见,各抒己见,管理小组对专家们的意见进行统计处理和信息反馈,经过几轮循环,使分散的意见逐步收敛集中,最后达到较高的预测精度。该法的不足之处是时间较长,费用较高。而“头脑风暴法”是请一定数量的专家,对预测对象的未来发展趋势及状况作出判断。通过专家面对面的信息交流,引起思维共振,产生组合效应,进行创造性思维,在较短的时间内取得较为明显的成果。
(4)建立预测模型。
(5)根据预测模型进行预测。
(6)分析预测结果,进行评价,最后确定。
4.经验决策须上升到科学决策
改革开放以来,我国的科学技术和工业生产迅速发展,企业的规模越来越大,技术更新和产品更新速度大大加快,生产的社会化程度日益提高,企业面临的市场和环境越来越复杂,市场竞争十分激烈。目前,社会主义市场经济进入蓬勃发展时期,在机遇和挑战面前,航天企业如何统观全局,在千头万绪中找出关键所在,加快民品的发展,仅靠几个“聪明人”的“拍脑袋”恐难作出正确周密的决策,只有科学的决策才能满足社会发展的需要。科学决策可以弥补经验决策的不足,使可能产生的决策失误降低到最低限度。
航天企业要实现科学决策应该采取以下三种措施:
教育的根本目的是使学生成为有效的学习者。现代教育观念强调:教育要以学生为本,倡导学生合作学习与自主学习,培养学生终身学习的能力。大学新生基本处于18岁左右,凡事容易以自我为中心,很难接受他人的意见和建议,个性张扬,自我表现欲望明显,缺乏合作意识;由于间歇性心理,加之没有明确的学习目标,缺乏学习策略,他们很难进行有效的自主学习。
一、语言学习中的合作学习与自主学习
根据交际性语言教学理论,语言教学本身就是在进行思想交流和信息传递,语言教学的过程和目的是培养学生的语言交际能力,学生只有通过语言实践才能获得语言能力,因而只有体现语言教学的交际性和实践性,才能使学生处于语言教学的主体地位。
王坦认为,合作学习是一种以学生为中心、以小组活动为基本教学模式,系统地利用教学动态因素之间的互动来促进学习的教学理论和策略体系,确切地说,它是指在传统的课堂教学中,借助异质小组的基本形式,通过小组同伴的沟通与交流,以小组目标达成为标准,以小组总体成绩为评价、奖励依据的教学策略。课堂合作学习鼓励同伴以相互交流、彼此接纳、取长补短的方式进行学习,视同伴为一种学习资源。一种教学理论只有构建起与之相适应的教学模式,才能有效地转化为教学实践。教师将合作学习理论作为指导,结合教学实际,构建起以合作学习为特征的教学模式,合作学习的基础就是个体独立学习,自主学习具有不可替代的作用。在合作学习模式下,学生的自主学习能力将起到重要作用,培养学生自主学习能力显得尤为重要。自主学习是指学习者管理自己学习的能力,即学习者根据自身条件和需要自主确定学习目标和计划,选择合适的学习策略,以自己的学习过程为监控对象,并对学习结果进行评价与反思。自主学习就是要改变传统教学中学生的客体性、受动性和依赖性,进而激励学生的主体性、能动性和独立性。holec 最早将自主学习引入外语学习。
在合作学习模式下实施自主学习的大学英语课堂中,更加重视交际性教学,教师与学生是交际性教学的两个主体,通过教师的合理引导,在合作学习模式下实施自主学习可以最大限度地发挥大学生作为语言教学主体的主观能动性,满足他们的交际需求,促使他们通过语言实践和人际合作来培养和发展英语实际运用能力。
二、大学新生自主学习能力的现状调查
在基础教育阶段,由于应试压力,教师往往采取传统教学模式,教师或教材是学生学习信息的主要来源,学生处在被动学习的地位。高等教育阶段,由于大班教学形式的普遍存在(班容量大:70~150人;英语专业的班容量也由原来的10余人增加至30~50人)和英语课时数逐渐减少等诸多原因,为了既能弥补课堂教学的不足,又能发挥课堂教学的优势,教师试图努力为学生打造合作学习的平台。以北华航天工业学院为例,英语教学中将学生划分为5~7人的学习小组,以小组合作学习的模式开展英语教学。
由于大学新生在语言学习需求、学习动机、学习风格、学习情感、语言监控行为等诸多因素存在差异,这就要求我们针对学生的特点采取更灵活多样的教学方法,为学生提供更多的自由和选择,这就意味着要提倡自主学习。本课题的研究对象为北华航天工业学院一年级新生。北华航天工业学院是一所以工科为主的二本院校,生源大多来自农村,学生在英语学习方面存在很多问题,例如英语基础比较薄弱,英语学习偏重应试,对语言的实际应用能力较差,特别是口语表达与听力环节存在很大缺陷,缺乏良好的英语学习习惯等。
根据笔者对该群体自主学习能力的调查显示,存在如下问题:(1)部分学生对自主学习态度不太明确,将学习责任转嫁到教师身上,对教师依赖性很强;(2)缺乏对学习活动的明确指向和具体目标;(3)英语学习观念存在片面、错误理解;(4)对学习策略的不了解导致大部分学生不能自觉地使用正确的学习策略;(5)对自己的学习状况缺乏客观科学的评价。
三、合作学习模式下的大学新生自主学习模式的实践应用
在北华航天工业学院外语系,新生自入学开始就被分为4~6人的学习小组,以小组工作的形式开展合作学习。每个小组均设组长、秘书各一名,组长负责组织协调小组活动,安排小组活动计划,秘书由小组各成员轮流担任,负责记录小组活动过程,书写活动总结与评价。
在课堂教学中,基于合作模式的自主学习充分体现了语言教学的交际性原则,学生在小组合作学习的模式下进行目的性更强的自主学习。以写作课为例,教师讲解写作技巧,并向全班布置题目,学生个人独立完成写作,小组成员之间相互批改后,经小组讨论,发现、总结本组成员写作的优点及不足,形成小组报告,以上交报告或小组展示的形式完成本次作业。在整个活动流程中,充分调动了小组所有成员的积极性,在完成个人任务的基础之上,分享学习同伴的学习资源与成果,对学生读写能力提高均有帮助。在视听说课程教学中,采用小组活动的形式,教师在播放完教学视频后,要求学生在小组内进行分析、讨论、总结,再以小组为单位进行全班范围内的讨论与总结。这样就要求学生首先根据个人的基本情况,进行目的性很强的自主学习,然后再与小组成员及其他小组分享学习成果,大大提高学习效率。
在第二课堂活动中,合作学习模式也在充分尊重学生个体差异的前提下进行,有效帮助学生的自主语言学习。以北华航天工业学院外语系每年举办的中外文化交流周活动为例,每年学院会组织一定规模的(15~20人)来自各行业的外国友人来校进行为期一周的文化交流,活动包含讲座、座谈、小组讨论、游览、告别晚会等形式。同学们以小组为单位与外国友人进行交流,每个小组讨论的话题均不相同,要求学生在完成个人学习交流任务的同时与其他小组成员共同完成学习任务。在交流周结束晚会上,学生根据各自特点编排的英语短剧、英语歌曲等节目,充分展示与巩固了课堂教学成果。
四、合作学习模式下大学新生自主学习能力的培养策略
大学新生普遍存在对大学学习模式的不适应。调查显示,大学新生需要大学一年级的近1/4的时间调整才能适应这种新型的教学模式,而一年级正是学习策略发生变化的关键时期。
经调查研究并在北华航天工业学院进行实践教学之后,笔者认为在合作学习模式下培养学生的自主学习能力应遵从课堂交际的原则,尊重学生的主体性,承认学生的个体差异,重视学生学习过程中的情感因素。应在如下几方面进行培养:
1.教师在新生正式开课之前就应做好准备。针对新生入学的心理状态为新生制定英语课堂合作学习与课下自主学习的策略,对新生给予必要的培训,并在学期开始阶段不断与学生进行交流,了解学生的学习状况。以北华航天工业学院外语系为例,在新生入学时,根据学生的基本状况与摸底考试情况将学生分为十人左右的小组,每一小组指派一位导师对学生进行有针对性的指导,帮助新生尽快适应大学学习的新模式。
2.在课堂教学中,将学生划分为较为固定的学习小组。根据小组情况与教学目标明确教师教学目标,学习小组内化学习目标,学生形成个体目标。学生只有在目标明确的情况下才能自觉、主动地投入学习。大学生在进校之初,教师应着手培养学生的自主学习能力,有意识地让学生学会确立学习目标、拟定学习计划、选择学习方式、监控学习过程、调整学习状态,从各方面管理自己的学习。
3.教师进行学习策略训练,帮助学生自觉使用学习策略。根据rod ellis的观点,学习策略包括:认知策略、元认知策略、资源管理策略。教师应根据学生的个体差异,在教学过程中将英语教学与学习策略的培训有机地结合起来,唤起学生的策略意识并加强对学习策略的指导。实践证明,策略培训对激发学生学习的动机,提高学生的认知和元认知水平,优化学习方式,增强学生的自我控制能力以及提高学生的学业成绩等各方面都具有积极的作用。
4.教师要特别注意对合作学习小组的评价,小组成员之间互相评价以及小组学生的自我评价。在合作学习模式下的自主学习模式应用的整个过程中,这种评价应贯穿于整个教学过程中。以北华航天工业学院外语系为例,对学生个体的评价分散在教学过程中的不同阶段,教师在了解学生具体情况的基础上,根据课前学生所设置的学习目标、学生的英语学习态度、学生所完成的学习任务、学生所取得的学习成果、学生上一阶段与本阶段学习情况的变化以及学生之间的同伴评价等作为重要参考为每个学生进行最终评价。
5.在评价结束之后教师应反馈学习情况、反思教学目标,学生应反思学习过程,调整学习目标。学生在学习任务结束时反思自己的学习过程,是自主学习策略中元认知策略的重要组成部分,也是自主学习过程中很重要的一环。调查显示,学生反思是学生在整个学习过程中最容易忽视的一部分,教师应在整个教学过程中帮助提升学生的反思意识,不断根据自身的变化调整学习目标的设定。
合作学习与自主学习既相对独立地发挥着各自作用又能够相互补充,形成自主学习与合作学习的互动,从而促进学生外语学习的发展。把合作学习模式下针对大学新生这一特殊群体英语自主学习能力的培养这一观念引入大学一年级英语教学当中,在英语教学中确立小组合作模式,运用形成性评价策略,从培养和提高大学新生合作意识、元认知及资源管理策略入手,逐步引导学生参与小组活动,制订自主学习方案,适应大学英语学习,更加有效地参与合作学习,进而养成英语自主学习的习惯,为今后乃至终身学习打下良好基础。
[参考文献]
[1]王坦.合作学习的理念与实施[m].北京:中国人事出版社,2002.
[2]尹静.培养大学生英语自主学习的能力[j].海南师范学院学报,2003(4).
[3]尹静.浅论元认知能力培养及其调研分析[j].现代教育科学高教研究,2004(12).
[4]孙冬慧,李新民.英语自主学习能力及其自变量研究[j].教育探索,2009(6).
中图分类号:TP316 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 12-0000-01
Android System Transplant Based on S3C6410 Platform
Lu Wang,Chen Shaohang,Li Jinghua
(Guilin College of Aerospace Technology,Guilin541004,China)
Abstract:This paper begins with a brief analysis of the structure of Android,the Android kernel changes are given the idea and method of making Android file system,and ultimately the Android system on the ARM11 platform porting and running.
Keywords:Android Linux;Transplantation;S3C6410
Android是一款开源的移动终端平台,它是由操作系统、中间件、用户界面和应用程序组成。该平台开发上的应用程序是使用Java语言编写的、运行在Dalvik虚拟机上。Android的底层是以开放性的Linux kernel为其架构,因此,Android也可以理解为移动操作系统和相关软件的总称。
一、Android的结构
Android是基于Linux内核的操作系统。从下往上依次为:内核、库文件、应用程序框架以及应用程序五个层。其中内核是硬件和软件之间的抽象层,负责系统资源的管理和分配。如:内存管理、进程管理、安全等。库文件包括C/C++库和Android运行库两个库,C/C++库供Android系统的各个组件使用。Android运行库是Android一个核心库的集合,提供大部分在Java编程语言核心类库中可用的功能。应用程序框架旨在简化组件的重用,任何应用程序都能他的功能且任何其他应用程序可以使用这些功能(需要服从框架执行的安全限制)。这一机制允许用户替换组件。应用程序一个核心应用程序集合,包括电子邮件客户端、SMS程序、日历、地图、浏览器、联系人和其他设置。所有应用程序都是用Java编程语言写的
二、Linux内核的裁剪与修改
Android的Linux内核是基于Linux2.6内核的增强型版本,它为Android平台的运行提供了必要的设备驱动。由于2.6.29以前的内核没有增加S3C64XX平台文件,如果使用的话,除了进行相应的裁剪与修改外,还需要增加S3C64XX平台文件。需要增加mach-s3c6400、mach-s3c6410、s3c6400_defconfig、s3c6400.c。同时参考s3c2410的配置,修改Kconfig和Makefile文件,使最终能编译到加载的smdk6410文件。
Android采用YAFFS2作为MTD NAND Flash文件系统,YAFFS2是一个快速稳定的应用于NAND和NOR Flash的跨平台的嵌入式设备文件系统,要能让Linux能支持YAFFS2文件系统,需要给内核打上相应的补丁,补丁可以从网上下载。
在完成这些准备后,我们还需要针对我们使用的开发板进行相应的修改,这些修改内容可以参考开发板生产商提供的内核进行修改,在这就不再赘述。
修改common目录下的Makefile文件,指定处理器结构为arm,交叉编译工具链为arm-none-linux-guneabi-。
最后,通过执行make命令,会在相应的目录下生产内核镜像zImage。这样就完成了内核镜像的制作。
三、Android文件系统的制作
要能在开发板上运行Android系统,还需要制作一个Android文件系统。这个文件系统包括系统自带的常用应用程序、系统底层库、用户数据、系统配置文件、系统设备等。
通过编译下载来的Android源代码,会在/out/target/product/generic目录下生成system.img,userdata.img,ramdisk.img三个镜像文件,这三个镜像包括了主要的包、库等文件用户数据。启动模拟器会将前两个里的数据加载到ramdisk文件系统中的system和data目录下。
我们制作文件系统的思路是:我们先把模拟器根目录里的所有文件复制到rootfs目录下,再将system.img和userdata.img里的数据取出来放到rootfs下的system和data文件夹下,最后打包得到我们的文件系统。
通过如下命名,创建rootfs目录并复制ramdisk.img镜像中的文件。
mv ramdisk.img ramdisk.cpio.gz
gzip-d ramdisk.cpio.gz
mkdir rootfs
cd tmp
cpio-i-F../ramdisk.cpio
下载busybox,并给模拟器安装busybox,启动模拟器,执行命令:
emulator&
adb shell
adb push busybox/data/busybox
./data/busyboxCinstall
chmod 555/system/bin/busybox
接下来,分别对system、data目录进行打包,并从模拟器中提取出来。
/data/busybox tar cvf/data/data.tar/data
/data/busybox tar cvf/data/system.tar/system
adb pull/data/system.tar system.tar
adb pull/data/data.tar data.tar
最后,把取出的压缩包system.tar,data.tar解压到rootfs目录下,覆盖相应的文件夹。至此,一个基本的文件系统就基本成型了,要能挂载到开发板上,还需要将其打包成YAFFS2文件系统的镜像。我们可以下载yaffs2image工具对其进行打包。
在完成上述的Android源代码的编译,内核的裁剪、修改和编译已经rootfs文件系统的制作,我们通过Bootloader将它们烧写到开发板上的NAND FLASH上,就基本完成了我们的移植工作。启动开发板就能进入Android系统了。
参考文献:
[1]杨丰盛.Android应用开发揭秘[M].北京:机械工业出版社,2010,1
[2]韩超,梁泉.Android系统级深入开发――移植与调试[M].北京:电子工业出版社,2011,2
[3]牛光庭,李亚杰.Android系统原理及开发要点详解[M].北京:机械工业出版社,2010,1
【中图分类号】F276.44 【文献标识码】A
我国社会主义现代化建设,经过改革开放多年努力,已经取得了重要实质性成果,尤其表现在我国社会经济快速增长。但是,随着全球经济和金融一体化趋势不断深入,我国各项产业正面临着严峻考验,2008年金融危机以来,国民生产总值和贸易出口额获得了进一步增加,这一结果主要还是以高额资源消费为代价。世界各国都更加关注高新科学技术和构建未来可持续发展的制高点,如何构建符合我国国情的产业结构和培植具有核心竞争力的新产业,已经成为国家宏观政策制定的主要方向和学术界研究的一个热点问题。
2012年,我国出台关于《“十二五”战略性新兴产业发展规划》,更加明确我国着力发展新兴产业的相关政策和指导方针,由于航天产业从自身建设和功能性外延等特征,更加成为我国战略新兴产业发展的关键性支撑石。2011年,河北省政府与中国航天科技集团公司签署区域地方和航天产业系统发展战略框架协议,在“十二五”期间,共同促进河北省社会经济和航天产协同发展,主要包括:运载火箭制造及实验、战略性新兴产业等五个主要内容。而廊坊市在河北省具有得天独厚的位置优势,廊坊航天战略新兴产业建设,对于我国航天工业可持续发展、京津航天产业的拓展和延伸、地方传统产业调整和产业结构全面系统升级都有着关键性的实践性理论意义。
航天战略性新兴产业是基于高新技术和新兴产业相互融合,代表着我国科技创新和产业发展方向,近年来,河北省在推进产业结构调整和突出新兴战略产业方面,推出了一系列具有导向性政策措施,而这些实践性政策性策略,对于航天战略新兴产业长足进步起到关键性作用,并且取得一定的成效。但是不可回避的是,河北省产业调整和战略产业培育过程中,受到理论和经验等多维度影响,以及实际客观条件局部限制,产生很多新问题。
河北省航天产业发展的必要性
航天产业发展将会直接带动一系列战略新兴产业培育和学科技术的融合式发展,我国经过几十年的航天工业的探索和建设,已经构建出我国航天产业体系结构,并且航天产业的发展迈入了一个新发展阶段和历史时期。
航天产业具有重要的战略导向性。航天产业的发展直接关系到我国高端装备制造建设和发展,是我国众多行业中具有高新科学技术应用产业之一,同时对于我国企业产业发展,起到战略导向性作用。①航天产业技术创新和应用,对于我国社会经济的发展起着重要的技术支撑和推进性作用效果,在提升我国人民生活质量、国际地位和综合国力方面,更加强调其战略性影响意义,一方面代表着我国在国际航天发展领域地位,另一方面也能够表示我国核心国防实力。例如美国航天协会关于航空航天技术的相关说明,②即该技术是否领先于世界水平,直接关系到国家各个方面战略性安危,发展航空航天技术是现在乃至未来长期投入和建设国家安全战略。可见,航天产业在我国社会经济和军事中占据核心地位,河北省航天战略性新兴产业建设,将会直接关系到我国航天产业整体规划和可持续发展。
航天产业的技术多样性和链条可扩性。航天产业建设和发展具有战略现代性作用,主要体现在航天产业技术的构成技术多样性和链条可扩展性,一是技术多样性,航空航天产品制造和生产是一项高精端、多学科技术融合而成,从某种程度上讲,航空航天产业发展水平能够直接代表我国先进科学生产力的基础建设情况。由于航天产品生产工艺的复杂性要求,制造生产需要在特定环境下完成,涉及多个学科和技术领域的协调配合,例如要求航空航天材料具有高可靠性新材料、新工艺和新技术,这也能够进一步说明航天产业在我国各产业领域前瞻性地位。同时技术多样性还体现在,生产航天产品需要小批量和多零件构成,这也要求在加工工艺选择和技术上,呈现出明显柔性生产力。二是链条可扩性,据有关部门相关数据统计,③航天战略新兴产业发展带动我国80%的新材料研发,促进多产业链条企业之间融合式发展,技术能够直接提升企业核心市场竞争力,能够更加有效促进其他产业结构的有效调整。未来10年,一个航天项目与产业效益的比值为1:180,推进国民生产总值增长值为 0.714%。
河北省航天产业发展存在的问题
河北省在航天性战略产业培育和发展方面,具有独特发展优势。一是区域位置属于京津经济的三角区域,符合产业延伸和资源互相渗透互补的要求,河北省航天产业的发展,将带动区域多元新兴产业发展,并且能够具有影响和被影响的区域经济发展优势;二是河北省的产业优势,2012年底,河北省物流产业呈现出快速增长趋势,同比2011年增加23.4%,物流产业已经成为河北省现代服务性的优势性产业,这也为航天战略新兴产业全国协同发展,提供重要基础性保障,同时河北省在推动我国“十二五”新兴产业方面,具有明显的发展成果,尤其是先进制造、新材料和高科技电子信息技术等;三是河北省航天产业政策性优势,主要体现在“十二五”纲要中明确指出进一步促进和实现河北省沿海地区发展,这也为河北省航天产业发展,提供上层政策性保证。由于河北省航天产业建设过程中基本无样本参照,属于探索性发展模式,目前,河北省航天产业发展的过程中,依然存在两个重要问题。
航天战略新兴产业集群模式偏低。从国家统计据的相关数据分析可知,④河北省是我国一个重要经济型大省,但是从河北省国内生产总值产业分布情况看,不属于一个以新兴产业为主导经济强省。主要体现在河北省的基础性还是以粗放式、高资源消耗为主的,例如钢铁等传统产业,企业规模虽有所增加,但是系统化归类集成程度不明显,低水平生产现象还很明显,这也是河北省产业发展过程中一个基础性问题。河北省航天产业有其自身特有发展模式,航天战略性新兴产业需要从布局上,充分考虑集中性,并通过相应产业集群模式,进行统筹式发展,构建出航天产业企业之间协调、多赢和技术互补促进融合的创新发展模式,并积极带动与之相关辅产业发展,初步形成以廊坊市为主的新兴航天产业集群,而对比河北省其他产业来说,还是属于较小规模产业集群,并且还需要进一步完善系统框架上的组织协调发展,形成航天战略新兴产业的协同发展机制,形成大产业链条下的规模性循环经济,从而形成以河北廊坊为中心的航天产业集群基地。
缺失高新核心支持性技术。全球范围内已经掀起了新一轮航空航天产业发展新时期,我国航空航天产业虽然在一些关键性技术领域,例如载人和火箭技术,已经达到国际航空航天的世界领先技术,但是从整个航天产业发展上,却具有明显的缺点和不足,主要体现在两个方面:一是航天产业原始创新能力还存在着明显的差距性,尤其是一些关键性核心支撑技术,不能满足我国社会经济发展要求,例如民用和军用飞机在我国社会生产生活中需求量急剧增加,而我国大型航空工业,还承接一些国外外包业务,严重影响航空科技技术创新资源。同时航天产业相关技术研发过多关注于数量而不是质量,2012年航天制造产业的申请专利数达到908件,但是具有整个行业高新技术比例不足2%,美国申请8654项,核心技术占26%,这一数据显示,我国航天产业原始创新能力和驱动力存在着较为严重问题,这也是河北省航天战略新兴产业发展的一个关键性问题。二是创新体制上存在着一定问题,尤其是在航天产业高新技术研发和市场结合方面的问题,河北省政府与中国航天科技集团具有战略性协同发展关系,在航天战略新兴产业发展过程中,已经感觉到中国航天科技集团具有明显的计划经济体制形态,企业之间管理上还存在行政领导关系,各个企业的自主经营权受到了重要限制,这也是导致原始创新动力不足的一个重要原因,同时,中航集团强调科研是主要,直接影响科研成果的市场性技术转化,导致与河北省航天战略新兴产业发展中的资源浪费和技术搁置情况,这也是河北省以及廊坊市航天战略新兴产业发展过程中的一个关键性抑制性问题。
促进航天战略性新兴产业发展的对策和建议
河北省航天产业发展是一项多技术、多企业相互融合,协同发展的高新技术产业模式,在河北省产业结构调整和新兴产业配置中,具有特殊的重要作用和意义。
地处京津两大城市之间的廊坊市其地理位置优越,并且具有较好的航天产业发展基础和条件,已建成的固安航天科技城正在成为对接北京、借势发展的契合点,预计在未来几年,固安航天科技城将形成航天技术研发、应用、服务一条龙的完整产业链,抢占战略性新兴产业发展的制高点。此外,廊坊市还拥有较好的科学研究平台,“河北省航天产业发展软科学研究基地”和“河北省航天遥感信息处理与应用协同创新中心”均设在廊坊市北华航天工业学院,这将为我省航天产业发展提供高质量的研究成果。在我国“十二五”规划的指导推动下,廊坊市航天产业必然会成为河北省社会经济发展的新的增长点。因此,在促进河北省及廊坊市航天战略新兴产业发展过程中,可以以廊坊市航天产业发展为着眼点,集中一切优势资源,制定符合区域经济发展可行性政策引导和支持,完善航天产业链条发展支持性渠道,运用多维度协同共进机制和手段,加大培养和促进航天战略性新兴产业发展。具体建议及对策如下:
促进廊坊航天产业集群模式和产业链条协同创新。航天产业自身特点是一个大型复杂、多技术、多产业组合,要实现国家航天战略创新导向目标,不断创造和提升航天战略新兴产业发展增长点,就要更加关注和强调航天产业集群模式合理化构建和产业链条中各个相互企业之间协同创新能力。廊坊市航天战略性新兴产业可持续发展,需要产业系统良好外界政策性环境和产业链条中各个企业创新,两者直接相互协调,直接影响航天产业发展实质性效率,也制约着航天产业价值链条各企业均衡性发展。因此,河北省及廊坊市航天新兴产业发展,就要不断完善和优化航天产业各企业外部发展环境,即给予政策性的引导和税收支持,构建出符合产业发展航天产业链条各个企业协同创新和共生平台,加大对于产业关键性核心共性产业技术研发突破,作为其他产业发展的技术导向和配套支持,从而更好服务于河北省传统产业结构转型和新兴战略产业发展。
实现廊坊特色航天产业核心技术创新。河北省航天战略新兴产业发展要充分和依靠自身,地理、科研和政策性优势,强调和突出以廊坊市为产业中心,支持和培养企业核心技术发展。核心技术企业发展是航天产业链条中心脏组成部门,直接代表着航天产业专业化和高信息技术性,这也直接需要政府政策性导向和引入社会资本进行长期可持续建设和发展。例如,国际上航天产业的一些核心技术都是由寡头企业垄断,由于利益驱使,其更加注重核心技术保护,使得其他国家难以获取。而我国在掌握航天产业关键技术中,具有较好产业发展优势,核心技术研究就是要依靠企业原创性,要耐得住长期投入和风险,建议河北省构建出航天产业核心技术创新保障平台,增加航天产业核心技术研发抗风险能力,关注国外航天同类技术反向工程求解、结合我国本土技术,进行核心技术再创新。在实现以河北省廊坊市为代表的航天产业核心技术创新的过程中,要始终明确两个支持问题:一是结合国内外航天产业发展新形势,解决关键性技术核心问题,以点盖面,充分把握住航天产业发展必要性和特殊性,建立廊坊市航天战略新兴产业良性发展合理化机制,形成一种产业优势发展稳定环境。二是以中央国企混合制改革为背景,不断整合河北省航天战略新兴产业链条,推进航天产业军用和民用相结合模式,更好地实现航天产业研发性向服务性模式转化,促进河北省及廊坊市区域社会经济航天新兴产业和其他产业的联动协调发展。
结语
航天战略性新兴产业的可持续发展,直接关系到我国社会经济发展和国际地位,航天产业发展的必要性,主要体现在航天产业具有先天的战略导向性和航天产业的技术多样性和链条可扩性,战略导向性是航天产业发展的必要前提,而产业技术多样性和链条可扩性是航天产业推进自身和促进其他产业建设的着眼点,可见构建我国大战略背景下的航天产业航母,促进河北省航天战略新兴产业发展具有现实客观需求。河北省在产业结构调整和培育新兴战略产业上,具有更加突出的京津翼黄金三角区地域优势、更加完备的产业配套服务保障体系和航天战略新兴产业发展的政策性扶持导向优势。
近几年,河北省航天战略性产业发展取得一定成绩的同时,也暴露出一些明显不足和问题,主要是航天战略新兴产业集群模式偏低和缺失高新核心支持性技术,而产业集群模式是航天战略新兴产业价值链条协同发展的保障性措施,高新核心技术支持是航天战略性新兴产业发展基础,也是推进河北省其他产业模式创新发展推动力。对于当前所存在的问题,文中建设性提出促进航天战略性新兴产业发展的对策和建议,主要包括,航天产业集群模式和产业链条的协同创新,及河北省具有特色航天产业核心技术创新。河北省航天战略产业发展需要来自各方面的多维度创新,只有创新才能走出一条符合我国实际情况的航天产业发展之路。我国航天战略新兴产业发展,是一项理论和实践反复结合的工作,需要更多机构和学者,进行系统性和关键问题研究,希望笔者文章关于河北省廊坊市航天战略性新兴产业发展问题探究,能起到抛砖引玉之作用,更加有利于航天战略新兴产业可持续发展的进一步探讨和研究。
(作者单位:北华航天工业学院;本文系2013年度北华航天工业学院科研基金项目“加速廊坊战略性新兴高端产业发展,助推绿色崛起”阶段性成果并受“河北省航天产业发展软科学研究基地”资助,项目编号:KY―2013―24)
【注释】
①傅培瑜:《我国战略性新兴产业发展的研究》,东北财经大学硕士学位论文,2010年,第6~9页。
②张春玲:“加快培育我国战略性新兴产业的对策研究“,《生态经济》,2013年第3期,第30页。
多址干扰(MAI)是限制CDMA系统容量的一个关键因素。为了减小MAI的影响,多用户检测(Multi-User Detection,MUD)技术应运而生。其中一种重要的算法就是干扰删除多用户检测算法,该算法是根据各个用户已判决的信号再生多址干扰,并在总接收信号中将各类多址干扰相消。串行干扰删除(Successive Interference Cancellation, SIC)利用已判决的用户信号再生干扰然后相消以有利于其他未判决用户的检测。
(一) 串行干扰删除多用户检测原理
步骤:
1、 按照用户信号功率从大到小进行排列,分别编号为用户1、用户2、用户3……;
2、 用常规的解调方法(如:匹配滤波)将用户1解调出来;
3、 从总的接收信号总减去用户1重构的最强用户干扰,将用户2解调出来;
4、 用户3的信号减掉用户1、用户2的干扰,
……
按此顺序下去恢复所有的用户
【文献1】其原理结构图如下
图1:SICMUD基本原理图
通过上述过程可以看出,
1)串行干扰消除按信号功率从大到小依次相消,其性能很大程度上取决于用户接收信号的功率分布,用户接收信号的功率分布差别越大,性能提高就越明显。首先,信号最强的用户解调得到的可靠性最高;其次,从总信号中将最强用户信号先检测出来,对其他用户的收益最大,这是由CDMA系统的特性决定的。CDMA是自干扰系统,因此,把信号最强的用户检测出来的同时也减小了对其他用户的干扰。这种算法的结构导致最强用户在抗多址干扰方面没有得到任何改善,而对最弱的用户来说,它在抗多址干扰方面获得很大改善。同时这也导致SIC检测有一个显著的缺陷,就是它的性能在很大程度上取决于初始数据估计的可靠性。也就是说如果用户1和用户2功率差别不大,或者对用户1的估计值与真实值差别比较大,则会使系统误差较大。此外,每一级的检测错误将会在以下各级中累加,它会严重影响整个系统的检测性能。
2)在串行干扰删除检测器中,由于每解调一个用户便会引入一定的处理时延,当用户较多时,时延将累积到系统难以忍受的地步。因此,在SIC方案中,每个分组的用户不宜取太多,一般取4个用户即可。SIC可用于同步CDMA,也可用于异步CDMA中。
3)串行干扰删除需要对用户的功率进行排序。在无线衰落信道中,用户信号功率是变化的,此时需要重新排序。因此,必须在信号功率排序的速度和能够接收的运算复杂度之间进行权衡。
4)串行干扰删除需要估计用户信号的延时、幅度和相位。
5)串行干扰删除结构简单,运算复杂度与用户数呈线性关系。
多用户检测中的干扰删除算法充分利用了多个用户的信息,并且工程实现相对简单。存在的问题是:对干扰的估计要求相当准确,否则干扰删除的效果会大大削弱甚至使系统恶化。
参考文献:
【1】 牛凯等 编著. 移动通信原理.电子工业出版社,2006.
【2】 彭岳星. 宽带CDMA移动通信中的联合检测技术.东南大学博士论文,2004.
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)33-7962-03
大学计算机应用基础是非计算机专业学生的一门必修公共基础课,分析从事多年的大学计算机应用基础课程的教学后发现如下现状和特点:1) 教材落后,教学内容跟不上信息时代的发展和变化;2)教学内容与各专业不适应,不贴近专业;3)传统的教学手段没能有效的调动学生学习的积极性,影响教学效果的提高;4)学时少,以致教学信息量不足和技能训练时间少;5) 学生掌握计算机的水平不一,致使教师教学难于控制。因此,教师如何把握教学内容、如何面对不同学生,采取灵活多样、行之有效的教学模式和教学方法,这是我们任课教师面临的一个重要问题。下面针对以上现状和特点的几个问题谈谈个人在教学中的体会及做法。
1 教材要跟上信息时代的发展和变化
由于计算机的飞速发展,计算机更新换代快,使大多数对应的计算机应用基础课程的教材及教学内容常常无法跟上计算机发展的步伐,教材内容过时落后,教材从编写到出版因要经过一段时间,使部分知识内容落后于实际一年以上,为了使教材及教学内容跟上信息时代的发展,保持最新性和先进性,应根据实际选用合适的最新教材或编写实用教材,为此,我校一般在两到三年重新编写一次教材,教师通过对教材的编写,及时了解计算机的最新发展情况,更新计算机的知识,并不断提高教师计算机知识的系统性。
另一方面,在教材内容落后没能及时更新无法满足教学需要的情况下,教师应在教学方法或教学途经上灵活运用处理,以弥补教材的不足。如计算机硬件基础知识部分内容,无论教材出版时间多快,都无法与计算机发展的最新硬件一致,教师可引导学生通过借助太平洋电脑网站(.
[3] 范彬.浅谈非计算机专业.《大学计算机基础》课程的教学研究与探索[EB/OL].中国论文下载中心. .
[4] 刘薇.浅析高职院校计算机基础教学改革——计算机基础高级案例教学研究[EB/OL].中国论文下载中心. .
[5] 边巍.浅谈《计算机应用基础》课程教学特点及讲授策略[J].黑龙江科技信息, 2012(8).
2009年当选中国工程院院士。
“扎扎实实做事,踏踏实实做人”,是周玉说得最多的一句话。“无论做什么事情,都要老老实实,不要投机,一分勤力一分酬。”周玉淡淡而坚定地说。对于此次当选院士,他说:这要感谢国家、感谢学校、感谢前辈、感谢导师和自己的团队,没有大环境及大家的支持就不会有今天的结果。
周玉的“勤”
1978年,周玉考入哈工大金属材料及热处理专业学习。1984年,周玉从金属材料及热处理专业硕士毕业后留校任教。1985年,周玉开始在职攻读博士学位,师从著名材料学家、中国工程院院士雷廷权教授。从此,周玉开始了他的陶瓷人生。
1986年6月,雷廷权教授为周玉确定了陶瓷材料研究的博士论文研究方向,并与日本东北大学著名陶瓷专家佐久间健人教授取得联系。1987年,周玉作为国家教委中日联合培养的博士生,来到了东京大学。见过佐久教授的第二天他就开始了实验工作。周玉工作十分勤奋,每天早出晚归。实验室晚上的电压比较稳定,有利于电子显微镜观测,许多重要的实验周玉就在夜晚完成,有时通宵达旦。
由于在国内准备充分,国内外导师悉心指导,再加上勤奋的工作,仅用一年多的时间,周玉就完成了博士学位论文的儿乎全部试验工作,受到了双方导师的好评。
1988年10月,周玉回国的日期到了。当一些中国学生为回国还是留在日本而痛苦抉择时,周玉带着自己的全部实验结果资料按时回到了母校。
回忆起这件事,周玉说,当时我没有想什么,只觉得时间到了,就回来吧!日本的科研环境和条件虽然比较优越,但母校哈工大有我的老师、同事,他们替我承担着我应该承担的任务,让我出国学习。母校有我的学生,还有我的工作、我的责任。
回国后,周玉充分利用自己对电子透射显微技术的技能,同时发挥金属材料专业对相变研究和微观组织结构分析的特长来研究陶瓷材料的相变,与硅酸盐专业相互补充。在涉及高温区的c-t相变和低温区的t-m相变两个方面,主要研究了相变过程、化学成分和热处理工艺等对相变及其产物微观组织结构的影响规律与机理。
对于自己在氧化锆基陶瓷领域的研究带来的国际影响是周玉开始时没有想到的。1991年,世界著名的美国《陶瓷学报》高度评价并且刊登了他从事的氧化锆基陶瓷无扩散相变方面的论文。英国的《材料科学学报》、《国际陶瓷》、《机械工程学报》、《硅酸盐学报》、《航空学报》也分别刊登了周玉关于氧化锆基陶瓷研究的多篇论文。
周玉的“聚”
金属材料及热处理教研室第一代主任雷廷权院士,学术成果享誉国内外,是出名的“伯乐”。1997年5月,周玉继杨德庄教授后担任了第三任教研室主任。
周玉用个人的人格魅力感召凝聚着特种陶瓷研究所团队中的每位成员。目前研究所的许多老师都是因为周玉的热情相约而留了下来。1996年,贾德昌在攻读博士学位期间提前留校了。当时,博士生找工作非常容易,很多同学不愿意留校,贾德昌也找好了北京一家研究院。周玉觉得在课题组的建设中,急需一个像贾德昌这样的助手,希望他留下来工作。贾德昌说:“当时,周老师找我谈话后。我觉得虽然条件艰苦了一些,但能和周老师一起从事先进陶瓷材料方面的科研工作有挑战、有意思,就义无反顾地留下了。”也正如周玉所希望的,他日后成了课题组科研及管理的骨干,并逐渐成长为所里多功能航天防热陶瓷复合材料及应用研究方向的带头人。
洪堡学者、黑龙江省杰出青年基金获得者、教育部“新世纪优秀人才支持计划”人选者叶枫教授是雷廷权院士的博士生,毕业后到西北工业大学张立同院士手下作博士后,1999年到德国卡尔斯鲁厄大学陶瓷研究所作洪堡学者,2002年又在日本产业技术综合研究所JSPS作高级访问科学家。2004年,正当叶枫教授在国外项目即将结束,面临是继续在国外打拼还是回国效力的抉择时,周玉教授及时和他取得联系,向他介绍了学校良好的发展环境,说研究所的后续发展需要他的加盟,动员他回校效力。于是,叶枫在结束相关的合同后,很快就登上了归国的航班,成为黑龙江省最早回国工作的洪堡学者之一,成为所里塞隆陶瓷及其复合材料研究方向的带头人。
同样被周玉教授吸引回国的还有归国洪堡学者、教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者欧阳家虎教授,他曾在美国、德国、日本留学工作,在高温陶瓷涂层方面取得了不少成果。2004年,周玉教授利用到日本开会的机会同欧阳家虎见了面,动员他回校效力。在周玉的鼓励下,2005年,欧阳家虎重新回到了阔别已久的哈工大。欧阳家虎回校当年就申请了一项国家自然科学基金,2006年又申请了一项“863”项目,已经进入了工作状态,成为所里热障涂层和高温自陶瓷涂层研究方向的带头人。
在周玉的推动下,在雷廷权院士和周玉1985年创建的材料科学系陶瓷材料课题组的基础上,哈工大特种陶瓷研究所于2002年5月成立了。现在特陶所主要从事新型航天防热材料、先进结构陶瓷、信息功能陶瓷、纳米材料、生物材料等方面的科研与教学工作。特陶所先后承担国家自然科学基金、国家“863计划”、国家高新工程及航天工业部门科研项目40余项。出版专著/教材7部,500余篇(SCI收录350余篇、EI收录350余篇),论著被引用2600余次;获国家和省部级科技奖励10余项、申报国家专利50余项(已授权10余项);培养博士40余名、硕士96名,出站博士后3名;毕业生遍及美、英、澳等国及国内著名高校、研究所和大中型企业,绝大多数已成为所在单位的中坚力量。
特种陶瓷研究所副所长贾德昌教授非常感慨地说:“当时包括雷廷权院士、周玉教授,整个课题组一张桌儿就能坐下,现在整个所已有师生近百人,其中教授5人、副教授6人,博士生导师6人;这里有‘中国青年科学家奖’获得者、国家级有突出贡献的中青年专家,省级优秀中青年专家、国家杰出青年科学基金获得者,教育部跨世纪及新世纪优秀人才支持计划
入选者、归国洪堡学者等等……”
2008年1月,特种陶瓷研究所入选国防科工委优秀科技创新团队。
周玉的“智”
从最初的先进陶瓷材料相变与韧化研究,到防热复合材料设计、制备、抗热震和耐烧蚀性能研究及其在航天防热部件上的应用研究,周玉不断拓展着课题组和自己的研究方向,而这正是周玉不断智克难关、时刻把握科学和尖端工程应用前沿的结果。
1992年12月,当周玉的课题组从事设计研制项目后,面临着一个新的考验。设计部门提出的设计要求十分苛刻:短短的一两秒钟内,气动热使防热部件表面要由室温乃至零下几十度升到很高温度,防热部件面临的热冲击非常恶劣,同时还要经受高温速气流的冲刷烧蚀。
先进陶瓷材料与传统的金属材料相比在耐高温、耐烧蚀方面得天独厚,但如何提高抗热震性,是摆在课题组面前必须解决的关键问题。
从1992年冬开始,周玉的课题组饱尝了--失败的痛苦。挑战不仅来自技术难度大,更来自于对研究人员毅力和心理因素的考验。“尤其是在发动机震耳欲聋的怒吼声中,透过观察窗眼见自己煞费苦心制成的样件,一下子就被高温高压燃气流吹得炸裂粉碎的时候,心都要跟着碎裂了,对身心真是一种摧残和蹂躏!”参与项目的贾德昌这样说。
周玉意识到了这种心理上的危机,他鼓励课题组人员要有信心。参与项目的温广武教授说:“当我们都感到成功那么遥远的时候,周玉老师却十分自信。他说,必须要有自信,只要方向对头,方案正确,就一定能够成功。他那种乐观的态度和拼搏的精神感染了大家。”在雷廷权院士的共同指导下,从材料体系的选择优化,到制备工艺与材料性能之间的关系,再到一次性部件的热压成型的完成,多少个日日夜夜的实验与重复,多少次肯定与否定……
冬去春来,寒暑易节。1995年9月,经过大量有规律的实验和严格的科学筛选,努力终于有了回报。
利用他们的科研成果的陶瓷基复合材料制造出的航天器防热部件模拟件,先后5批次通过小样、中样及1:1样件的地面模拟试验,达到了预研的设计要求,最后被确定为惟一方案。相关成果获得了1996年航天工业总公司科技进步一等奖。
在配套研制阶段,从初样到中样、再到正样,由于设计方案变化,设计部门不断提出一个又一个新的技术要求:由不透波到透波又回到不透波,足寸由小到大……在周玉的骷领下,课题组不断地改进和修正实验方案,终于克服了产品在批量化生产过程中存在的增强相均匀分散、构件烧结成型、抑制基体析晶、构件机械加工、产品无损检测等多项技术难关……产品又先后多次顺利通过地面台架试验,并最终通过多次实际飞行考核。在此基础上,课题组进行了深入研究,相关产品获得正式应用,获得较高评价。因此,上述成果获得2005年国家技术发明二等奖。
“教学科研要强调投入产出比,在提高成果水平和创新上下功夫。要把工作重心由争取经费的数额转移到高质量地完成任务、出高水平的成果上。”由以量取胜,到以质称雄,当许多人还沉浸在成绩中时,周玉等教师却在思索教学、科研中普遍存在的一个深层次问题。学校的教学科研成果水平较高,但出类拔萃、能够“问鼎中原”的一流成果却相对较少。如何出“问鼎中原”的一流成果呢?周玉思索着。正是这样的思索,让周玉带着课题组取得了一个又一个成果。
周玉的“勇”
“当初我们课题组实验室还在机械楼地下室时,对面实验室的隔壁就是学校的配电房。有一次,大家正在做实验,突然听见外面有人喊失火了。当时,正好在实验室的周玉老师,还在大家发愣的时候,二话没说,抄起灭火器,跳出对面屋的窗户,冲进了往外冒烟的隔壁配电房……”周玉的勇敢至今仍让贾德昌记忆犹新。而周玉的勇敢却不仅仅表现在生活中,在科研中,他更是敢于迎接挑战。
鸡西柳毛碳素公司有亚洲最大的优质天然石墨矿。20世纪90年代初,经过国内专家充分论证,公司确立了生产天然石墨电极、代替人工石墨电极的构想。为实现这个振兴地方经济的计划,鸡西市政府和民间共计筹措了资金约1.2亿元。然而生产线建成后,生产出的天然石墨电极却不合格。企业陷入了困境,心急火燎地派人四处求援。国内许多高校、科研院所以及俄、德等国的专家都对这项生产技术难题束手无策。
1997年下半年的某一天,碳素公司的代表焦急地来到哈工大,找到了周玉。当时,周玉课题组的几个重要的科研项目正处在攻关阶段,任务十分紧。他详细了解情况后对公司代表说;“让我们试试吧,我们会利用掌握的所有技术能力,尽最大的努力解决这个问题,但是我们没有十足的把握!”
接下了这个项目就等于埋藏下一个潜在的危机。如果这个项目失败,势必对课题组的信誉造成一定的负面影响。
周玉对课题组人员说:“如果这个项目搞成功了,就会给鸡西多少工人带来工作和希望,给地方带来多少财政收入啊!科研工作者不能忘记自己的使命,我们身上同样肩负着重大的社会责任!”
在周玉的指导下,课题组从1997年9月开始接手这个项目,经过一年多艰苦的技术攻关,终于在提高导电性和抗氧化性等方面取得了突破,胜利完成了项目的预期目标。虽然后来由于种种原因,项目未能顺利投入中试,他也深表遗憾。但他勇往直前、不畏艰险的精神还是深深打动了合作组双方的每位成员。
周玉的“勇”还表现在他敢于承担重责,在国际学术舞台充分展示中国学者的风范。作为我国陶瓷界的知名年轻学者的代表之一,周玉在国际陶瓷界具有一定的影响力。他多次应邀参加国际学术会议并担任组织/学术委员会主席、委员或作邀请报告,包括连续4次担任亚太断裂与强度国际会议(APCFS)组织/学术委员会委员,并担任APCFS 2006大会主席、APCFS 2009副主席;分别在第8届环太平洋陶瓷与玻璃技术国际会议、2008年第9届国际能源与环境陶瓷材料及构件研讨会等国际会议上作邀请报告。
周玉的“严”
采访周玉的学生时,他们反映最多的是周玉老师的“严”。
周玉十分信任学生,没有太多的框框,他经常和学生一起制定实验方案,然后让学生自己动手去独立完成。周玉对学生要求十分严格,他定期检查学生的课题进展情况,如果学生没有按时完成任务,他就会给予严厉批评。
当论文工作接近后期的时候,他勉励教导学生,越到后期,越是收获的“季节”,但不能急于收秋,要乘胜追击打歼灭战,以求论文的成果和自身科研能力的提高获得最好效果。周玉的博士生冯海波在论文初稿完成后提出答辩要求。看了冯海波的论文,周玉提出,你的论文还有很大的挖掘空间,如果再深入分析一下,效果会更好!后来,冯海波通过努力钻研,论文最后获得校优秀论文
周玉“严”,但更善于因材施教。他的博士生、2007年入学的孙振淋告诉笔者,他非常感谢他的导师周玉老师和贾德昌老师。他的论文是关于用化学法制备一种耐高温抗氧化的新型陶瓷材料方面的。前一年多的时间一直在失败一探索一失败中徘徊,结果并不理想。但两位导师不仅没有给他压力,而且还经常鼓励他。孙振淋还记得2008年的一次组内汇报,由于没有经验,孙振淋报告作得不好,但周玉鼓励他说:“这种材料,在一个相对低的温度下能够长期使用,也是有成果的!”这句话让他备受鼓舞。孙振淋说:“这句话我会记住一辈子!”目前,经过不断探索,他的论文已经有了头绪。此后,孙振淋又作了一次报告,周玉提出了中肯的意见和建议,认为他在方法和稳定性等方面做得比较好,但要进一步研究工艺的可重复性、材料的抗氧化性、应用前景……周玉的教导让孙振淋很受启发。
1. 印刷传输线PIM的模型分析
现在分析一种具有弱分布式非线性阻抗的传输线模型(如图a所示),线路用电压为V,内阻为Zs的双音信号发生器激励,终端负载阻抗为ZL,并假设终端是线性的。
图a 非线性传输线模型
在具有弱分布式非线性电阻的传输线中,电磁波的传播规律可由电压 和电流 的电报方程来表示[69]
(1-1)
(1-2)
式中L、C、R(I)和G分别为传输线中单位长度的电感、电容、电阻和电导。
虽然式(1-1)和式(1-2)可采用任意阶的多项式求解,但是这里仅讨论三阶PIM产物的主要特性。更高阶的非线性往往产生微弱的响应,因此本文不考虑高阶PIM响应。假设弱非线性电阻R(I)依赖于电流且可用多项式表示:
(1-3)
式中 为线性电阻, 为非线性系数。
将式(1-3)代入式(1-2),并与式(1-1)联立求解,得到关于 的非线性微分方程
(1-4)
非线性传输线上PIM产物的稳态解可用微扰法结合傅里叶级数展开求得。 可由下式表示
(1-5)
式中 , 和 为载波的角频率, 为频率 处的电流分布。
将式(1-5)代入式(1-4),合并相同频率和 的 次方项,可得到关于 的非齐次微分方程
(1-6)
式中 为复波数。为了简单起见,将函数 看作电流分布。
与式(1-6)一致,在估算 时脚标须满足下列条件
(1-7)
因此,式(1-6)可以对每个k独立求解。对k=0,式(1-6)变为齐次方程,其解有以下形式
(1-8)
表示各个谐波上的传输线线性电流波。
当k=1时,式(1-6)变为非齐次方程,其右边仅含有k=0时所得的函数 ,需要特别关注的是函数 ,因为它描述了三阶PIM产物的电流分布。式(1-6)在k=1时的解可用下列形式表示:
(1-9)
式中 为非齐次微分方程(1-6)的特解。
为了得到频率 处的互调产物,式(1-6)的非线性特解为
(1-10)
虽然本文仅讨论三阶PIM产物,但对 的高阶PIM产物,可借助于式(1-6)、式(1-8)和式(1-9)与 相类似的方法进行分析。
2.印刷传输线PIM的测量
下面选择两种印刷传输线(融化石英涂银传输线和蓝玉涂银传输线)作为待测样品。传输线的特性阻抗为 ,具有蛇状的模式。融化石英如图b(1)所示,蓝玉如图b(2)所示,两段线的间隔是线宽度的5倍,以使线段间的耦合最小化。融化石英样品传输线的长度为 ,蓝玉样品传输线的长度为 。传输线的参数如表1所示,材料的电热参数如表2所示。其中 为等压摩耳热容量, 为热传导率, 为静态热阻常数, 为电阻温度系数, 为电趋肤深度。
(1)融化石英涂银样品 (2)蓝玉涂银样品
3. 结论
本论文通过分析一种具有微弱的分布式非线性电阻的传输线模型,对印刷传输线产生的无源互调问题进行探讨。由于影响PIM产生的各种因素较为清楚,采用双音测试系统对蓝玉和融化石英传输线的PIM进行了测量,对低PIM印刷电路板的设计提供了一定的设计数据基础。
参考文献
[1] 张世全. 微波与射频频段无源互调干扰研究[D] 西安:电子科技大学,2004
[2] 王辉球. 无源互调问题的初步研究[D] 西安:航天工业总公司五零四研究所,1997
校企合作的毕业设计模式,是通过校企联合指导毕业设计实现的。它为学校、企业及学生搭建了一个深层次了解、合作和提升的平台,对实现校企生的“三赢”具有重要意义。
1.1及时把握社会人才需求,提高学校实践办学能力
充分依托校外实习基地开展校企联合指导毕业设计,可加深学校与企业的相互了解,使学校能够及时把握企业和社会对人才的实际需求,为应用型人才培养方案的改革提供参考依据;校企联合指导毕业设计以实践经验丰富的工程技术人员作为企业导师,以企业急需解决的实际生产项目作为毕业设计题目,有效地解决了学校理论脱离实际,教育资源不足等问题;校企联合指导毕业设计可使高校教师特别是青年教师深入到企业,与企业导师共同指导生产项目的毕业设计,有利于提高教师的工程意识、工程素养和实践能力,提高应用型人才培养质量。
1.2降低人力培训资本,优化企业人才引进模式
校企联合指导毕业设计为毕业生和用人单位搭建了交流和沟通的平台,企业可在与学生的零距离接触中充分考察学生的综合素质,选聘出优秀的学生作为自己的员工,有效缩短新员工试用期和培训适应期,降低了企业人才聘用的风险和成本,提高了企业的技术力量和市场竞争力。
1.3提升实践能力,增加学生就业竞争力
校企联合指导毕业设计为学生创造了良好的工程实践环境,拓宽了学生的知识面,对于完善其知识结构,提高其实践能力和创新能力具有重要作用;学生进入企业进行毕业设计,学生到企业实习、实践,在直接熟悉和参与企业运作的过程中,丰富了实践知识,加深了对理论知识的理解,提高了工作能力,为择业、就业和将来的工作取得许多宝贵的实践经验,同时有利于自己增强工程意识、成才意识、竞争意识、职业意识和团队意识。
2校企合作毕业设计模式易产生的问题及对策
校企合作的毕业设计模式相对于校内毕业设计是一种新的改革和尝试,对于学校、企业和学生的积极作用不言而喻。但由于学生的毕业设计主要是在企业完成,导师是校企“双导师”,并以企业导师为主,毕业设计题目由企业结合生产实际拟定等等,一系列问题也随之产生。一是企业导师生产实践经验丰富,但缺乏教学经验,对人才培养方案和专业课程体系不熟悉,在拟定毕业设计题目时易出现内容、难度、工作量等不适宜的情况;二是学生在企业期间,校内导师难于对学生进行有效管理,而企业因学生非其正式员工,对学生的约束力有限,极易出现学生管理不到位甚至脱管的情况;三是企业导师忙于生产,不可能像校内导师对学生进行点对点的指导,而学生一下子从学校进入企业,对在企业的学习方式难以及时调整和接受,极易出现企业导师不知道如何管、学生不知道如何学的尴尬局面;四是学生在企业期间,校内导师不易跟踪学生动态,对学生毕业设计进展情况及质量难以及时把握,无法保证毕业设计效果。因此,必须采取有效对策解决校企合作毕业设计中的问题,在保证毕业设计质量的前提下,切实提高学生的实践应用能力。
2.1严把“三选”关,为校企合作毕业设计奠定坚实基础
“三选”指的是选企业、选课题、选学生。“三选”环节是校企合作毕业设计的起点,是校企合作毕业设计模式中最复杂、最关键的环节。选企业,应尽可能选择校外产学研基地、生产实习基地或毕业生就业单位等,在兼顾企业接收意愿的基础上,重点考虑合作企业能否提供所需的毕业设计资源,包括毕业设计场地、具备资格的企业导师以及满足要求的毕业设计题目等;选课题,校企合作毕业设计课题应由企业导师结合其生产实际拟定,应具有一定地专业性、实用性、综合性和创新性。校内导师配合企业导师在毕业设计内容、工作量、难度及进度等方面把好质量关;选学生,应优选学习态度端正、学习自主能力强,并对该企业充满兴趣、有就业意向的学生参与校企合作毕业设计。
2.2密切协作,确保毕业设计工作连续、规范进行
校企合作毕业设计的工作过程包括毕业设计开题、中期检查、论文撰写、答辩等阶段。在毕业设计指导工作中,以企业导师为主,校内导师为辅。企业导师主要负责指导学生解决毕业设计工作中的技术性问题。校内教师则侧重于毕业设计的规范化管理,定期与企业导师和学生联系,通过开题、中期检查以及论文撰写等环节监控学生毕业设计的进展情况,确保毕业设计质量和进度。
2.3加强学生的双重管理,避免出现“两不管”局面
校企联合指导毕业设计采取“双导师”制,学生的工作地点也随着毕业设计的不同阶段在企业和学校之间转换。因此,学生在毕业设计期间的管理应根据其工作地点而及时调整。在校期间,学生管理主要由校内导师负责,要求学生严格遵守校内毕业设计的各项管理规定;入驻企业后,主要由企业导师负责,严格要求学生遵守企业的相关管理规定,一旦学生出现严重的违规违纪行为,企业可将责令学生返校处理。
2.4积极引导学生适应企业学习模式,确保毕业设计质量和进度
一是要加强校内导师与学生的沟通,及时了解学生在企业学习时遇到的困惑,帮助学生调整心态和学习方法,鼓励学生自主学习;二是通过细化毕业设计进度安排使学生对每天的工作有一定的预知和了解;三是建议企业导师每天检查学生当天的毕业设计工作情况,布置下一个工作日的工作内容,加强对学生的指导和管理。
3校企合作毕业设计模式的实践效果
北华航天工业学院作为一所应用型本科院校,坚持“校企合作,产学研相结合”的教学模式,充分依托校外实习基地,以机械设计制造及其自动化专业为试点,对校企合作毕业设计模式进行了积极地探索与尝试。我们与校外实习基地———廊坊亚新科美联制动有限公司合作,在2010级毕业生中选派8名学生赴企业进行了为期3个月的毕业设计,深化了学生的理论知识,锻炼了学生的实践能力,同时为学生就业搭建了实践平台。通过校企合作,巩固和加深了校企关系,进一步完善了学校的教育功能,促进了“产学研”平台的建设和发展。主要表现如下:
3.1提高了学生实践能力和实际工作能力
在校企合作毕业设计中,企业根据其生产实际拟定了机械加工工艺及工装设计、结构有限元分析以及试验类题目。通过真题真做,学生提高了解决生产实际问题的能力,拓展了专业知识,初步建立了技术经济意识,锻炼了独立设计能力,培养了良好的工作作风。在企业的毕业设计中,学生接触了一线生产实际,熟悉了企业生产流程、工艺设备、管理模式和企业文化,为将来从事具体实际工作打下了良好的基础。通过企业和学校两位导师的共同指导,学生独立研究设计能力、创新能力和科研论文的写作能力得到了综合训练,实践能力得以提高,理论知识得以升华。此外,与校内学生相比,校外毕业设计学生的工程绘图能力,正确运用技术标准和规范的能力,理论联系实际的能力,沟通、协作能力以及自我管理和约束能力都有所提高,这些对于学生从事实际工作具有非常重要的意义。
3.2获得了教学改革信息
校企合作毕业设计是学校与用人单位联系的一个重要窗口,可以了解用人单位对专业人才培养目标、培养模式、知识结构、能力结构以及课程设置、课程内容、教学方法等方面的要求。这些要求是进行专业教学改革、不断提高办学水平、更好地满足人才市场需求所需要的重要外部信息。通过与合作企业的联系与沟通,为进一步加强学生的工程意识,我们在教学中增加了合作授课环节。
3.3完善了学校教育职能
培养人才、发展科学、服务社会是高等院校的三大职能。在校企合作毕业设计中,充分利用了企业的先进仪器设备及生产实际环境,有效解决了学校硬件条件不足的问题;学生通过毕业设计参与了企业生产和科研,为企业提供了较低成本的高素质人力资源,促进了学校科研成果的转化,增进了校企双方的了解和信任,促进了产学研平台建设。此外,校企合作毕业设计还可以使本专业教师开阔专业视野、改善知识结构、提高工程实践能力,获取本专业领域内工程技术进展和工程建设项目的最新信息。
3.4拓宽了学生就业渠道
通过校企合作毕业设计,学生对企业有了深入的了解和认识,既获得了提高实践能力的机会,又提前进入了工作状态,增加了实际工作经验,增强了就业竞争力;同时,企业对学生的综合素质有了较全面的了解,为其人才引进开拓了新的渠道。在去年合作指导毕业设计的基础上,合作企业今年增加了接收校企合作毕业设计学生的数量,从中优选毕业生引进企业,即降低了企业人才引进成本和风险,也为学生提供了新的就业途径。
编译/王芳
紫外线阻止水痘蔓延
研究人员称,光照可能阻碍水痘的传播。英国伦敦大学的研究小组发现水痘发病率低的地区普遍具有高紫外线级别。阳光可以灭活皮肤上的病毒,使其难以传播。水痘是一种带状疱疹病毒,具有高度传染性,在感染的早期阶段可以通过咳嗽和打喷嚏传播,主要症状为皮肤出现水疱和斑点皮疹。
领导这项研究的英国伦敦大学圣乔治学院的菲尔・瑞斯博士说:“紫外线可以灭活病毒,这是在热带地区水痘不容易进行人人传播的关键原因。它还可以帮助解释为什么水痘多见于温带国家的寒冷季节,如英国――因为人们较少暴露在阳光下。”然而,另外一些专家认为,其他因素包括温度、湿度,甚至生活条件也同样影响水痘的传播。英国伦敦大学学院的朱迪・布鲁尔教授说:“紫外线可以引起水痘在热带和温带地区之间的患病率的差异,但仍有其他因素需要考虑,如温度、湿度和社会因素如过度拥挤等。”编译/王芳
自愈电子芯片有助太空旅行
通过恢复导电的液态金属的释放,美国伊利诺伊大学的科学家和工程师们发明了一种可以自愈的电路。这个过程仅需要眨眼的工夫,就能使电路恢复使用。研究人员说该研究成果最终可能会应用于更持久的小工具,以及解决星际旅行的一个大问题。
这个过程的作用原理是:芯片中电路受损处产生压力,使存放修复材料的小孔打开,材料流出修复受损处,最终恢复电流。研究小组的组长表示,该理论可以给航天工业带来福音。航空航天工程学教授斯科特・维特说:“目前当电路出现问题时,唯一的解决办法就是更换出问题的电路。这一研究成果真正的应用领域应当是修理或更换都十分困难的电子部件,如卫星或星际旅行中不可能替换的零部件。”该成果目前已应用在延长充电电池寿命的研究中。充电电池在反复使用后往往因为设备内的微损伤,扰乱了其他电子从电池的一端向另一端导电。该小组说,如果他们能解决该问题,电动汽车的电池可能会持续十年或更长时间,而且车辆的维护费用也要便宜更多。
编译/王芳
困境可能使人们更坚强
在当今经济不景气的状况下,节假日期间人们可能体验比往常更大的精神压力。一项研究表明,过去一些艰难的经历可能会让人的精神更坚强。
研究发现,坎坷经历的数量可能会决定人是否会变得更灵活,从而能够更好地处理生活中的各种困难。没有或只有很少坎坷经历的人普遍比那些有过困境如生一场大病、自己受伤害或爱人受伤害、家庭成员死亡或离婚的人具有更糟糕的应对技巧。该论文的作者纽约大学布法罗分校的马克・斯锐说:“造成这种情况的原因有很多影响因素,包括掌握过去的障碍感、控制感、大脑区域社会支持网络的建立,以及刺激大脑中应对事物变化的细胞的生长等。负面事件有负面影响,但我会把这个看成是一线希望,某些人身上发生过某些事并不意味着他们注定要被这些事打败,相反,这些经历会让他们变得更坚强。”
编译/王芳
工作日天气更差 与人类活动有关
在很多人的印象中,黑云往往在周一落下,只有在周五外出或者度假时升起,例如圣诞节,但实际情况并非如此。两位美国科学家进行的一项新研究显示,雷暴和冰雹等恶劣天气在周中出现的几率超过周末,至少夏天如此。研究发现工作日出现恶劣天气的几率比周末高出20%。这种现象与工作日人类活动较为活跃有关――释放出更多化学物质,周中最为明显。
研究过程中,科学家分析了美国东岸的夏季天气变化情况,结果发现周中出现龙卷风和雹暴的次数较多,这种现象无法用独立事件或者天气预报的改进加以解释。此项研究由美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家进行,研究指出工作日恶劣天气处于峰值的原因在于人类活动释放的化学物质,尤其是气体排放导致的浮质。
浮质影响空气中的湿气,数量通常在工作日达到峰值。在周末人们休息时,浮质数量呈下降趋势。与东岸相比,美国西岸似乎并没有出现这种现象,说明这种现象可能仅限于气候湿润地区。研究人员表示:“这项研究第一次发现统计学证据,证明夏季时人类活动导致的浮质在周中处于峰值,龙卷风和雹暴的活动性也接近一周内的最大值。”
编译/杨孝文
大豆蛋白可与动物蛋白媲美
蛋白质是生命的基础,是人体的重要营养物质。传统确定蛋白质质量的方法显示高质量蛋白基本为动物蛋白,比如牛奶和鸡蛋蛋白。然而对于那些以植物饮食为主或希望加强饮食多样化的人,如何选择高质量蛋白食物就成了一个难题。测试显示大部分植物蛋白比如豌豆蛋白的蛋白质质量就低于动物蛋白。对此,发表的最新研究仔细评估了一些决定蛋白质质量的标准。
“获得准确测定蛋白质质量的方法是帮助人们进行健康饮食的关键,” 研究人员称,随着越来越多的人倾向于在饮食中多摄入植物蛋白,科学研究需要更准确地去界定蛋白质质量,这样消费者和研究人员才能对此有更清晰的认识。”
一、生物仿生学概述
生物仿生学既是模仿生物的形态或功能结构以实现发明创造的一门科学,主要的目的是提炼自然生物百万年来进化出的适应机制将其通过现代工业技术移植到所需的领域及产品中以达到预期的实用效果,通过这种方法能够更好也更高效的实现技术革新。
事实上早在远古时期的人类就已经发现了仿生的种种益处,早期的人类就已开始借鉴自然界中生物的形态用于工具的制造,例如古时候人类通过模仿鱼的形态来造船,也许当时的人们并不明晰这背后的原理,但通过生活中的实践发现这是行之有效的。到了现代随着科学技术的发展,人们已经掌握了更多的科学方法来研究自然界中的各种生物,从而更好地掌握了生物结构的内在原理,这便为各个领域的技术发展提供了有效的参照。
二、生物仿生学在产品设计中的应用
仿生是产品设计研发中极为常见的方法和手段,自然界总是给我们带来惊喜和期待,通过研究自然、感受自然能够有效地激发出我们无限的创想和灵感,再通过科学手段加以证明和验伪,最终我们能够得到科学有效的新型技术用于实现产品的各项功能。而如今对于生物仿生学的研究已涉及到生物表现的各个层面,从最为直观的外在形态、色彩、肌理到生物精妙的内部结构我们都能以科学的方法加以研究提炼,从中我们汲取了大自然的智慧为我们的生活创造出了高效便利的产品。
(一)生物形态层面的仿生设计
通过进化论的观点我们可以了解到对于美的感受很大程度上受到了我们的内在基因的影响,由于我们的审美这是在自然界中繁衍生息数百万年逐渐形成的,这促使我们会对自然界的许多事物都达成了美学上的认可。正因如此,自然界中总有着无限的美意等待着我们去发现,人类文明发展至今已经创造出了无计其数的人造物,经过不断地探索和尝试我们力求找到匹配自然之美的设计法则,最为直接的方式就是参考自然物的外在形态,即基于自然生物形态层面的仿生设计,这种方法是以自然界中生物或植物的形态作为造型基础,再根据产品的功能需要,使产品在功能和造型上能够得到相应的统一。
而对于形态的提炼上根据设计师的设计意图既可以是抽象的又或是具象的,这使得造型仿生呈现出两种截然不同的视觉体验,而对于设计过程中抽象到具象之间的度的拿捏就要看设计者的个人风格及观念了。世界上许多知名设计师通过这样一种形式的设计创作出了许多经典的设计作品(图1)。
(图1)
(二)生物色彩层面的仿生设计
再从生物色彩的层面来看,我们视觉器官对于色彩有着极高的敏感度,我们对于环境的认知很大一部分是依靠视觉系统,因此我们往往赋予了色彩很多情感因素。色彩仿生既是提取自然界中的色彩并将其运用在产品设计中使产品达到一定的视觉体验,甚至会产生相应的联想,让产品产生更深语义象征和功能属性。这种手法在服装中较为常见,如迷彩(图2)、豹纹、斑点等都是常被运用的自然界的生物色彩,这些色彩不仅具有时尚气息还包含着丰富的情感体验。
(图2)
(三)生物肌理层面的仿生设计
生物肌理仿生(图3)与生物色彩仿生有类似之处,很多时候它是建立在色彩仿生的基础上对其表面质感进一步地深化处理的结果,它不单纯考虑视觉上的仿生体验,而是将自然动植物的表面肌理质感也考虑了进来,这样不仅在视觉上有所映射,还在触觉上也能得到更为真实的触感,这中效果让人耳目一新,从侧面也反应出现代加工技术的卓越成效。
(图3)
(四)生物结构层面的仿生设计
生物结构仿生是伴随着仿生学技术的不断发展,人们对于仿生不再局限在外形上对自然浅层次的模仿。而是从生物奇特的内外结构组织中得到启发,人们根据生物的构建组织以及运行模式拓展了仿生的一个新的层面,结构仿生设计让最终的产品具备更为有用的功能意义。
生物自身结构是非常奇特的,它们经过数百万年的演化成功地经受住了各个时期的灾变,并且一直向着更优良的系统进化着,可以说每个现代生物都有着完美的生理机制,人们通过研究它们的结构能够得到无数的启发性的发现,很多方面不得不承认自然生物依旧领先于我们人类目前的科学技术。因此通过对生物结构的仿生往往可以解决许多目前面临的技术难点,这让生物仿生学在产品设计的领域中再次得到了相当的重视。
结构仿生首先要依据一定的科学理论为研究基础,简单地模仿未必能产生预期功效。因此在结构仿生前要对生物相应的结构进行系统的研究,探明其工作原理证明其确实科学有效,再将其原理解构后以现代的工业技术和手段进行重构,使生物结构通过一种新的形式移植到产品设计当中以发挥其原生物结构的功效。
在众多现代产品设计中我们能够看到很多已经成熟应用了的结构仿生技术,这些技术里有可以分为外在结构仿生和内部结构仿生。
外在生物结构仿生是通过生物的外在结构作为参照,通过外在的仿生以达到生物该结构组织的相应功能。例如吸盘的设计就属于外在结构仿生,它以章鱼触手结构为启发的仿生应用,还有就是魔术贴的设计,也是外在结构仿生的一个极其经典案例,它的灵感来源则是鬼针草的尾部细小倒钩。这些结构仿生设计如今已经随处可见,大量应用在了人们的生活中,在潜移默化中给人们的生活平添了许多便利和帮助。
生物内部结构仿生则是通过对生物内部结构的研究,将生物内在的工作原理进行分析,提炼出对于我们有用的结构并运用在设计当中,使我们的设计产生相应的效应。在高新的建筑、航天工业中就大量地充斥着内部结构仿生的技术应用,例如蛋壳屋顶所运用的薄壳结构以及航天工业中的蜂窝结构等这些结构仿生成果都是极为成功的案例,这些新的技术不仅节约了材料并且让局部的应力性得到显著的提高,使建筑的造型拥有了更加丰富的想象空间,而航天设备也变得更加轻质,而这些都要归功于结构仿生技术的发展,这都将为未来设计提供了有效的技术基垫。
目前结构仿生已经广泛应用在了各类产品的开发中,并收到了很大的成效,可以预见科学技术的不断提高对于生物外在结构和内部结构的研究也会愈加深入,这将会为人们提供更多参考素材。结构仿生将在未来设计中占有相当的分量。
(五)小结
通过以上的论文我们可以看到仿生设计是极为有效的,无论从造型审美还是功能的实现方面仿生都能发挥出很好的效果,这位我们产品的设计和研发提供了新的出路。正因如此,研究和探索生物仿生学是极有价值的,相信在今后的日常生活中还会有更多的仿生产品涌现出来,为我们的生活提供更多的便利。
三、总结
可以预见随着生物仿生学的进一步发展,仿生设计在未来蕴含着极大的潜力和机遇,将会有更多的发现和创新来造福于我们的生活。自然界是无比神奇的,而仿生则让自然与现代工业技术建立了联系,这是一座工业通往自然的桥梁。可以说生物界就是工业创新的一个巨大知识库,是待我们进一步挖掘的宝藏,对此在研究的同时我们还应当提供相应的保护,这样才能让这笔财富可持续地发展下去并为人所用,这是新的机遇也是新的挑战,如何权衡自然与工业的平衡,这需要所有人的努力,期待未来人与自然共存的美好景象。
作者:俞小龙
【参考文献】
1.国内飞行器制造工程专业人才培养现状
随着我国飞机保有量和需求量快速增长,以及为实现从“航空航天大国”向“航空航天强国”发展、提升航空航天工业水平而实施的“大飞机”等项目产业政策的推进,我国对飞行器制造方面的专业人才需求不断加大。近些年,各类高校依托教学科研优势,不断加强或开设了飞行器制造方面的专业,提高了行业参与度。至今,办此本科专业的有西北工业大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南昌航空大学等十多所高校。各高校依托自身的优势,积极开展专业特色化建设,培育自身的专业特长。如西北工业大学偏向于CAD/CAM集成的数字化制造技术、北京航空航天大学突出于板料成型技术专业教学和实验、中北大学以飞行器特种制造为特色等,形成了面向飞机制造、适应航空航天发展要求的课程培养体系,培养出一批具有飞行器制造工艺技术的航空航天类人才。
从2002年开始,我国高校开始重视本科专业教育教学实习基地的建设,并以此为依托加强学校与企业的交流与合作,如带领学生深入企业进行现场教学、企业人员为学生讲课(讲座)、征求企业意见制订专业培养计划、订单培养等。我校飞行器制造工程专业主要面向航天航空飞行器产品制造等相关产业培养钣金、铆接、装配技术类高素质应用型本科人才。由于本专业开办时间短,目前我校在飞行器制造工程人才培养方面仍处在探索阶段。加强实践教学已成为飞行器制造工程专业人才培养模式的必然选择,而其中最有效的途径是校企合作。
2.校企“3+1”合作办学的优势
3+1校企合作办学指前三学年的培养在校内进行,第四学年除部分课程及实验教学在学校完成之外,其他现场课教学、生产实习、课程设计、毕业设计等环节均在企业内实施,以强化学生工程实践、动手能力及综合素质的培养,简称“3+1”合作办学模式。校企合作办学“3+1”模式,这种合作教育能够实现工学结合,为学生提供在真实工作环境下学习的机会,是实现应用型工程技术人才培养目标的有效途径,也是与就业联系最密切的一种教育模式。
由于有很多限制条件,学校无法投入过多资金购置像企业的一些精密加工设备作为教学仪器设备,所以学生在校内学习期间只能在理论上了解基本成形原理和方法,根本看不到实际的设备及生产工艺过程,也就无法掌握一些知识。而合作教育提供的教学手段和设备资源,弥补了学校的教学条件的不足,解决了教学与生产实际脱节甚至落后于生产现状的严重问题,实现了校企教育资源的优势互补。
学生在航空航天企业生产实践过程中会认识到,一个不受社会和企业欢迎的人是无法发挥才干的。到企业后,学生清楚地了解了用人单位人才需求目标,了解了作为飞行器制造专业的工程技术人员必须重点掌握的知识,明确了学习目的和方向,增强了学习主动性。在专业知识对生产过程发生作用的亲身体验中找到了成就感和危机感,提高了学习兴趣,明确了专业思想,树立了学以致用、理论联系实际的观念,使就业观念和定位更符合社会与航空航天企业的需求,且学生就业之后,表现出的工程意识、创新意识和适应工作岗位的能力都明显增强。
3.飞行器制造工程专业校企“3+1”合作办学模式探析
我校长期以来,一直与一些航天企业有着较好的合作关系,并与其建立了校外实习基地,如中国航天科工集团柳州长虹机器制造公司、桂林航天电子有限公司等。这些公司每年都会吸收一批本科毕业生,以补充和优化专业技术人员结构。本科生在外语、计算机及基础知识等方面表现出了一定的优势,但普遍存在本科生专业知识与航空航天生产过程的需求脱节比较严重、独立解决现场实际问题的能力非常薄弱,同时表现出对社会及企业的了解甚少,融入工作环境的协作精神比较欠缺等问题。这正是毕业生和企业共同担心的问题。这些公司在航天专业技术领域与我校飞行器制造工程专业在培养学生过程中需要的全部专业知识具有良好的适应性。可见校企及学生三方都有合作办学需求的基础。
3.1合作办学模式的定位
飞行器制造工程专业人才培养采取校内培养和企业联合培养的方式,即学生在校期间的学习分为校内学习和企业学习两部分。学制4年采用“3+1”模式,即3年校内通识类课程、大类学科基础课程、核类专业基础和专业课程的理论与实验教学,着重加强学生基本知识、基本理论和基本技能的学习、锻炼和培养;累计1年(主要集中在第四年)校外企业核类部分理论课程和实践教学。重点是最后一个“1”的环节,具体而言在这一年的校外企业实践教学环节中实行“部分专业课+课程设计+生产实习+毕业论文(设计)”的集成化教学方式,着重培养学生获取知识、分析问题和解决问题的能力及创新能力。
3.2“3+1”校企合作办学的主要特征
3.2.1规范选拔机制,组建一支优秀学生队伍。第四学年初,学校需要在飞行器制造工程专业组建实验班进行统一编班授课。学生自愿报名的基础上,根据学生前三年在校成绩及获奖等综合素质表现,择优选拔出一定数量的学生,成立“飞行器制造工程专业‘3+1’校企合作试验班”。规范的选拔机制应公平公正,公开透明,也是对低年级学生的一种激励。再则,一支高素质学生队伍是校企合作有效办学的重要保障。
3.2.2校企双方共同制订和实施培养计划。试验班的培养计划和教学大纲应由我校机械工程学院牵头,与企业共同协商制订,将学校教学过程和企业生产过程紧密结合,校企共同完成教学任务,使学生在掌握一定飞行器构造、飞行器制造工艺与工艺装备的基础理论和专业知识基础上,具有钣金、铆接和装配等基本操作技能,能够从事飞行器产品零件的设计、生产及装配、工厂生产管理和服务于第一线的工作的能力。实验班往往会加入部分企业需要的专业课程,学校无法完成的可由在企业中聘请的兼职教师到学校讲授。部分实践教学依据学校实验设备条件和企业生产进度协调安排。课程设计、毕业设计选题应尽量来源于企业的生产实际。
3.2.3建立校企双向管理制度。学生实践活动期间,不仅要保障学生安全和日常教学活动,还不能影响企业正常生产,因此,应严格实行校企双向管理制度。学生的劳动纪律考核应由企业负责,尽量与员工保持同步。校企双方应各派一名专职辅导员,有利于学生日常行为和具体事务协调与管理。由于航天企业有其特殊性,教学管理程序要适应航天企业产品研制与生产中的相关保密规定。
3.3“3+1”校企合作办学实施的保障措施
许多学校在开展校企合作办学的过程中,企业合作积极性不高,教学主体在实施过程中缺乏企业的实际参与和互动等问题。为了实现校企双赢的合作关系,保障校企关系持久稳定,要在以下两方面下工夫。
3.3.1寻求学校、学生与企业三方协调。学校有教学任务,学生有就业任务,而企业有其生产任务,校企合作教育应该在学校、学生与企业三者间寻求协调和统一,在学校教学管理部门、二级学院和专业教师的精心组织与周密安排下,加强与企业的沟通和联系,加强与企业兼职教师之间的合作与协调。校企之间要协同制定相应制度,明确各自在应用型人才培养过程中的职责,成立专门部门,负责协调校企合作各项事宜,真正做到有政策制度的保障。特别要健全学生在企业实践学习阶段的教学质量考核与评价体系,优化企业对试验班毕业生的择优录用机制。
3.3.2培养高质量“双师型”教师队伍。近年来,为了加强师资力量,学校引进不少拥有博士学位的毕业生补充到我校飞行器工程专业教师队伍中,他们虽然有扎实的基础理论,但工程实践背景比较薄弱。因此,师资队伍建设中,除注重学历、年龄和职称结构外,还特别强调教师的航空航天企事业单位工作经历和工程实践背景。为了加强专业课教师工程实践能力的培养,学校要鼓励或创造条件让来自高校或没有一线工作经历的教师到相关企事业单位挂职,增强实践能力,以促进校企合作教育的开展。
4.结语
合作办学是以学生为中心的,在合作教育所有效益中,适合人才市场需求,提高学生的就业能力是利益的核心。校企合作办学让高校走向企业,也让企业走进高校,将高校的理论教学与企业实践有机融为一体。这种办学模式对促进飞行器制造工程专业创新人才培养模式、拓宽人才培养思路非常有利。
参考文献:
[1]蔡向朝.积极探索校企合作的形式与内容[J].西安航空技术高等志科学校学报,2005,23(5):23-27.