自动化硕士论文范文

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篇1

中图分类号:TB47

文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2013)07-013-03

引言

在工业设计研究中,出现了很多优秀的相关硕士论文,本文从工业设计论文的研究方向以及发表数量等,初步分析出2000—2012年间工业设计发展的趋势与变化,从而了解每个工业设计发展阶段的新趋势,研究成果以及仍然存在的问题。

一、分析方法与步骤

在《中国知网之中国期刊全文数据库》、《万方之中国学术会议文献数据库》分别检索论文以及会议文献题目中包含“工业设计”关键词的文献,在《中国知网之中国期刊全文数据库》以“工业设计”为关键词检索结果,截止到2012年7月19日,为557篇。

二、结果与分析

1.时间分布。考虑到要对现有工业设计趋势进行研究分析,所以选择了较近12年(2000年—2010年)的论文,通过使用“工业设计”为关键词进行搜索发现,2000年没有相关优秀硕士,从2001—2003年相关硕士优秀论文属于发展起步阶段,从2004—2012年每年都会很多优秀硕士,属于迅速发展阶段,相关优秀论文增至557篇,2009年(88篇)是相关数量最高峰点。

经过推断可知,在2009年工业设计的论文达到历史最高的原因在于我国本专科扩招是从1999年开始的,自1997年以后,随着广大群众渴望子女接受高等教育愿望的增加,对扩大高等教育规模的呼声也越来越高。同时,考虑到国家快速发展的需要,1999年我国高等教育开始大规模扩招,当年本专科生招生数与1998年相比增长了47.4%。本专科规模的迅速扩大给高校毕业生的就业带来了更大的压力,而研究生的扩招能够对本科生的就业压力起到一定的缓解作用,因此,硕士研究生的招生规模也不断攀升,录取比例和入学率都在大幅提高。

2.作者分布。在检索到的工业设计方面的优秀硕士论文中,作者主要分布在以下几个学校中,可见相关院校的工业设计发展程度。如表1所示。

小结:由于优秀工业设计硕士论文具有一定的删选性,由表1可以看出工业设计发展较快的院校,并且通过涉及最多的关键词可以看到每所院校所侧重的工业设计发展方向或者是发展程度较深的方向。

3.关键词分布。从2000年到2012年,以“工业设计”为关键词搜索的期刊论文中,论文的关键词主要集中在产品设计、CAID构思与表达、设计教育教学、IDFORCNC(先进制造设备工业设计)、设计管理、绿色设计等。由于搜索分布时采用了关键词“工业设计”,所以这里忽略“工业设计”关键词的数量。所有论文相对较多的关键词如下:可持续发展设计(绿色)、中国传统文化(符号学 语义学)、设计管理/用户研究交互设计、CAID构思与表达、数据库、设计教育、造型语言、工设工程(材料、工艺)、汽车设计、时尚设计、服务设计、品牌PI(产品形象识别)设计、人机工程、可用性、设计史、信息视觉化、故事版/情景设计、设计心理学、体验/情感化设计、IDFORCNC。

其中有代表性的有如下几篇:2010年,北京服装学院屈新波在《现代新材料在产品设计中的应用研究》{1}一文中论述了现代新材料在产品设计中的应用,借助于“需求”将产品设计与材料联系起来。2008年,山东大学张志强在《面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究》{2}一文中论述了如何运用人机工程理论对健身器材进行分析,以及针对相关器材人机方面的具体研究。2006年,山东大学吴兰萍在《面向产品设计自动化的人机工程研究与应用》{3}一文中论述了人机工程学的定义以及与工业设计之间的关系,阐述了人机工程学的原理以及产品设计的不同阶段的具体内容,此外还重点分析了现有计算机辅助人机工程软件,例如JACK、SAMMIE、SAFEWORK等。2004年,武汉理工大学刘红在《简论设计项目管理》{4}一文中论述了由于市场竞争的激烈化,用户需求的多样化,项目管理的组织及团队建设的内容与项目管理的执行关键,以及设计项目的生命周期。2007年,西北工业大学韩娟在《CAID系统的用户界面研究及应用》{5}一文中论述了以用户为中心的设计方法,综合认知心理学、人机工程学、计算机信息科学等对CAID用户模型进行分析,将基于用户模型构建的用户界面原型引入到界面设计过程中。

4.影响力分布。在检索到的期刊论文中被引用频次最高的,排在前6位的论文,如表2所示。

通过引用频次最多的文章中发现,关注最多的工业设计方向多为产品设计、交互界面方面。因为产品设计和交互设计的研究较早,所以时间早的被引用的几率就很高。但也充分说明这些优秀论文有一定的借鉴价值。

三、工业设计研究趋势

工业设计从2000—2012年这12年间,发展速度是迅猛的,这一点可以从优秀硕士论文的发表数量日趋增多看出来,并且也是在跟随着社会每一步的发展而发生着变化,从简单地仅仅研究工业设计的表面内容,即“产品设计”,变成研究工业设计更加细节化的方面,是一个从量变到质变的过程。现在工业设计优秀硕士论文中,研究方面数量最多的依次为产品设计、设计管理、设计教育、ID FOR CNC以及可持续发展设计。

李北在2006年中国科协年会的会议论文《未来工业设计的多元化发展趋势》{12}中阐述,现在工业设计呈现多元化发展趋势,并且可以看到,工业设计是一种战略资源,是国家创新战略体系中的重要组成部分。工业设计正在向着跨专业跨学科的综合领域发展。此外通过计算机使用的普及,工业设计信息化也成为主流。

通过对2000—2012年优秀工业设计硕士论文逐年的分析发现,发表的时间与内容和2000—2012年工业设计发展的过程、发展的主题是一致的。通过对这些论文关键词的统计分析,可以看到工业设计在每段时间里发展的内容、重点、趋势,这与社会的需求具有着强烈的联系。

每篇论文的关键词是不变的,在以“工业设计”为关键词搜索到的硕士论文中,通过对新的一年与以往相比较新出现的关键词进行统计,洞察出工业设计每个阶段的新趋势。如表3所示工业设计研究方向从泛泛的大方向上的研究,比如“产品设计”、“可持续设计”等,发展成为细分的研究方向。研究表明,从抽象的工业设计,变为具体的产品设计,后来人们发现工业设计离不开与社会、人的联系,所以研究方向渐渐与社会、人联系起来,最终发展成多方向的、细分的研究方向。这与现有工业设计研究人员对工业设计发展方向的研究结果不谋而合。

2000—2012年有关产品设计、人机工程学以及设计管理等成为研究的主要趋势。此外,还可以发现每年相比前几年新增的研究方向即是工业设计发展中研究趋势的新方向。例如可持续发展(Sustainable Development)是上世纪80年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》{13}报告中第一次阐述了可持续发展的概念,得到了国际社会的广泛共识。那么工业设计对此也进行了研究,在2002年第一次出现在相关优秀工业设计硕士论文中。例如2002年湖南大学龚克在《非物质与可持续的工业设计道路》{14}中阐述了有关可持续的工业设计道路的相关内容。

再例如,在现代信息化的大背景下,计算机信息库在工业设计专业得到了广泛的应用,2006年第一次出现有关数据库研究的硕士论文。例如2006年东华大学孙明华发表的《设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究》{15}。2009年山东大学郝松发表了《基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究》{16}。

同时也发现,由于优秀硕士论文是要在社会需求的大背景下提出,受发表时间和评审的限制,虽然相对滞后,但是也能够体现出近十年间的工业设计的大体研究趋势、新的研究方向。工业设计研究趋势的发展变化受社会发展因素(技术、环境、国情、学科交融等)的影响较大。

四、结束语

2000—2012年,我国优秀工业设计数量以及发表的内容质量都有着质的飞跃,这也说明我国工业设计方面研究的水平日趋深入。但是从近几年发现,已经存在研究过(下转第16页)(上接第14页)热的现象,主要表现在研究课题的重复性,例如人机工程学,此间不乏相关类似课题的出现。

从2000—2012年间优秀工业设计硕士论文中,可以看到工业设计事业发展迅速,方向由单一转为多元化,并且呈现多学科融合趋势。此外,研究趋势受社会发展的因素(技术、环境、国情、学科交融等)影响较大,比如在信息化的大背景下,工业设计专业与计算机应用越来越密切,因此出现了CAID等相关研究。可以看到工业设计的研究趋势在以后会围绕产品设计、计算机辅助工业设计(CAID)、设计管理等热门话题展开。随着工业设计的深入研究,也会出现更多新的设计概念,而这些概念一定是可持续性地围绕用户的人机设计,相信在以后的研究中,会有更多优秀的硕士论文出现。

注释:

{1}屈新波.现代新材料在产品设计中的应用研究[D].北京服装学院,2010

{2}张志强.面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究[D].山东大学,2008

{3}吴兰萍.面向产品设计自动化的人机工程研究与应用[D].山东大学,2006

{4}刘红.简论设计项目管理[D].武汉理工大学,2004

{5}韩娟.CAID系统的用户界面研究及应用[D].西北工业大学,2007

{6}吴瑜.人机交互设计界面问题研究[D].武汉理工大学,2004

{7}周睿.基于可用性的手机交互界面设计研究[D].南京理工大学,2006

{8}杨大年.中国民间儿童玩具再设计研究[D].江南大学,2004

{9}王巍.ICAID系统的实现机制研究[D].湖南大学,2004

{10}王军锋.计算机游戏界面设计方法研究[D].西北工业大学,2007

{11}熊湘晖.产品造型设计的外观质量美学评价理论及研究[D].昆明理工大学,2005

{12}李北.未来工业设计的多元化发展趋势[R].中国科协年会,2006

{13}我们共同的未来[R].世界环境与发展委员会.1987

{14}龚克.非物质与可持续的工业设计道路[D].湖南大学,2002

{15}孙明华.设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究[D].东华大学,2006

篇2

中图分类号:G642.0

文献标志码:A

文章编号:1674-9324(2012)09-0024-02

本文研究的对象是我院过程控制实训室的三容液位过程控制实训系统,该实训系统是一套利用了自动化控制技术、计算机、通讯、自动化控制等技术的多功能实训装置。该实训系统为《过程控制》等课程服务。三容液位过程控制实训系统可根据情况需要灵活组态,模拟线性、非线性;一阶、阶次;单容、多容及耦合、非耦合等特性,并能在控制过程中直观地反映出系统动态反应,方便获得动静态性能指标,从而验证控制策略的优劣,因而研究三容液位过程控制实训系统的控制对实施和学习《自动化控制原理》课程有很好的指导意义。

一、三容液位过程控制实训系统的工作原理[1]

三容液位过程控制实训系统主要硬件构成为三个玻璃水箱、气动调节阀、差压变送器、电磁阀、电/气转换器、液位传感器、空气压缩机、水泵、计算机等,基本结构如图1所示。

图1 三容液位过程控制实训系统基本结构图

水流是经过手动阀v0后分成两路再经过气动调节阀vc1、vc2和手动阀v1~v6后进入三个水箱的。一路可以通过手动阀v1、v3、v5的开关不同来实现单容、双容和三容的控制。假设想控制3号水箱液位h3,让v5开,v1、v3关,则是单容水箱控制;若让v3开,v1、v5关,则为双容水箱控制;而若让v1开,v3、v5关,则为三容水箱控制。而调节阀vc2和手阀v2、v4、v6成为另一路水流的干扰环节,选择分别进入三个水箱的手动阀v2、v4、v6的开关不同,可改变加入干扰环节的位置,都也会影响实验的效果。

二、智能控制算法研究

1.BP网络PID控制器设计[2]。BP神经网络PID控制器主要利用了神经网络的非线性映射能力和自适应能力[3]。系统结构如图所示,控制器由两部分组成:(1)可通过自动调节参数实现对被控参数的闭环控制。(2)也可根据系统运行过程的状态自动调节参数达到某种性能指标的最优化。BP神经网络PID控制器结果如图2所示。

图2 BP神经网络PID控制结构图[4]

输出节点分别为可调PID控制器的三个参数KP、K1、KD,即

O1(3)(k)=Kp,O2(3)(k)=k1,O3(3)(k)=KD。各节点的输入输出关系为:

net■■(k)=■wij(3)oi(2)(k)-?兹l(3)ol(3)(k)=g[netl(3)(k)] 式(2-1)

上式按照沿着J(k)对wi(k)的负梯度方向检索调整即使用梯度下降法修正加权系数w(k),并引入惯性项,从而使BP算法的收敛速度得到提高,于是:

?荭wli(3)(k)=?浊?啄l(3)(k)oi(2)(k)?琢?荭wli(3)(k-1) 式(2-2)

其中,?啄l(3)(k)=e(k+1)·sgn■·■·g'[netl(3)(k)],(l=1,2,3)。

与此类似,可求得隐层权值系数的调节规律为:

?荭wij(2)(k)=?浊?啄i(2)(k)oj(1)(k)+?琢?荭wij(2)(k-1) 式(2-3)

其中,?啄i(2)(k)=f'[neti(2)(k)]·■?啄l(3)(k)wli(3)(k),(i=1,2,…,Q)。

式中,g'(·)=g(x)(1-g(x)),f'(·)=(1-f2(x))/2。 2.BP网络PID智能控制仿真研究。三容液位过程控制系统的线性数学模型为:

G(s)■ 0≤h≤30■ 30<h≤60■ 60<h≤70■ 70<h≤100

在MATLAB环境中,利用M语言编写控制程序。设定目标液位高度为单位阶跃输入,BP网络结构为2-3-

3,两套仿真的初始给定水位为:h1f=12cm,h2f=10cm,下面改变系统的干扰量,当t=195s时,将水箱3下面的出水阀门调节调节到原来的30;在t=345s时将出水阀拧到原来的60%,通过仿真我们得到输出响应曲线。

图3 BP神经网络智能PID控制输出相应曲线

通过以上仿真图我们可以看到采用BP神经网络PID控制器时,水位上升速度相对较慢,但是在BP神经网络PID控制器控制下系统超调量小,出现扰动时,能迅速的消除扰动。改变输入量以后,发现BP神经网络PID控制器跟踪特性仍然表现不错,系统输出与输入的误差几乎为零。说明BP神经网络PID控制器对参数具有很好的适应性,鲁棒性较好。

参考文献:

[1]赵科,王生铁,张计科.三容水箱的机理建模[J].控制工程,2006.

[2]卢娟.BP神经网络PID在三容系统中的控制研究[D].合肥:合肥工业大学硕士论文,2009.

篇3

中图分类号:TM76 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-02

前言

传统变电站监控系统元件多、接线复杂,可靠性低,保护继电器主要是电磁式的,反应速度慢、精度低,特别是由于这些元件都不带有记忆功能,不能对历史事件进行有效的记录,影响事后分析故障及故障的处理时间,所以不能满足日益发展的电力系统的要求。当前,计算机技术、通信技术迅速发展,各类计算机控制技术在工业上的应用日臻完善,微机化在变电站综合自动化系统的应用已经成为发展的主要方向。

变电站综合自动化系统主要特点

变电站综合自动化系统建立在数据通信技术、计算机技术、软件技术的基础上,是一种集测量、控制、保护及远动等功能为一体的微机控制系统。变电站综合自动化系统主要是由多个微机保护单元,测量控制单元,通讯网络,后台管理机,打印机等组成,接线简单,系统可靠,适应了现代生产发展和能源管理的要求。主要有以下特点:

结构微机化:系统的的主要元件用可编程逻辑控件代替分立元件,实现了硬件软化,软件硬化,所有功能都是通过软件来实现,实现了将数据采集、数据传输、远方控制、微机保护等环节能够并列运行,运行参数、操作记录、历史记录等均可通过打印机输出。通过网络连接,实时的将数据上传到电力调度。

功能综合化:微机保护单元具有完善的测量、控制、保护功能,综合自动化系统就是利用了微机保护单元的完善功能,根据用户需要配置独立的微机保护单元,通过通讯网络将微机保护单元和后台管理机按照一定的结构形式连接起来。它可以保护除交直流电源以外的全部二次设备,微机保护代替了以继电器为主的模拟保护,监控装置(后台管理机)综合了仪表屏、操作屏、模拟屏、远动、中央信号系统和光字牌等功能,接线简单。

运行管理智能化:一般微机保护单元都有实时在线自诊断功能,可以在微机保护单元的面板上显示故障发生的时间和故障类型,保护单元通过网络将自诊断结果送到后台管理机,这样使得运行人员可以随时掌握保护单元的运行状态。由于保护单元在抗干扰方面采取了一定的措施。使得其抗干扰能力强,提高了保护的高可靠性。

操作监视屏幕化:系统将所有的操作和监视功能,通过后台管理机来实现。操作人员通过显示器全方位监视变电站运行方式和运行参数,屏幕数据取代了常规方式下的指针仪表,实时接线画面取代了模拟屏,远程遥控开关的分合闸。软件程序取代五防闭锁装置,提高了操作的可靠性,减少了人为误操作。

变电站综合自动化系统各个子系统及其基本功能

SCADA监控子系统

SCADA系统完成对各模拟量、状态量和脉冲量的采集和处理,并将处理结果以图形、表格等形式进行显示。其功能包括数据采集;事件顺序记录SOE;数据处理与记录;故障记录、故障录波和故障测距;人机联系等。

数据采集:变电站采集的典型模拟量有:进线电压、电流和功率值,各段母线的电压、电流,各馈电回路的电流及功率值。此外还有变压器的油温、直流电源电压等。变电站内采集的状态量数据主要有:变电站内各高压断路器和高压隔离开关的位置状态;变电站内一次设备运行状态及报警信号,变压器分接位置信号,无功补偿电容器的投切开关位置状态等。这些信号大部分采用光电隔离方式的开关中断输入或周期性扫描采样获得。脉冲量是指脉冲电度表输出的脉冲信号表示的电度表。

事件顺序记录SOE:变电站内各种事件信息的顺序记忆并登陆存档,如变电站内各开关的正常操作次数,发生时间;变电站内运行参数和设备的越限报警及记录,包括变电站内开关的正常变位报警,设备及运行参数的越限报警,系统保护装置的动作报警等。

数据处理与记录:数据处理的主要内容包括电力部门和用户内部生产调度所要求的数据。变电站运行参数的统计、分析与计算包括变电站进线及各馈电回路的电压和电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、无功电量的统计计算;日负荷、月负荷的最大值、最小值、平均值的统计分析及各类负荷报表的生成和负荷曲线的绘制等。

故障记录、故障录波和故障测距:设备或线路发生故障时,系统自动记录继电保护装置和各种装置动作的类型、时间、内容等,并提供事故追忆。

人机联系功能:屏幕显示是变电站综合自动化系统进行人机联系的重要手段之一。通过屏幕显示,可以使值班人员随时、全面地了解变电站的运行情况,屏幕显示的内容可以包括一次主接线,实时运行参数,变电站内一次设备的运行状况等;键盘输入数据如运行操作人员的代码及密码,运行操作人员密码的更改,保护类型的选择及定值的更改,报警的界限、设置与退出手动/自动设置等;人机联系是变电站综合自动化系统不可缺少的互补措施,为了防止计算机系统故障时无法操作被控设备,在设计上保留人工直接跳合闸手段和CRT屏幕操作闭锁功能,只有输入正确的操作口令和监护口令才有权进行操作控制。

微机保护子系统

微机保护是综合自动化系统的关键环节。微机保护包括全变电站主要设备和输电线路的全套保护,具体有:高压输电线路的主保护和后备保护,变压器的主保护和后备保护,无功补偿电容器组的保护,母线保护,配电线路的保护,备用电源的自动投入装置和自动重合闸装置等。作为综合自动化重要环节的微机保护应具有以下功能:

故障记录,故障自诊断、自闭锁、自恢复,并具备断电保持功能。

存储多套整定值,并能显示及当地修改整定值。

实时显示保护主要状态及统一时钟对时功能(功能投入情况及输入量值等)。

与监控系统通信功能,根据监控系统命令发送故障信息,保护装置动作信息,保护装置动作值以及自诊断信息;接受监控系统选择保护类型及修改保护整定值的命令等,与监控系统通信应采用标准规约。

安全自动控制系统

为了保障电网的安全可靠经济运行和提高电能质量,变电站综合自动化系统中根据不同情况设置有相应安全自动控制子系统,主要包括以下功能:电压无功综合控制,低频减载,备用电源自投,小电流接地选线,故障录波和测距,同期操作,声音图像远程监控。

通信管理子系统

通信功能包括站内现场级间的通信和变电站自动化系统与上级调度的通信两部分。通信子系统应使用标准的通信规约。

综合自动化系统的现场级通信。综合自动化系统的现场级通信,主要解决自动化系统内部各子系统与监控主机及各子系统间的数据通信和信息交换问题,通信范围是变电站内部。

综合自动化系统与上级调度通信。综合自动化系统兼有RTU的全部功能,能够将所采集的模拟量和开关状态信息,以及事件顺序记录等传至调度端,同时能接受调度端下达的各种操作、控制、修改定值等命令。

通信技术是变电站综合自动化的实现必需条件,有了通信技术才使得变电站的遥控、遥调、遥测、遥信功能得以实现,它是系统远动的必需纽带。

结束语

结论:变电站综合自动化系统能够提高供电质量,提高电压合格率;提高变电站的安全可靠运行水平;提高电力系统的运行,管理水平;缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资,减少维护工作量,减少值班员劳动,实现减人增效的目的。但是,变电站综合自动化系统依然需要大量的二次保护控制电缆,以及耗费不少的有色金属,同时,自动化的实现需要成熟的计算机技术、通信技术、软件技术的支持,这就必然要求系统具有强抗干扰能力和防病毒入侵能力以防止整个系统瘫痪。

建议:由于县级供电局的历史原因,员工技术业务水平有待提高,同时,变电站基本实现了变电站综合自动化系统的技术改造,为更好的维护管理好变电站,做好电力供应。因此,向员工普及培训变电站综合自动化系统知识是必要。

参考文献:

[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理【M】.北京:中国电力出版社,2004.

[2]王显平,田勇.变电站综合自动化系统及其应用.电力建设,2003.

[3]史素华.无人值班变电站综合自动化系统研究.北京:华北电力大学(北京)硕士论文,2007.

篇4

从现有文献调研来看,目前国内大部分高校对于跨专业研究生培养的关注不够,涉及该方面的文献非常有限,大庆石油学院[6]对地质类跨专业研究生、浙江财经学院[7]对管理类跨专业研究生的培养模式进行了一些探索。大庆石油学院在分析地质类跨专业生源的研究生对硕士点建设利弊的基础上,对跨专业地质类研究生的培养进行了探索与实践,认为跨专业研究生作为一个特殊群体,需要作为一个系统工程来设计和实施,即从招生、入学前、授课阶段、开题报告前及进入论文写作阶段等各个环节结合导师、授课教师及管理人员给予共同的特别关注,协同指导,才能在较短时间内克服跨专业研究生的不足,适应地质类研究生教学与培养方式,并发扬其跨专业的知识结构特色,成为高层次的复合型人才,真正成为合格的地质类硕士毕业生。[6]

目前国内大部分高校对于跨学科、跨专业研究生培养的机制、模式及策略等问题还没有给予足够的重视并进行深入研究,对于跨学科、跨专业报考研究生这一特殊群体的成长、成才还缺乏有益的指导。

二、焊接学科跨专业研究生培养的特殊性

南昌航空大学焊接学科是材料加工工程硕士点的方向之一,历来就业前景较好、研究经费充裕、科研条件好,因此,每年都有近60%的生源是跨专业、跨方向报考的。以2009、2010级研究生为例,其本科专业有应用化学、机械设计及自动化、生物医学工程、电子科学与技术、金属材料工程、飞行器制造工程、材料成型及控制工程(锻压方向)、材料成型及控制工程(铸造方向)等。

1.跨专业报考焊接学科研究生的优势

跨专业考生与本专业考生相比,有一些特点和优势[6]:来自不同的专业背景,考虑问题的角度和思路颇有特色,对于圈内传统观点和学说敢于质疑,另辟蹊径。通过问卷调查结果发现,焊接学科研究生,本科所学专业为材料类专业的,往往表现出较强的微观组织结构分析的能力,本科所学专业为机械类专业的,在焊接设备、工装夹具的设计方面和本专业学生相比有优势,这些对本专业生源的研究生构成了激励和促进。

2.跨专业报考焊接学科研究生培养中的问题

跨专业报考焊接学科的研究生虽然有利于选拔更多的具有宽广基础知识的优秀生源入学,从源头上为培养复合型、具有创新能力的焊接技术人才奠定了基础,但也带来了严重的问题和矛盾:

(1)在焊接学科专业课程的教学中存在较大的困难。由于现有研究生的培养计划是针对本科为焊接专业的研究生所制定的,但现在面对的对象有一半左右是对焊接专业一无所知的跨专业研究生,因为统一授课对象的基础不一样,如果授课内容和难度以跨专业研究生为基础来安排,那么本专业研究生会“吃不饱”,如果以本专业研究生为基础来安排,跨专业的考生又“跟不上”。

(2)由于与本专业学生的专业基础相差太远(不同的跨专业生源的基础也还有明显的差别),跨专业报考焊接学科的研究生对于焊接专业的一些基础理论问题不太清楚,一方面在后续的课题研究中无法进行深入研究,硕士论文的质量也不高,在规定的时间内难以完成课题的开题报告,进而影响到整个培养环节的进行。另一方面,部分跨专业学生比较勤奋、努力,虽然能够完成硕士论文、顺利毕业,但硕士论文的撰写中经常会用到一些令人啼笑皆非的词语,反映出其专业基础不扎实,在毕业后的工作中也会出现对焊接专业的很多基本知识掌握程度不够、内行人说外行话的情况。根据问卷调查结果,有相当一部分学生自认为:虽然读了焊接方向的研究生,做了与焊接相关的课题,但并不真正了解焊接,在毕业后的工作中缺乏自信心。

三、焊接学科跨专业研究生培养的策略

针对南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生日益增多、培养对象的基础相差越来越大这一现状,为了全面提升南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生的专业基础知识,在跨专业报考研究生的培养中引入了国际焊接工程师培训、认证的新模式。

“国际焊接工程师”是ISO1473l标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员,是与焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一,获得者可从事产品的结构设计、生产制造、质量保证、研究和开发等各个领域的焊接技术和相应的管理工作,在企业中起着极其重要的作用。培训内容包括与焊接专业相关的基础知识和专业知识,既有材料、机械、力学、电子电工等焊接专业基础知识,也有“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”、“焊接结构与设计”、“焊接生产及应用”四门主干课程,还有国际(ISO)、欧洲(EN)、美国(ASME)、德国(DIN)标准与规程和国际先进的焊接技术、国内著名专家的科研与生产实践经验。

通过对近几年跨专业、跨方向报考南昌航空大学焊接学科的研究生的本科专业、知识结构进行调研,与国际授权的机械工业哈尔滨焊接技术培训中心进行研讨,确定焊接学科研究生参加国际焊接工程师培训的入学条件和资格,结合国际焊接工程师培训的入学要求,对焊接学科研究生培养的现有课程体系进行了优化和改革,将部分焊接本科专业的核心必修课程如“焊接理论基础”、“弧焊电源”、“焊接结构”、“材料焊接性”等设置成研究生培养计 划的选修课程,供跨专业、跨方向学生选修,使其具备一定的焊接基础理论,以满足国际焊接工程师培训的入学资格审查。通过中期考试后,对这些学生进行国际焊接工程师的培训,并按照国际焊接工程师培训体系的要求,将部分培训内容和现有课程有机融合,全面提高其焊接理论基础知识、专业知识。按照“国际焊接工程师”培训体系,对参与培养的研究生进行40学时的焊接技能实训,包括焊条电弧焊、气焊、气割、二氧化碳气体保护焊和氩弧焊操作,提升这些研究生的操作技能和对焊接的感性认识。

四、焊接学科跨专业研究生培养新模式的实施效果

3年来,共有23名跨专业报告的研究生参与了该培养模式的试点,取得了良好效果。2011年毕业的硕士研究生吴某,本科所学专业为电子科学与技术,与焊接专业相差甚远,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某学校焊接专业的教师,能够胜任焊接专业课程的教学;2012年毕业的硕士研究生龚某,本科所学专业为化学工程,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某公司焊接责任工程师,硕士论文被推荐为省级优秀硕士论文;2013年毕业的硕士研究生姜某,本科所学专业为机械设计及其自动化,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,并签约某高铁车厢生产企业。

五、结论

焊接学科跨专业研究生的专业基础和本专业研究生不同,且各个个体之间的差别也较大,导致跨专业研究生的培养在课程教学、课题研究和硕士论文的撰写等方面存在较大差异。

通过改革现有培养模式,在跨专业研究生的培养体系中引入国际焊接工程师培训课程,夯实了跨专业研究生的焊接专业基础知识,提高其焊接专业的技能,培养了焊接学科研究生的国际视野和工程实践能力,增强了研究生的就业优势。

参考文献:

[1]杨春艳,王晨.21世纪以来欧美研究生教育改革新趋势[J].学位与研究生教育,2010,(9):60-65.

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