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[關鍵詞] 北京航空航天大學；材料專業研究生；創新型實驗；特色實驗課程；功能材料

[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-893X(2012)03?0073?02

創新有三層含義：一是更新；二是創造新事物；三是改變。創新性人才指掌握一定專業知識技能，在社會實踐中能推陳出新，以自己的創新性意識和行動，在利用自然改造自然，推動社會進步中做出貢獻的人。隨著知識經濟時代的到來，在世界各國的綜合國力競爭中，創新人才被越來越多的國家視為戰略性資源和決定性因素。培養具有創新能力的高素質人才，順應了時代的呼喚和國家發展的要求。研究生教育是培養高層次專業人才的主要途徑。我國的研究生數量已跨入世界大國行列，研究生成為目前參與和推動我國科學技術發展的重要力量，其知識創新能力與科研實踐能力的培養對于提高我國的科技競爭力至關重要。而大量研究表明，當前我國研究生的創新實踐能力嚴重不足，主要表現在科研實踐參與度低、國際性的學術論文數量偏少、學術成果質量不高、原創性成果稀少等等。

北京航空航天大學作為我們國家自己創建的第一所航空航天大學，學校面向國家重大戰略需求、面向世界航空航天發展的前沿，為國家經濟事業的發展、特別是為航空航天事業做出了不可替代的貢獻。北京航空航天大學培養了11萬學生，這些高素質人才大部分在我國的航空航天領域擔當重任，為我國的航空航天事業提供了人才支持。北京航空航天大學多年來服務大局、特色興校、培育人才、不斷創新，突出航空航天特色和工程技術優勢，形成了獨具特色的高水平研究型大學建設模式。

北京航空航天大學提出了新時期“重基礎、強交叉、拓視野、推創新”的研究生教育思路，對調整研究生教育結構，提高生源質量，改革招生指標分配辦法，修訂培養方案，促進研究生課程國際化，推廣試點班教育模式，建設專業學位研究生實踐基地，創新學科交叉機制體制等，提出了明確要求。

一、研究生培養模式和實驗教學體系

北京航空航天大學在研究生培養模式上分為理論教學、實驗教學和學位論文研究三個階段。在強化研究生理論教學和學位論文研究的同時，采取了重大舉措來培養研究生的實踐能力：針對不同學科專業的特點增加了研究生教學的實驗環節；通過“211”和“985”條件建設逐步構建了開放適用的研究生實驗教學設備條件，并構筑人性化的實驗環境；打破了傳統實驗教學模式，確立了開放式的多元化的研究生公共實驗和研究生專業實驗課體系；最大限度地挖掘出研究生的知識潛能，養成創造性品格，掌握創造性技能，最后在研究生學位論文的寫作中得到深入和升華，使得研究生培養的三個階段構成了一個由淺入深、循序漸進、具有內在聯系的有機體。

在實驗教學體系的構建方面，在一級學科層面，將關聯密切的研究生理論課程的實驗整合成數門獨立設置的綜合性實驗課。結合專業培養目標和其他相關課程，建立一個包括基礎驗證實驗、綜合設計實驗和創新型實驗3個層次的課程體系。

北京航空航天大學還構建了整體性的開放式創新實踐基地。例如自2004年以來，先后建設了“先進計算機網絡技術研究生創新基地”“復雜產品現代設計與先進制造技術研究生創新基地”和“先進航空航天飛行器創新基地” 等開放性的創新實踐基地。基地以航空航天與信息類優勢學科群為中心，以重點實驗室為依托，在創新人才培養和研究生教育改革的創新方面進行了積極的探索。

二、材料專業研究生特種功能材料特色試驗課程設計

北京航空航天大學材料學院多年來一直非常重視研究生教育，研究生的課程設置及內容為研究生從事科學研究打下了堅實的理論基礎。但材料學院研究生的實驗設備主要來自各科研課題組，設備種類、臺套數、完好率受限制，特別是使用時間無法保證，影響研究生試驗運行。課時數虛，授課內容待充實。

隨著多年來對實驗室建設的不斷投入，北京航空航天大學材料學院實驗室建設遵循“以軟帶硬”的原則，即以教學改革為前提，投入的實驗設備要服務于所開設的實驗項目，硬件建設服從軟件建設。目前材料學院用于研究生實驗教學的設備已經初具規模，擁有多套透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子探針顯微鏡、原子力顯微鏡、磁力顯微鏡、X射線衍射儀、ICP分析儀、拉曼光譜分析儀等先進的分析檢測設備，并對各學科實驗室進行了優化整合和重組資源配置，發揮了實驗室的復合功能和規模效益。材料學院還承擔著大量國家級和省部級的重大科研項目，取得了一系列令人矚目的研究成果，具有良好的培養研究生的客觀條件。材料學院將逐步徹底改造研究生實驗課內容和實驗條件，建立具有航空航天特色、涵蓋材料學科重要研究方向的材料制備、測試及評價方法的研究生公共實驗平臺，以國家建設和經濟發展對材料科學與工程學科復合型人才的重大需求為導向，確定材料科學與工程學科實驗課程的具體設置方案。

北京航空航天大學材料學院以教育部“空天材料及其服役性能實驗室”為依托，開設了“先進結構材料”和“特種功能材料”研究生創新型實驗課。該實驗室多年來立足于航空航天材料前沿研究，旨在將先進的和學科交叉性強的科研成果高質量地融入到研究生實驗教學上，取得了多項重大科研成果。下面以“特種功能材料”的設置為例，從創新型實驗課和綜合實驗課的區別、創新型實驗課和研究生畢業論文研究實踐的區別、創新型實驗課與研究生創新基地三個方面來進行分析。

1. 創新型實驗課和綜合實驗課的區別

創新型實驗課和綜合實驗課在內容上都涉及到培養學生多學科知識綜合應用的能力。差別在于綜合實驗課相對而言內容更為固定，比如“材料電鏡分析實驗”是側重于使學生理解各種電子顯微分析方法的基本概念和原理，熟悉儀器結構，掌握樣品制備方法及實驗參數選擇，并學會對各種電鏡圖像及信息進行識別、計算和分析處理等。而創新型實驗課是在課程內容、形式和目的上存在更多的創新元素。這類實驗是學生在教師的指導下獨立自主完成 ，或者在指導教師的研究領域和學科方向上進行有目的有意識的探索研究，其教學目的在于激發學生的創新意識，培養學生的科研興趣和研究創新能力。培養學生的創新精神和創新能力，關鍵在于教師是否有創造性的實踐活動的經驗和體會，如大的創新團隊（課題組）和實驗室就是培育創新精神的沃土。以“特種功能材料”為例，北京航空航天大學“空天材料及其服役性能實驗室” 針對智能機翼、機載設備和航空發動機等的應用，在航空航天特種功能材料上積累了大量研究成果。其科研設備齊全，在“特種功能材料”實驗課中設立了相變材料、磁性材料等相對寬的方向，在實驗中指導教師演示其中課題組“成熟”材料從設計-制備-功能特性研究的完整的實踐過程，然后在大方向內自由選題，運用理論課程中的基礎知識，綜合設計實驗方案和內容，在任課教師的指導下自主探索研究。如果說綜合實驗課是學生從理論到實踐的第一步，那么創新型實驗則是學生開展創新科研工作的第一步。

2. 創新型實驗課和研究生畢業論文研究實踐的區別

這兩者同為科研訓練。創新型實驗課是“常做常新”的實驗課，指導教師要不斷開發新的實驗方法，搭建不同的新架構。學生則應該不斷豐富自主實驗的新內容，成為填充架構的新單元。從時間尺度上來說，創新型實驗課比研究生畢業論文研究短的多，創新型實驗課會對科研的過程有完整的體驗，為了保障進度，增強協作溝通能力，學生可以自由結合成小項目組，分工共同完成實驗內容。實驗課的考核以小組答辯的形式，根據選題的創新性、綜合性、協作情況等打分。研究生畢業論文研究一般都是學生在其導師的指導下單獨完成的。限于不同實驗條件、經費保障條件、課題組的創新實踐成果積累等的不同，畢業論文研究的創新實踐程度會有很大差異，研究生也往往得不到自主選題和自主研究的機會。

3. 創新型實驗課與研究生創新基地的區別

兩者的教學資源開放程度和范圍不同。研究生創新實踐基地是一個面向全校開放的，融教學、科研為一體的實踐活動平臺。研究生創新基地在學科綜合性和交叉性上，可以面向更大范圍的不同學科、不同年級的研究生，實現教育資源的整體優化。學科的集中交叉得資源能更集中整合，如“復雜產品現代設計與先進制造技術研究生創新基地”和“先進航空航天飛行器創新基地”等開放性的創新實踐基地就是如此。目前，“特種功能材料”研究生創新型實驗課還是材料學院研究生實驗課程體系的一部分，“特種功能材料”與物理、化學、航空、航天、電子、機械等領域有廣泛的學科交叉，可以成為培養研究生的綜合設計和研究探索創新能力的有效平臺。隨著教學實踐成果的積累、教學改革的深化和實踐教學條件建設的增強，材料學院可以向學校申報加入研究生創新基地的實踐活動內容，最大限度地為學生提供更多的科技創新實踐機會。

三、結語

北京航空航天大學材料學院“特種功能材料”研究生創新型實驗課的教學實踐才剛剛起步，深厚的科研成果積累和良好實驗課程的資源配置，以及是否能高質量地轉化到研究生實驗教學上，這些都還需要在實踐中不斷探索。指導教師團隊成員如何利用嶄新的實驗內容引導學生主動參與科研訓練，培養學生的創新思維和探索未知的能力，還需要不斷創新教學，與時俱進地轉變教育思想，更新教育觀念，才能真正在教學改革中收到實效。

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一、校本研修的三重內涵

一是校本研修是“基于學校和教師的發展”。校本研修是學校、教師在教育教學的實際工作中發現、思考和迫切需要解決的問題，也是教師在教育教學中遇到的最有意義的問題。當多媒體技術全面挑戰傳統課堂的時候，學校積極應對新形勢的發展，開展“信息技術與學科整合”的校本研修；學校以《教育法》《教師法》《教師職業道德規范》等為主要內容，結合實際工作，要求教師對照自己的言行，開展“提高自身修養和責任意識”的校本研修；隨著“終身學習”的觀念深入人心，學校開展了“創建閱讀型校園”的校本研修，旨在以此帶動學生終身學習習慣的養成。同時，在新課程改革的大背景下，學校以教研組為單位，積極開展學科知識研修，以順應課程改革的趨勢。

二是校本研修是通過學校自行策劃與實施的，即“通過學校和教師的發展”而有效推進的。學校大力支持校本研修活動，通過自行設計與策劃安排，做到成系列、分階段、有層次。例如，在“信息技術與學科整合”的研修活動中，信息技術教師利用課余時間對其他教師進行統一培訓，已卓見成效；在“提高自身修養和責任意識”的研修活動中，以黨總支和團委為核心，通過集中學習、觀看視頻材料、小組研討等方式具體實施，并且積極通過心理課堂等渠道教育學生；學校政教處正與語文組、歷史組聯合開展國學教育活動，通過示范課、觀摩課等方式喚起師生心中對圣賢哲思的溫情與敬意。有諸如雙語教學等學科問題，也在各教研組開展得如火如荼；加大硬件建設力度，為閱讀型校園等活動提供保障。

三是校本研修的主要目的是“為了學校和教師的發展”。經過“信息技術與學科整合”的校本研修，教師們已經掌握了基本的軟件操作技術，并與學科教學有效整合，充分發揮多媒體的優勢，調動了學生的積極性、主動性，大大提高了課堂效率。“提高自身修養和責任意識”及各學科的研修活動，提高了教師的政治理論水平，增強了其事業心和責任感，使學校形成了一種忠于、勤于、樂于教育事業的優良師風。近兩年來，學校涌現出了一大批優秀教師代表，如國家、省、市、區骨干教師55人，各級優秀班主任21人等。學科知識研修是一線教師教育教學能力提升的“加油站”，讓教師們自覺地走向了學科教學的最前沿，使學校開設的校本課程上了一個新的臺階。

二、校本研修的實踐探索

1.“航天勵志”特色，課題引領發展

神舟飛船總設計師戚發軔院士在學校60周年校慶上的講話燃起了師生心中的激情，開啟了校本研修新的思路。學校物理組開展了“探索宇宙空間，繼承航天夢想”的研修活動，并以校本課為載體讓航天知識走進了課堂。在此活動的影響、推動下，學校先后有百余名學生考入北京航空航天大學、南京航空航天大學以及其他名校的航空航天專業。2016年5月，戚發軔院士在學校建校70周年校慶之際第四次重返母校，為全校師生及老校友做了長達三個小時的題為“航天技術與中國航天”的主題報告，以“熱愛祖國、無私奉獻、自力更生、艱苦奮斗、大力協同、勇于登攀”的“兩彈一星”精神和“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的“載人航天”精神再次勉勵師生。

學校分別聘請資深航天科普作家、中國宇航學會《太空探索》雜志社原社長兼主編田如森教授，國家青少年航天科普教育專家、全國青少年科技教育終身成就獎獲得者金聲老師，蒞臨學校參觀指導，為全校師生作專場報告，展示人類航天成果與航天人的科技素養，開闊了學生的視野，點燃了學生們投身科技事業的熱情。田教授還向學校饋贈了珍貴的航天種子，讓航天育種項目走進了“金高生態園”，為學校的航天特色發展助力引航。學校抓住這樣的機遇，申報了省級課題“航天勵志在高中教育教學中的實踐研究”，以課題促研修，以研修謀發展。

2.以課堂改革促校本研修

課堂教學改革是一切改革的基礎，也是一切改革成敗的關鍵。在全國大力開展教育教學改革的浪潮中，“請進來”“走出去”等各種培訓方式被各個學校廣泛應用，但此時的校本研修便具有其他形式無可比擬的優勢。

現在，翻轉課堂教學模式受到學校和教育工作者的高度關注。所謂“翻轉課堂”，是指學生提前完成課堂知識的學習，而課堂變成了教師與學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知識的運用等，從而達到更好的教育效果。學校教師們通過不斷地踐行翻轉課堂，取得了良好的教學效果。

學校派教師到廈門等地學習關于翻轉課堂、微課、慕課等相關教學模式，并投資修建了標準化錄播教室等。有的教師在欣賞了很多微課后，雖然自我感覺良好，但實際操作起來完全可以用“抓狂”來形容。所以，在接下來的“翻轉”路上可能會遇到很多困難，故應做好保障工作，加大對教師相關方面的培訓力度，進一步調動學校校本研修及發展的動力。

三、校本研修的主要依托

校本研修的順利開展必須以大批的骨干教師為依托，帶動全校教師共同研修。

在以研帶訓的大形勢下，學校選擇了“校本科研骨干的培養和作用發揮”這一課題進行研究，旨在進一步提高學校教師的專業水平和科研水平。該課題的22名參研人員中，有區名師7人，首席教師4人，區級骨干教師8人，市級骨干教師5人，省級骨干教師3人，他們是學校校本科研工作的中流砥柱。另外，有6名年輕教師參與，他們是教育教學新秀力量，均在優質課、教育教學論文、課題等方面表現出不凡的實力，是校本科研工作的后備力量。

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關鍵詞： 數控機床 制造強國 發展趨勢

數控技術是先進制造技術中的一項核心技術，由數控機床組成的柔性化制造系統是改造傳統機械加工裝備產業、構建數字化企業的重要基礎裝備，它的發展一直備受制造業的關注，其設計、制造和應用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業水平和競爭力。近年來，國內機床設備和技術的發展在市場需求旺盛的情況下，設備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設備和技術上并沒有進行很好的研究和技術儲備，在市場趨于平穩的時期，我國的機床工業勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數控機床作為重點支持的產業項目，在發展規劃中明確了發展高速、高精度數控加工設備作為主要的支持發展方向，將提升裝備水平和核心技術放在重要的位置。

“機床是裝備制造業的工作母機，實現裝備制造業的現代化，取決于我國的機床發展水平。振興裝備制造業，首先要振興機床工業，要大力發展國產數控機床”。振興裝備制造業，機床工業需先行，這是一條經濟發展的客觀規律。在國民經濟快速發展的拉動和國家產業政策的正確引導下，中國機床工業行業發展迅速，產銷兩旺，行業綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經濟實力的快速增長，我國制造業在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業化的中期階段，制造業仍然是國民經濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學技術怎樣進步，發展先進的制造業將是人類社會永恒的主題，制造業也將永遠是人類社會的‘首席產業’。”在當今世界上，高度發達的制造業和先進的制造技術已經成為衡量一個國家綜合經濟實力和科技水平的最重要標志。制造業最重要的基礎是裝備制造業。現在我國已是制造業大國，但并不是制造業強國。目前我國的裝備制造業水平有限，以至于不能很好地滿足現代化機械生產的需要。而現代制造業發展的主要方向體現在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業中的主導技術，這對于高速、高精度、低消耗的產品制造來說尤為重要。

數控機床是近展起來的具有廣闊發展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產品。隨著科學技術的發展，機械產品的結構越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產品零部件生產設備――機床也相應提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內燃機、軍工、汽車、船舶等行業需要的重要加工設備，尤其是高剛性、高精度、高穩定性、高復合型的精密數控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業急需的關鍵設備。

“十一五”期間，國家對裝備制造業提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調整產業結構，重點開發高檔數控機床，提升行業水平。自主開發高速精密臥式機床，研究其相關的設計和制造技術并取得突破，對國家在高端裝備領域擁有自主知識產權和核心競爭力，將起到至關重要的影響。隨著工業技術的發展，各行各業對高速數控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，高端裝備制造、節能環保、新一代信息技術、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為重點領域將集中力量加快推進，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發展研究中心產業部部長馮飛預計，未來十年將是戰略性新興產業蓬勃發展的十年，到2020年，戰略性新興產業占工業增加值比重可望達到20%以上。機床工業由于技術含量和工藝要求極高，屬于技術和資本密集型產業，行業壁壘很高，無論在國內還是全球范圍，行業格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業，而機械行業與下游行業固定資產投資密切相關。下游行業每年固定資產投資中，約60%用于購買機械產品。設備工器具購置在固定資產投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩定。因此在機床行業下游產業中，固定資產投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統計發現，機床下游行業固定資產投資增速遠快于全社會平均增速水平。數控機床的需求來自于下游的機械行業固定資產投資，2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業崛起，行業產能高速擴張，繼續帶動數控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創新勢頭將更為強勁，繼續帶動機械工業15%以上的增速。目前我國正處于重化工業化時期，這是超脫于經濟短期波動、在近幾十年里對中國經濟產生巨大影響的因素，對我國機械工業的發展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經濟一樣，成為機械工業近30年來持續快速發展的最好注解。所謂重化工業化時期，也就是工業化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。中國已經超過德國，成為世界第一大機床市場。數控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數控機床消費將超過60億美元，臺數將超過10萬臺。數控系統的發展趨勢是：①平臺數字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅動高性能控制。中高檔數控機床的比例會大幅增加，經濟型數控機床的比例不會有太大變化，而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。

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關鍵詞：離心鑄造 梯度功能材料 場耦合

中圖分類號：TB33 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0071-01

近代科學技術的發展，特別是宇航、火箭、原子能以及機械和化工等工業的發展，對工程材料性能的要求越來越高，如高比強度、高比剛度、耐高溫、抗腐蝕、抗疲勞等。這對于單一的金屬材料、陶瓷材料或高分子材料來說多是較難實現的，因此就促進了金屬基復合材料的問世與發展。與傳統材料相比，顆粒增強金屬基復合材料不僅兼有金屬的高韌性、高塑性優點和增強顆粒的高硬度、高模量優點，而且材料各向同性，可采用傳統的金屬加工工藝進行加工，因此備受大家關注。碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的密度僅為鋼的1/3，但其強度比純鋁和中碳鋼都高，且還具有較高的耐磨性，可以在300℃～350℃的高溫下穩定工作，目前已應用于發動機活塞、連桿和剎車片。

1 鋁基復合材料的應用

顆粒增強鋁基復合材料具有高的比強度和比剛度、耐磨、耐疲勞、低的熱膨脹系數、高的微屈服強度、良好的尺寸穩定性和導熱性等優異的力學性能和物理性能，以及材料的可設計性、并可用傳統金屬材料加工方法加工成形等特點，是最具廣闊發展前景的金屬基復合材料之一，可廣泛應用予航空航天、軍事、汽車、電子、體育運動等領域。因此，從20世紀80年代初開始，世界各國競相研究開發這類材料，從材料的制備工藝、微觀組織、力學性能與斷裂韌性等角度進行了許多基礎性研究工作，取得了顯著成效。目前，各國相繼進入了顆粒增強鋁基復合材料的應用研發階段，在美國和歐洲發達國家，該類復合材料的工業應用已逐步開始，并且被列為2l世紀新材料應用開發的重要方向。由于鋁基復合材料是由基體鋁或者鋁合金與另外一種或者幾種不同物質以不同方式組合而成，它可以發揮各種材料的優點，克服單一材料的缺陷，擴大材料的應用范圍。復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點，已逐步取代木材及金屬合金，廣泛應用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領域，在近幾年更是得到了飛速發展。

2 復合材料的性能特點

復合材料是一種混合物，在很多領域都發揮了很大的作用，可代替了很多傳統的材料。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為：（1）纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。（2）夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄；芯材質輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。（3）細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。（4）混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。

3 鋁基復合材料的制備

國內外關于顆粒增強鋁基復合材料的制造方法，按照增強顆粒的加入方式可分為強制加入和原位生成兩種方法。對于電子封裝用高體積分數鋁基復合材料制備工藝有多種，國內比較成熟的有粉末冶金法、壓力鑄造法、浸滲法（真空浸滲、真空壓力浸滲）等。粉末冶金法是將陶瓷粉末和基體合金（如鋁合金）粉末按照一定配比混合，在一定形狀的磨具中加壓成型，制成毛坯，然后在真空中加熱、加壓使其燒結到一起成為零件。這種工藝可以制成形狀比較復雜的零件，成形精度較高，從而減少后期的機械加工。缺點是原材料以及設備成本和工藝成本較高，材料致密度較低，氣密性較差，由于加熱時間較長，往往存在界面反應壓力浸滲法是指將液態金屬在一定壓力下浸滲到增強體預制塊空隙中，并在壓力下凝固獲得復合材料的方法，常用來作高體積分數的鋁基復合材料。工藝概述：先把預制塊預熱到一定溫度，然后將其放到預熱的鑄型中，澆入液態金屬并加壓使液態金屬浸滲到預制體的空隙中，保壓直到凝固完畢，從鑄型中取出即可獲得復合材料。

無壓浸滲法是Aghaianian等于1989年在直接金屬氧化工藝的基礎上發展而來的一種制備復合材料的新工藝將基體合金放在可控氣氛的加熱爐中加熱到基體合金液相線以上溫度，在不加壓力和沒有助滲劑的參與下，液態鋁或其合金借自身的重力作用自動浸滲到顆粒層或預制塊中，最終形成所需的復合材料。[4]我們實驗室采用的就是真空壓力浸滲法，我們采用的真空壓力浸滲法在坩堝底部放上預制件，上面放上金屬基體，然后用真空對坩堝抽真空，真空度達到-200 kPa，然后升溫爐體，溫度升到700 ℃鋁液全部熔化后，再對坩堝加壓，壓強達到10～40 MPa。由此得到的復合材料的致密性最好，因為他是在抽過真空以后又在壓力下浸滲進去，克服了無壓浸滲和粉末冶金的致密性不高和氣密性差的缺點。

4 鋁基復合材料的加工

為了制成實用的鋁基復合材料構件，需要對鋁基復合材料進行二次成型加工和切削加工。由于增強物的加入給復合材料的二次加工帶來了很大的困難，顆粒增強鋁基復合材料增強物硬度高、耐磨，使這種復合材料的切削加工十分困難，對于纖維增強鋁基復合材料構件一般在復合過程中完成成型過程，輔以少量的切削加工和連接即成構件。而對于短纖維、晶須、顆粒增強鋁基復合材料，則可采用鑄造、塑性成形、焊接、切削加工等二次加工制成實用的鋁基復合材料構件。目前鑄造成形方法按增強材料和金屬液基體的混合方式不同，可分為攪拌鑄造：可分為液態機械攪拌法和半固態機械攪拌法；正壓鑄造：分為擠壓鑄造和離心鑄造；負壓鑄造：真空吸鑄法和自浸透法。

由于增強顆粒與基體的潤濕性較差我們可以采取以下措施：金屬基題中加入Mg、Li等合金降低表面張力，改善潤濕性；對增強顆粒表面進行預處理，去除表面污染物，改善顆粒與基體的潤濕性。在鑄造法中增強顆粒一般與基體密度相差較大，且兩者互不潤濕因而容易出現上浮，下沉的情況。解決辦法：提高金屬熔體的粘度，減小增強顆粒的粒徑使顆粒上浮、下沉的速度變小，從而使組織均勻、性能提高。增強體的存在使溫度場和濃度場、晶體生長的熱力學和動力學過程發生變化。在非平衡凝固條件下，這些變化將對復合材料的組織性能有著明顯的影響。

參考文獻

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關鍵詞：航空宇航；測試技術；教學改革；研究生

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2016）11-0001-04

測試技術課是工程類專業的主干專業基礎課，對于學生的動手實踐和試驗探索能力培養具有非常重要的意義。該課程是一門綜合性和實踐性很強的課程，在教學過程中必須有效兼顧知識傳授的廣度和深度、試驗探索的理論與實踐兩對矛盾[1]。通常在本科和研究生層次上都會開設相應的課程。

創新能力培養已成為研究生教育改革的基本問題，應將其貫穿于包括課程教學在內的研究生培養的各個環節[2]。研究生創新能力的培養不僅影響高等學校知識創新的水平， 也關系國家未來的整體創新能力[3]。近年來，隨著航空宇航事業的迅猛發展和公眾對航空宇航的認知提升，研究生學歷已經成為從事航空宇航技術工作的基本條件，越來越多的學生跨專業進入航空宇航類專業的研究生行列。培養具有創新能力的航空宇航專業研究生對于提升我國航空宇航領域的技術實力和國際競爭力具有非常重要的意義。鑒于測試技術本身具有很強的實踐性，因此有必要探索能激發研究生積極思維和主動參與、具有航空宇航特色的測試技術課程教學模式，使測試技術課程教學成為培養研究生創新和實踐能力的重要環節。

關于本科階段測試技術課的教學改革和實踐，國內諸多學者進行了卓有成效的探索。針對機械工程與自動化及相關專業“測試技術”精品課程建設的需要，劉進志等從教學資源建設、師資隊伍建設、教學內容革新、實踐教學模式改革等方面進行了探索。王豐在“機械工程測試技術”課程體系優化、優質資源開發、教學技術改進、實驗內容建設、工程素養和創新能力培養等方面進行了一系列改革與實踐[4]。以培養學生綜合應用能力為目標，李孟源等提出了強化測試技術實踐教學的新思路，并在河南科技大學的教學過程中進行了實踐[5]。賀德全對通信、電子信息、測控工程專業測試技術課“現代測試技術及應用”的教學改革進行了有益的探索，提出了課程改革的新思路[6]。王鵬等對應用電子技術、信息工程、測控技術與儀器等專業的測試技術課“自動測試系統”課程建設進行了探索，在教學隊伍、教學內容、教學方法與教學手段、教材建設、教學管理和實踐教學等方面開展了教學改革實踐[7]。

不同于本科測試技術課程，研究生測試技術課更強調以創新和實踐能力培養為核心的知識體系廣度和試驗探索實踐。課程教學應充分借鑒國外頂尖高校的先進經驗，強化前沿性、研討性和實踐性等教學環節，激發學生主動參與和積極思維的創新意識，為學生創新實踐能力的培養提供充足的教學空間[8]。然而遺憾的是，如何對研究生測試技術課進行改革以適應創新實踐能力的培養需求在國內還是空白，更遑論航空宇航這樣具有鮮明專業特色的研究生測試技術課程的教學改革。

有鑒于此，本文以北京理工大學 “航空宇航測試與試驗技術”課程為樣本對航空宇航類專業研究生測試技術課程的教學改革進行了探索。在分析該課程的培養需求和教學目標基礎上，本文提出了課程教學改革思路和詳細的教學環節設置，總結了依托課程網站、科研課題和實驗室設備進行課程教學改革的經驗和實踐效果，以期對國內高校航空宇航類專業及類似專業的研究生測試技術課教學改革有所啟發。

一、培養需求分析

“航空宇航測試與試驗技術”是北京理工大學宇航學院為航空宇航科學與技術專業開設的一門主干技術基礎課，是學術型碩士研究生、全日制碩士專業學位研究生以及本科起點博士的專業必修課。課程課內計劃學時為54學時，考核方式為平時考核與期末考試相結合的方式。其中，平時考核占70%，期末考試占30%。在測試技術、航天技術概論等課程學習的基礎上，本課程旨在構建合理的課程知識體系，著力培養研究生在航空宇航領域的創新和實踐能力，為培養肩負航空航天事業發展重任、理論與工程并重的高層次研究人才奠定必要的基礎。

表1給出了近3年來課程的選課情況。需要說明的是：除表中明確列出的四個方向外，學術碩士生和本科起點博士生的研究方向還包括航空宇航制造及其自動化和振動與噪聲控制兩個方向，專業碩士生的研究方向還包括發射理論與技術、材料與結構力學和空氣動力學三個方向。因人數較少，為簡化需求分析，表中將這些方向統一歸入其他項。從表1可以看出，本課程的選課研究生逐年階梯式上升，課程的重要性和效果得到了研究生的廣泛認可；選課研究生涵蓋了北京理工大學航空宇航科學與技術專業的主要研究方向和三個不同層次的研究生。因此課程內容需要精心設計，以滿足不同方向和不同層次研究生的學習需求。

與其他類型專業不同，航空宇航科學與技術是針對工程應用背景設置的專業。各研究方向的基礎知識和應用領域涵蓋很大的技術范疇，跨越機械、電子和信息等多個不同的領域，相應的測試需求也存在很大的差異。表2給出了主要研究方向的專業背景和測試需求。事實上，就本科層次而言，機械、電子信息、測控與儀器等不同專業類型的測試技術課程教學的側重點和教學內容也存在很大的差別。本課程的教學目標需要充分考慮相關方向研究生在專業基礎、應用背景和測試需求等方面的差異。

表2 主要研究方向專業背景及測試需求

鑒于航空宇航科學與技術專業具有專業涉及面寬、創新性強和測試需求明確等特點，本課程的教學目標定位在：（1）深化有關測試的基礎知識和理論，介紹相關研究方向測試技術發展前沿，兼顧深度與廣度、經典與現代兩對矛盾，構建合理的課程知識體系，激發研究生的主動參與熱情；（2）以測試系統設計和調試為手段，強化以知識應用為特征的實踐能力培養；（3）以文獻閱讀和

探索研究為手段，通過體會和體驗方式培養創新能力。

二、教學改革思路與措施

根據以上教學目標，本課程在北京理工大學精品課程建設項目的支持下，對“航空宇航測試與試驗技術”課程的教學進行了改革，期望通過優化課程教學過程，適當壓縮理論教學課堂授課內容，借助科研和實驗室優勢強化前沿性、研討性和實踐性教學環節，提升課程教學效果。

本課程的教學主要由理論教學、專題討論、測試系統設計和自選試驗四個環節組成。

根據教學計劃，理論教學應著力于深化測試與試驗的基礎知識和理論以及介紹本專業測試的工程需求，主要包括測試基礎理論及其應用和航空航天試驗技術兩個部分。具體內容為測試基礎理論、數據采集與虛擬儀器技術、測試系統設計及評估、航空航天試驗概述、航天測控系統、空間環境試驗技術、飛行試驗技術。其中，前三者主要著眼于深化測試與試驗的基礎知識和理論，后四者主要是幫助研究生了解其所在研究方向的測試需求。理論教學在實施過程中主要存在兩個方面的問題。一方面，選修本課程的研究生的基礎有較大的差異。在選修本課程的研究生中，部分是本校本專業的本科畢業生，選修過類似課程，對專業應用背景和測試需求已有一定的了解，但也有相當部分的研究生是跨專業的，對測試基礎知識和理論了解較少，對專業應用背景和測試需求了解不多。另一方面，理論教學學時有限和不同方向的研究生興趣差異也是需要考慮的問題。基于以上考慮，理論教學采用課堂講授和課后自學相結合的方式進行。對理論性較強的、各研究方向有共同興趣的內容采用課堂講授；對其他內容，依托精品課程項目支持建設的課程網站開展教學，以自學為主，通過網上測驗和答疑等方式幫助研究生檢驗和鞏固學習效果。

專題討論是兼具研討性和前沿性特點的綜合性重點教學環節，對構建研究生課程知識體系廣度、提高創新意識以及體會創新過程具有重要的作用。根據研究生人數的不同，本環節占本課程的教學總學時的1/3―1/2。專題討論要求研究生結合專業方向、課題組科研項目、參研課題或者個人感興趣領域的測試需求進行調研，以近5年內發表的重要文獻為主，完成專題報告，并在課堂上進行時長為20分鐘的講述以及現場質詢。現場質詢時，先由其他研究生根據自己的理解提出問題，教師補充提問和做最后的評價總結。原則上，專題報告必須有與測試相關的思考和分析，并應提交最終的電子文檔。教師根據研究生的報告以及現場回答情況給出相應的評定成績。研究生在他人報告的現場質詢環節所提出的問題的質量將作為其成績評定的重要組成部分。為便于研究生完成選題、搜集材料以及準備專題報告，教師會在課堂上結合自身的科研積累進行相應的專題報告，并給出選題方向和專題范例供研究生參考。

測試系統設計是針對實踐能力培養的教學環節，目的在于強化測試系統設計能力，是在本科課程基礎上對研究生知識應用能力的進一步深化。該環節分為兩個階段。一是教師在課堂上對若干個典型設計范例由淺入深地講解，采用互動教學方式加深研究生對設計難點的理解。課堂教學時共選用3個設計范例。其中，第1個范例較簡單，教師通過仔細講解使研究生對設計流程有所了解；后面進行更接近工程實際的兩個范例教學時，教師先給出設計題目，研究生若干人為一組討論后推薦1人作為代表在黑板上寫出設計結果，教師在課堂上組織學生對各組的設計結果進行充分討論后給出參考答案和總結，以突出設計難點和其解決思路。二是在上述基礎上，研究生自主選擇設計題目，教師通過對研究生提交的設計作業存在的典型問題進行點評，有針對性地糾正存在的共性問題。

不同于本科測試技術課程的實驗環節，自選試驗環節屬于研究性的試驗項目，是兼具前沿性和實踐性特點的綜合性環節，也是研究生體驗創新的重要途徑。整個試驗過程，研究生自主選題，自由組合，自行組織管理。試驗沒有確定的答案和結果，要求研究生若干人（一般4―6人）1組圍繞課題組科研項目、參研課題、實驗室特定設備和自己感興趣的主題開展試驗。自選試驗中發現問題、分析問題和解決問題的過程即是研究生體驗創新的過程。根據需要，學校可以適當資助研究生自行購置試驗器材，搭建測試系統開展試驗。教師通過選題討論、疑難解答和報告評定等方式管理和控制試驗進程和教學質量。

各教學環節與教學目標的關聯如圖1所示。由圖1可以看出，改革后各教學環節更有利于強調知識廣度和現代前沿的課程知識體系構建，并且設置的測試系統設計、專題討論和自選試驗三個環節大幅增加了前沿性、研討性和實踐性教學內容，有效加強了研究生創新能力和實踐能力的培養，形成了鮮明的航空宇航教學特色。這具體體現在以下幾個方面。

（1）通用與特色有機結合的教學內容、基礎與前沿并重的教學思路是構建課程知識體系的保障。一方面，本課程的教學內容在強調通用測試技術的基礎上更注重航空宇航特色，大多與專業應用背景有關，能夠有效激發研究生的專業學習興趣，并為研究生從事相關試驗工作奠定基礎。另一方面，理論教學安排注重夯實研究生的理論基礎，專題討論可使研究生了解先進測試技術的發展情況及其在航天領域的應用前景。

（2）高度參與互動的教學模式是創新能力培養的前提。創新意識是創新能力的基礎，獨特的互動教學模式有效激發了研究生的主動參與和積極思維的創新意識。本課程超過1/3的學時是圍繞專題討論展開的，課程要求研究生必須主動參與討論，同時，教師要將提問情況作為考評標準之一。此外，試驗環節也要求研究生相互協作，共同完成預定的試驗項目。

（3）理論與應用緊密結合的教學方式是實踐能力培養的基礎。測試技術課程是一門以知識應用為導向的實踐型課程。本課程設置的專題討論、測試系統設計以及自選試驗三個環節占整個課程學時的2/3以上，為研究生應用測試理論和基礎知識的學習提供了充分發揮想象力和創造力的展示平臺。

三、教學改革的成效

改革后的課程學時分配及考核情況如表3所示。借助于圖2所示的具有良好互動性的課程網站，課程的理論教學學時被壓縮到10學時。除了《測試基礎理論》、《測試系統設計與評估》以及《航空航天試驗概述》三章在課堂上講授以外，其余的理論教學內容均被安排為自學。這種安排方式充分保證了其他三個教學環節（特別是專題討論環節）的學時，為優化課程教學奠定了基礎。

表4給出了近三年專題討論選題的統計分析結果。需要說明的是：表中的“結合研究方向”是指研究生所選的題目能夠結合本學科各研究方向的應用需求。“結合前沿”是指研究生所選的題目能夠結合測試技術的發展前沿。“結合科研”是指研究生選題為所在課題組此前開展的科研工作。研究生可通過查閱前人公開發表的論文和已畢業研究生的學位論文了解，也可通過與導師或者高年級研究生的交流理解項目深層次的技術問題。“結合課題”是指研究生所選題目與該研究生作為主要參與人參加的研究課題有關。由表中數據可以看出：絕大多數專題都能夠結合研究方向，有助于研究生對專業前沿和工程需求的理解與把握。這主要得益于專題準備階段指導教師對選題的嚴格把關和有意引導研究生盡量選擇與研究方向相關的題目。專題中也有相當比例的題目結合科研或者課題。尤其是結合課題的專題，由于研究生親自參與了課題，有深刻的實際體驗，報告效果極佳，也易于激發課堂討論。需要說明的是：結合課題的選題數量基本保持不變，這主要是后續選課的飛行器總體設計和航天器系統與自主技術方向研究生相對接觸試驗性質科研項目較少以及部分研究生課題暫時沒有確定的緣故。

表5給出了2014年度自選試驗分析結果。由統計結果可以看出：絕大多數試驗選題都是結合科研、課題和實驗室設備進行的，并且有相當部分試驗使用了專業實驗室的重大實驗設備。自選試驗的調試過程對研究生發現、分析和解決問題的能力提出了挑戰。通過參與自選試驗，研究生了解了先進設備的用途和前沿課題的試驗需求。由于所參與的課題是前沿的，部分試驗獲得的結果本身就具有創新性。這表明，通過依托專業實驗室的科研儀器設備，自選試驗取得了良好的教學效果。

依托互動良好的課程網站、反映學科前沿的科研課題以及強大的實驗室科研設備，“航空宇航測試與試驗技術”課程教學改革壓縮了理論教學的學時，并通過專題討論、測試系統設計和自選試驗等三個教學環節，為研究生構建了合理的課程知識體系，加強了研究生創新能力和實踐能力的培養力度，取得了良好的教學效果。本課程的教學改革探索開辟了新的航空宇航類專業研究生測試技術課教學模式，也可為類似專業教學改革探索提供有益的借鑒和參考。

參考文獻：

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[2]李孝紅，崔文國，翁杰等.工科研究生創新能力培養現狀 與改革[J].西南交通大學學報：社會科學版，2010，（4）.

[3]陳花玲，仇國芳，王俐等.改革研究生課程體系 培養研 究生創新能力[J].學位與研究生教育，2005，（6）.

[4]王豐.“機械工程測試技術”精品課程建設與實踐[J]. 河北理工大學學報：社會科學版，2010，（5）.

[5]李孟源，尚振東，郭愛芳等.強化測試技術實踐教學，培 養學生綜合應用能力[J].中國現代教育裝備，2007，（11）.

[6]賀德全.現代測試技術及應用課程教學改革探索[J].高 等教育研究，2011，（3）.

篇7

［關鍵詞］資源共享課 電工及工業電子學 知識模塊 知識點

［中圖分類號］G642 ［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）06-0064-02

2012年5月，教育部辦公廳印發了《精品資源共享課建設工作實施辦法》，旨在促進教育教學觀念轉變，引領教學內容和教學方法改革，推動高等學校優質課程教學資源通過現代信息技術手段共建共享，提高人才培養質量，服務學習型社會建設。精品資源共享課是指以高校教師和學生為服務主體，同時面向社會學習者的基礎課和專業課等各類網絡共享課程。沈陽航空航天大學電工及工業電子學課程憑借多年的教學探索和教學實踐的積累，于2013年獲批遼寧省第三批精品資源共享課程。論文中介紹了本課程資源共享課的建設思路、結構及在制作資源共享課中需要注意的一些問題。

一、電工及工業電子學課程資源共享課的建設思路

電工及工業電子學課程隸屬于沈陽航空航天大學電子信息工程學院，2003年被評為遼寧省精品課程。課程的目的與任務是使學生通過學習獲得電工技術和電子技術的基本理論、基本知識和基本技能，從而為后續專業課程學習和步入工程實踐打下堅實的基礎。

本課程資源共享課的建設思路是秉承實現優質課程教學資源共享，遵循課程的教學規律、認知規律，更好地滿足學習者和教學者需要。力求自然、專業、循序漸進、充滿激情，錄制圖像清晰，視頻字幕清晰，聲音清楚，并配以詳細、完善的各個知識模塊和知識點的教學資料素材，使資源共享課所有的素材成為一個有機的整體。可見，精品資源共享課的建設是一個系統工程，要求一個教學團隊合理分工，互相配合。

二、電工及工業電子學課程資源共享課的結構設計

電工及工業電子學課程共享資源體系是由知識模塊組成，而知識模塊是由若干個知識點組成。合理、清晰地切分知識點對整個資源共享課建設來說顯得尤為重要。針對每個知識模塊和知識點要從幾個方面來編輯、整理相應的資料。每個知識模塊包含十個標簽，它們分別是學習目標、學習指南、知識內容、練習、實踐、作業、測驗、案例、常見問題和知識結構。知識模塊的架構示意圖如圖1所示。

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理論目標

1.了解電路的概念和主要物理量；

2.了解電路模型的概念和理想電路元件的特性

圖1知識模塊架構示意圖

每個知識點包含六個標簽，分別是內容、練習、測驗、案例、資源下載和擴展學習。知識點的架構示意圖如圖2所示。

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一、電路

電路就是電路的通路，它是為了某種需要由某些電工設備或電器元件按一定方式組合起來的實體。

電路由電源、負載及中間環節三十部分組成的：電源是提供電能的設備；負載；是取用電能的設備，而

圖2知識點架構示意圖

三、 電工及工業電子學課程資源共享課的建設

（一）知識模塊、知識點的切分

電工及工業電子學課程以知識模塊和知識點組織課堂錄像、課件、練習和作業等全部課程資源。針對本課程的課程體系，合理、科學地切分知識模塊和知識點。以選擇的一本教材為主，根據教材的章節來劃分知識模塊和知識點。只有合理的劃分，才能保證后續文檔的制作都能圍繞著同一個知識模塊和知識點展開工作，否則，一旦修改知識模塊和知識點結構將使得大量的資料編輯工作要重新進行，浪費了很多時間。本課程劃分的知識模塊和知識點示意圖如圖3所示。

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圖3 知識模塊和知識點劃分示意圖

（二）課程錄像的制作

課程錄像錄制前，要認真進行教學設計，把課程特色充分體現出來。根據劃分的知識模塊和知識點，梳理課程講義，制作課程教學錄像時需要的課程演示文稿（PPT文檔）。錄像過程中不要總看PPT，一定要熟悉課程內容，表情自然，語速適中；發現講課時出現錯誤，最好停下來重新錄制，以免后期制作麻煩。全部視頻錄像完成后，要逐字認真聽，注意言論和科學性錯誤，發現問題填寫問題清單進行修改。修改后重新審核，并將PPT錯誤地方同時修正。

文檔資料的編輯和整理工作包括課程導航、每個知識模塊和知識點對應的相應資料和素材。課程導航的架構如圖4所示。課程導航的每一部分都要編輯成WORD文檔，然后拷貝到資源共享課制作系統中的usercontent目錄下即可，按制作系統的要求，每個WORD文檔的文件名都要命名為英文文件名。

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圖4課程導航架構圖

每個知識模塊和知識點對應的相應資料和素材的編輯與整理工作主要為WORD文檔的編輯和整理，如知識模塊和知識點中的非試題類標簽的內容。團隊教師需要針對每個標簽的含義，根據多年教學經驗和教學資料的積累，整理出反映本課程特點的文檔。如案例部分，需要把每個模塊和每個知識點的理論和實際的應用相結合，找出解決實際問題的具體案例，從而加深學生對于知識的進一步理解。在資源共享課制作系統中制作這部分文檔時，必須將WORD文件全部轉換為要求的網頁格式html文件，然后將其拷貝到對應的目錄中即可。

對于練習、作業、測驗等部分，首先要收集、整理與各個模塊和知識點相對應的試題，這部分要注意試題的深度、覆蓋面和重復性，而且要根據試題給出正確答案，解答題要給出簡單、清晰的結題步驟，并按照資源共享課制作系統中提供的試題模版，制作每道試題和試題答案，使學生可以在資源共享課平臺上實現在線測試。

四、結論及下一步的工作

總之，建設精品資源共享課是一個長期的系統工程，需要每位團隊教師盡心盡力地耐心建設，實現優質課程教學資源共享，更好地滿足學習者和教學者需要。本課程的資源共享課還需要不斷自查和完善，如知識模塊和知識點內容還需精益求精，還要增加案例分析和進行拓展資源的建設等。

［參考文獻］

［1］中華人民共和國教育部.關于國家精品開放課程建設的實施意見［Z］.教高廳 ［2011］8號文.

［2］中華人民共和國教育部辦公廳.關于印發《精品資源共享課建設工作實施辦法》的通知［Z］.教高廳［2012］2號文.

［3］朱小麗,李宇宏.《國際商務單證》精品資源共享課建設探析［J］.湖南工業職業技術學院學報,2013,13（2）.

篇8

關鍵詞：檔案圖像；恢復算法；檔案圖像信息系統

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-02

一、引言

隨著計算機的普及和Internet的發展，檔案的數字化要求越來越強烈，檔案數字化已成為檔案管理工作的歷史必然趨勢[1]。在檔案管理和老照片保存的過程中，由于時間過長，經常會出現缺損的現象，檔案圖像質量的好壞直接影響到檔案圖像信息系統的質量。因此，在檔案和老照片的恢復中，圖像恢復技術有著極其重要的作用[2]。

二、檔案圖像的特點

（一）檔案圖像與自然圖像的差別：檔案圖像對文字的空間分辨率要求較高，對色彩分辨率要求較低，而自然圖像則正好相反。如圖1所示，圖1（a）和圖1（c）分別是檔案圖像和自然圖像，圖1（b）的空間分辨率為圖1（a）的1/8，圖1（d）的色彩分辨率為圖1（c）的1/4。可以看出，檔案圖像中的文字越來越不清楚，自然圖像的灰度級越來越少。反之，則對原始圖像的視覺效果影響很小。

（二）文字檔案圖像的特點：1.文字檔案圖像存在許多空白區域，即非文字區域；2.文字檔案圖像中的符號會重復出現，存在大量冗余信息；3.文字檔案圖像中的文字筆畫之間存在大量形態相關性；4.文字檔案圖像中，文字符號占用的空間位置相等，行之間距離以及段落之間距離固定不變。

三、文字檔案的傾斜校正

（一）圖像結構分析

六、結論

通過對檔案圖像固有特點的分析，針對不同檔案圖像提出了具體的恢復方法，并在實際檔案圖像中對恢復方法進行了測試，對實驗結果進行了分析。實驗結果表明，提出的檔案圖像恢復方法具有較好的有效性，進而體現出其實際應用價值，為今后的檔案圖像信息系統應用研究奠定了基礎。

參考文獻：

[1]薄小林，趙月煥.建設數字化檔案館的意義與對策[J].山西科技，2004（06）：39-40.

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篇9

論文關鍵詞：科技發展,電子技術,工程領域,運用分析

1 工程領域中使用電子技術的意義表現

1.1 提高工作任務的開展效率

工程活動作為一個復雜的操作項目，其需要各個操作部門的緊密聯系。只有這樣才能讓整個工程項目可以做到統一穩定，進而達到預期的開展期望。在整個工程項目的開展過程中，管理人員借助于對電子技術的使用來完成對各類信息的搜集處理，通過這樣的方式可以實現更好地操作交流，促使整個工程的開展能夠做到環環相扣。

1.2 簡化操作活動的開展流程，避免資源浪費

工程項目的開展有著諸多的流程與任務，想要實現這些工作的順利開展，離不開對電子技術的使用。在以往，工程活動的開展所采取的方式會造成大量多余的繁雜環節，而這些環節在經過電子技術的使用之后，可以從根本上進行剔除，進而簡化了操作流程，避免了對資源的浪費。比如，在建筑工程之中，其財務管理工作的開展涉及的環節是方方面面的，因此，想要實現對工程項目的預算制定、成本控制以及日常開銷的管理就需要一個相對而言較為系統的管理模式，而這個管理模式的建立又離不開對電子技術的使用。也只有這樣才能制定出一個較為科學合理的執行方案，做到高度監管與管理，切實提高工程活動的開展經濟效益。

1.3 提高工程項目開展的經濟效益

在工程項目的資金使用活動中，傳統的管理模式往往加大對人力資源的使用來完成相關的管理工作，這也就提高了對固定成本的使用。針對于這樣的情況與需求存在，在工程管理活動中，加強對人力資源的使用并不可取，所以，借助于對電子技術的使用，可以使得工程既可以做到按時按期地進行，也能相應地降低管理活動的開展成本，實現工程活動的穩定開展。

2 工程項目中的核心電子技術表現

電子技術在工程項目的開展中有著極為重要的價值，這樣的發展模式有著較長的時間了，最早可以追溯到20世紀70年代初期。后來，伴隨著電子技術的發展逐步拓寬，其對工程項目的影響也就愈發明顯。

2.1 互聯網技術

互聯網技術通過對信息資源的交流與運用，使得在某些共同的網絡基礎上，完成了對相關路由器信息交換形式的制定，以此所形成的網絡信息交換形式也得到了許多工程企業的認可。互聯網技術對工程項目開展的影響，主要表現在：互聯網技術對工程建筑活動的設計、規劃以及開展等諸多方面產生了巨大影響。其一方面，使得互聯網技術能夠幫助工程各個環節的信息（資料、照片、文件以及圖紙）更好地交換使用；另一方面，其技術的使用對象也由原本的互聯網公司到工程自身的開展者，這樣的變化，使得企業實現了自身項目開展的自主性，也促使了互聯網公司為了更好地適應市場需求而不斷地完善自身的產品，進而推動了二者的共同發展。

2.2 移動通信技術

在工程活動開展過程中，需要保持良好的信息交流通道，因此也就需要加強對移動通信技術的使用。當工程工作人員在外完成相關工作任務的時候，阿芒提拉多的酒桶通暢穩定的通信服務能夠很好地幫助工程活動得以順利進行下去。同時，隨著移動通信技術的不斷普及與發展，移動通信的產品類型也在不斷地完善，移動科技勢必能夠給未來工程活動的進行提供更加有效地促進。

2.3 計算機輔助技術

隨著現代科技的不斷發展，工程活動的開展對計算機的輔助功能需求也就日漸加強。特別是在建筑工程中，計算機輔助活動對圖紙繪畫的依賴最為明顯，借助于對計算機輔助技術的使用，進而更好地完成對工程圖紙的設計、制作以及輸出，這樣的方式能夠使得整個設計活動形成一個整體的系統。其中，對CAD技術的使用，可以減少作圖的時間，并且提高圖紙的精準線，進而更好地實現設計施工活動。再者，通過CAD技術所制作出來的圖紙可以讓設計人員在電子信息的基礎上，完成對相關程序的調試，促使工程開展資料的完善與準備工作得以落實到位。

3 電子技術在工程項目中的具體體現

3.1 建筑工程

在一般情況下，建筑工程有著諸多繁雜的開展項目，其涉及面廣，所需進行處理的信息量較大。同時，隨著國民生活水平的不斷提高，經濟水平的發展勢必會推動各行各業的發展，作為建筑工程來說，其也面臨著更加嚴峻的挑戰。當市場提出更加多樣化的要求的時候，傳統的建筑工程開展模式就很難適應這樣的需求了，這樣一來也就需要加強對電子技術的使用。借助于對電子技術的使用，使得施工活動的開展可以提高效率，做到技術水平的創新發展。

3.2 汽車工程

當人們的生活水平提高之后，人們的出行方式對現代交通的需求帶來了巨大的壓力，特別是對汽車工程活動的開展帶來了前所未有的挑戰。就汽車工程自身來說，其內部的組成部件形式是多種多樣的且十分復雜，這也就給管理活動的開展帶來了不小的困境。就汽車成本管理控制活動來說，在對人力資源進行核算的時候，需要大量的計算活動。并且，也要對容易出現問題的地方進行處理與思考，提高工程活動的開展效率，減少對人力資源的浪費，以此來提高整個汽車工程的利潤空間。

3.3 航空航天工程

航空航天工程作為國家重點發展的高端科研項目，其工程活動的開展需要大量的零部件，這也給整個工程管理活動的開展提出了極高的要求。在這樣的情況下，采用傳統的人工計算活動是難以完成如此龐大的計算量的，這個時候也就需要加強對電子技術的使用了。也只有借助于對電子技術的使用，才能做到，一方面，提高管理、計算活動的精度；另一方面，有效地降低管理活動的開展成本，促使航空航天工程得以順利高效地開展。

3.4 工業工程

工業活動作為實現國民經濟得以不斷前進的重要助力，自然而然地離不開對電子技術的運用。在傳統的工業活動中，往往需要依賴大量的人力、物力資源才能完成的工作任務，現在僅僅需要對電子技術進行運用，就能在一個較為低廉的成本控制下完成，可以說是科技決定了生產力的發展。就工業工程本身來說，其任何一個工作環節都需要對電子技術進行使用，只有這樣才能使得工業企業能夠做到成本的控制與高效地管理，提高自身的市場競爭力。

4 結語

總的來說，電子技術在我國的發展尚處于初級階段，但是，其未來所能取得的成就不可限量，它還有著較大的發展空間。加強對電子技術在各個領域的使用，其意義在于：一方面電子技術能夠幫助企業取得更加喜人的經濟效益，實現企業自身科技管理水平的提高；另一方面，電子技術也能促進我國整體經濟水平與國民生活水平的提高，對加強電子技術的發展具有巨大意義與開展價值。

參考文獻

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[2] 趙妮.淺談工程領域電子技術的應用[J].商品與質量·建筑與發展，2014（8）：1094.

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和大量繁復的數字、沒有盡頭的實驗相比，對未知產生的好奇，才是科研路上最大的動力。目前，量子力學還存在有很多未解謎題，不過，已經有人在研究量子理論這條道路上越走越開闊，而且他出發得比一般人還早。他就是北京航空航天大學博士生導師――張國鋒教授。

神秘大門透出的亮光

1999年山西大學本科畢業后，張國鋒師從梁九卿教授進行碩博連讀的學習。當時我國對量子信息的研究基本處于萌芽階段，梁九卿教授認為這將會是一個新的研究方向，在張國鋒的師兄師姐都跟著老師做磁宏觀量子效應研究的時候，老師毅然決定讓他去湖南師范大學的暑期班里學習和量子理論相關的知識，量子信息這道神秘的大門緩緩打開。

張國鋒本碩博就讀的山西大學物理電子工程學院師資雄厚、設備齊全。碩博連讀期間，為拓展視野、豐富知識，他還專門前往中國科學院學習。在交通落后的情況下，北京、山西兩頭跑，校內扎實的基礎知識以及校外新的理論知識的加固，使得張國鋒在量子信息基礎研究方面有了很大的提升。對張國鋒的聯合培養，中國科學院也承擔著重要的角色，博士畢業后，張國鋒到中國科學院半導體研究所進行博士后研究工作，在李樹深院士的指導下，張國鋒的研究興趣進一步拓寬到基于固態體系為載體的量子信息研究。從2006年到北京航空航天大學任教以來，更是把他的研究方向細化到光力耦合體系的量子物理相關問題。

在量子相關研究中，量子調控是國家的重大科研計劃，是構建未來信息技術的理論基礎。張國鋒圍繞“如何制備、控制及應用具有高魯棒性的量子糾纏態”這一科學問題展開了具體細致的工作，并取得了不錯的成績。

量子糾纏是量子力學的最神奇的特性之一。它描述了兩個粒子互相糾纏，即使相距遙遠，一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。張國鋒形象地解釋了量子糾纏：“就像是手機用戶和移動聯通等簽的協議，也就是手機卡，當兩個粒子處于糾纏態，只有借助這個協議（糾纏態），才能進行量子通信。”腔OED系統是目前最有前景的硬件系統之一，它被廣泛地應用于量子態的制備和操控。為此，張國鋒系統考察了旋波近似下腔OED體系中的量子糾纏、量子關聯的產生與演化以及與量子相位之間的聯系。研究發現：量子糾纏猝死現象不僅依賴于體系初始態的糾纏，而且還依賴于初始態，且原子間偶極一偶極相互作用可以削弱這種現象，光場的損耗可以很明顯地延緩糾纏猝死。張國鋒在此基礎上就固態自旋體系提出了一套抑制量子糾纏猝死和量子態傳輸的優化方案。

眾所周知，實現量子信息處理的必需資源是量子糾纏態。而量子糾纏態是非常脆弱的，張國鋒在前人研究工作的基礎上進一步探討了固態兩量子比特自旋模型中的熱糾纏，將自旋所處磁場分為均勻和非均勻兩部分，發現磁場的非均勻部分使量子糾纏的演化出現雙峰結構，也詳細研究了Heisenberg交換相互作用對量子熱糾纏的臨界行為的影響。隨后更引發了國內外關于量子熱糾纏的研究。

Dzyaloshinski-Moriya（DM）相互作用來自自旋軌道之間的耦合，是一種各項異性相互作用，在許多磁性材料中都存在。張國鋒將DM相互作用引入兩自旋量子比特鏈中，結合Heisenberg相互作用研究了DM相互作用對量子熱糾纏的影響，發現DM相互作用可以激發量子熱糾纏的產生，可以使鐵磁耦合的自旋體系成為好的量子態傳輸的通道，且能顯著提高態傳輸的保真度。以這一研究成果為代表的論文獲得“中國百篇最具影響國際學術論文”，被引150多次，為ESI高引論文。與此同時，張國鋒把自己的研究推廣到量子關聯，得到一些量子關聯度量量間的因子化公式，同時也比較了量子關聯和量子糾纏在實現量子算法、構建量子邏輯門的異同。

神秘的量子世界透出的光讓張國鋒雀躍不已，他飽含熱情地走在研究量子世界的大道上，默默耕耘，靜靜享受這神秘帶來的不一樣的世界。

光亮指引前進的方向

一分耕耘一分收獲。張國鋒在量子研究這條道路上不僅收獲了具有創新意義的科研成果，而且多次主持包括國家自然科學基金青年基金、面上基金等項目在內的多項科研項目；發表多篇代表性論文，并多次被他引；在教學上成果也很顯著，多次獲得各種校內優秀教師獎勵。

但是張國鋒并沒有止步于此，神秘的量子世界還等待著他去進一步破解其中的奧秘，在長期量子光學基礎理論、自旋模型中量子糾纏、量子關聯動力學研究的相關基礎上，依托北航和中科院的兩個重點實驗室和三個重量級的研究團隊共同合作，將就全耦合區量子比特與光場動力學行為及應用這一熱點問題展開深入研究。

構造量子比特是量子信息處理的首要，實現量子比特有很多種物理方案，量子比特與光場相互作用體系是量子光學甚至凝聚態物理的一個重要研究內容，同時也是實現量子計算的重要途徑。看見量子世界發出的神秘的光，張國鋒對接下來的工作重心有了清晰的規劃：（1）進一步求解兩量子比特與光場相互作用強耦合體系的動力學演化，尤其是兩個量子比特的閂abi模型的近似求解；（2）根據系統演化性質，選擇合適的初始條件和反應時間，構建超快兩量子比特邏輯門和進行相干量子態的超快傳輸等研究；（3）尋找新奇的特殊量子本征態，并通過研究包括耗散在內的動力學，考察這些具有特殊性質的量子態（比如：暗態）在量子信息中的應用。張國鋒不僅把自己接下來的工作定位在這三方面，還就這三方面的研究擬定了初步研究方案。

將選取量子比特與光場相互作用體系為研究對象，屬量子光學及凝聚態物理以及其它許多領域廣泛應用的模型，尤其是近年來隨著強耦合在實驗上的實現，Rabi及類Rabi模型的簡潔易實驗參考的解和長時間動力學及相關應用的研究更顯得日益重要。張國鋒打算通過研究，得到全耦合區體系動力學演化規律，尋求特殊的類似“暗態”的新奇量子態，并預測其在量子信息中的應用，最終為設計新型量子器件提供理論支持。