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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）12-0186-02
一、引言
微机电系统技术也Q为微机械（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System），是融合硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术设计和制作特征尺寸在微米量级的电子机械器件。微机电系统是集传感、执行、信号处理和控制电路、接口等于一体的微型器件或系统。常见的产品包括微加速度计、微流控芯片、微马达等。目前，全球制造技术创新、产业结构、发展环境正发生深刻变化，中国制造面临着新的机遇与挑战，而MEMS技术能服务于航空航天等诸多领域，具有巨大的经济前景和积极社会意义。近年来，针对MEMS领域的巨大人才需求，高等院校陆续开设了适合高年级本科生和研究生学习的MEMS专业课程，MEMS设计教学是其中不可或缺的重要环节，目标是使学生掌握与MEMS设计相关的理论、版图设计、有限元计算、数据分析等，能应用理论与方法独立开展设计工作，培养符合现代MEMS设计所需的应用与创新能力。
二、问题分析
以往的MEMS课程对相关设计理论、方法、技术亦有一些介绍，但实践环节较为薄弱。我国仅少数院校设有正规的MEMS专业，可借鉴的成熟教学模式少，我们在实践中也陆续发现了一些问题：
1.教学重点确定。MEMS设计涉及知识点多，例如微流体力学、有限元等，都可以扩展为独立课程。如何确定教学重点，在有限学时内将基本点讲透彻，让学生能确实掌握重点知识和有效开展实践，是亟待解决的问题。
2.教材选择。教材是教学过程中必不可少的工具，也是学生获取知识的主要源泉，MEMS设计既涉及到多领域的基础理论，同时也具有很强的实践特征，需要学生能借助有限元等将理论应用到器件设计中，而目前国内的书籍或偏重概念和原理性的介绍，或是类似软件使用说明书，难以找到能贯穿符合现代工程需要的由理论至实践的设计类教材。
3.软件实践环节的具体实施。软件实践是开展MEMS设计教学不可或缺的环节，由于MEMS设计中往往涉及到多个物理场的耦合计算，需要选择合适的教学软件和教学实例，难度和工作量要适中，便于学生在短时间内熟悉基本操作，同时也要反映MEMS器件设计的特点，让学生感觉到利用教学软件逐步探究的乐趣。
三、教学方法改进
1.教学计划和教案的构建。针对目前缺少合适教材的情况，教研组自行编制了适合高年级本科生和研究生的教案，如图1所示，从种类繁多的MEMS器件中选择了具有代表性的挠性微加速度计、微流控芯片、薄膜泵三类器件为对象。以器件的关键技术指标为牵引，建立科学的授课体系结构，优化整合教学内容，逐步引入理论基础、关键技术、分析方法等。这三类器件的共性特点是：（1）能承载静电学、流体力学、弹性力学、热力学等基本理论；（2）拓扑结构相对简单，利用不太密集的网格划分就可以得到相对满意的结果，学生能够在有限时间内切实体会到多场耦合构建、网格划分、计算格式、后处理等技巧，提高了学习效率；（3）便于逐次推进教学进程，有助于提高学生兴趣，降低学习难度。
2.软件平台的选择。目前，市场上有许多能够用于MEMS设计的软件，其中一些功能非常强大，包括了版图设计、工艺仿真与优化等前后端模块。考虑到实际需求，最终选择Comsol软件为工具，与其他软件相比，虽然它在计算精度上略显不足，但其具有适合于教学的独有优势：（1）提供灵活便捷的多场耦合平台，多场耦合是MEMS器件的重要特点，而Comsol在提供了强大的耦合模块的同时，也提供了从基础模块自行构建架构的方法；（2）软件运行速度快、对硬件平台要求不高，这使得借用公共机房就可以开展软件实践，并能在课堂有限时间内完成授课―实践―答疑―总结的过程。（3）提供了大量案例库，为课后学习提供了参考。我们还引入了AutoCAD等辅助软件，以弥补单一软件的不足。
3.互动的上机实践教学模式。以往的授课中，教师在理论分析上耗费时间较多，虽然能够从基础理论到器件分析的各层面进行描绘。但受体裁制约，讲授时间冗长，单元之间的前后关联性过强，学生参与感差，教师则很难营造出活泼的互动教学气氛。近年来，我们建立了多媒体互动教学的条件，以器件分类为根据，将教学内容聚焦为既有关联又独立的若干单元，每单元均包含理论简介、案例讲解、答疑、实践操作等，而将冗长的理论推导过程舍弃或留给学生课下自学。下面以低浓度物质在微流道混合为例说明单元授课的具体实施方法：首先，简要介绍微混合的应用背景和定量指标需求，解读非稳态对流―扩散方程；然后借助Comsol软件具体讲解模型带入、与流动模型的耦合、高阶格式与低阶格式的区别、Pe数约束条件，以及借助浓度分布图等来分析结果等；再给出空白的几何模型，让学生根据要求独立实践；最后留出时间对共性问题答疑，并简要介绍最新动态，提供文献给学生课后扩展学习。
四、教学效果评估
1.通过学习后，学生普遍能够将物理、化学、力学等基础理论和软件工具相结合，独立解决MEMS器件耦合问题。以课后作业之一：“微混合器设计”为例：研究生经学习后，能独立构思微混合器的结构，完成模型设计和网格划分，然后将电场―流场―溶质分布结合进行耦合计算，实现性能评估等，最后提交设计报告，有些设计体现出相当的创意。
2.学生能够在后续的毕业论文或创新实践中自觉综合Comsol软件及其他工具，解决实际微机电工程设计问题，包括惯性组件散热、点胶控制、微射流等问题，并在后续实践中与教师保持长期互动。其中部分方案体现出很强的多场耦合特色，教师也能从相关领域汲取营养，对具体需求有更深入了解。不仅达到了学以致用的目标，也实现了“教学相长”。
3.课堂气氛活跃，学生勇于提问、勤于思考和动手，向教师反映学习MEMS设计“很有趣”、“学到了知识”、“原来如此！”等，并从自身感受出发，提出改进教学的意见。
五、结语
中等职业学校技能比赛并不是社会新鲜事物，很多年前它就是我国技术学校、中专和大学内部选拔人才的一种方式，很多劳动模范和技术能手从技能比赛中脱颖而出。随着职业教育不断发展以及企业职业岗位对人才规格、能力要求的提高，传统的中等职业学校对学生的培养方式已经无法满足企业对人才提出的技能要求。所以，在国家教育部的指导下，全国中等职业学校技能大赛作为一种新的制度出现，开拓出一条“以就业为导向，以大赛促专业建设改革”的职业学校，不断提升教学质量的革新之路。
大赛在推进职业教育教学改革方面进行了很多有效的探索和尝试，取得了丰富的经验，得到了学校和社会的认可，逐步形成了“普通教育有高考，职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有中等职业学校、覆盖所有专业、覆盖所有教师、覆盖所有学生”的良好局面。大赛检阅了职业教育的教学成果，同时展示了职教学生的精湛技能、认真负责的职业态度，体现了学生既有专业知识，又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。本人作为一名中职学校教师，从事机电专业教学已有6年，连续3年带领学生参加青海省中等职学校技能大赛，经本人指导过的学生在青海省中等职业学校技能大赛中取得了优异的成绩。现在此谈谈机电一体化技能大赛如何为我校机电专业教学指明了方向。
机电一体化技能大赛促进职业教育模式的转变。
技能大赛促进了职业教育人才培养模式的根本转变，体现了职业教育的根本特性，实现了引导职业教育科学发展。它不仅检验了学生的技能水平，检验了学校的师资力量，同时也检验了学校的课程建设和管理水平，是一场从学生到学校的全方位检验。
我校地处青海省互助县，学校坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学方针，在落实“培养我省产业群急需的一线技术工人”这个办学目标上，把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式的切入点，尝试探索推进“1+1+1”的办学模式，工学交替，半工半读，把学生技能比赛、学科建设、实习实训基地建设与职业资格取证作为工作重点，提高学生的职业能力与综合素质，帮助学生顺利完成由学生身份到企业员工身份的转变与适应，把学校办成特色鲜明、效果明显、能适应经济发展的技术工人的培养基地。
打造职业教育特色专业，培养技能型人才。
依据机电一体化大赛指导思想，调整课程模块化设置在机电专业教学计划中提出培养目标是“应用型、技能型实用人才”，除此之外，还要增加竞争意识的培养和创造思维的培养，突出职业道德教育，加强综合职业能力和综合素质的培养。另外，要体现使一部分学生毕业后升入高等职业教育继续深造的目标要求。所以，课程设计要通过教育思想、体制、内容、方法、手段的创新，根据我省产业需求进行开发。结合我校情况，将课程设置分为几个模块：文化基础模块、专业理论模块、技能实训模块和岗位训练模块。学生在学完文化基础课和基本专业理论课后，设置钳工、车工、维修电工、电子电器四个技能实训模块。不但要训练学生的动手操作能力，而且要求学生取得相应模块的职业资格等级证书，这样有利于学校培养的学生更贴近于社会经济发展的需求。
根据机电一体化大赛考核内容，提出技能教学方法为使教学过程更加符合当代中专生的特点，突出中等职业学生的职业技能培养，针对机电专业职业技能教学要求，提出技能教学方法。把以学习课程为中心转变为以学会技术、完成任务为中心，以项目形式体现其教学内容。全国大赛机电一体化项目的主要形式就是用PLC编程实现任务控制，所以，我在《PLC技术及应用》课程教学中主要采用项目教学为手段，不断提高学生分析问题、解决问题的能力，结合实际生产控制，制定相应的实训项目，让学生分组完成实训项目，是学生不断提高解决实际问题的能力。以PLC（Fx2n系列）为例，首先让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如电机顺序控制、工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等；然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能；最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自我们身边的生活和生产，学生对教学课题感兴趣，认识到所学的东西非常有用，能解决现实问题，学习热情自然高涨起来，从而学习的自觉性和主动性也随着提高。教师积极利用这一点，引导学生主动思维，开始由教师提出问题，激发学生的兴趣，引导学生分析问题、解决问题，再逐渐转变为学生提出问题、自行分析问题和解决问题。这样，不但提高了学生学习PLC知识的兴趣，而且还提高了学生分析问题和解决问题的能力。
分析机电一体化大赛出题形式，开展实训项目教学。
纵观近几年全国技能大赛机电一体化项目的试题，都是模拟企业中自动化控制要求较高的流水线生产设备设定的控制要求。当然，对这些题目我们在平时教学中不可能遇到，但是对于这样的任务要求，可以拆分为几个子项目进行处理，这就是我们近年来研究的实训项目教学。笔者结合近几年的机电专业课教学实践，将实训内容划分成若干个可独立进行的基本训练单元，每个训练单元对应一个实训项目。以《维修电工》课程为例。这门课有一个明显的特点，就是计算少，理解内容较多，动手能力训练项目较多。那么，如何使学生更快、更容易、更轻松地学好这门课程呢？本人主要采用项目教学法进行学生的技能训练。首先要围绕专业人才培养目标和教学计划要求，根据实训室的具体条件设置维修电工实训项目；接着按照基本技能训练、专业技能训练、综合应用训练模块进行分类（其中综合应用训练项目可独立设置为实训课程，如电机与电器控制），以一个可独立进行的、有完整教学内容的训练单元作为实训项目，并要求有成果展示。学生要根据实训项目的任务要求，包括实训目的、方法、步骤、要求、达到的标准以及所需的仪器、设备、工具、材料等，进行独立的学习和训练。最后，学生完成实训项目并写出实训报告；教师要给出此次实训项目的评价。经过几年的教学摸索，结合平时的实际技能的教学经验，这种项目教学法使教学效果有了明显的提高。
从技能大赛中发现问题，加强教师的实践能力。
随着我省的开发开放，我校不断探索推进“1+1+1”的办学模式，即一年基础理论知识学习、一年动手实践能力培训、一年到企业顶岗实习。在顶岗实习中，学生带着任务按照岗位技能的要求参加锻炼，企业按照准职工进行管理，让学生参与具体的生产实际操作。同时，教师要与学生共同下企业，不仅把学生管理从学校延伸到企业，而且促进了“双师型”教师队伍建设，让学生和教师在企业技术人员的指导下熟悉掌握新知识、新技术和新工艺，在生产实践中得到锻炼，以提高学生的综合素质和职业能力。教师也可以接受新的专业知识和信息，掌握专业技术发展动态，了解企业和社会对本专业的需求。教师从技能大赛中发现问题并在企业实践中寻求学习路径和解决办法，这是提高教师参加企业实践的关键所在。产学研结合是促进教师学习专业知识、提高专业素质和专业能力的有效途径。学校通过校企合作，积极开展技术攻关或产品研发，也可以利用本专业的技术力量，开展科技服务活动，培养教师的科研素质、创新能力和技术应用能力，提高教师的实践能力。
随着科学技术的飞速发展，教育的方法和手段应适应这一发展的需要，传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标，加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化课程教学方法及其教学改革策略的应用研究，是结合当前国内中等职业学校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的，能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果，对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言，必须要不断加强实验实践教学的份量，而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练，对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。
技能大赛是对我国职业教育成果的大检阅，它不仅引导人们重新认识职业教育，而且让社会重视和支持职业教育。中职学校以此促进教育模式改革、课程教学改革、人才培养、“双师型”教师队伍建设和实训基地建设，形成了“普教有高考，职教有大赛”的新局面。
参考文献
[1]赵松年，李恩光，裴仁清，机电一体化系统设计[M]，北京：机械工业出版社，2004.
[2]钟波，陈容，冯云，高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J]，职教论坛，2006（6）：79—80.
[3]韩培庆，高职教育实践教学模式改革的思考[J]，职教论坛，2006（6）：23—24.
作者简介：李美艳（1982-），女，山东龙口人，中国石油大学（华东）机电工程学院，讲师；韩彬（1973-），男，山东东营人，中国石油大学（华东）机电工程学院，副教授。（山东 青岛 266580）
基金项目：本文系山东省教学改革重点项目（项目编号：2012018）、中国石油大学（华东）青年教师教学改革项目（项目编号：QN201318）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0151-01
一、焊接专业的发展
焊接是通过加热、加压或两者并用使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属也可用于非金属。石油石化行业中，管道连接、压力容器以及钻采装备的制造等都离不开焊接技术。并且，随着石油钻采向海洋以及深海领域的发展，对焊接质量要求更为苛刻，迫切需要开发更加先进的焊接技术和设备。
高校传统的焊接专业培养模式源于苏联，以培养工程技术专门人才为主，我国最早于1952年在哈尔滨工业大学建立焊接专业，随后天津大学、清华大学等也纷纷建立了焊接专业。为适应通才教育的需要，1998年全国近百所高校把焊接专业与铸造、锻压合并为材料成型及控制（以下简称“材控”）专业。自专业合并改革后，部分焊接课程内容的压缩和实践教学学时的缩短，对国内焊接技术人才的培养产生了极大的冲击。[1]以石油院校为例，材控专业的毕业生踏入工作岗位后，很难短时间内适应实际生产中的技术要求。因此，将专业基础教育与工程培训相结合，来提高学生的工程实训能力是现阶段高校培养焊接技术人员的主流方向。
我国石油院校材控专业主要是突出焊接工程领域相关知识和实践技能的培养，使本专业学生毕业后能在石油、石化以及航空、航天、船舶、汽车、机械等相关行业从事焊接工艺设计及评定、焊接质量检测、生产技术管理及科研等方面的工作。以中国石油大学（华东）为例，2013版材控专业本科培养方案中，更加强调焊接基础理论、焊接工艺、焊接材料、焊接结构以及焊接生产等专业知识，对学生的工程实践能力提出了更高要求。
二、石油院校焊接专业工程实践教学的必要性
焊接专业特别强调综合工程实践能力，尤其是作为一名焊接技术人员，不仅应具有一定的工程应用意识和扎实的基础理论，还应该掌握焊接冶金原理、焊接工艺、焊接设备、焊接应力与变形控制以及质量检测等方面的专业知识。并且应具有一定的焊接工程实践应用能力，能够在该领域从事设计制造、技术开发、生产及经营管理等工作，解决生产一线的实际问题。目前，各高校在本科教学中主要是以课堂讲授为主，由于每位教师讲授风格不一，这种单一的教学方式无法体现教师的主观创造性和学生的学习积极性。尤其是当前高校以“90后”学生为主体，课堂“猛灌式”教学显然无法满足学生对专业知识的求知探索欲望，以及实际生产对学生综合实践能力的要求，因此迫切需要加强工程实践教学进度。
对于国内多数高校的焊接方向（专业）或材控专业，虽然综合实训、认识实习、生产实习、课程设计和毕业设计（论文）等环节已经被设置在本科培养方案中，但在实施过程中仍存在诸多问题。首先，部分学校或教师对实践教学的主观认识不足，且重视程度不够。其次，开展校外实习实践难度较大，目前很多企业单位不愿意接收高校学生开展参观实习，高校联系实习单位和实习基地途径受限。最后，校外实习成本较高也是阻碍实践教学发展的一个很重要的因素。此外，工程技术背景是高校焊接方向（专业）实践教学环节顺利开展的保障，而目前部分高校尚缺乏这一条件，致使学生实践环节不足、实际应用能力差，与社会需求有较大的偏差，缺乏竞争力。[2]因此，高校在培养焊接专业人才的过程中，不但要注重基础理论知识、专业知识和基本技能的培养，还应加强工程实践教学环节，提升学生专业技能。
国际焊接工程师（International Welding Engineer，简称IWE）是ISO14731国际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，是焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一，对焊接企业的产品认证、参与国际经济竞争起到重要作用，对焊接技术人员资格在世界范围内相互认可的趋势起到积极的推动作用。哈尔滨工业大学、南京工程学院、南昌航空航天大学等全国20多所高校先后在本科生教学中引入国际焊接工程师培训认证，[3]推动了工程实践能力的培养。实践证明，基于IWE培训认证的工程实践教学在拓宽学生就业渠道、提高就业竞争力方面，具有良好的效果。
三、工程实践教学与国际焊接工程师培训相结合的优势
石油石化行业装置和设备多属于高温、高压、强腐蚀介质范畴，尤其是压力容器，要求具有较高的焊接质量要求，这就对我国石油院校材控专业学生的焊接专业技能提出了更高的要求。
国际焊接工程师培训采用德国的培训模式，培训内容包括理论和实践两部分。理论部分主要包括焊接行业的现行国际标准（ISO）、德国标准（DIN）、欧洲标准（EN）、部分国家标准（GB）以及有关焊接材料、工艺、结构和生产四部分内容；实践部分主要关于气焊、气割、手工电弧焊、气体保护焊的实际操作。[4-6]将工程实践教学与在校本科生国际焊接工程师培训相结合具有以下优势：
第一，从具体的操作层面上去探讨材控专业教学模式的变革，构建“学历学位教育+职业资格认证”的人才培养模式，积极探索理论教育与就业前培训相结合、专业教育与工程教育相结合的教学改革模式，这是石油院校焊接人才培养中最基本、最直接和最核心的问题。
第二，通过实践教学与IWE培训教学体系相结合，培养专业知识扎实、工程实践能力强且能够适应企业需求的优秀大学生。同时，有助于促进材控专业学生的科技创新能力、创业能力的进一步提高。
第三，积极探索符合石油院校材控专业的IWE培训体系，结合本专业课程设置，调整和改进IWE课程培训内容及进度安排，使课堂与实践中的各个要素得到有机重组。
第四，以此为契机，促进“双师型”教师队伍建设，提高材控专业教师的工程训练和实践水平，建设一支专业知识扎实、工程实践经验丰富、工程能力强的高素质师资队伍。
第五，在原有焊接实验室建设的基础上，加强与工程训练中心的有机结合，切实有效的促进焊接专业实践教学的开展。
第六，通过IWE认证体系引入到石油院校材控专业在校学生的本科培养过程中，有助于拓展大学生的国际化视野，培育高素质应用型人才。
综上所述，材控专业学生在校期间参加国际焊接工程师培训，既能取得毕业证、学位证，毕业时又可取得IWE证书。不仅提高了自身专业能力和素质，而且拓宽了就业渠道，在二次就业中拥有了更多的机会。[3，7]但同时，国际焊接工程师培训作为与国际接轨的前沿职业培训，时刻面临着经济时代的挑战。作为高校教育教学改革的主体力量，学校和教师都应积极发挥主观能动性，以国际焊接工程师培训为契机，做好材控专业学生实践能力培养工作。
参考文献：
[1]初雅杰，王章忠，李晓泉，等.焊接技术与工程专业实践教学同国际焊接工程师培训的结合[J].中国冶金教育，2011，（6）：44-47.
[2]赵洪运.国际焊接工程师培训的思考与探讨[J].成人教育，2011，（9）：49-50.
[3]常凤华，张岩.国际焊接工程师培训与高校工程化人才的培养[J].电焊机，2009，39（3）：14-16.
[4]钱强.国际资质焊接人员培训规程及实施[J].焊接，2004，（9）：33-36.
后来，我真的走进了北京协和医学院，离“医生”和“博士”两个梦想都非常接近。多少次梦见大学城秀美的校园，真正走进协和。却感受到了大学的另一种内涵。协和医学院的校园很小，几乎位于北京市中心，在东单三条，距王府井非常近。在这样的闹市当中，协和医学院却算是个非常安静的地方。在这片不大的校园里，处处可以看见学生夹着书本匆匆走过的身影。我喜欢走在宁谧的校园里，看着大家奋斗的身影。
协和医学院有悠久的历史，由美国洛克菲勒基金会于1917年创办，是我国最早设置八年制临床医学专业和护理本科教育的重点医学院校。同时，她与中国医学科学院实行院校合一的管理体制，为学校提供了雄厚的师资力量和科研条件。此外，协和还与清华保持着紧密的联合办学关系，协和医学院临床医学专业的学生和研究生毕业证书、学位证书会盖上“清华大学”和“北京协和医学院一清华大学医学部”两个公章。
回首近百年校史。多位医学大家从协和走出，成为各个专科领域的栋梁。黄家驷、吴阶平、巴德年、林巧稚……一个个辉煌的名字书写着协和的历史，而年轻的我们，将带上青春的热忱与医者的责任，在医学史上写下新的一笔。
中国地质大学 屈霜琳
中国地质大学为教育部和国土资源部共建，以地质、资源、环境、地学工程技术为强势专业，是一所理、工、文、管、经、法多学科共同发展的“211工程”重点大学。
仍然清晰地记得接到地大通知书的那天，喜悦之外，还感到了一种压力。地质相关专业毕业生就业时普遍被认为将从事比较艰苦，常年外出的工作。作为女生，我的压力尤其大。好在，后来几年的大学生活改变了我原有的想法。
其实，在地大像我这样的女生并不少，有些在文科院系，当然也有典型的工科女。而我们，并没有太多地去想将要面对怎样的艰难旅程，更多是抓住现在的梦想。我在大二的时候决定了要考研，并希望将来能从事矿物学的科研工作。而每年，也都有很多毕业生去到国内外各大科研机构和高校，在地质科研领域走得更远。
中国地质大学(北京)成立于建国后的1952年，现有中国地质大学(武汉)和中国地质大学(北京)两个独立的办学实体。地大(北京)有博士生导师135名，中国科学院院士7名，俄罗斯外籍院士4名。他们作为学科带头人，为地质事业培养了大批人才，使得各个实验室的实力日益雄厚。目前，学校拥有一个国家重点实验室――地质过程与矿产资源实验室。两个国家级专业实验室――矿物岩石材料开发与应用实验、地质超深钻探技术实验室，以及两个教育部重点实验室和四个国土资源部开放实验室等，这些并不仅仅是荣誉的光环，更体现了学校雄厚的科研实力。
转眼，我在地大已经度过了四年的时光，未来的三年，我仍然会在地大延续我的梦想。作为地道的地大人，总理提出的“艰苦朴素，求真务实”的校训将时刻鞭策我们，走向更远的未来，更努力地去追求我的梦想。
北京航空航天大学 陈卓
喜欢在初夏温暖的早晨，拿上一本外语书，在晨读园的一个角落里读课文，阳光洒在身上，那一刻，我是幸福的。喜欢和同学坐在湖边，谈谈现在，还有未来，看着眼前秀美的校园，那一刻，你会觉得过去所有的努力都值得。喜欢一个人坐在篮球场边，看男孩们卖力地打球，汗水浸透了他们的衣服，那些帅气的脸庞绽放出年轻的光彩，那一刻，恍若回到了中学时代。
在北航，帅气的男生是一道风景，从图书馆、教学楼到体育场、航空馆，处处都有他们的风采。作为国内航空航天领域的最高学府，北航每年都是报考热门，承载着一代代年轻学子的梦想。
北航现隶属于工业和信息化部。是国家“211工程”和“985工程”建设的重点高校。自1952年建校以来，北航一直是国家重点建设大学，为国家航空行业发展培养了大批人才。
学校现有在校本科生1.3万人，共有26个学院，54个本科专业。144个硕士学位授权点。49个博士学位授权点，研究生教学质量居国内前列。为有志于从事学术研究的学生提供了广阔的发展空间。
作为以航空航天为特色的大学，材料科学与工程学院、电子信息工程学院、自动化科学与电气工程学院、能源与动力工程学院、航空科学与工程学院等吸引了无数学子的目光，分数线年年居高不下。
如果你有邀游蓝天的梦想，北航一定是你的最佳选择。1993年，北航飞行学院成立并第一届招生。飞行学院由北航与中国南方航空股份有限公司联合创办，旨在培养高素质民航飞机驾驶人才。学生在校期间不仅要参加飞机构造、发动机、航空气象等专业理论课学习，还要赴澳大利亚南航西澳飞行学院进行为期12个月的实际飞行训练，在高年级返回北航进行毕业论文设计和理论执照考试，之后再到南方航空公司各分公司进行实习。
作为工科见长的大学，北航学生的业余生活也毫不逊色。我们不仅努力学习专业知识，同时积极参加各种社团活动。学校现有一百余个学生社团，紧张的学习之余，我们奔波于各个社团之间。不仅充分发挥自己的特长，还结识了一群志同道合的朋友。作为曾经的文学小青年。我加入了凌云文学社，在北航的校报上留下了自己的青春记忆。
这就是我的母校――北京航空航天大学，在这里，梦想起航。
北京化工大学 丁健东
仍然记得去年入学时的兴高采烈，是的，我终于来北京了。
走在北化的校园，第一次体会到了真实的成就感。这一年，我十九岁，考上了梦寐以求的北京化工大学。听学长说，在北化的四年，我们要在两个校区生活，大一大二在北校区，位于昌平东关，离市里较远，这里远离都市的喧嚣，环境不错，交通也比较便利。清静的环境非常容易使刚刚进人大学的我们静下心，开始大学的专业基础学习。大三大四和研究生则住在东校区，处于东城区与朝阳区的交接处，校门口就有地铁，交通十分便利。
在北化这一年，我对北化人勤奋刻苦的精神有了越来越深的体会。从早上的晨读，到晚自习图书馆的奋笔疾书，校园里处处都有我们奋斗的身影。
北京化工大学建校于1958年，是教育部直属的“211工程”大学。学校的工科实力十分突出，文、法、管、经济等人文学科也独具特色。学校设有化学工程学院、材料科学与工程学院、机电工程学院、信息科学与技术学院等11个学院，涵盖42个本科专业。化学工程与技术、材料学和化工过程机械作为3国家级重点学科，学术水平处于国内一流，国际前列。
学校在人才培养方面。也有人性化与多样化的特征。考生入学时按大类招生，方便后期学生了解自己的兴趣，做好专业选择。此外。学校还建立了优秀生重点培养模式。优秀学生可自主选择专业并实习导师制，享受优秀生奖学金。
大学之大，还在于大师。北化现有博士学位教师484人，两院院士9人，他们中的多人从北化走出，如今又将汗水洒在这片热土。他们书写了北化的历史篇章，而未来，还需要我们这代年轻学子去拼搏。
北京印刷学院 李薇
如今。国内以传媒见长的大学并不少，而将印刷作为特色的高校，北京印刷学院则是唯一一家。这正是我选择她的原因――地处北京这个文化中心，专业设置独树一帜。
中图分类号：G648. 4 文献标识码：A 文章编号：1674—0432（2012）—08—0239—2
高校是社会经济发展的产物，反过来又会对社会经济、政治、文化发展发挥积极作用，高校的发展历程是经济社会发展需求和高校内在规律的统一。
地方高校可以为地方经济建设发展提供人才支撑、智力支持。走新型工业化道路，加强产业结构调整和优化升级，着力构建以战略性新兴产业为引领、先进制造业为支撑、现代服务业为先导、现代农业为基础的现代产业体系，努力形成工业新型化与服务业现代化、农业产业化相互支撑、共同促进的融合发展新格局，是太仓经济发展的基本路径，这一愿望的实现，科研、教育、人才的支撑作用是关键。事实证明，健雄职业技术学院培养的高素质实用型、技术型、职业型学生，毕业后可直接进入企业和劳务市场，且广受欢迎，他们在太仓国民经济和社会发展中发挥着不可替代的重要作用。
地方高校是人们实现接受各种教育愿望的重要选择，为人们实现多样化教育提供可能。健雄职业技术学院始终坚持把办好一所让太仓人民满意的地方院校作为教职员工矢志不渝的精神追求和价值标准，作为自身发展的内在需求和不竭动力；把服务地方作为我们的神圣职责和光荣使命，努力把学院办成服务地方经济社会发展的人才库、智力库和精神文明建设的辐射源。
1 地方政府、企业的支持是地方高校改革发展的基本保障
地方高校在生存和发展过程中，为了更好地发挥功能、完成使命，改革创新是必经之路，这都需要地方政府为其发展给予强有力的支持，提供必要的条件，协调其与社会方方面面的关系。所以，随着地方高校的发展，其对地方政府的依赖程度也越来越高。
纵观我国高职教育在发展过程中出现的课程体系不合理、学生动手能力差、教材滞后于实际、双师型教师缺乏等方面存在的问题，再与发达国家高职教育的发展相比较，不难发现：高职教育要解决以上多方面的问题，一个重要的突破口就是要加强与企业之间的联系。因为高职教育的实践性和职业性要求我们的教育过程必须有企业的全程参与；而企业对高技能人才的需求又决定企业必须全程参与学院教学工作。
同时，我们需要政府主导实现校企互动。有政府主导，校企互动，增强情感交流，打牢真诚互信、同舟共济的感情基础，才能使校企合作具有持久性和长效性，高校的发展道路才会顺畅。
2 健雄职业技术学院以特色发展服务地方经济社会发展
健雄职业技术学院是2004年7月经江苏省人民政府批准建立的公办全日制普通高等学校，以太仓籍世界知名实验物理学大师吴健雄博士的名字命名。国家“十二五”时期沿海地区、长江三角洲地区区域发展规划的实施，以及沿海、沿江、沿沪产业经济带的开发和太仓市新一轮经济社会发展大潮的兴起，都赋予了学院特殊的使命和责任，也为学院带来了难得的发展机遇。学院成立以来，逐步构建了以全日制高等职业教育为主体，成人教育、开放教育、远程教育、联办专业硕士研究生教育、职业资格培训为补充的办学体系，设有电气工程学院、软件与服务外包学院、机电工程系、现代港口与物流管理系、应用外语系、生物与化学工程系、艺术设计系、职业素质教育中心、职业发展教育中心、继续教育学院、联合研究院等教学单位，设置机电一体化技术、电子信息工程技术、模具设计与制造、软件技术、精细化学品生产技术等工科为主的29个专业。
2.1 按照产业布局设置专业、输送高素质劳动技能型人才
学院升格以来，始终坚持“以服务地方为己任”，以培养学生职业核心技能、职业道德素养、创业发展能力为人才培养目标，尽最大努力满足地方经济发展对实用型、技术型和职业型专门人才的需求。太仓市近年来的经济发展促进了区域产业结构优化升级，已逐步形成“电子信息、精密机械、汽车配件、生物医药”四大高新技术产业，“石油化工、高档造纸、金属加工、电力能源”四大基础产业，“纺织服饰、轻工食品”两大传统产业以及“现代物流业、休闲旅游业”两大优先发展的服务业。我院立足区域经济、服务地方企业，设置机电工程、计算机技术、精细化工、物流管理和电气工程等五大专业群，做强、做特“机电一体化技术”、“软件技术”、“物流管理”等3大核心专业。学院借鉴、创新德国“双元制”，形成了特色鲜明的“定岗双元”人才培养模式，学院与周边多家企业开展了深入全面的合作，共同培养高素质人才，近年来向地方输送毕业生近万名，毕业生供不应求，社会影响不断扩大。
2.2 针对“德企之乡”建立“中德培训中心”
太仓优越的地理位置、高度密集的德国企业群和发达的精密机械、电子信息、汽车配件产业为中德培训中心的成立和发展提供了得天独厚的条件。2007年，我院以精密机械行业为主，由市委市政府、新区管委会、教育局、德国工商行会、德国企业代表以及机电协会合作成立“AHK—上海、健雄职业技术学院专业技术工人培训中心”（简称“中德培训中心”），并在此基础上联合共建“服务外包生产型人才培养基地”、“港区供应链生产性实训室”、“史泰博文具生产性实训室”，按照德国本土的职业教育培训体系，为太仓及其周边德资企业培养生产一线的技能型人才。德国“双元制”在我院的发展运作，先后为德企培养数百名学员，成为长三角知名的德国“双元制”职业教育模式在中国实践的典范、德国工商行会上海代表处在中国联合创办最成功的中德培训中心，成为在华德资企业钟情的“双元制”专业人才培养基地、我国最大的“德国职业资格”考试和培训基地，同时也已成为太仓市政府优化投资环境、吸引德资企业的“磁铁石”和外地人才的“聚集地”。2008年，太仓市被国家商务部和德国经济部授予全国唯一的“中德企业合作基地”。
2.3 围绕技术服务成立联合研究院
在太仓高层次人才和技术资源缺乏的情况下，为了加快建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的科技创新体系，2010年7月，由太仓市委市政府，东南大学、南京航空航天大学、电子科技大学等全国重点高校以及各行业协会与健雄学院联合成立了“政产学研” 综合性公共服务平台——健雄联合研究院。健雄联合研究院成立以来，充分发挥人才集聚的优势，发挥联合研究院校企合作平台的作用，实现高校科技资源与企业技术需求的对接，同时通过政产学合作共建公共技术服务平台，进一步发挥健雄学院为企业技术服务和公共服务的能力，从而建设校企合作对等机制，促进校企的平等和深度的合作。同时以服务太仓经济和社会全面发展为目标，以提升城市自主创新能力为方向，以推进产业升级转型为重点，积极吸引高校科技资源和智力资源为太仓市所用，为太仓率先基本实现现代化提供有力的技术支撑，推动了太仓科技创新发展，增强了我院服务企业服务地方的能力。
2.4 满足学习需求，延伸社会服务
学院采取多种形式，进一步扩大办学领域，拓展服务范围，创新管理机制，成为服务区域经济社会发展和推进全民终身学习、构建学习型社会的助推器，年培训各类人才规模保持6000人次。此外，继续教育学院充分利用学院世界领先企业认可的各行业培训资源，积极探索和实践职后教育双元制人才培养模式，采取集中面授、网络自主学习交流、现场研讨、学用跟踪等多样化形式，切实提高在职人员的专业理论水平和实际业务能力；在电大开放教育、奥鹏教育、成人大专教育、工程硕士、MBA和MPA教育的基础上，建立与国内外高校专接本的合作，为在职岗员工和高专毕业生接受高等学历教育创造条件。
由此可见，作为太仓唯一的一所地方高校，健雄学院与地方有着天然的联系、紧密的关系，地方是学院的“衣食父母”，学院是地方的“人才库”、“智力源”、“发动机”。学院的发展离不开地方的支持，发展的学院为地方经济社会发展作贡献。
参考文献
[1]?太仓市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要，2011，01.
[2]?健雄职业技术学院省级示范性高职院校建设方案，2011，04.
[3] 刘浩源.地方高校社会服务研究.学位论文，2009，12.
[4] 毛克平.我国地方政府与地方高校关系问题探析.教育与职业，2007，09.
碳纤维作为国家发展的战略性材料，被称为“新材料之王”，作为一种物理性能优异，能够耐受高温而不失强度，对一般的酸、碱有良好的耐腐蚀作用的材料，广泛应用于航空、航天、国防军工、体育器材等多领域。但传统碳纤维产品的制造方式相当复杂，首先要把碳纤维织成碳纤维布，以此作为制造物品的原料。然后再在模具表面涂胶，层层附上碳纤维布，进行压制、烘烤，才能成型。
本文针对现有非金属材料3D打印在工业领域应用的不足，以3D打印技术和碳纤维复合材料为结合点，充分发挥二者在材料性能和成型方式的优势，为3D打印的产品从简单的展示性应用过渡到复杂的功能性应用提供新的方法具有重要应用价值。
1 3D打印技术选用
FDM是目前技术比较成熟的3D打印类型，具有打印设备成本低、打印设备和材料成本低、打印过程少污染等有点，故选用FDM3D打印技术进行碳纤维成型打印系统的研究。
2 产品技术
根据材料特性，整合三维模型切片处理系统、3D打印控制系统、传感检测系统等，研发工业级高效高精3D打印系统。采用3D打印方式代替传统碳纤维长丝成型制造中编织、涂胶、铺布、压制、 成型等系列繁杂、低效的工艺流程。
2.1 硬件产品
2.1.1 碳纤维短纤材料制备装置
用于碳纤维短纤材料与其他材料（PLA、ABS、环氧树脂）的混合与制备，生产适合3D打印的碳纤维复合材料，并方便对材料性能进行测试。为研发碳纤维长纤复合材料的制定奠定基础。如图1所示。
2.1.2 碳纤维短纤3D打印机
打印机采用金属框架结构及改进的喷头，用来打印碳纤维短纤材料。机器安全文档，打印精度高。具有以太网、Wi-Fi、触摸屏等多种控制方式及摄像头功能，能够远程监控。既利于3D打印网络集群管理，又适合离线单机操作。为碳纤维长纤3D打印智能装备提供基础。
2.1.3 桌面型打印机
打印机整体机器结构简洁紧凑，桌面面积占用小节省空间，打印机的紧固件由自身打印件组成，可实现机器部分自我复制。运动机构原理一目了然，具有易拆卸及组装的特点，方便操作和学习，且价格低廉。
2.1.4 特色型打印机
巧克力3D打印机为多喷头多材料的碳纤S3D打印装备提供了基础。通过摄像头以及多传感器对打印机状态进行实时监测，增加了优化的三维模型处理功能，为碳纤维3D打印路径规划的研究提供了基础。同时，设备特色鲜明，利于走进生活。如图2所示。
2.1.5 三维扫描仪
三维扫描仪的研发为智能3D打印装备而定在线监测提供基础。扫描仪由2个激光头和一个摄像头组成，具有结构简单，扫描速度快，成本低，使用方便等特点。采用自主研发的三维点云采集软件导出ply格式文件，可与当今最主流的点云处理软件Geomagic、MeshLAB等软件兼容，方便用户根据自己的需求处理点云模型。
2.2 软件产品
2.2.1 控制系统
通过对核心控制算法的研究与多个分系统的集成，形成核心控制系统。并在此基础上，进行针对3D打印系统的实时操作系统的研发，为3D打印设备的研发提供基础。
2.2.2 三维模型路径规划系统
模型切片处理是3D打印的前提。对不同打印对象规划不同的合理的打印路径，同时提供针对混合材料的数字化表达模型，是碳纤维复合材料3D打印的三维模型处理的基础。
2.2.3 模型预处理与模型检测系统
能够为3D打印对象提供有效的3D打印合理性分析与模型修复机制，是提高工业用3D打印稳定性与智能型的基础。
2.3 碳纤维短纤3D打印材料
如图3所示。
2.4 衍生服务
主要包括3D打印产品打样加工等。（如图4所示）
3 总结
碳纤维材料由于其高强度、低密度的特性，被广泛应用于航空航天、军工等高端制造领域。本项目以智能碳纤维3D打印机、碳纤维3D打印材料为产品，与行业应用紧密结合，形成集“新型碳纤维3D打印材料--碳纤维3D打印设备--3D打印服务“为一体的应用。
主要优点为：
（1）用新型碳纤维材料代替传统材料，提升3D打印产品的性能。
（2）研发碳纤维材料智能3D打印装备，解决碳纤维长纤打印一体成型问题。
（3）提升3D打印的精度、质量，满足零部件对材料性能、精度、质量的要求。
（4）集智能物联、传感监测、智能诊断、动态工艺为一体，提升系统智能性。
（5）3D打印新型制造模式，为制造业转型升级提供服务。
参考文献
[1]黄汉生.复合材料在飞机和汽车上的应用动向（一）[J].高科技纤维与应用.2004，29（05）：16-23.
[2]卢秉恒，李涤尘.增材制造（3D打印）技术发展[J].机械制造与自动化，2013（06）：1-4.
[3]何新英.融丝沉积成型控制系统及工艺的研究[D].武汉：华中科技大学，2005.
作者简介
章桥新，武汉理工大学机电工程学院教授。
2校内实践基地硬件平台的构建
与课堂理论教学不同，实践环节的教学需要依赖于仪器设备等硬件条件，因此需要结合学科的特点来构建完成预定实践教育功能的硬件平台组成。哈尔滨工业大学机械工程一级学科包含机械电子工程、机械制造及其自动化、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、精密与微纳制造和航空宇航制造工程7376个二级学科，年招收硕士生350人，其中应用型硕士研究生和全日制工程硕士240人左右。机械工程学科覆盖的各个二级学科各具内涵，互相独立而又互为支撑，形成了各具特色的研究方向。机械工程领域工程硕士研究生的应用能力培养主要体现在以下方面:①大型/复杂/先进机械系统设计能力;②各种传动及其检测、控制技术应用能力;③先进制造技术应用能力;④机电融合应用能力;⑤科技协作能力。这些能力的培养需要一系列超出单个课程的综合实践平台来提供学生从实践中锻炼和掌握工程技术能力的实践机会。依托校内实践基地，建设一个独立于课程教学之外，支撑全院研究生工程实践能力培养的工程实践平台具有重要意义。对于应用型硕士研究生，应该在机械工程一级学科的框架下，培养其对各相关研究方向的了解和掌握，培养出知识面广博、适应性广的交叉复合型人才，因此，校内实践基地所建设的教学平台应体现出综合性，并具有一定的辐射性，加强硕士研究生对机械工程领域相关研究方向的了解，拓展知识面，培养学生的实践创新能力。所建立的校内实践基地硬件平台的结构如图1所示。图1校内实践基地硬件平台的总体结构校内实践基地硬件平台包括实验平台和实践平台两个部分，其中实验平台用来支撑培养计划中的实践学分，由传感及测试技术实验子平台、数字化制造技术实验子平台、机器人技术实验子平台和微纳米测量技术实验子平台组成;实践平台用来为学生提供一个实现自主创新、自由探索的实践环境，由金属零件少无切削制造技术工程实践子平台、空间机构及机械系统设计与实践子平台、数控运动控制综合实践子平台和液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台组成。
2．1传感及测试技术实验子平台传感及测试技术是机械工程学科研究生必须掌握的一门偏重于基础的技术，并且是其它众多技术的基础，因此该实验子平台的建设侧重训练研究生对常用传感器的基本原理及其典型应用，使学生不但对传感技术中所涉及的各种传感器的测量原理和性能指标有深入具体的认识，而且还能够针对具体的问题，选择合适的传感器完成相应的检测任务，为将来的学习和工作奠定实践基础，提高应用型研究生对相关专业理论的认知、加强对专业技术工作适应能力和开发创新能力的培养。
2．2数字化制造技术实验子平台该实验子平台以对数字化制造技术的原理和核心技术的理解为主，以校园网络为基础，建立数字化、集成化、网络化的设计和加工子系统，两个子系统共享一个服务器，实现信息共享。以现有的CAD/CAM软件和自行开发的数控技术、数字化加工、数字化装配等软件为基础，为数字化设计、建模和仿真、加工技术的研究提供基本的实验教学环境和条件。使学生掌握数字化制造技术在产品的设计、分析、制造、制造系统规划等方面的应用。
2．3机器人技术实验子平台该实验子平台是一个具有一定规模的、模块化的、可扩展的机器人系统开放实验平台，子平台的建设以常规机器人技术教学为主，并兼顾机器人智能运动控制和机构空间复杂轨迹的实现等相关教学实验。能够进行14个机器人技术方面的教学实验，各实验间既可以独立进行，也可以联合进行;能根据教学的需求及课程的变化需求进行迅速调整，以适应实验教学的需要。这些实验要求学生应用所学知识进行设计、编程和实施，培养学生设计、分析和动手能力，促进机器人技术教学水平的提高，培养机械工程学科研究生的综合技能和创新能力。
2．4微纳米测量技术实验子平台随着超精密加工技术和纳米加工技术的发展，对机械加工表面形貌的微观检测提出了越来越高的要求。因此微纳米检测技术成为机械工程学科新的研究热点。通过实验教学，使学生掌握原子力显微镜测量原理、测试参数的选择，数据处理知识。掌握利用原子力显微镜获得力曲线，根据纳米压痕法的理论基础及弹性接触理论计算材料的机械力学特性，分析研究测量仪器的原理、精度、误差及适用范围。
2．5金属零件少无切削制造技术工程实践子平台本子平台对学生进行金属零件少无切削制造技术的实践训练。学生通过设计制造零件的实践，培养研究生:先进绿色制造技术运用能能力;产品制造生产线管理与运用能力;数控等先进装备控制与运用能力。
2．6空间机构及机械系统设计与实践子平台通过先进传动装置的学习和拆装，使学生了解、学习高性能谐波减速器等国外先进传动装置的原理、设计方法、结构和工艺;由学生利用基本元部件设计并构建机械系统，如多自由度关节串联机构和行走机构等。根据学生自己构建的机械系统，运用机构设计与动力分析软件建立虚拟样机，进行仿真。学生为自己构建的机械系统配备运动控制系统，利用计算机和PID控制来控制交、直流伺服系统，实现其构建的机械系统的预期运动目标。
2．7数控运动控制综合实践子平台以机床运动形式为主要控制目标，运动控制为主，顺序控制为辅，训练学生机电系统计算机控制能力。实践子平台以单轴运动模块为基本单元，可搭建一轴、两轴和三轴运动控制系统。控制系统采用PC-Base运动控制控制器为核心，交流伺服系统为基础，形成一个开放式的、学生可实际搭建的(包括内部控制软件)实践系统。
2．8液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台该实践子平台对学生进行流体传动与控制重要基础和综合应用的训练。平台包含竖直液压伺服搬运、水平液压传动搬运、气动插拔销三套子系统，训练学生:流体传动与控制系统总体方案设计能力、液压伺服系统(位置和力及其切换)设计调试能力、液压传动系统设计调试能力、气压传动系统设计调试能力和团队协作能力。
3校内实践基地的实践教学体系
在校内实践基地硬件平台构建的基础上，结合应用型研究生培养方案，构建了校内实践基地的实践教学体系，根据两类平台的特点，结合培养目标，依托实验平台下设的4个子平台建设了一门具有特色的实验课程“机械工程学科应用型研究生综合实验”，综合实验课程在内容设置上立足机械工程学科的主干课程，从机械工程一级学科的角度去组织实验教学的内容，规划建设的实验项目既是对若干门学位课程内容的深化和提升，又是对某门课程课内实验的强化，支撑研究生培养计划中2学分的实践教学环节，可以完成总计66学时的实验教学，根据课程的设置和培养计划，要求研究生从中选择22学时进行本门课程的实验教学，以加强硕士研究生现代实验方法和技能的训练和提高。在教学体系的建设上，实践平台是对实验平台的进一步深化和运用，目的是注重学生自主实践能力的训练和培养，实践内容的设计充分体现出开放性和探索性，学生利用平台所提供的基本元件和模块，根据给定的技术参数和指标，自行搭建系统，独立完成相应的实践训练项目。结合实践平台的硬件设备，建设了一门面向全院硕士生的实践课程“机械工程综合实践”，以独立实践课程的形式来实现校内实践基地的实践教学功能，使本领域的应用型研究生能够经历一个相对完整的机械系统设计、制造、检测和控制的工程应用过程的基本训练，支撑研究生培养计划中的实践教学环节，根据课程的设置和培养计划，要求研究生从中选择若干实践项目进行实训，培养学生的实践创新能力。依托校内实践基地开设的两门实验实践课程，初步确定了机械工程领域应用型研究生的实践教学体系。解决了应用型研究生培养方案中实践教学环节薄弱的问题;确立了实践教学环节的主体地位，以独立的课程形式来加深课堂理论知识的理解，提高创新实践的能力，满足机械工程学科研究生培养方案中实践环节的教学计划，为进一步的分类培养模式改革提供实践。
数控加工技术与传统的加工技术不同，数控加工技术需要在数控机床上对机器的零件进行精细地加工技术，该技术需要运用到机械加工和数字信息控制零件方法，而且数控加工这种技术，能够广泛地运用在各种复杂的零件上，应用的领域非常广泛。数控加工技术还具有精密度高的优点，对零件的加工精细。在数控加工过程中运用到的数控机床，是一种应用计算机来进行控制的机床，数控系统又控制着数控机床，数控系统能够根据程序员对零件的材质、加工要求等规定的要求进行程序编辑。
一、复杂曲面数控加工中的技术
随着社会的高新科学技术的发展，在航空、造船、汽车等交通领域中，对零件的加工要求逐步的提高，人们要求的零件越来越精细与精确，因此，复杂曲面数控加工技术得到了快速的提升。由于数控加工技术应用广泛，该技术可以应用在已有零件的复制、受损零件的还原、新零件的设计等等方面，因此，数控加工技术包含了方方面面的技术，如：获取数据的技术、曲面匹配的技术等。
数控技术是一种运用数字来对某一工程的全过程进行有效地控制，并且能够达到机械自动化的目的的一种新型技术。该技术能够机械中的方位、角度、长度、速度等的物理量进行机械化控制，数控加工技术伴随着高级数学的研究而发展。在数控技术加工中，需要运用到数控机床进行对数控系统进行操控，然后数控机床又是根据操作者的编辑来进行操控的，在数控机床内部中，机器内部会自动地对操控着输入的数据以及规定进行系统的数据计算、数据转换等复杂的工程式的操作，最后再通过一系列的机器自动操作，对需要加工的零件进行制造，来完成这一零件加工的过程，即数控加工过程。数控技术一般分为数字控制、计算机控制、直接控制和微机控制。这几种数控技术都是通过不同的机器来实现对数字的控制欲数字的转换的过程。
二、数控加工技术的特点
数控加工技术的发达与否是一个国家的工业发展的情况的标志，因此，一个国家的工业是否发达，与该国家的数控技术的发展是密切相关的。那么数控加工这种技术为什么会占有如此重要的位置呢？以下让我们一起了解一下数控加工技术具备的各种优点。
（一）机械自动化
数控加工技术是一种全自动化的高科技的技术，运用对数字的控制进行机械自动运行的技术。在数控的加工过程中，操作者的工作量非常的简单与便捷，操作者只需要在数控系统中按下规定的数据，对零件进行装卸以及定时的给机械换道具，并且在过程中进行监督。机械的自动化，可以大大地减少工业员工的工作量，减轻了员工们的工作负担，给人们带来了许多的方便。在工业的生产过程中，运用数控加工技术，可以使复杂的手工操作过程变得简便许多。
（二）精确度高
运用数控加工技术对工业生产中的零件进行加工，能够在加工的过程中进行很精确地计算，由于数控技术的机械化，计算非常精确，从而能够确保产品的高度精确，在很大一定程度上，满足了人们对产品的高度精细的要求，该技术的精确度高，不仅保证了零件的精细程度，而且为大型机器的制造奠定了坚实的基础。
（三）工作效率高
由于数控加工技术在运用数控机床加工能够在一次的装卸中同时对多个零件的表面进行加工，就仅此这一个步骤，就比人工的操作快了许多，在数控加工过程中，还在许多过程上的效率高，如：数据的检测、划线等方面。这种数控加工技术大大地缩短了零件的加工时间，这也很大程度上方便了人们，为工业生产的员工减少了工作的压力。
（四）用于创新产品的研制
在数控加工技术中，操作人员不要太多的制造过程，只需要对机器中的数据进行高级编辑就能够快速地制造出一种新型的产品出来，因此，运用数控技术生产出创新的产品，就比以往降低了一个等次，变得容易了许多。
虽然，运用数控技术进行零件的加工具备了很多的优点，但是这种技术也具有一些不足之处，如：数控技术的投资大、工业生产风险高、数控系统的维修要求高、运行数控机床时遵守的规则繁琐等缺点。数控技术的这些缺点也成为了该技术在工业生产中得不到推广的主要原因，许多企业家不愿意投资大笔的钱财在工业生产中，从而放弃了数控技术的这种新型加工技术，从而，在一定程度上，限制了数控技术的发展。
三、复杂曲面数控加工技术的应用
数控加工技术在许多的领域里都可以应用得到，不单单对复杂的曲面上可以应用，在许多的零件中需要应用数控系统这样的大型机器才可以进行，面向各个领域的高科技术，数控技术的发展获得了很大的提升，如今，在工程上的数据的获取技术子航空、航天等方面也得到了很广泛的应用，曲面的匹配技术也应用在了许许多多的方面，如：建筑设计上的各种家具的相互匹配等。由于零件的配置应用在人们生活中的方方面面，在汽车里，会有零零碎碎的零件，在飞机中、航船中等等的大型机器当中，也是由零件构成的。总之，数控加工这种先进的技术，在以后具有很大的发展潜能，且应用十分的广泛。
（一）数控技术在交通行业中的应用
数控技术最早就是运用在机器中的零件的制造当中，随着数控技术对零件的加工过程应用得越来越多，在汽车、船舶、航空等交通运输行业中，交通工具的内部的构造的零件中，开始广泛地使用数控技术，对繁琐、众多的细小零件进行精确地加工，在数控加工中，大到可以加工交通工具的发动机，小到可以加工一个细小的螺丝。因此，在现今的数控加工技术，已经普遍地应用于交通工具的制造当中。
（二）数控技术在军事装备中的应用
数控技术的应用，不仅仅局限在交通生产方面上，海能够推广到军事装备的制造当中。许多国家的军事上的武器，已逐步地需要运用数控加工这种技术。这一技术之所以能够应用于军事武装上面，最主要的原因在于该技术制作的精确性高，许多国家考虑到武器对国家的国防的重要性，制造出一种高度精确精细的武器成为了首先需要解决的问题，运用数控技术又恰好的符合了制造精确的零件的要求，而且，制造出一种精确度高的武器，也能很好地保证了武器的安全性与使用性。
（三）数控技术在通信行业中的应用
如今的计算机产业、手机通信的产业以及电视机产业当中，大多需要运用到一种含有纳米技术、超精技术的高科技的精细制造配置。这些通信产品的内部的精细构造中，许多的零件需要有高度的精细与精确性，数控加工技术在很大地程度上满足了制造通信产品中的这一要求，运用数控技术加工通信产品的零件，将会成为通信生产行业的一大趋势。
（四）数控技术在医疗设备上的应用
医疗行业当中，数控技术将能够应用于现代的一些机械化的医疗器具当中，现在医院里的一些高科技的诊断设备实际上都应用了数控技术，这些设备的应用大多数是运用了数控技术当中的数据监测的技术，利用了数控技术的获得准确数据的特点。使得数控技术在医疗设备上得到了应用。
（五）数控技术在印刷行业上的应用
在印刷行业中，印刷机器的内部构造同样可以应用到数控加工这种技术。该行业运用数控技术，主要利用了数控技术的耗时少的特点，在相同的时间内，运用了数控技术的印刷机器比传统的印刷机器的工作效率要打很多，使印刷术在短暂的时间内得到最大量的工作量，满足了人们对时间观念上的要求，从而，使数控技术能够在印刷行业中的得到了广泛地应用。
数控技术的应用不仅仅局限在以上的行业当中，该技术甚至能够渗透到人类的生活的方方面面当中，由于数控技术的运行方便的特点，现代的纺织业、包装业等等的行业当中也看可以运用到数控这种技术，在简单的行业当中也能很好的运用数控技术。在以后的手工产业当中，主要由数控机床来进行操控，见见地取代人工的手工制造业，方便人们的生活，减轻人们的劳动力。
四、总结
本论文主要对数控加工技术进行简要的陈述，让读者能够对数控技术有了进一步的了解，并且通过介绍数控技术的优势所在，向人们推广这种数控加工技术，向各大企业家推荐现今的数控技术是值得大家投入发展的技术，最后，再深入地介绍数控技术在各个行业中的广泛应用，说明了数控技术的应用的领域是非常广阔的，是一种非常有用的技术，是产品生产中的很有必要的一门技术。
参考文献
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[3]樊文刚，李建勇.复杂曲面宽行数控加工理论及其应用研究[J].机械工程学报，2013（13）：84.
1推行导师团队模式的现实需求
长期以来，我国研究生培养实行导师负责制。导师的职责从研究生的招收与录取中就开始体现，直到研究生培养方案的制订、研究生部分课程的讲授、研究生科学研究和学位论文的指导。由于导师负责制的责、权、利明确、清晰，在研究生培养中起到了关键性作用。
自2000年起，我国的研究生招生规模每年都以20%～30%的速度增加[1]。而作为研究生培养者的导师资源却没有快速增长，指导教师数量无法满足研究生的培养需求，导师与研究生比例失调，阻碍了研究生培养质量的提高。
与此同时，随着科学技术的发展，学科之间的联系越来越紧密，学科的交叉、渗透日益突出。计算机学科是一个新兴学科，发展速度快，应用领域广，学科交叉和渗透就更加突出。“金无足赤，人无完人”，计算机学科教师掌握和积累知识的广度是有限的，往往限于个别研究方向，即使是最优秀的教师，也不可能成为“百科全书”式的导师。这样一来，教师个人知识的专门化和计算机学科发展的快速化、综合化形成了尖锐的矛盾，给传统导师负责制带来了挑战。
在这种情况下，推行导师团队模式成为新时期计算机学科研究生培养的客观需求。研究生导师团队，是由少数知识互补而又相互关联、为实现特定目的而承担相应责任的研究生导师组成的小组[2]。研究生导师团队具有鲜明的特点。一是成员互补。导师团队不是高学历、高职务教师的简单叠加，它由不同年龄、性别、职务的导师组成，他们各自拥有不同的个性特征、成长经历、知识结构和研究方向，因而有利于拓展思维，开阔视野，发挥团队的互补优势。二是分工协作。研究生的培养不是单个导师所能完成的，而是基于团队成员，具有互补性，通过团队成员间的力量整合、通力协作实现的[2]。
2导师团队模式的优势
2.1提高研究生培养质量的源泉
导师团队模式是提高研究生培养质量的源泉。不同知识背景与学术专长的导师组成的导师团队，改变了过去单一导师指导下带来的知识面不宽、专业领域过窄的缺陷。导师团队由不同学术背景、成长经历、学术风格、思维模式的导师组成，每位导师都有自己独特的研究视角、研究内容和研究方法。笔者所在的团队中，每个成员都有自己的突出研究方向：有的成员专门研究本体和语义技术，有的成员研究煤矿大型设备的故障诊断，有的成员则研究数据挖掘。研究生可以从每位导师那里接触到相关学科不同的研究方向，甚至跨学科的有关知识，拓展知识面；研究生还能从学习内容、科研方法等方面吸收每位导师的精华，摆脱导师负责制下的思维定式，开阔学术视野，拓展研究思路，促进学术创新[2]。
导师团队模式还有利于团队精神的培养。在导师团队的共同指导下，研究生在一个群体性研究队伍中从事科学研究活动，每一个学生不再局限于狭隘的“师徒”关系中，其努力都是在为提高整个团队的学术影响力作贡献。久而久之，学生将在潜意识中积聚团队意识，透彻理解合作的力量，产生集体荣誉感。
2.2进行导师学术交流的纽带
导师团队不仅有利于提高研究生的培养质量，而且是导师间学术交流的纽带，导师能通过学术交流提高自身的学术水平。有了导师团队作交流平台，有了实力雄厚、知名度较高的学术带头人，便可以形成良好的学术氛围，每一位成员都将成为受益者。年轻导师有激情和活力，思维敏捷；中老年导师思想成熟、基础扎实，两者相互补充和促进，共同进步。导师团队可以充分发挥老专家“传、帮、带、导”的作用，培养一批高水平的研究生导师，尤其是青年教师，在“学生”与“导师”双重角色的快速、反复转换过程中，其综合素质将得到快速提升。笔者所在团队来了一个新成员，博士期间专门研究本体和语义技术，我们通过和其交流，拓展了知识面、开阔了视野，收益匪浅。我们将本体和语义技术引入到各自的研究方向中，收到了很好的效果。
2.3实现学科交叉的有效途径
导师团队模式是实现学科交叉的有效途径。以计算机学科为例，要想使计算机技术在煤矿生产自动化方面发挥作用，我们还必须熟悉机电工程、工业控制和自动化等，进行学科交叉研究。当代工程技术和科学研究问题往往具有跨学科性质，单一学科的研究方法难以解决相关问题，需要组织不同的学科，从不同的角度，用不同的思维方式，集成不同的研究手段来解决。导师团队成员具有不同的学科背景，采用导师团队模式指导研究生，将研究生置身于多学科环境中进行培养，有助于理论知识、研究方法、思维方式的交叉和综合集成。鼓励和引导研究生从事多学科交叉研究，加深研究生对不同领域的了解，而合理、适度、持续的学科互动有助于形成学科之间的协同效应。通过吸收各学科精华，集各学科特长，可以发现新的行之有效的方法，提高研究生的创新能力。
3实施导师团队模式的保障性措施
3.1建立完善的梯队结构
要完善导师团队的组成结构，导师团队应由不同学科专业、不同知识层次、不同专业特长的教师组成[3]。在学科和专业构成上，强调以本学科专业的教师为主、以相近和相关专业的教师为辅；在学历层次上强调博士、硕士学位的教师相结合；在职称层次上应以教授、副教授和讲师等不同层次的教师相结合，组成一支在知识结构上相互补充的研究生指导小组；在年龄问题上，应该考虑老中青的结合，充分考虑年长者的经验优势，年轻者接受新知识快的优势。另外，还要充分考虑导师团队成员应来自尽可能多的学校，以将其他高等学校的先进思维方法融入到团队中[4]。笔者所在的导师团队由2名教授，5名副教授和多名讲师构成，团队成员来自中国矿业大学、西安交通大学、南京航空航天大学、同济大学等高校，学科专业涵盖了计算机、通信、控制和自动化等。
3.2定期举行学术交流活动
耶鲁大学每个实验室内部都有每周一次的实验室会议和读书报告，所有从事研究的人员轮流报告；每学期每位研究生都必须在全系汇报一次自己的研究进展。笔者所在的团队参照耶鲁大学的做法，并根据本实验室的具体情况做了相应的改动。首先，研究室每个研究小组内部每周进行一次小组会议，由小组内研究生轮流汇报自己最近的研究进展与读论文情况，并展开讨论。然后，每个月开一次实验室会议，每个研究小组汇报最新的研究进展、下一步的工作计划等。另外，团队成员还要在新学期初开展过去一个学期研究课题的总结、汇报和交流活动。上述活动为团队成员提供了相互学习、相互交流的机会，开阔了团队成员的视野，拓展了知识面。为了更好地进行学术交流，每年每位研究生可以外出参加一次高水平学术交流活动。另外，研究室还不定期邀请国内外知名专家来做学术报告。
3.3健全管理制度和考核奖励机制
“无规矩不成方圆”，健全管理制度和考核奖励机制是团队有效运行的保证。团队成员为着一个共同的目标而聚集在一起，需要有相应的规章制度进行管理。一方面要明确导师的岗位职责、权利与义务。团队负责人负责整个团队工作的协调。每位导师应积极参与研究生的指导工作，履行学术义务，起模范带头作用，避免出现导师团队虚化和流于形式的情况。导师团队成员要相对稳定，以保证工作的连续性。研究室为每位导师提供一定的办公场地和设施，以及必要的物质保障。另一方面还要明确研究生的权利与义务。研究生应积极参与学术讨论，并按学校要求公开发表学术论文。研究生还应参与一定数量的横向项目，提高实践能力，积累项目经验。笔者所在的团队要求导师在内的所有成员在过程中必须严格执行论文审核程序，由导师团队对论文进行审核，无修改意见后方能投稿，绝对不允许私自投稿。每学期课题组都会从学术研究成果和参与横向科研项目等方面对研究生进行按绩考核，根据考核结果给予不同数量的生活补助。
3.4科学处理学术分歧
每位导师都是具有独特个性的知识分子，有自己的思维方式与学术思想。不同成员对某一学术问题产生见解分歧是难免的。一方面可以通过充分讨论，寻找科学解决学术分歧的方法。更重要的，成员之间对学术观点应采取包容、容忍的态度，容许别人有判断的自由，科学地处理学术分歧。宽容是做学问的一种风范、一种修养、一种理念、一种精神境界。学术思想、学术成就总是在宽容的学术氛围与尊重不同意见的自由争鸣中诞生、形成和发展的。学术需要宽容，宽容造就学术[2]。
4结语
计算机科学技术的发展使学科联系日益紧密，学科交叉渗透日益突出，推行导师团队模式成为新时期研究生培养的客观需求。笔者总结了在计算机学科推行导师团队模式的优势。导师团队模式是提高研究生培养质量的源泉，是进行导师学术交流的纽带，还是实现学科交叉的有效途径。本文还给出了实施导师团队模式所需的保障性措施，包括建立完善的梯队结构，定期举行学术交流活动，健全管理制度和考核奖励机制和科学处理学术分歧。
参考文献：
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A Tutor Team Model for Postgraduate Cultivation
XIA Shixiong, WANG Zhixiao
2.不断进行教学改革，探索高职人才培养模式
高等职业教育在我国发展历史不长，办学的现成经验不多。四年多来，我院以转变教育思想和更新教育观念为先导，不断进行教学改革，在探索高职人才培养模式和方法方面做了一些工作.
2.1制定贴近高职教育的培养计划和教学计划
2001年我院去“筹，建校，并经教育部定名为正德职业技术学院后，全院上下通过学习，分析国情，逐步认识到发展高等职业教育是我国社会经济发展和科教兴国的必由之路.虽然我们认为，就培养层次来说，高职教育不应该仅仅是专科，也应该有本科和研究生培养层次，但是当前我们必须面对现实，立足高职，办好专科层次的高职，把培养高等技术应用性专门人才作为学校的根本任务.就这样，我们以较快的速度，结束了“本科压缩型”的办学模式，从大众化高等教育的质量观和高职教育的培养目标出发，从制定培养计划和教学计划入手，逐步贴近高职教育.经过几年的探索和实践，在我院新制仃的培养计划和教学计划中，不以学科教育为核心，不追求学科体系的完整性，强调根据专业培养目标所对应的职业岗位群所需要的综合能力的培养，注重职业岗位培养的科学性、系列性和综合性.改变由普通高校延袭过来的“公共课和基础课、专业技术基挤出课和专业课”的课程体系，建立比较适合于高职教育的“公共课和基础课、职业技术基础课和职业技能训练课”的新课程体系。除公共课和基础课外，要求在职业技术基础课和职业技能训练课中，理论教学与实践性教学环节的学时数之比为1:1。强调理论教育的实用性与针对性，以“必需”、“够用”为原则，不注重公式的论证与推导，重点讲清概念和应用方法。在整个教学过程中，突出职业技术技能及实践性环节的培养与训练、实训教学贯穿整个教学的全过程.将课程设计改为实训，把毕业设计(论文)改为毕业实习与实训，学生完成这些实践性教学环节后，结合实训(实习)的内容和所学的知识，写出毕业实习或实训报告。
2.2重视提高学生的素质
在每届学生的培养计划中，明确指出了包括政治素质、文化素质、业务素质、身体心理素质在内的人才培养的规格，把军训、革命传统和爱国主义教育、社会实践活动、人文公共选修课、艰苦创业、敬业爱岗教育、法制教育、校园文化建设等列为综合素质培养的主要内容。学校经常举行各种报告会，组织体育运动会、体育比赛、联欢会、知识竞赛、演讲比赛、辩论会、文化月等各类文化体育活动;开设诗词鉴赏、音乐欣赏、书法艺术、摄影艺术、普通心理学、公共关系学等20多门公共选修课。《正德学院大学生诗作二百首》收集了“诗词鉴赏”课学生习作的部分作品，其中有48首分别在省市诗词刊物上发表，由于校园诗教成绩突出，我院被评为江苏省校园诗教先进集体;与雨花台烈士陵园、江宁区人民检察院、理工大学等单位共建爱国主义教育基地、法制教育基地和国防教育基地，步行2个小时到雨花台扫墓已经成为每个学生的必修课;每年假期社会实践结束后，都要将优秀论文汇编成专集，交流学生社会实践的心得体会;以上活动，对提高学生的综合素质，建设优良校风、学风起到了重要作用。
2.3面向社会需求设置专业
我院刚开办时，只有‘6个专业。随着学校规模的扩大和招生数量的增加，逐年增加了一些新专业。在设置新专业前，坚持进行人才市场和用人单位调研，按照社会需求和我院自身的办学条件(师资和教学设施等)设置专业。目前，全院共有工、管、经、文、艺各类专业共19个(2004年将增加到23个)，其中工科类专业占58%，渗透到工科和管理类的信息技术〔JT)专业共有9个，学生数占全院学生总数6既以上。这些专业，教学投入大，办学成本高，但是，市场需求和就业出路都比较好，我院不但坚持设置这些工科和信.息类专业，同时决心办出自己的特色。.当我们通过调研了解社会上现代物流管理人才需求量较大时，2003年新增了这一专业，共录取新生151人，大大超过了原定的100名招生计划。在此同时，信息管理系还在三年级现有学生中分流了86名学生培养现代物流管理人才，以适应市场急需。社会科学系2003年推出的复合型专业一一国际贸易与国际经济法专业受到了考生的欢迎，共录取新生190名，大大超过了原定的80名招生计划。对于就业前景好、但还未被考生和家长看好的一些专业，如数控技术及应用(机电一体化)、电气技术及自动化(建筑电气技术，建筑智能化)专业，学校仍积极扶持，加大投入，建设数控加工、数控编程和综合布线等实验室。在招生时增加宣传力度，2003年这两个专业录取的新生数比往年翻了一番。
2.4从学生的实际出发，因材施教，实施多元化培养
我院属于专科第二批录取的院进入正德的多分，考成绩达到5的生的入学成绩为400分左右，不少学生则刚刚达到省控线(300分或280分)。面对差距如此悬殊的学生，如何将他们培养成才，这是一件十分困难的事。这几年我院采取的方针是:从学生的实际出发，因材施教，实施分级、分班教学和多元化培养。芍’、又新生入校后，学校对他们的数学和英语能力进行摸底测验，并在此基础(2/3为普通班，1/3为快班)牛和分行分级班(分成小班)教学，让学习基础较好的学生能‘吃饱”、“吃好”;学习基础差的学生也能在原有的基础上有较大的提高，达到高职的基本要求。争子务妇和妇解趁断闷阳睡书七降_级或者转专业学习，一学校规定，学生在校竹最长学一习年限办介冉从在2002年全省高等数学竞赛(大专组)中，我院共有23名学生获得一、二、三等奖。其中陆亚明同学名列全省第一。在2003年的全省专科英语应用能力考试中，我院94%大二学生参加A级考试，通过率达到“.2%，超过全省高职专科院校A级通过率近12个百分点。此外，在2003年的全省专转本统一考试中，有1171人英语上线，占年级总人数的“%，即该年级2/3学生的英语水平达到江苏省教育厅专转本英语统考的单科上线要求，这也从另一个侧面反映了我院英语教学的质量。2001年起江苏省教育厅实行“专转本”专转本比例(专转本学生数与年级学生总数之比)分别达到，8•88%、30•，8%和，6•79%，}、共有852名学生分别转入南京大学、南京叫、卒航天大学、南京师范大学、中即达友拟菱州主兰等高校进行本j生缝泰J许多考生积极报考正德学院，专转本率高是他们的重要选择理由之一。几年来，我院的指导思想是，一方面要适应考生和家长的需要，搞好专转本工作;另一方面又要坚持面上高职教育不偏离方向。为此，我们采取措施面上教育和专转本辅导两条线分开抓，仅仅在考前安排周末时间组织专转本辅导，尽量减少专转本对正常教学的冲击。事实证明，专转本率高了，对建设优良校风和学风，提高人才培养的质童起到了积极的作用.
2.5高起点、高投入、高水平建设校内实验、实习、实训基地
为了加强实践性教学环节，把培养学生技术应用能力作为主线贯穿三年教学的全过程，我院从开办起，就十分重视校内实验、实习和实训基地的建设，切实加强实践能力的培养。三年中，学校先后建成高起点、高水平的计算中心、电工电子实验中心、计算机实验中心、信息管理实验中心、艺术设计中心、机电实验中心、网络信.息中心、电教中心等8个校内实验、实习、实训基地。全院教学用计算机共有850台(每5名学生一台计算机)，多媒体教室23个，多媒体语言学习系统3个(座位232个)，为学生创造了良好的实践教学环境。以能力培养为主线进行实验教学改革。不少课程实行实验单独设课、单独考核;减少验证性实验，增加应用性实验;增开实训课;开展第二课堂活动.在新一轮教学计划中，从学生的实际情况出发，将传统的课程设计改为实训，毕业设计改为毕业实习和毕业实训。除公共课和公共基础课外，实践性教学环节时数与理论课教学的时数比接近电工电子实验室于2003年1月通过江苏省教育厅合格评估，这是我省民办高校第一个通过省厅评估的基础课教学实验室。篮球场、6个排球场以及乒乓球、健美健身活动中心.2003年学校又化400万元新建塑胶跑道、人工草皮运动场，为学生创造良好的体育运动条件。我院五层大楼图书馆建筑面积为4500平方米，馆藏各类图书40.3万册。2001年高速宽带网开通，师生可以方便地上网浏览各种信息和资料。
2.6加决双师型教师队伍建设
建校初期，我院教师大部分来自南京地区高校，他们有扎实的理论基础和丰富的教学经验，但是对高职教育还缺少经验;当时招聘的年青教师，大多是刚刚毕业的本科生，既缺乏教学经验，又缺少专业实践和实际工作经验。为此，我们从高职教育培养应用性专门人才的要求出发，努力加快双师型队伍建设。近三年中;先后引进了近20名四十岁左右的双师型人才，他们目前已经成为各个专业的骨干;为青年教师开办硕士研究生班，提高他们的基础理论水平;组织青年教师到企业接受锻炼和培训，参加全国高职高专师资培训班;为每个刚工作的青年教师安排指导教师，并制定两年培养计划;组织青年教师开展科研和教学研究活动，鼓励青年教师参加省市和全国的学术活动;为青年教师传授教学方法，开展青年教师教案、课件和授课竞赛等，从各个方面加快双师型教师队伍建设，促使青年教师迅速成长.
2.7加强职业技能培养
中图分类号:TP391.7 文献标识码:A
The Research of Cloud Data Alignment
CHEN San-qing
(School of Computer, Panzhihua University, Sichuan Panzhihua 617000)
Key words: cloud data; alignment;ICP algorithm
为了得到物体真实的三维模型,人们需要获得三维物体表面的真实数据。但是,由于受到测量设备和环境的限制,物体表面完整测量数据的获得往往需要通过多次测量完成。点云(三维数据)就是使用各种三维数据采集仪采集得到的密集数据,它记录了有限体表面在离散点上的各种物理参量。三维曲面的重建就是依据这种密集的点云数据来恢复原始曲面,进而实现三维模型的真实重现的目的。
由于每次测量得到的点云数据往往只覆盖物体部分表面,并且可能出现平移错位和旋转错位,为了得到物体完整表面的点云数据,需要对这些局部点云数据进行整合和配准。因此,在得到点云数据之后,为了得到三维模型的原始曲面,必须要将不同角度,不同位置扫描得到的大容量三维空间数据点集转换到一个统一的坐标系中,该技术称之为数据缝合,即三维点云数据的配准。点云配准是点云数据获取后的第一步处理,也是所有后续处理的基础。因此,配准的精度将直接关系到建模精度。
1 点云数据配准算法的研究进展
一般情况下点云都是以高密度形态存在,为了有效处理各种形式的点云,根据点云的分布特征(如排列方式、密度等)可以把点云分为[1]:散乱点云,即测量点没有明显的几何分布特征,呈散乱无序状态;扫描线点云,即点云由一组扫描线组成,扫描线上的所有点位于扫描平面内;网格化点云,即点云中所有点都与参数域中一个均匀网格的顶点对应;多边形点云,即测量点分布在一系列平行平面内,用小线段将同一平面内距离最小的若干相邻点依次连接可形成一组有嵌套的平面多边形。
针对上述各种形式的点云数据,在20世纪80年代中期,很多学者对其配准进行了大量研究。1987年,Horn、Arun等人用四元数法提出点集对点集配准方法。这种点集与点集坐标系匹配算法通过实践证明是一个解决复杂配准问题的关键方法。1992年,计算计视觉研究者Besl和Mckay[2]介绍了一种高层次的基于自由形态曲面的配准方法,也称为迭代最近点法ICP(Iterative Closest Point),并在此基础上产生了许多的变种算法。ICP主要用于解决基于自由形态曲面的配准问题。但ICP算法对两个点云相对的初始位置要求比较高,点云之间初始位置不能相差太大,并且要求两个匹配点集中的一个点集是另外一个点集的子集。当条件不满足,或相差太大时,会影响ICP算法的收敛结果,使得配准变的不可靠。
Chen等运用两个曲面在法矢方向的距离来代替某一点到其最近点的距离,并将其作为匹配的目标评价函数。这一设想最初是由Potmesil于1983年提出的,它被推广为最优加权的最小二乘方法。Masuda等对点集进行随机采样,用最小中值平方误差作为度量准则,该方法在每次迭代后都需要进行重新采样。Johnson等使用特征提取策略去除没有启发信息的平面点来提高配准速度,在点云数据法矢连续、突变比较少的情况下,其速度没有明显的提高。也有一些学者通过引入参考点的方法来实现三维点云数据的配准,这些参考点实际也是一种标签,需要在测量前粘贴在被测物体上。此外,G.Barequet等人在几何哈希技术基础上采用投票机制实现了部分曲面匹配算法。还有使用卡尔曼估计子的三角片曲面匹配方法等。
2 ICP点云数据配准算法及其改进算法
ICP算法最初由Besl和McKay,提出来的时候,其原意是迭代最近点(IterativeClosestpoint)匹配算法,后来被广泛理解为迭代对应点(IterativeCorrespondingpoint)匹配算法。ICP法实质上是基于最小二乘法的最优匹配方法,它重复进行“确定对应关系点集并计算最优刚体变换”的过程,直到某个表示正确匹配的收敛准则得到了满足。目前,ICP算法在点云数据配准中应用相当广泛,并且得到了许多学者的进一步研究和扩充。基于ICP算法点云数据配准过程如图1所示:
2.1Beslhe和Mckay提出的原始ICP算法[2]
设扫描匹配过程中的参考扫描模型为Sr,待匹配的当前扫描模型为Sc,模型中的数据点个数为N。参考扫描模型和当前扫描模型间的变换矩阵为P=(p0,pl,p2,p3,p4,p5,p6)T 其中,PR=(p0,p1,p2,p3)T四元组表示旋转偏移量,可转化为3×3的旋转矩阵R(PR),PT =(p4,p5,p6)T表示平移偏移量。这样,模型间的变换矩阵可以表示为P=( PR | PT )T 。ICP算法在进行点对匹配时采用的是比较点间欧式距离的方法,而扫描模型间的变换矩阵是通过最小化欧式距离平方函数得到。
整个ICP算法描述如下:
第一步:初始化迭代,P0=( l,0,0,0,0,0,0 )T,迭代次数k,设置欧式距离均方差阀值r以及最大迭代次数Kmax 。
第二步:迭代步骤:
(1)对待匹配扫描模型中的每个点搜索其在参考扫描模型中欧式距离最近的点,生成整个扫描模型的邻近点对集合Yk。
(2)由参考模型中的扫描点和匹配点对集合计算扫描模型间的变换矩阵Pk=(PR k | PT k )T和匹配点对间的欧式距离误差dk。
(3)根据变换矩阵Pk=( PR k | PT k )T变换当前扫描模型Sr中的所有扫描点位置。
(4)计算变换后,参考扫描模型与当前扫描模型间的对应点对间的欧式距离误差dk+1,并计算第k和k+1次迭代中误差变化量。当该变化量小于欧式距离均方差阀值r或迭代次数k大于k max时,停止迭代。
ICP算法是一种迭代算法,具有很高的匹配精度。但由算法描述可知,它存在计算量较大且迭代过程可能无法收敛到全局最优解的缺陷。ICP算法最耗费时间的步骤是求解邻近点对的过程,因为它采用的是全局搜索。为适应不同的环境并克服ICP算法自身的部分缺陷,许多研究人员对其进行了改进。
2.2ICP的改进算法
为了提高基本ICP方法的可靠性和鲁棒性,从匹配点的选择到最小二乘度量目标函数的选取等ICP匹配算法中的各个阶段,许多研究者都提出了各种的优化方法,形成了相应的ICP变型算法。ICP算法的各个阶段划分如下[3]:
(1)匹配模型中进行匹配的数据点的选取采样;
(2)两模型中有对应关系的匹配点对的选择;
(3)匹配点对的适当权值赋予;
(4)过滤某些错误的匹配点对;
(5)度量准则的选取;
(6)最优化方法的确定。
对ICP算法的改进主要集中在如下四点[4]:
(1)点集的不同选取方法。一般情况下点集的选取方法包含如下五种情况,分别是选取所有可用点作为点集;随机选取抽样点作为点集;采用平均抽样方法进行点集选取;根据点的特征信息(如梯度信息等)进行点集选取;选取边缘点作为点集。
(2)点的对应方法。点的对应方法主要有二种,一种是搜索最近点作为对应点;另一种是采用投影求交的方法确定对应点。
(3)点对的拒绝。点对拒绝的实现主要有以下三种情况:对于边缘点的拒绝;对于对应点对中距离过大的点对的拒绝;考虑法向量的点对的拒绝。
(4)加速迭代。主要采用减少迭代次数或使用非迭代的方法来实现,作用是减少运算量,提高计算速度。
Chen和Medioni两位学者在Besl和Mckay的经典ICP算法的基础上进行了改进,该算法的不同之处在于改进后算法的目标函数中的距离是点到对应点出的切平面的距离。事实上,因为一开始的匹配点对通常都是不精确的,这种方法认为在这种不精确的意义下,严格地极小化匹配点对之间的距离平方和不能达到快速的收敛,因此它选取了到匹配点处的切平面的距离来代替点到点的距离。这种方法的好处是一开始就可以使迭代误差很快地减小,也就是快速的收敛,但是因为它用切平面来代替真正的曲面,也就是忽略了目标函数的Hessian中的二次项信息,所以这种方法有时候会不收敛,尤其当目标物体表面曲率变化明显时,这时,二次项信息在目标函数种占有更多的比重。事实上,这种方法是一种Gauss-Newton法,它不保证收敛,但是如果收敛,速度会比较快,是二次收敛。后来有研究者对这种方法提出了改进,加上了步长控制[5](Levenberg-Marquart方法),这样可以保证该方法收敛,而且如果步长选取地合适,并不影响收敛速度,仍然二次收敛。此外,Mitra等引入平方距离(Squared Distance)的概念。把Chen和Medioni的改进中所忽略的二阶信息做了一个理想的近似加入了迭代中,因此能保证更好的收敛性。这种方法在满足标准假设的情况下,是一种准牛顿方法。准牛顿方法是收敛的,而且是二次收敛的。
3 结束语
近年来随着三维扫描技术的发展,特别是三维激光扫描技术的出现,高效、快速、准确的获取真实场景的高精度三维点云数据变得较为容易。利用这些点云数据可以恢复重建具有准确几何信息和真实感的原始物体。本文对点云数据处理中的配准方法进行了论述。本文首先总结分析了点云数据配准算法的研究现状,然后对其中比较具有代表性的ICP算法及其改进算法进行了具体的探讨。目前,对ICP算法研究的主要集中在如何提高ICP算法的稳定性、收敛性和可靠性等方面上,通过改进搜索最近点以及计算的收敛性,来提高ICP算法的配准精度和配准速度。
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