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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0186-02
一、引言
微機電系統技術也Q為微機械（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System），是融合硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術設計和制作特征尺寸在微米量級的電子機械器件。微機電系統是集傳感、執行、信號處理和控制電路、接口等于一體的微型器件或系統。常見的產品包括微加速度計、微流控芯片、微馬達等。目前，全球制造技術創新、產業結構、發展環境正發生深刻變化，中國制造面臨著新的機遇與挑戰，而MEMS技術能服務于航空航天等諸多領域，具有巨大的經濟前景和積極社會意義。近年來，針對MEMS領域的巨大人才需求，高等院校陸續開設了適合高年級本科生和研究生學習的MEMS專業課程，MEMS設計教學是其中不可或缺的重要環節，目標是使學生掌握與MEMS設計相關的理論、版圖設計、有限元計算、數據分析等，能應用理論與方法獨立開展設計工作，培養符合現代MEMS設計所需的應用與創新能力。
二、問題分析
以往的MEMS課程對相關設計理論、方法、技術亦有一些介紹，但實踐環節較為薄弱。我國僅少數院校設有正規的MEMS專業，可借鑒的成熟教學模式少，我們在實踐中也陸續發現了一些問題：
1.教學重點確定。MEMS設計涉及知識點多，例如微流體力學、有限元等，都可以擴展為獨立課程。如何確定教學重點，在有限學時內將基本點講透徹，讓學生能確實掌握重點知識和有效開展實踐，是亟待解決的問題。
2.教材選擇。教材是教學過程中必不可少的工具，也是學生獲取知識的主要源泉，MEMS設計既涉及到多領域的基礎理論，同時也具有很強的實踐特征，需要學生能借助有限元等將理論應用到器件設計中，而目前國內的書籍或偏重概念和原理性的介紹，或是類似軟件使用說明書，難以找到能貫穿符合現代工程需要的由理論至實踐的設計類教材。
3.軟件實踐環節的具體實施。軟件實踐是開展MEMS設計教學不可或缺的環節，由于MEMS設計中往往涉及到多個物理場的耦合計算，需要選擇合適的教學軟件和教學實例，難度和工作量要適中，便于學生在短時間內熟悉基本操作，同時也要反映MEMS器件設計的特點，讓學生感覺到利用教學軟件逐步探究的樂趣。
三、教學方法改進
1.教學計劃和教案的構建。針對目前缺少合適教材的情況，教研組自行編制了適合高年級本科生和研究生的教案，如圖1所示，從種類繁多的MEMS器件中選擇了具有代表性的撓性微加速度計、微流控芯片、薄膜泵三類器件為對象。以器件的關鍵技術指標為牽引，建立科學的授課體系結構，優化整合教學內容，逐步引入理論基礎、關鍵技術、分析方法等。這三類器件的共性特點是：（1）能承載靜電學、流體力學、彈性力學、熱力學等基本理論；（2）拓撲結構相對簡單，利用不太密集的網格劃分就可以得到相對滿意的結果，學生能夠在有限時間內切實體會到多場耦合構建、網格劃分、計算格式、后處理等技巧，提高了學習效率；（3）便于逐次推進教學進程，有助于提高學生興趣，降低學習難度。
2.軟件平臺的選擇。目前，市場上有許多能夠用于MEMS設計的軟件，其中一些功能非常強大，包括了版圖設計、工藝仿真與優化等前后端模塊?？紤]到實際需求，最終選擇Comsol軟件為工具，與其他軟件相比，雖然它在計算精度上略顯不足，但其具有適合于教學的獨有優勢：（1）提供靈活便捷的多場耦合平臺，多場耦合是MEMS器件的重要特點，而Comsol在提供了強大的耦合模塊的同時，也提供了從基礎模塊自行構建架構的方法；（2）軟件運行速度快、對硬件平臺要求不高，這使得借用公共機房就可以開展軟件實踐，并能在課堂有限時間內完成授課―實踐―答疑―總結的過程。（3）提供了大量案例庫，為課后學習提供了參考。我們還引入了AutoCAD等輔助軟件，以彌補單一軟件的不足。
3.互動的上機實踐教學模式。以往的授課中，教師在理論分析上耗費時間較多，雖然能夠從基礎理論到器件分析的各層面進行描繪。但受體裁制約，講授時間冗長，單元之間的前后關聯性過強，學生參與感差，教師則很難營造出活潑的互動教學氣氛。近年來，我們建立了多媒體互動教學的條件，以器件分類為根據，將教學內容聚焦為既有關聯又獨立的若干單元，每單元均包含理論簡介、案例講解、答疑、實踐操作等，而將冗長的理論推導過程舍棄或留給學生課下自學。下面以低濃度物質在微流道混合為例說明單元授課的具體實施方法：首先，簡要介紹微混合的應用背景和定量指標需求，解讀非穩態對流―擴散方程；然后借助Comsol軟件具體講解模型帶入、與流動模型的耦合、高階格式與低階格式的區別、Pe數約束條件，以及借助濃度分布圖等來分析結果等；再給出空白的幾何模型，讓學生根據要求獨立實踐；最后留出時間對共性問題答疑，并簡要介紹最新動態，提供文獻給學生課后擴展學習。
四、教學效果評估
1.通過學習后，學生普遍能夠將物理、化學、力學等基礎理論和軟件工具相結合，獨立解決MEMS器件耦合問題。以課后作業之一：“微混合器設計”為例：研究生經學習后，能獨立構思微混合器的結構，完成模型設計和網格劃分，然后將電場―流場―溶質分布結合進行耦合計算，實現性能評估等，最后提交設計報告，有些設計體現出相當的創意。
2.學生能夠在后續的畢業論文或創新實踐中自覺綜合Comsol軟件及其他工具，解決實際微機電工程設計問題，包括慣性組件散熱、點膠控制、微射流等問題，并在后續實踐中與教師保持長期互動。其中部分方案體現出很強的多場耦合特色，教師也能從相關領域汲取營養，對具體需求有更深入了解。不僅達到了學以致用的目標，也實現了“教學相長”。
3.課堂氣氛活躍，學生勇于提問、勤于思考和動手，向教師反映學習MEMS設計“很有趣”、“學到了知識”、“原來如此！”等，并從自身感受出發，提出改進教學的意見。
五、結語
中等職業學校技能比賽并不是社會新鮮事物，很多年前它就是我國技術學校、中專和大學內部選拔人才的一種方式，很多勞動模范和技術能手從技能比賽中脫穎而出。隨著職業教育不斷發展以及企業職業崗位對人才規格、能力要求的提高，傳統的中等職業學校對學生的培養方式已經無法滿足企業對人才提出的技能要求。所以，在國家教育部的指導下，全國中等職業學校技能大賽作為一種新的制度出現，開拓出一條“以就業為導向，以大賽促專業建設改革”的職業學校，不斷提升教學質量的革新之路。
大賽在推進職業教育教學改革方面進行了很多有效的探索和嘗試，取得了豐富的經驗，得到了學校和社會的認可，逐步形成了“普通教育有高考，職業教育有大賽”以及將技能大賽“覆蓋所有中等職業學校、覆蓋所有專業、覆蓋所有教師、覆蓋所有學生”的良好局面。大賽檢閱了職業教育的教學成果，同時展示了職教學生的精湛技能、認真負責的職業態度，體現了學生既有專業知識，又有拓展能力和實際操作能力的綜合素養。本人作為一名中職學校教師，從事機電專業教學已有6年，連續3年帶領學生參加青海省中等職學校技能大賽，經本人指導過的學生在青海省中等職業學校技能大賽中取得了優異的成績?，F在此談談機電一體化技能大賽如何為我校機電專業教學指明了方向。
機電一體化技能大賽促進職業教育模式的轉變。
技能大賽促進了職業教育人才培養模式的根本轉變，體現了職業教育的根本特性，實現了引導職業教育科學發展。它不僅檢驗了學生的技能水平，檢驗了學校的師資力量，同時也檢驗了學校的課程建設和管理水平，是一場從學生到學校的全方位檢驗。
我校地處青海省互助縣，學校堅持以服務為宗旨、以就業為導向的辦學方針，在落實“培養我省產業群急需的一線技術工人”這個辦學目標上，把“工學結合、校企合作”作為人才培養模式的切入點，嘗試探索推進“1+1+1”的辦學模式，工學交替，半工半讀，把學生技能比賽、學科建設、實習實訓基地建設與職業資格取證作為工作重點，提高學生的職業能力與綜合素質，幫助學生順利完成由學生身份到企業員工身份的轉變與適應，把學校辦成特色鮮明、效果明顯、能適應經濟發展的技術工人的培養基地。
打造職業教育特色專業，培養技能型人才。
依據機電一體化大賽指導思想，調整課程模塊化設置在機電專業教學計劃中提出培養目標是“應用型、技能型實用人才”，除此之外，還要增加競爭意識的培養和創造思維的培養，突出職業道德教育，加強綜合職業能力和綜合素質的培養。另外，要體現使一部分學生畢業后升入高等職業教育繼續深造的目標要求。所以，課程設計要通過教育思想、體制、內容、方法、手段的創新，根據我省產業需求進行開發。結合我校情況，將課程設置分為幾個模塊：文化基礎模塊、專業理論模塊、技能實訓模塊和崗位訓練模塊。學生在學完文化基礎課和基本專業理論課后，設置鉗工、車工、維修電工、電子電器四個技能實訓模塊。不但要訓練學生的動手操作能力，而且要求學生取得相應模塊的職業資格等級證書，這樣有利于學校培養的學生更貼近于社會經濟發展的需求。
根據機電一體化大賽考核內容，提出技能教學方法為使教學過程更加符合當代中專生的特點，突出中等職業學生的職業技能培養，針對機電專業職業技能教學要求，提出技能教學方法。把以學習課程為中心轉變為以學會技術、完成任務為中心，以項目形式體現其教學內容。全國大賽機電一體化項目的主要形式就是用PLC編程實現任務控制，所以，我在《PLC技術及應用》課程教學中主要采用項目教學為手段，不斷提高學生分析問題、解決問題的能力，結合實際生產控制，制定相應的實訓項目，讓學生分組完成實訓項目，是學生不斷提高解決實際問題的能力。以PLC（Fx2n系列）為例，首先讓學生用學過的指令實現各種電氣控制線路圖，模擬實現工業生產控制中的小項目，如電機順序控制、工業洗衣機、自動軋鋼線、郵件分揀系統等；然后在機電氣一體化實訓臺進行分塊練習，熟練掌握每一個單元的自動控制功能；最終目標是將各單元組合為能夠實現不同生產要求的控制系統。這些技能訓練都來自我們身邊的生活和生產，學生對教學課題感興趣，認識到所學的東西非常有用，能解決現實問題，學習熱情自然高漲起來，從而學習的自覺性和主動性也隨著提高。教師積極利用這一點，引導學生主動思維，開始由教師提出問題，激發學生的興趣，引導學生分析問題、解決問題，再逐漸轉變為學生提出問題、自行分析問題和解決問題。這樣，不但提高了學生學習PLC知識的興趣，而且還提高了學生分析問題和解決問題的能力。
分析機電一體化大賽出題形式，開展實訓項目教學。
縱觀近幾年全國技能大賽機電一體化項目的試題，都是模擬企業中自動化控制要求較高的流水線生產設備設定的控制要求。當然，對這些題目我們在平時教學中不可能遇到，但是對于這樣的任務要求，可以拆分為幾個子項目進行處理，這就是我們近年來研究的實訓項目教學。筆者結合近幾年的機電專業課教學實踐，將實訓內容劃分成若干個可獨立進行的基本訓練單元，每個訓練單元對應一個實訓項目。以《維修電工》課程為例。這門課有一個明顯的特點，就是計算少，理解內容較多，動手能力訓練項目較多。那么，如何使學生更快、更容易、更輕松地學好這門課程呢？本人主要采用項目教學法進行學生的技能訓練。首先要圍繞專業人才培養目標和教學計劃要求，根據實訓室的具體條件設置維修電工實訓項目；接著按照基本技能訓練、專業技能訓練、綜合應用訓練模塊進行分類（其中綜合應用訓練項目可獨立設置為實訓課程，如電機與電器控制），以一個可獨立進行的、有完整教學內容的訓練單元作為實訓項目，并要求有成果展示。學生要根據實訓項目的任務要求，包括實訓目的、方法、步驟、要求、達到的標準以及所需的儀器、設備、工具、材料等，進行獨立的學習和訓練。最后，學生完成實訓項目并寫出實訓報告；教師要給出此次實訓項目的評價。經過幾年的教學摸索，結合平時的實際技能的教學經驗，這種項目教學法使教學效果有了明顯的提高。
從技能大賽中發現問題，加強教師的實踐能力。
隨著我省的開發開放，我校不斷探索推進“1+1+1”的辦學模式，即一年基礎理論知識學習、一年動手實踐能力培訓、一年到企業頂崗實習。在頂崗實習中，學生帶著任務按照崗位技能的要求參加鍛煉，企業按照準職工進行管理，讓學生參與具體的生產實際操作。同時，教師要與學生共同下企業，不僅把學生管理從學校延伸到企業，而且促進了“雙師型”教師隊伍建設，讓學生和教師在企業技術人員的指導下熟悉掌握新知識、新技術和新工藝，在生產實踐中得到鍛煉，以提高學生的綜合素質和職業能力。教師也可以接受新的專業知識和信息，掌握專業技術發展動態，了解企業和社會對本專業的需求。教師從技能大賽中發現問題并在企業實踐中尋求學習路徑和解決辦法，這是提高教師參加企業實踐的關鍵所在。產學研結合是促進教師學習專業知識、提高專業素質和專業能力的有效途徑。學校通過校企合作，積極開展技術攻關或產品研發，也可以利用本專業的技術力量，開展科技服務活動，培養教師的科研素質、創新能力和技術應用能力，提高教師的實踐能力。
隨著科學技術的飛速發展，教育的方法和手段應適應這一發展的需要，傳統的純理論教學已不能適應新的教育目標，加強實踐能力和創新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化課程教學方法及其教學改革策略的應用研究，是結合當前國內中等職業學校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學的份量，而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。
技能大賽是對我國職業教育成果的大檢閱，它不僅引導人們重新認識職業教育，而且讓社會重視和支持職業教育。中職學校以此促進教育模式改革、課程教學改革、人才培養、“雙師型”教師隊伍建設和實訓基地建設，形成了“普教有高考，職教有大賽”的新局面。
參考文獻
[1]趙松年，李恩光，裴仁清，機電一體化系統設計[M]，北京：機械工業出版社，2004.
[2]鐘波，陳容，馮云，高職機電一體化專業實踐教學模式的改革與探索[J]，職教論壇，2006（6）：79—80.
[3]韓培慶，高職教育實踐教學模式改革的思考[J]，職教論壇，2006（6）：23—24.
作者簡介：李美艷（1982-），女，山東龍口人，中國石油大學（華東）機電工程學院，講師；韓彬（1973-），男，山東東營人，中國石油大學（華東）機電工程學院，副教授。（山東 青島 266580）
基金項目：本文系山東省教學改革重點項目（項目編號：2012018）、中國石油大學（華東）青年教師教學改革項目（項目編號：QN201318）的研究成果。
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0151-01
一、焊接專業的發展
焊接是通過加熱、加壓或兩者并用使同性或異性兩工件產生原子間結合的加工工藝和聯接方式。焊接應用廣泛，既可用于金屬也可用于非金屬。石油石化行業中，管道連接、壓力容器以及鉆采裝備的制造等都離不開焊接技術。并且，隨著石油鉆采向海洋以及深海領域的發展，對焊接質量要求更為苛刻，迫切需要開發更加先進的焊接技術和設備。
高校傳統的焊接專業培養模式源于蘇聯，以培養工程技術專門人才為主，我國最早于1952年在哈爾濱工業大學建立焊接專業，隨后天津大學、清華大學等也紛紛建立了焊接專業。為適應通才教育的需要，1998年全國近百所高校把焊接專業與鑄造、鍛壓合并為材料成型及控制（以下簡稱“材控”）專業。自專業合并改革后，部分焊接課程內容的壓縮和實踐教學學時的縮短，對國內焊接技術人才的培養產生了極大的沖擊。[1]以石油院校為例，材控專業的畢業生踏入工作崗位后，很難短時間內適應實際生產中的技術要求。因此，將專業基礎教育與工程培訓相結合，來提高學生的工程實訓能力是現階段高校培養焊接技術人員的主流方向。
我國石油院校材控專業主要是突出焊接工程領域相關知識和實踐技能的培養，使本專業學生畢業后能在石油、石化以及航空、航天、船舶、汽車、機械等相關行業從事焊接工藝設計及評定、焊接質量檢測、生產技術管理及科研等方面的工作。以中國石油大學（華東）為例，2013版材控專業本科培養方案中，更加強調焊接基礎理論、焊接工藝、焊接材料、焊接結構以及焊接生產等專業知識，對學生的工程實踐能力提出了更高要求。
二、石油院校焊接專業工程實踐教學的必要性
焊接專業特別強調綜合工程實踐能力，尤其是作為一名焊接技術人員，不僅應具有一定的工程應用意識和扎實的基礎理論，還應該掌握焊接冶金原理、焊接工藝、焊接設備、焊接應力與變形控制以及質量檢測等方面的專業知識。并且應具有一定的焊接工程實踐應用能力，能夠在該領域從事設計制造、技術開發、生產及經營管理等工作，解決生產一線的實際問題。目前，各高校在本科教學中主要是以課堂講授為主，由于每位教師講授風格不一，這種單一的教學方式無法體現教師的主觀創造性和學生的學習積極性。尤其是當前高校以“90后”學生為主體，課堂“猛灌式”教學顯然無法滿足學生對專業知識的求知探索欲望，以及實際生產對學生綜合實踐能力的要求，因此迫切需要加強工程實踐教學進度。
對于國內多數高校的焊接方向（專業）或材控專業，雖然綜合實訓、認識實習、生產實習、課程設計和畢業設計（論文）等環節已經被設置在本科培養方案中，但在實施過程中仍存在諸多問題。首先，部分學?；蚪處煂嵺`教學的主觀認識不足，且重視程度不夠。其次，開展校外實習實踐難度較大，目前很多企業單位不愿意接收高校學生開展參觀實習，高校聯系實習單位和實習基地途徑受限。最后，校外實習成本較高也是阻礙實踐教學發展的一個很重要的因素。此外，工程技術背景是高校焊接方向（專業）實踐教學環節順利開展的保障，而目前部分高校尚缺乏這一條件，致使學生實踐環節不足、實際應用能力差，與社會需求有較大的偏差，缺乏競爭力。[2]因此，高校在培養焊接專業人才的過程中，不但要注重基礎理論知識、專業知識和基本技能的培養，還應加強工程實踐教學環節，提升學生專業技能。
國際焊接工程師（International Welding Engineer，簡稱IWE）是ISO14731國際標準中所規定的最高層次的焊接技術人員和質量監督人員，是焊接相關企業獲得國際產品質量認證的要素之一，對焊接企業的產品認證、參與國際經濟競爭起到重要作用，對焊接技術人員資格在世界范圍內相互認可的趨勢起到積極的推動作用。哈爾濱工業大學、南京工程學院、南昌航空航天大學等全國20多所高校先后在本科生教學中引入國際焊接工程師培訓認證，[3]推動了工程實踐能力的培養。實踐證明，基于IWE培訓認證的工程實踐教學在拓寬學生就業渠道、提高就業競爭力方面，具有良好的效果。
三、工程實踐教學與國際焊接工程師培訓相結合的優勢
石油石化行業裝置和設備多屬于高溫、高壓、強腐蝕介質范疇，尤其是壓力容器，要求具有較高的焊接質量要求，這就對我國石油院校材控專業學生的焊接專業技能提出了更高的要求。
國際焊接工程師培訓采用德國的培訓模式，培訓內容包括理論和實踐兩部分。理論部分主要包括焊接行業的現行國際標準（ISO）、德國標準（DIN）、歐洲標準（EN）、部分國家標準（GB）以及有關焊接材料、工藝、結構和生產四部分內容；實踐部分主要關于氣焊、氣割、手工電弧焊、氣體保護焊的實際操作。[4-6]將工程實踐教學與在校本科生國際焊接工程師培訓相結合具有以下優勢：
第一，從具體的操作層面上去探討材控專業教學模式的變革，構建“學歷學位教育+職業資格認證”的人才培養模式，積極探索理論教育與就業前培訓相結合、專業教育與工程教育相結合的教學改革模式，這是石油院校焊接人才培養中最基本、最直接和最核心的問題。
第二，通過實踐教學與IWE培訓教學體系相結合，培養專業知識扎實、工程實踐能力強且能夠適應企業需求的優秀大學生。同時，有助于促進材控專業學生的科技創新能力、創業能力的進一步提高。
第三，積極探索符合石油院校材控專業的IWE培訓體系，結合本專業課程設置，調整和改進IWE課程培訓內容及進度安排，使課堂與實踐中的各個要素得到有機重組。
第四，以此為契機，促進“雙師型”教師隊伍建設，提高材控專業教師的工程訓練和實踐水平，建設一支專業知識扎實、工程實踐經驗豐富、工程能力強的高素質師資隊伍。
第五，在原有焊接實驗室建設的基礎上，加強與工程訓練中心的有機結合，切實有效的促進焊接專業實踐教學的開展。
第六，通過IWE認證體系引入到石油院校材控專業在校學生的本科培養過程中，有助于拓展大學生的國際化視野，培育高素質應用型人才。
綜上所述，材控專業學生在校期間參加國際焊接工程師培訓，既能取得畢業證、學位證，畢業時又可取得IWE證書。不僅提高了自身專業能力和素質，而且拓寬了就業渠道，在二次就業中擁有了更多的機會。[3，7]但同時，國際焊接工程師培訓作為與國際接軌的前沿職業培訓，時刻面臨著經濟時代的挑戰。作為高校教育教學改革的主體力量，學校和教師都應積極發揮主觀能動性，以國際焊接工程師培訓為契機，做好材控專業學生實踐能力培養工作。
參考文獻：
[1]初雅杰，王章忠，李曉泉，等.焊接技術與工程專業實踐教學同國際焊接工程師培訓的結合[J].中國冶金教育，2011，（6）：44-47.
[2]趙洪運.國際焊接工程師培訓的思考與探討[J].成人教育，2011，（9）：49-50.
[3]常鳳華，張巖.國際焊接工程師培訓與高校工程化人才的培養[J].電焊機，2009，39（3）：14-16.
[4]錢強.國際資質焊接人員培訓規程及實施[J].焊接，2004，（9）：33-36.
后來，我真的走進了北京協和醫學院，離“醫生”和“博士”兩個夢想都非常接近。多少次夢見大學城秀美的校園，真正走進協和。卻感受到了大學的另一種內涵。協和醫學院的校園很小，幾乎位于北京市中心，在東單三條，距王府井非常近。在這樣的鬧市當中，協和醫學院卻算是個非常安靜的地方。在這片不大的校園里，處處可以看見學生夾著書本匆匆走過的身影。我喜歡走在寧謐的校園里，看著大家奮斗的身影。
協和醫學院有悠久的歷史，由美國洛克菲勒基金會于1917年創辦，是我國最早設置八年制臨床醫學專業和護理本科教育的重點醫學院校。同時，她與中國醫學科學院實行院校合一的管理體制，為學校提供了雄厚的師資力量和科研條件。此外，協和還與清華保持著緊密的聯合辦學關系，協和醫學院臨床醫學專業的學生和研究生畢業證書、學位證書會蓋上“清華大學”和“北京協和醫學院一清華大學醫學部”兩個公章。
回首近百年校史。多位醫學大家從協和走出，成為各個?？祁I域的棟梁。黃家駟、吳階平、巴德年、林巧稚……一個個輝煌的名字書寫著協和的歷史，而年輕的我們，將帶上青春的熱忱與醫者的責任，在醫學史上寫下新的一筆。
中國地質大學 屈霜琳
中國地質大學為教育部和國土資源部共建，以地質、資源、環境、地學工程技術為強勢專業，是一所理、工、文、管、經、法多學科共同發展的“211工程”重點大學。
仍然清晰地記得接到地大通知書的那天，喜悅之外，還感到了一種壓力。地質相關專業畢業生就業時普遍被認為將從事比較艱苦，常年外出的工作。作為女生，我的壓力尤其大。好在，后來幾年的大學生活改變了我原有的想法。
其實，在地大像我這樣的女生并不少，有些在文科院系，當然也有典型的工科女。而我們，并沒有太多地去想將要面對怎樣的艱難旅程，更多是抓住現在的夢想。我在大二的時候決定了要考研，并希望將來能從事礦物學的科研工作。而每年，也都有很多畢業生去到國內外各大科研機構和高校，在地質科研領域走得更遠。
中國地質大學(北京)成立于建國后的1952年，現有中國地質大學(武漢)和中國地質大學(北京)兩個獨立的辦學實體。地大(北京)有博士生導師135名，中國科學院院士7名，俄羅斯外籍院士4名。他們作為學科帶頭人，為地質事業培養了大批人才，使得各個實驗室的實力日益雄厚。目前，學校擁有一個國家重點實驗室――地質過程與礦產資源實驗室。兩個國家級專業實驗室――礦物巖石材料開發與應用實驗、地質超深鉆探技術實驗室，以及兩個教育部重點實驗室和四個國土資源部開放實驗室等，這些并不僅僅是榮譽的光環，更體現了學校雄厚的科研實力。
轉眼，我在地大已經度過了四年的時光，未來的三年，我仍然會在地大延續我的夢想。作為地道的地大人，總理提出的“艱苦樸素，求真務實”的校訓將時刻鞭策我們，走向更遠的未來，更努力地去追求我的夢想。
北京航空航天大學 陳卓
喜歡在初夏溫暖的早晨，拿上一本外語書，在晨讀園的一個角落里讀課文，陽光灑在身上，那一刻，我是幸福的。喜歡和同學坐在湖邊，談談現在，還有未來，看著眼前秀美的校園，那一刻，你會覺得過去所有的努力都值得。喜歡一個人坐在籃球場邊，看男孩們賣力地打球，汗水浸透了他們的衣服，那些帥氣的臉龐綻放出年輕的光彩，那一刻，恍若回到了中學時代。
在北航，帥氣的男生是一道風景，從圖書館、教學樓到體育場、航空館，處處都有他們的風采。作為國內航空航天領域的最高學府，北航每年都是報考熱門，承載著一代代年輕學子的夢想。
北航現隸屬于工業和信息化部。是國家“211工程”和“985工程”建設的重點高校。自1952年建校以來，北航一直是國家重點建設大學，為國家航空行業發展培養了大批人才。
學?，F有在校本科生1.3萬人，共有26個學院，54個本科專業。144個碩士學位授權點。49個博士學位授權點，研究生教學質量居國內前列。為有志于從事學術研究的學生提供了廣闊的發展空間。
作為以航空航天為特色的大學，材料科學與工程學院、電子信息工程學院、自動化科學與電氣工程學院、能源與動力工程學院、航空科學與工程學院等吸引了無數學子的目光，分數線年年居高不下。
如果你有邀游藍天的夢想，北航一定是你的最佳選擇。1993年，北航飛行學院成立并第一屆招生。飛行學院由北航與中國南方航空股份有限公司聯合創辦，旨在培養高素質民航飛機駕駛人才。學生在校期間不僅要參加飛機構造、發動機、航空氣象等專業理論課學習，還要赴澳大利亞南航西澳飛行學院進行為期12個月的實際飛行訓練，在高年級返回北航進行畢業論文設計和理論執照考試，之后再到南方航空公司各分公司進行實習。
作為工科見長的大學，北航學生的業余生活也毫不遜色。我們不僅努力學習專業知識，同時積極參加各種社團活動。學?，F有一百余個學生社團，緊張的學習之余，我們奔波于各個社團之間。不僅充分發揮自己的特長，還結識了一群志同道合的朋友。作為曾經的文學小青年。我加入了凌云文學社，在北航的校報上留下了自己的青春記憶。
這就是我的母校――北京航空航天大學，在這里，夢想起航。
北京化工大學 丁健東
仍然記得去年入學時的興高采烈，是的，我終于來北京了。
走在北化的校園，第一次體會到了真實的成就感。這一年，我十九歲，考上了夢寐以求的北京化工大學。聽學長說，在北化的四年，我們要在兩個校區生活，大一大二在北校區，位于昌平東關，離市里較遠，這里遠離都市的喧囂，環境不錯，交通也比較便利。清靜的環境非常容易使剛剛進人大學的我們靜下心，開始大學的專業基礎學習。大三大四和研究生則住在東校區，處于東城區與朝陽區的交接處，校門口就有地鐵，交通十分便利。
在北化這一年，我對北化人勤奮刻苦的精神有了越來越深的體會。從早上的晨讀，到晚自習圖書館的奮筆疾書，校園里處處都有我們奮斗的身影。
北京化工大學建校于1958年，是教育部直屬的“211工程”大學。學校的工科實力十分突出，文、法、管、經濟等人文學科也獨具特色。學校設有化學工程學院、材料科學與工程學院、機電工程學院、信息科學與技術學院等11個學院，涵蓋42個本科專業?；瘜W工程與技術、材料學和化工過程機械作為3國家級重點學科，學術水平處于國內一流，國際前列。
學校在人才培養方面。也有人性化與多樣化的特征。考生入學時按大類招生，方便后期學生了解自己的興趣，做好專業選擇。此外。學校還建立了優秀生重點培養模式。優秀學生可自主選擇專業并實習導師制，享受優秀生獎學金。
大學之大，還在于大師。北化現有博士學位教師484人，兩院院士9人，他們中的多人從北化走出，如今又將汗水灑在這片熱土。他們書寫了北化的歷史篇章，而未來，還需要我們這代年輕學子去拼搏。
北京印刷學院 李薇
如今。國內以傳媒見長的大學并不少，而將印刷作為特色的高校，北京印刷學院則是唯一一家。這正是我選擇她的原因――地處北京這個文化中心，專業設置獨樹一幟。
中圖分類號：G648. 4 文獻標識碼：A 文章編號：1674—0432（2012）—08—0239—2
高校是社會經濟發展的產物，反過來又會對社會經濟、政治、文化發展發揮積極作用，高校的發展歷程是經濟社會發展需求和高校內在規律的統一。
地方高校可以為地方經濟建設發展提供人才支撐、智力支持。走新型工業化道路，加強產業結構調整和優化升級，著力構建以戰略性新興產業為引領、先進制造業為支撐、現代服務業為先導、現代農業為基礎的現代產業體系，努力形成工業新型化與服務業現代化、農業產業化相互支撐、共同促進的融合發展新格局，是太倉經濟發展的基本路徑，這一愿望的實現，科研、教育、人才的支撐作用是關鍵。事實證明，健雄職業技術學院培養的高素質實用型、技術型、職業型學生，畢業后可直接進入企業和勞務市場，且廣受歡迎，他們在太倉國民經濟和社會發展中發揮著不可替代的重要作用。
地方高校是人們實現接受各種教育愿望的重要選擇，為人們實現多樣化教育提供可能。健雄職業技術學院始終堅持把辦好一所讓太倉人民滿意的地方院校作為教職員工矢志不渝的精神追求和價值標準，作為自身發展的內在需求和不竭動力；把服務地方作為我們的神圣職責和光榮使命，努力把學院辦成服務地方經濟社會發展的人才庫、智力庫和精神文明建設的輻射源。
1 地方政府、企業的支持是地方高校改革發展的基本保障
地方高校在生存和發展過程中，為了更好地發揮功能、完成使命，改革創新是必經之路，這都需要地方政府為其發展給予強有力的支持，提供必要的條件，協調其與社會方方面面的關系。所以，隨著地方高校的發展，其對地方政府的依賴程度也越來越高。
縱觀我國高職教育在發展過程中出現的課程體系不合理、學生動手能力差、教材滯后于實際、雙師型教師缺乏等方面存在的問題，再與發達國家高職教育的發展相比較，不難發現：高職教育要解決以上多方面的問題，一個重要的突破口就是要加強與企業之間的聯系。因為高職教育的實踐性和職業性要求我們的教育過程必須有企業的全程參與；而企業對高技能人才的需求又決定企業必須全程參與學院教學工作。
同時，我們需要政府主導實現校企互動。有政府主導，校企互動，增強情感交流，打牢真誠互信、同舟共濟的感情基礎，才能使校企合作具有持久性和長效性，高校的發展道路才會順暢。
2 健雄職業技術學院以特色發展服務地方經濟社會發展
健雄職業技術學院是2004年7月經江蘇省人民政府批準建立的公辦全日制普通高等學校，以太倉籍世界知名實驗物理學大師吳健雄博士的名字命名。國家“十二五”時期沿海地區、長江三角洲地區區域發展規劃的實施，以及沿海、沿江、沿滬產業經濟帶的開發和太倉市新一輪經濟社會發展大潮的興起，都賦予了學院特殊的使命和責任，也為學院帶來了難得的發展機遇。學院成立以來，逐步構建了以全日制高等職業教育為主體，成人教育、開放教育、遠程教育、聯辦專業碩士研究生教育、職業資格培訓為補充的辦學體系，設有電氣工程學院、軟件與服務外包學院、機電工程系、現代港口與物流管理系、應用外語系、生物與化學工程系、藝術設計系、職業素質教育中心、職業發展教育中心、繼續教育學院、聯合研究院等教學單位，設置機電一體化技術、電子信息工程技術、模具設計與制造、軟件技術、精細化學品生產技術等工科為主的29個專業。
2.1 按照產業布局設置專業、輸送高素質勞動技能型人才
學院升格以來，始終堅持“以服務地方為己任”，以培養學生職業核心技能、職業道德素養、創業發展能力為人才培養目標，盡最大努力滿足地方經濟發展對實用型、技術型和職業型專門人才的需求。太倉市近年來的經濟發展促進了區域產業結構優化升級，已逐步形成“電子信息、精密機械、汽車配件、生物醫藥”四大高新技術產業，“石油化工、高檔造紙、金屬加工、電力能源”四大基礎產業，“紡織服飾、輕工食品”兩大傳統產業以及“現代物流業、休閑旅游業”兩大優先發展的服務業。我院立足區域經濟、服務地方企業，設置機電工程、計算機技術、精細化工、物流管理和電氣工程等五大專業群，做強、做特“機電一體化技術”、“軟件技術”、“物流管理”等3大核心專業。學院借鑒、創新德國“雙元制”，形成了特色鮮明的“定崗雙元”人才培養模式，學院與周邊多家企業開展了深入全面的合作，共同培養高素質人才，近年來向地方輸送畢業生近萬名，畢業生供不應求，社會影響不斷擴大。
2.2 針對“德企之鄉”建立“中德培訓中心”
太倉優越的地理位置、高度密集的德國企業群和發達的精密機械、電子信息、汽車配件產業為中德培訓中心的成立和發展提供了得天獨厚的條件。2007年，我院以精密機械行業為主，由市委市政府、新區管委會、教育局、德國工商行會、德國企業代表以及機電協會合作成立“AHK—上海、健雄職業技術學院專業技術工人培訓中心”（簡稱“中德培訓中心”），并在此基礎上聯合共建“服務外包生產型人才培養基地”、“港區供應鏈生產性實訓室”、“史泰博文具生產性實訓室”，按照德國本土的職業教育培訓體系，為太倉及其周邊德資企業培養生產一線的技能型人才。德國“雙元制”在我院的發展運作，先后為德企培養數百名學員，成為長三角知名的德國“雙元制”職業教育模式在中國實踐的典范、德國工商行會上海代表處在中國聯合創辦最成功的中德培訓中心，成為在華德資企業鐘情的“雙元制”專業人才培養基地、我國最大的“德國職業資格”考試和培訓基地，同時也已成為太倉市政府優化投資環境、吸引德資企業的“磁鐵石”和外地人才的“聚集地”。2008年，太倉市被國家商務部和德國經濟部授予全國唯一的“中德企業合作基地”。
2.3 圍繞技術服務成立聯合研究院
在太倉高層次人才和技術資源缺乏的情況下，為了加快建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的科技創新體系，2010年7月，由太倉市委市政府，東南大學、南京航空航天大學、電子科技大學等全國重點高校以及各行業協會與健雄學院聯合成立了“政產學研” 綜合性公共服務平臺——健雄聯合研究院。健雄聯合研究院成立以來，充分發揮人才集聚的優勢，發揮聯合研究院校企合作平臺的作用，實現高?？萍假Y源與企業技術需求的對接，同時通過政產學合作共建公共技術服務平臺，進一步發揮健雄學院為企業技術服務和公共服務的能力，從而建設校企合作對等機制，促進校企的平等和深度的合作。同時以服務太倉經濟和社會全面發展為目標，以提升城市自主創新能力為方向，以推進產業升級轉型為重點，積極吸引高?？萍假Y源和智力資源為太倉市所用，為太倉率先基本實現現代化提供有力的技術支撐，推動了太倉科技創新發展，增強了我院服務企業服務地方的能力。
2.4 滿足學習需求，延伸社會服務
學院采取多種形式，進一步擴大辦學領域，拓展服務范圍，創新管理機制，成為服務區域經濟社會發展和推進全民終身學習、構建學習型社會的助推器，年培訓各類人才規模保持6000人次。此外，繼續教育學院充分利用學院世界領先企業認可的各行業培訓資源，積極探索和實踐職后教育雙元制人才培養模式，采取集中面授、網絡自主學習交流、現場研討、學用跟蹤等多樣化形式，切實提高在職人員的專業理論水平和實際業務能力；在電大開放教育、奧鵬教育、成人大專教育、工程碩士、MBA和MPA教育的基礎上，建立與國內外高校專接本的合作，為在職崗員工和高專畢業生接受高等學歷教育創造條件。
由此可見，作為太倉唯一的一所地方高校，健雄學院與地方有著天然的聯系、緊密的關系，地方是學院的“衣食父母”，學院是地方的“人才庫”、“智力源”、“發動機”。學院的發展離不開地方的支持，發展的學院為地方經濟社會發展作貢獻。
參考文獻
[1]?太倉市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要，2011，01.
[2]?健雄職業技術學院省級示范性高職院校建設方案，2011，04.
[3] 劉浩源.地方高校社會服務研究.學位論文，2009，12.
[4] 毛克平.我國地方政府與地方高校關系問題探析.教育與職業，2007，09.
碳纖維作為國家發展的戰略性材料，被稱為“新材料之王”，作為一種物理性能優異，能夠耐受高溫而不失強度，對一般的酸、堿有良好的耐腐蝕作用的材料，廣泛應用于航空、航天、國防軍工、體育器材等多領域。但傳統碳纖維產品的制造方式相當復雜，首先要把碳纖維織成碳纖維布，以此作為制造物品的原料。然后再在模具表面涂膠，層層附上碳纖維布，進行壓制、烘烤，才能成型。
本文針對現有非金屬材料3D打印在工業領域應用的不足，以3D打印技術和碳纖維復合材料為結合點，充分發揮二者在材料性能和成型方式的優勢，為3D打印的產品從簡單的展示性應用過渡到復雜的功能性應用提供新的方法具有重要應用價值。
1 3D打印技術選用
FDM是目前技術比較成熟的3D打印類型，具有打印設備成本低、打印設備和材料成本低、打印過程少污染等有點，故選用FDM3D打印技術進行碳纖維成型打印系統的研究。
2 產品技術
根據材料特性，整合三維模型切片處理系統、3D打印控制系統、傳感檢測系統等，研發工業級高效高精3D打印系統。采用3D打印方式代替傳統碳纖維長絲成型制造中編織、涂膠、鋪布、壓制、 成型等系列繁雜、低效的工藝流程。
2.1 硬件產品
2.1.1 碳纖維短纖材料制備裝置
用于碳纖維短纖材料與其他材料（PLA、ABS、環氧樹脂）的混合與制備，生產適合3D打印的碳纖維復合材料，并方便對材料性能進行測試。為研發碳纖維長纖復合材料的制定奠定基礎。如圖1所示。
2.1.2 碳纖維短纖3D打印機
打印機采用金屬框架結構及改進的噴頭，用來打印碳纖維短纖材料。機器安全文檔，打印精度高。具有以太網、Wi-Fi、觸摸屏等多種控制方式及攝像頭功能，能夠遠程監控。既利于3D打印網絡集群管理，又適合離線單機操作。為碳纖維長纖3D打印智能裝備提供基礎。
2.1.3 桌面型打印機
打印機整體機器結構簡潔緊湊，桌面面積占用小節省空間，打印機的緊固件由自身打印件組成，可實現機器部分自我復制。運動機構原理一目了然，具有易拆卸及組裝的特點，方便操作和學習，且價格低廉。
2.1.4 特色型打印機
巧克力3D打印機為多噴頭多材料的碳纖S3D打印裝備提供了基礎。通過攝像頭以及多傳感器對打印機狀態進行實時監測，增加了優化的三維模型處理功能，為碳纖維3D打印路徑規劃的研究提供了基礎。同時，設備特色鮮明，利于走進生活。如圖2所示。
2.1.5 三維掃描儀
三維掃描儀的研發為智能3D打印裝備而定在線監測提供基礎。掃描儀由2個激光頭和一個攝像頭組成，具有結構簡單，掃描速度快，成本低，使用方便等特點。采用自主研發的三維點云采集軟件導出ply格式文件，可與當今最主流的點云處理軟件Geomagic、MeshLAB等軟件兼容，方便用戶根據自己的需求處理點云模型。
2.2 軟件產品
2.2.1 控制系統
通過對核心控制算法的研究與多個分系統的集成，形成核心控制系統。并在此基礎上，進行針對3D打印系統的實時操作系統的研發，為3D打印設備的研發提供基礎。
2.2.2 三維模型路徑規劃系統
模型切片處理是3D打印的前提。對不同打印對象規劃不同的合理的打印路徑，同時提供針對混合材料的數字化表達模型，是碳纖維復合材料3D打印的三維模型處理的基礎。
2.2.3 模型預處理與模型檢測系統
能夠為3D打印對象提供有效的3D打印合理性分析與模型修復機制，是提高工業用3D打印穩定性與智能型的基礎。
2.3 碳纖維短纖3D打印材料
如圖3所示。
2.4 衍生服務
主要包括3D打印產品打樣加工等。（如圖4所示）
3 總結
碳纖維材料由于其高強度、低密度的特性，被廣泛應用于航空航天、軍工等高端制造領域。本項目以智能碳纖維3D打印機、碳纖維3D打印材料為產品，與行業應用緊密結合，形成集“新型碳纖維3D打印材料--碳纖維3D打印設備--3D打印服務“為一體的應用。
主要優點為：
（1）用新型碳纖維材料代替傳統材料，提升3D打印產品的性能。
（2）研發碳纖維材料智能3D打印裝備，解決碳纖維長纖打印一體成型問題。
（3）提升3D打印的精度、質量，滿足零部件對材料性能、精度、質量的要求。
（4）集智能物聯、傳感監測、智能診斷、動態工藝為一體，提升系統智能性。
（5）3D打印新型制造模式，為制造業轉型升級提供服務。
參考文獻
[1]黃漢生.復合材料在飛機和汽車上的應用動向（一）[J].高科技纖維與應用.2004，29（05）：16-23.
[2]盧秉恒，李滌塵.增材制造（3D打?。┘夹g發展[J].機械制造與自動化，2013（06）：1-4.
[3]何新英.融絲沉積成型控制系統及工藝的研究[D].武漢：華中科技大學，2005.
作者簡介
章橋新，武漢理工大學機電工程學院教授。
2校內實踐基地硬件平臺的構建
與課堂理論教學不同，實踐環節的教學需要依賴于儀器設備等硬件條件，因此需要結合學科的特點來構建完成預定實踐教育功能的硬件平臺組成。哈爾濱工業大學機械工程一級學科包含機械電子工程、機械制造及其自動化、機械設計及理論、車輛工程、工業工程、精密與微納制造和航空宇航制造工程7376個二級學科，年招收碩士生350人，其中應用型碩士研究生和全日制工程碩士240人左右。機械工程學科覆蓋的各個二級學科各具內涵，互相獨立而又互為支撐，形成了各具特色的研究方向。機械工程領域工程碩士研究生的應用能力培養主要體現在以下方面:①大型/復雜/先進機械系統設計能力;②各種傳動及其檢測、控制技術應用能力;③先進制造技術應用能力;④機電融合應用能力;⑤科技協作能力。這些能力的培養需要一系列超出單個課程的綜合實踐平臺來提供學生從實踐中鍛煉和掌握工程技術能力的實踐機會。依托校內實踐基地，建設一個獨立于課程教學之外，支撐全院研究生工程實踐能力培養的工程實踐平臺具有重要意義。對于應用型碩士研究生，應該在機械工程一級學科的框架下，培養其對各相關研究方向的了解和掌握，培養出知識面廣博、適應性廣的交叉復合型人才，因此，校內實踐基地所建設的教學平臺應體現出綜合性，并具有一定的輻射性，加強碩士研究生對機械工程領域相關研究方向的了解，拓展知識面，培養學生的實踐創新能力。所建立的校內實踐基地硬件平臺的結構如圖1所示。圖1校內實踐基地硬件平臺的總體結構校內實踐基地硬件平臺包括實驗平臺和實踐平臺兩個部分，其中實驗平臺用來支撐培養計劃中的實踐學分，由傳感及測試技術實驗子平臺、數字化制造技術實驗子平臺、機器人技術實驗子平臺和微納米測量技術實驗子平臺組成;實踐平臺用來為學生提供一個實現自主創新、自由探索的實踐環境，由金屬零件少無切削制造技術工程實踐子平臺、空間機構及機械系統設計與實踐子平臺、數控運動控制綜合實踐子平臺和液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應用實踐子平臺組成。
2．1傳感及測試技術實驗子平臺傳感及測試技術是機械工程學科研究生必須掌握的一門偏重于基礎的技術，并且是其它眾多技術的基礎，因此該實驗子平臺的建設側重訓練研究生對常用傳感器的基本原理及其典型應用，使學生不但對傳感技術中所涉及的各種傳感器的測量原理和性能指標有深入具體的認識，而且還能夠針對具體的問題，選擇合適的傳感器完成相應的檢測任務，為將來的學習和工作奠定實踐基礎，提高應用型研究生對相關專業理論的認知、加強對專業技術工作適應能力和開發創新能力的培養。
2．2數字化制造技術實驗子平臺該實驗子平臺以對數字化制造技術的原理和核心技術的理解為主，以校園網絡為基礎，建立數字化、集成化、網絡化的設計和加工子系統，兩個子系統共享一個服務器，實現信息共享。以現有的CAD/CAM軟件和自行開發的數控技術、數字化加工、數字化裝配等軟件為基礎，為數字化設計、建模和仿真、加工技術的研究提供基本的實驗教學環境和條件。使學生掌握數字化制造技術在產品的設計、分析、制造、制造系統規劃等方面的應用。
2．3機器人技術實驗子平臺該實驗子平臺是一個具有一定規模的、模塊化的、可擴展的機器人系統開放實驗平臺，子平臺的建設以常規機器人技術教學為主，并兼顧機器人智能運動控制和機構空間復雜軌跡的實現等相關教學實驗。能夠進行14個機器人技術方面的教學實驗，各實驗間既可以獨立進行，也可以聯合進行;能根據教學的需求及課程的變化需求進行迅速調整，以適應實驗教學的需要。這些實驗要求學生應用所學知識進行設計、編程和實施，培養學生設計、分析和動手能力，促進機器人技術教學水平的提高，培養機械工程學科研究生的綜合技能和創新能力。
2．4微納米測量技術實驗子平臺隨著超精密加工技術和納米加工技術的發展，對機械加工表面形貌的微觀檢測提出了越來越高的要求。因此微納米檢測技術成為機械工程學科新的研究熱點。通過實驗教學，使學生掌握原子力顯微鏡測量原理、測試參數的選擇，數據處理知識。掌握利用原子力顯微鏡獲得力曲線，根據納米壓痕法的理論基礎及彈性接觸理論計算材料的機械力學特性，分析研究測量儀器的原理、精度、誤差及適用范圍。
2．5金屬零件少無切削制造技術工程實踐子平臺本子平臺對學生進行金屬零件少無切削制造技術的實踐訓練。學生通過設計制造零件的實踐，培養研究生:先進綠色制造技術運用能能力;產品制造生產線管理與運用能力;數控等先進裝備控制與運用能力。
2．6空間機構及機械系統設計與實踐子平臺通過先進傳動裝置的學習和拆裝，使學生了解、學習高性能諧波減速器等國外先進傳動裝置的原理、設計方法、結構和工藝;由學生利用基本元部件設計并構建機械系統，如多自由度關節串聯機構和行走機構等。根據學生自己構建的機械系統，運用機構設計與動力分析軟件建立虛擬樣機，進行仿真。學生為自己構建的機械系統配備運動控制系統，利用計算機和PID控制來控制交、直流伺服系統，實現其構建的機械系統的預期運動目標。
2．7數控運動控制綜合實踐子平臺以機床運動形式為主要控制目標，運動控制為主，順序控制為輔，訓練學生機電系統計算機控制能力。實踐子平臺以單軸運動模塊為基本單元，可搭建一軸、兩軸和三軸運動控制系統?？刂葡到y采用PC-Base運動控制控制器為核心，交流伺服系統為基礎，形成一個開放式的、學生可實際搭建的(包括內部控制軟件)實踐系統。
2．8液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應用實踐子平臺該實踐子平臺對學生進行流體傳動與控制重要基礎和綜合應用的訓練。平臺包含豎直液壓伺服搬運、水平液壓傳動搬運、氣動插拔銷三套子系統，訓練學生:流體傳動與控制系統總體方案設計能力、液壓伺服系統(位置和力及其切換)設計調試能力、液壓傳動系統設計調試能力、氣壓傳動系統設計調試能力和團隊協作能力。
3校內實踐基地的實踐教學體系
在校內實踐基地硬件平臺構建的基礎上，結合應用型研究生培養方案，構建了校內實踐基地的實踐教學體系，根據兩類平臺的特點，結合培養目標，依托實驗平臺下設的4個子平臺建設了一門具有特色的實驗課程“機械工程學科應用型研究生綜合實驗”，綜合實驗課程在內容設置上立足機械工程學科的主干課程，從機械工程一級學科的角度去組織實驗教學的內容，規劃建設的實驗項目既是對若干門學位課程內容的深化和提升，又是對某門課程課內實驗的強化，支撐研究生培養計劃中2學分的實踐教學環節，可以完成總計66學時的實驗教學，根據課程的設置和培養計劃，要求研究生從中選擇22學時進行本門課程的實驗教學，以加強碩士研究生現代實驗方法和技能的訓練和提高。在教學體系的建設上，實踐平臺是對實驗平臺的進一步深化和運用，目的是注重學生自主實踐能力的訓練和培養，實踐內容的設計充分體現出開放性和探索性，學生利用平臺所提供的基本元件和模塊，根據給定的技術參數和指標，自行搭建系統，獨立完成相應的實踐訓練項目。結合實踐平臺的硬件設備，建設了一門面向全院碩士生的實踐課程“機械工程綜合實踐”，以獨立實踐課程的形式來實現校內實踐基地的實踐教學功能，使本領域的應用型研究生能夠經歷一個相對完整的機械系統設計、制造、檢測和控制的工程應用過程的基本訓練，支撐研究生培養計劃中的實踐教學環節，根據課程的設置和培養計劃，要求研究生從中選擇若干實踐項目進行實訓，培養學生的實踐創新能力。依托校內實踐基地開設的兩門實驗實踐課程，初步確定了機械工程領域應用型研究生的實踐教學體系。解決了應用型研究生培養方案中實踐教學環節薄弱的問題;確立了實踐教學環節的主體地位，以獨立的課程形式來加深課堂理論知識的理解，提高創新實踐的能力，滿足機械工程學科研究生培養方案中實踐環節的教學計劃，為進一步的分類培養模式改革提供實踐。
數控加工技術與傳統的加工技術不同，數控加工技術需要在數控機床上對機器的零件進行精細地加工技術，該技術需要運用到機械加工和數字信息控制零件方法，而且數控加工這種技術，能夠廣泛地運用在各種復雜的零件上，應用的領域非常廣泛。數控加工技術還具有精密度高的優點，對零件的加工精細。在數控加工過程中運用到的數控機床，是一種應用計算機來進行控制的機床，數控系統又控制著數控機床，數控系統能夠根據程序員對零件的材質、加工要求等規定的要求進行程序編輯。
一、復雜曲面數控加工中的技術
隨著社會的高新科學技術的發展，在航空、造船、汽車等交通領域中，對零件的加工要求逐步的提高，人們要求的零件越來越精細與精確，因此，復雜曲面數控加工技術得到了快速的提升。由于數控加工技術應用廣泛，該技術可以應用在已有零件的復制、受損零件的還原、新零件的設計等等方面，因此，數控加工技術包含了方方面面的技術，如：獲取數據的技術、曲面匹配的技術等。
數控技術是一種運用數字來對某一工程的全過程進行有效地控制，并且能夠達到機械自動化的目的的一種新型技術。該技術能夠機械中的方位、角度、長度、速度等的物理量進行機械化控制，數控加工技術伴隨著高級數學的研究而發展。在數控技術加工中，需要運用到數控機床進行對數控系統進行操控，然后數控機床又是根據操作者的編輯來進行操控的，在數控機床內部中，機器內部會自動地對操控著輸入的數據以及規定進行系統的數據計算、數據轉換等復雜的工程式的操作，最后再通過一系列的機器自動操作，對需要加工的零件進行制造，來完成這一零件加工的過程，即數控加工過程。數控技術一般分為數字控制、計算機控制、直接控制和微機控制。這幾種數控技術都是通過不同的機器來實現對數字的控制欲數字的轉換的過程。
二、數控加工技術的特點
數控加工技術的發達與否是一個國家的工業發展的情況的標志，因此，一個國家的工業是否發達，與該國家的數控技術的發展是密切相關的。那么數控加工這種技術為什么會占有如此重要的位置呢？以下讓我們一起了解一下數控加工技術具備的各種優點。
（一）機械自動化
數控加工技術是一種全自動化的高科技的技術，運用對數字的控制進行機械自動運行的技術。在數控的加工過程中，操作者的工作量非常的簡單與便捷，操作者只需要在數控系統中按下規定的數據，對零件進行裝卸以及定時的給機械換道具，并且在過程中進行監督。機械的自動化，可以大大地減少工業員工的工作量，減輕了員工們的工作負擔，給人們帶來了許多的方便。在工業的生產過程中，運用數控加工技術，可以使復雜的手工操作過程變得簡便許多。
（二）精確度高
運用數控加工技術對工業生產中的零件進行加工，能夠在加工的過程中進行很精確地計算，由于數控技術的機械化，計算非常精確，從而能夠確保產品的高度精確，在很大一定程度上，滿足了人們對產品的高度精細的要求，該技術的精確度高，不僅保證了零件的精細程度，而且為大型機器的制造奠定了堅實的基礎。
（三）工作效率高
由于數控加工技術在運用數控機床加工能夠在一次的裝卸中同時對多個零件的表面進行加工，就僅此這一個步驟，就比人工的操作快了許多，在數控加工過程中，還在許多過程上的效率高，如：數據的檢測、劃線等方面。這種數控加工技術大大地縮短了零件的加工時間，這也很大程度上方便了人們，為工業生產的員工減少了工作的壓力。
（四）用于創新產品的研制
在數控加工技術中，操作人員不要太多的制造過程，只需要對機器中的數據進行高級編輯就能夠快速地制造出一種新型的產品出來，因此，運用數控技術生產出創新的產品，就比以往降低了一個等次，變得容易了許多。
雖然，運用數控技術進行零件的加工具備了很多的優點，但是這種技術也具有一些不足之處，如：數控技術的投資大、工業生產風險高、數控系統的維修要求高、運行數控機床時遵守的規則繁瑣等缺點。數控技術的這些缺點也成為了該技術在工業生產中得不到推廣的主要原因，許多企業家不愿意投資大筆的錢財在工業生產中，從而放棄了數控技術的這種新型加工技術，從而，在一定程度上，限制了數控技術的發展。
三、復雜曲面數控加工技術的應用
數控加工技術在許多的領域里都可以應用得到，不單單對復雜的曲面上可以應用，在許多的零件中需要應用數控系統這樣的大型機器才可以進行，面向各個領域的高科技術，數控技術的發展獲得了很大的提升，如今，在工程上的數據的獲取技術子航空、航天等方面也得到了很廣泛的應用，曲面的匹配技術也應用在了許許多多的方面，如：建筑設計上的各種家具的相互匹配等。由于零件的配置應用在人們生活中的方方面面，在汽車里，會有零零碎碎的零件，在飛機中、航船中等等的大型機器當中，也是由零件構成的。總之，數控加工這種先進的技術，在以后具有很大的發展潛能，且應用十分的廣泛。
（一）數控技術在交通行業中的應用
數控技術最早就是運用在機器中的零件的制造當中，隨著數控技術對零件的加工過程應用得越來越多，在汽車、船舶、航空等交通運輸行業中，交通工具的內部的構造的零件中，開始廣泛地使用數控技術，對繁瑣、眾多的細小零件進行精確地加工，在數控加工中，大到可以加工交通工具的發動機，小到可以加工一個細小的螺絲。因此，在現今的數控加工技術，已經普遍地應用于交通工具的制造當中。
（二）數控技術在軍事裝備中的應用
數控技術的應用，不僅僅局限在交通生產方面上，海能夠推廣到軍事裝備的制造當中。許多國家的軍事上的武器，已逐步地需要運用數控加工這種技術。這一技術之所以能夠應用于軍事武裝上面，最主要的原因在于該技術制作的精確性高，許多國家考慮到武器對國家的國防的重要性，制造出一種高度精確精細的武器成為了首先需要解決的問題，運用數控技術又恰好的符合了制造精確的零件的要求，而且，制造出一種精確度高的武器，也能很好地保證了武器的安全性與使用性。
（三）數控技術在通信行業中的應用
如今的計算機產業、手機通信的產業以及電視機產業當中，大多需要運用到一種含有納米技術、超精技術的高科技的精細制造配置。這些通信產品的內部的精細構造中，許多的零件需要有高度的精細與精確性，數控加工技術在很大地程度上滿足了制造通信產品中的這一要求，運用數控技術加工通信產品的零件，將會成為通信生產行業的一大趨勢。
（四）數控技術在醫療設備上的應用
醫療行業當中，數控技術將能夠應用于現代的一些機械化的醫療器具當中，現在醫院里的一些高科技的診斷設備實際上都應用了數控技術，這些設備的應用大多數是運用了數控技術當中的數據監測的技術，利用了數控技術的獲得準確數據的特點。使得數控技術在醫療設備上得到了應用。
（五）數控技術在印刷行業上的應用
在印刷行業中，印刷機器的內部構造同樣可以應用到數控加工這種技術。該行業運用數控技術，主要利用了數控技術的耗時少的特點，在相同的時間內，運用了數控技術的印刷機器比傳統的印刷機器的工作效率要打很多，使印刷術在短暫的時間內得到最大量的工作量，滿足了人們對時間觀念上的要求，從而，使數控技術能夠在印刷行業中的得到了廣泛地應用。
數控技術的應用不僅僅局限在以上的行業當中，該技術甚至能夠滲透到人類的生活的方方面面當中，由于數控技術的運行方便的特點，現代的紡織業、包裝業等等的行業當中也看可以運用到數控這種技術，在簡單的行業當中也能很好的運用數控技術。在以后的手工產業當中，主要由數控機床來進行操控，見見地取代人工的手工制造業，方便人們的生活，減輕人們的勞動力。
四、總結
本論文主要對數控加工技術進行簡要的陳述，讓讀者能夠對數控技術有了進一步的了解，并且通過介紹數控技術的優勢所在，向人們推廣這種數控加工技術，向各大企業家推薦現今的數控技術是值得大家投入發展的技術，最后，再深入地介紹數控技術在各個行業中的廣泛應用，說明了數控技術的應用的領域是非常廣闊的，是一種非常有用的技術，是產品生產中的很有必要的一門技術。
參考文獻
[1]楊勝培.復雜曲面數控加工若干基礎技術研究[J].湖南大學，2010（16）：56-66.
[2]樊文剛.復雜曲面寬行數控加工理論及其應用研究[J].北京交通大學，2010（03）：23-29.
[3]樊文剛，李建勇.復雜曲面寬行數控加工理論及其應用研究[J].機械工程學報，2013（13）：84.
1推行導師團隊模式的現實需求
長期以來，我國研究生培養實行導師負責制。導師的職責從研究生的招收與錄取中就開始體現，直到研究生培養方案的制訂、研究生部分課程的講授、研究生科學研究和學位論文的指導。由于導師負責制的責、權、利明確、清晰，在研究生培養中起到了關鍵性作用。
自2000年起，我國的研究生招生規模每年都以20%～30%的速度增加[1]。而作為研究生培養者的導師資源卻沒有快速增長，指導教師數量無法滿足研究生的培養需求，導師與研究生比例失調，阻礙了研究生培養質量的提高。
與此同時，隨著科學技術的發展，學科之間的聯系越來越緊密，學科的交叉、滲透日益突出。計算機學科是一個新興學科，發展速度快，應用領域廣，學科交叉和滲透就更加突出?！敖馃o足赤，人無完人”，計算機學科教師掌握和積累知識的廣度是有限的，往往限于個別研究方向，即使是最優秀的教師，也不可能成為“百科全書”式的導師。這樣一來，教師個人知識的專門化和計算機學科發展的快速化、綜合化形成了尖銳的矛盾，給傳統導師負責制帶來了挑戰。
在這種情況下，推行導師團隊模式成為新時期計算機學科研究生培養的客觀需求。研究生導師團隊，是由少數知識互補而又相互關聯、為實現特定目的而承擔相應責任的研究生導師組成的小組[2]。研究生導師團隊具有鮮明的特點。一是成員互補。導師團隊不是高學歷、高職務教師的簡單疊加，它由不同年齡、性別、職務的導師組成，他們各自擁有不同的個性特征、成長經歷、知識結構和研究方向，因而有利于拓展思維，開闊視野，發揮團隊的互補優勢。二是分工協作。研究生的培養不是單個導師所能完成的，而是基于團隊成員，具有互補性，通過團隊成員間的力量整合、通力協作實現的[2]。
2導師團隊模式的優勢
2.1提高研究生培養質量的源泉
導師團隊模式是提高研究生培養質量的源泉。不同知識背景與學術專長的導師組成的導師團隊，改變了過去單一導師指導下帶來的知識面不寬、專業領域過窄的缺陷。導師團隊由不同學術背景、成長經歷、學術風格、思維模式的導師組成，每位導師都有自己獨特的研究視角、研究內容和研究方法。筆者所在的團隊中，每個成員都有自己的突出研究方向：有的成員專門研究本體和語義技術，有的成員研究煤礦大型設備的故障診斷，有的成員則研究數據挖掘。研究生可以從每位導師那里接觸到相關學科不同的研究方向，甚至跨學科的有關知識，拓展知識面；研究生還能從學習內容、科研方法等方面吸收每位導師的精華，擺脫導師負責制下的思維定式，開闊學術視野，拓展研究思路，促進學術創新[2]。
導師團隊模式還有利于團隊精神的培養。在導師團隊的共同指導下，研究生在一個群體性研究隊伍中從事科學研究活動，每一個學生不再局限于狹隘的“師徒”關系中，其努力都是在為提高整個團隊的學術影響力作貢獻。久而久之，學生將在潛意識中積聚團隊意識，透徹理解合作的力量，產生集體榮譽感。
2.2進行導師學術交流的紐帶
導師團隊不僅有利于提高研究生的培養質量，而且是導師間學術交流的紐帶，導師能通過學術交流提高自身的學術水平。有了導師團隊作交流平臺，有了實力雄厚、知名度較高的學術帶頭人，便可以形成良好的學術氛圍，每一位成員都將成為受益者。年輕導師有激情和活力，思維敏捷；中老年導師思想成熟、基礎扎實，兩者相互補充和促進，共同進步。導師團隊可以充分發揮老專家“傳、幫、帶、導”的作用，培養一批高水平的研究生導師，尤其是青年教師，在“學生”與“導師”雙重角色的快速、反復轉換過程中，其綜合素質將得到快速提升。筆者所在團隊來了一個新成員，博士期間專門研究本體和語義技術，我們通過和其交流，拓展了知識面、開闊了視野，收益匪淺。我們將本體和語義技術引入到各自的研究方向中，收到了很好的效果。
2.3實現學科交叉的有效途徑
導師團隊模式是實現學科交叉的有效途徑。以計算機學科為例，要想使計算機技術在煤礦生產自動化方面發揮作用，我們還必須熟悉機電工程、工業控制和自動化等，進行學科交叉研究。當代工程技術和科學研究問題往往具有跨學科性質，單一學科的研究方法難以解決相關問題，需要組織不同的學科，從不同的角度，用不同的思維方式，集成不同的研究手段來解決。導師團隊成員具有不同的學科背景，采用導師團隊模式指導研究生，將研究生置身于多學科環境中進行培養，有助于理論知識、研究方法、思維方式的交叉和綜合集成。鼓勵和引導研究生從事多學科交叉研究，加深研究生對不同領域的了解，而合理、適度、持續的學科互動有助于形成學科之間的協同效應。通過吸收各學科精華，集各學科特長，可以發現新的行之有效的方法，提高研究生的創新能力。
3實施導師團隊模式的保障性措施
3.1建立完善的梯隊結構
要完善導師團隊的組成結構，導師團隊應由不同學科專業、不同知識層次、不同專業特長的教師組成[3]。在學科和專業構成上，強調以本學科專業的教師為主、以相近和相關專業的教師為輔；在學歷層次上強調博士、碩士學位的教師相結合；在職稱層次上應以教授、副教授和講師等不同層次的教師相結合，組成一支在知識結構上相互補充的研究生指導小組；在年齡問題上，應該考慮老中青的結合，充分考慮年長者的經驗優勢，年輕者接受新知識快的優勢。另外，還要充分考慮導師團隊成員應來自盡可能多的學校，以將其他高等學校的先進思維方法融入到團隊中[4]。筆者所在的導師團隊由2名教授，5名副教授和多名講師構成，團隊成員來自中國礦業大學、西安交通大學、南京航空航天大學、同濟大學等高校，學科專業涵蓋了計算機、通信、控制和自動化等。
3.2定期舉行學術交流活動
耶魯大學每個實驗室內部都有每周一次的實驗室會議和讀書報告，所有從事研究的人員輪流報告；每學期每位研究生都必須在全系匯報一次自己的研究進展。筆者所在的團隊參照耶魯大學的做法，并根據本實驗室的具體情況做了相應的改動。首先，研究室每個研究小組內部每周進行一次小組會議，由小組內研究生輪流匯報自己最近的研究進展與讀論文情況，并展開討論。然后，每個月開一次實驗室會議，每個研究小組匯報最新的研究進展、下一步的工作計劃等。另外，團隊成員還要在新學期初開展過去一個學期研究課題的總結、匯報和交流活動。上述活動為團隊成員提供了相互學習、相互交流的機會，開闊了團隊成員的視野，拓展了知識面。為了更好地進行學術交流，每年每位研究生可以外出參加一次高水平學術交流活動。另外，研究室還不定期邀請國內外知名專家來做學術報告。
3.3健全管理制度和考核獎勵機制
“無規矩不成方圓”，健全管理制度和考核獎勵機制是團隊有效運行的保證。團隊成員為著一個共同的目標而聚集在一起，需要有相應的規章制度進行管理。一方面要明確導師的崗位職責、權利與義務。團隊負責人負責整個團隊工作的協調。每位導師應積極參與研究生的指導工作，履行學術義務，起模范帶頭作用，避免出現導師團隊虛化和流于形式的情況。導師團隊成員要相對穩定，以保證工作的連續性。研究室為每位導師提供一定的辦公場地和設施，以及必要的物質保障。另一方面還要明確研究生的權利與義務。研究生應積極參與學術討論，并按學校要求公開發表學術論文。研究生還應參與一定數量的橫向項目，提高實踐能力，積累項目經驗。筆者所在的團隊要求導師在內的所有成員在過程中必須嚴格執行論文審核程序，由導師團隊對論文進行審核，無修改意見后方能投稿，絕對不允許私自投稿。每學期課題組都會從學術研究成果和參與橫向科研項目等方面對研究生進行按績考核，根據考核結果給予不同數量的生活補助。
3.4科學處理學術分歧
每位導師都是具有獨特個性的知識分子，有自己的思維方式與學術思想。不同成員對某一學術問題產生見解分歧是難免的。一方面可以通過充分討論，尋找科學解決學術分歧的方法。更重要的，成員之間對學術觀點應采取包容、容忍的態度，容許別人有判斷的自由，科學地處理學術分歧。寬容是做學問的一種風范、一種修養、一種理念、一種精神境界。學術思想、學術成就總是在寬容的學術氛圍與尊重不同意見的自由爭鳴中誕生、形成和發展的。學術需要寬容，寬容造就學術[2]。
4結語
計算機科學技術的發展使學科聯系日益緊密，學科交叉滲透日益突出，推行導師團隊模式成為新時期研究生培養的客觀需求。筆者總結了在計算機學科推行導師團隊模式的優勢。導師團隊模式是提高研究生培養質量的源泉，是進行導師學術交流的紐帶，還是實現學科交叉的有效途徑。本文還給出了實施導師團隊模式所需的保障性措施，包括建立完善的梯隊結構，定期舉行學術交流活動，健全管理制度和考核獎勵機制和科學處理學術分歧。
參考文獻：
[1] 張靜. 優化師生關系是研究生培養機制改革的關鍵[J]. 學位與研究生教育, 2008(3):61-65.
[2] 張意忠. 論導師團隊建設對研究生培養質量的提高[J]. 江西師范大學學報:哲學社會科學版,2009,42(1):130-134.
[3] 孫政榮. 研究生培養實行導師組制的探討[J]. 浙江理工大學學報,2006,23(1):87-89.
[4] 王世杰,鄭鵬,王潔. 以規范的導師組架構提高研究生培養質量[J]. 沈陽工業大學學報:社會科學版,2009,2(4):373-376.
A Tutor Team Model for Postgraduate Cultivation
XIA Shixiong, WANG Zhixiao
2.不斷進行教學改革，探索高職人才培養模式
高等職業教育在我國發展歷史不長，辦學的現成經驗不多。四年多來，我院以轉變教育思想和更新教育觀念為先導，不斷進行教學改革，在探索高職人才培養模式和方法方面做了一些工作.
2.1制定貼近高職教育的培養計劃和教學計劃
2001年我院去“籌，建校，并經教育部定名為正德職業技術學院后，全院上下通過學習，分析國情，逐步認識到發展高等職業教育是我國社會經濟發展和科教興國的必由之路.雖然我們認為，就培養層次來說，高職教育不應該僅僅是?？?，也應該有本科和研究生培養層次，但是當前我們必須面對現實，立足高職，辦好?？茖哟蔚母呗?，把培養高等技術應用性專門人才作為學校的根本任務.就這樣，我們以較快的速度，結束了“本科壓縮型”的辦學模式，從大眾化高等教育的質量觀和高職教育的培養目標出發，從制定培養計劃和教學計劃入手，逐步貼近高職教育.經過幾年的探索和實踐，在我院新制仃的培養計劃和教學計劃中，不以學科教育為核心，不追求學科體系的完整性，強調根據專業培養目標所對應的職業崗位群所需要的綜合能力的培養，注重職業崗位培養的科學性、系列性和綜合性.改變由普通高校延襲過來的“公共課和基礎課、專業技術基擠出課和專業課”的課程體系，建立比較適合于高職教育的“公共課和基礎課、職業技術基礎課和職業技能訓練課”的新課程體系。除公共課和基礎課外，要求在職業技術基礎課和職業技能訓練課中，理論教學與實踐性教學環節的學時數之比為1:1。強調理論教育的實用性與針對性，以“必需”、“夠用”為原則，不注重公式的論證與推導，重點講清概念和應用方法。在整個教學過程中，突出職業技術技能及實踐性環節的培養與訓練、實訓教學貫穿整個教學的全過程.將課程設計改為實訓，把畢業設計(論文)改為畢業實習與實訓，學生完成這些實踐性教學環節后，結合實訓(實習)的內容和所學的知識，寫出畢業實習或實訓報告。
2.2重視提高學生的素質
在每屆學生的培養計劃中，明確指出了包括政治素質、文化素質、業務素質、身體心理素質在內的人才培養的規格，把軍訓、革命傳統和愛國主義教育、社會實踐活動、人文公共選修課、艱苦創業、敬業愛崗教育、法制教育、校園文化建設等列為綜合素質培養的主要內容。學校經常舉行各種報告會，組織體育運動會、體育比賽、聯歡會、知識競賽、演講比賽、辯論會、文化月等各類文化體育活動;開設詩詞鑒賞、音樂欣賞、書法藝術、攝影藝術、普通心理學、公共關系學等20多門公共選修課?！墩聦W院大學生詩作二百首》收集了“詩詞鑒賞”課學生習作的部分作品，其中有48首分別在省市詩詞刊物上發表，由于校園詩教成績突出，我院被評為江蘇省校園詩教先進集體;與雨花臺烈士陵園、江寧區人民檢察院、理工大學等單位共建愛國主義教育基地、法制教育基地和國防教育基地，步行2個小時到雨花臺掃墓已經成為每個學生的必修課;每年假期社會實踐結束后，都要將優秀論文匯編成專集，交流學生社會實踐的心得體會;以上活動，對提高學生的綜合素質，建設優良校風、學風起到了重要作用。
2.3面向社會需求設置專業
我院剛開辦時，只有‘6個專業。隨著學校規模的擴大和招生數量的增加，逐年增加了一些新專業。在設置新專業前，堅持進行人才市場和用人單位調研，按照社會需求和我院自身的辦學條件(師資和教學設施等)設置專業。目前，全院共有工、管、經、文、藝各類專業共19個(2004年將增加到23個)，其中工科類專業占58%，滲透到工科和管理類的信息技術〔JT)專業共有9個，學生數占全院學生總數6既以上。這些專業，教學投入大，辦學成本高，但是，市場需求和就業出路都比較好，我院不但堅持設置這些工科和信.息類專業，同時決心辦出自己的特色。.當我們通過調研了解社會上現代物流管理人才需求量較大時，2003年新增了這一專業，共錄取新生151人，大大超過了原定的100名招生計劃。在此同時，信息管理系還在三年級現有學生中分流了86名學生培養現代物流管理人才，以適應市場急需。社會科學系2003年推出的復合型專業一一國際貿易與國際經濟法專業受到了考生的歡迎，共錄取新生190名，大大超過了原定的80名招生計劃。對于就業前景好、但還未被考生和家長看好的一些專業，如數控技術及應用(機電一體化)、電氣技術及自動化(建筑電氣技術，建筑智能化)專業，學校仍積極扶持，加大投入，建設數控加工、數控編程和綜合布線等實驗室。在招生時增加宣傳力度，2003年這兩個專業錄取的新生數比往年翻了一番。
2.4從學生的實際出發，因材施教，實施多元化培養
我院屬于專科第二批錄取的院進入正德的多分，考成績達到5的生的入學成績為400分左右，不少學生則剛剛達到省控線(300分或280分)。面對差距如此懸殊的學生，如何將他們培養成才，這是一件十分困難的事。這幾年我院采取的方針是:從學生的實際出發，因材施教，實施分級、分班教學和多元化培養。芍’、又新生入校后，學校對他們的數學和英語能力進行摸底測驗，并在此基礎(2/3為普通班，1/3為快班)牛和分行分級班(分成小班)教學，讓學習基礎較好的學生能‘吃飽”、“吃好”;學習基礎差的學生也能在原有的基礎上有較大的提高，達到高職的基本要求。爭子務婦和婦解趁斷悶陽睡書七降_級或者轉專業學習，一學校規定，學生在校竹最長學一習年限辦介冉從在2002年全省高等數學競賽(大專組)中，我院共有23名學生獲得一、二、三等獎。其中陸亞明同學名列全省第一。在2003年的全省?？朴⒄Z應用能力考試中，我院94%大二學生參加A級考試，通過率達到“.2%，超過全省高職?？圃盒級通過率近12個百分點。此外，在2003年的全省專轉本統一考試中，有1171人英語上線，占年級總人數的“%，即該年級2/3學生的英語水平達到江蘇省教育廳專轉本英語統考的單科上線要求，這也從另一個側面反映了我院英語教學的質量。2001年起江蘇省教育廳實行“專轉本”專轉本比例(專轉本學生數與年級學生總數之比)分別達到，8•88%、30•，8%和，6•79%，}、共有852名學生分別轉入南京大學、南京叫、卒航天大學、南京師范大學、中即達友擬菱州主蘭等高校進行本j生縫泰J許多考生積極報考正德學院，專轉本率高是他們的重要選擇理由之一。幾年來，我院的指導思想是，一方面要適應考生和家長的需要，搞好專轉本工作;另一方面又要堅持面上高職教育不偏離方向。為此，我們采取措施面上教育和專轉本輔導兩條線分開抓，僅僅在考前安排周末時間組織專轉本輔導，盡量減少專轉本對正常教學的沖擊。事實證明，專轉本率高了，對建設優良校風和學風，提高人才培養的質童起到了積極的作用.
2.5高起點、高投入、高水平建設校內實驗、實習、實訓基地
為了加強實踐性教學環節，把培養學生技術應用能力作為主線貫穿三年教學的全過程，我院從開辦起，就十分重視校內實驗、實習和實訓基地的建設，切實加強實踐能力的培養。三年中，學校先后建成高起點、高水平的計算中心、電工電子實驗中心、計算機實驗中心、信息管理實驗中心、藝術設計中心、機電實驗中心、網絡信.息中心、電教中心等8個校內實驗、實習、實訓基地。全院教學用計算機共有850臺(每5名學生一臺計算機)，多媒體教室23個，多媒體語言學習系統3個(座位232個)，為學生創造了良好的實踐教學環境。以能力培養為主線進行實驗教學改革。不少課程實行實驗單獨設課、單獨考核;減少驗證性實驗，增加應用性實驗;增開實訓課;開展第二課堂活動.在新一輪教學計劃中，從學生的實際情況出發，將傳統的課程設計改為實訓，畢業設計改為畢業實習和畢業實訓。除公共課和公共基礎課外，實踐性教學環節時數與理論課教學的時數比接近電工電子實驗室于2003年1月通過江蘇省教育廳合格評估，這是我省民辦高校第一個通過省廳評估的基礎課教學實驗室。籃球場、6個排球場以及乒乓球、健美健身活動中心.2003年學校又化400萬元新建塑膠跑道、人工草皮運動場，為學生創造良好的體育運動條件。我院五層大樓圖書館建筑面積為4500平方米，館藏各類圖書40.3萬冊。2001年高速寬帶網開通，師生可以方便地上網瀏覽各種信息和資料。
2.6加決雙師型教師隊伍建設
建校初期，我院教師大部分來自南京地區高校，他們有扎實的理論基礎和豐富的教學經驗，但是對高職教育還缺少經驗;當時招聘的年青教師，大多是剛剛畢業的本科生，既缺乏教學經驗，又缺少專業實踐和實際工作經驗。為此，我們從高職教育培養應用性專門人才的要求出發，努力加快雙師型隊伍建設。近三年中;先后引進了近20名四十歲左右的雙師型人才，他們目前已經成為各個專業的骨干;為青年教師開辦碩士研究生班，提高他們的基礎理論水平;組織青年教師到企業接受鍛煉和培訓，參加全國高職高專師資培訓班;為每個剛工作的青年教師安排指導教師，并制定兩年培養計劃;組織青年教師開展科研和教學研究活動，鼓勵青年教師參加省市和全國的學術活動;為青年教師傳授教學方法，開展青年教師教案、課件和授課競賽等，從各個方面加快雙師型教師隊伍建設，促使青年教師迅速成長.
2.7加強職業技能培養
中圖分類號:TP391.7 文獻標識碼: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
為了得到物體真實的三維模型,人們需要獲得三維物體表面的真實數據。但是,由于受到測量設備和環境的限制,物體表面完整測量數據的獲得往往需要通過多次測量完成。點云(三維數據)就是使用各種三維數據采集儀采集得到的密集數據,它記錄了有限體表面在離散點上的各種物理參量。三維曲面的重建就是依據這種密集的點云數據來恢復原始曲面,進而實現三維模型的真實重現的目的。
由于每次測量得到的點云數據往往只覆蓋物體部分表面,并且可能出現平移錯位和旋轉錯位,為了得到物體完整表面的點云數據,需要對這些局部點云數據進行整合和配準。因此,在得到點云數據之后,為了得到三維模型的原始曲面,必須要將不同角度,不同位置掃描得到的大容量三維空間數據點集轉換到一個統一的坐標系中,該技術稱之為數據縫合,即三維點云數據的配準。點云配準是點云數據獲取后的第一步處理,也是所有后續處理的基礎。因此,配準的精度將直接關系到建模精度。
1 點云數據配準算法的研究進展
一般情況下點云都是以高密度形態存在,為了有效處理各種形式的點云,根據點云的分布特征(如排列方式、密度等)可以把點云分為[1]:散亂點云,即測量點沒有明顯的幾何分布特征,呈散亂無序狀態;掃描線點云,即點云由一組掃描線組成,掃描線上的所有點位于掃描平面內;網格化點云,即點云中所有點都與參數域中一個均勻網格的頂點對應;多邊形點云,即測量點分布在一系列平行平面內,用小線段將同一平面內距離最小的若干相鄰點依次連接可形成一組有嵌套的平面多邊形。
針對上述各種形式的點云數據,在20世紀80年代中期,很多學者對其配準進行了大量研究。1987年,Horn、Arun等人用四元數法提出點集對點集配準方法。這種點集與點集坐標系匹配算法通過實踐證明是一個解決復雜配準問題的關鍵方法。1992年,計算計視覺研究者Besl和Mckay[2]介紹了一種高層次的基于自由形態曲面的配準方法,也稱為迭代最近點法ICP(Iterative Closest Point),并在此基礎上產生了許多的變種算法。ICP主要用于解決基于自由形態曲面的配準問題。但ICP算法對兩個點云相對的初始位置要求比較高,點云之間初始位置不能相差太大,并且要求兩個匹配點集中的一個點集是另外一個點集的子集。當條件不滿足,或相差太大時,會影響ICP算法的收斂結果,使得配準變的不可靠。
Chen等運用兩個曲面在法矢方向的距離來代替某一點到其最近點的距離,并將其作為匹配的目標評價函數。這一設想最初是由Potmesil于1983年提出的,它被推廣為最優加權的最小二乘方法。Masuda等對點集進行隨機采樣,用最小中值平方誤差作為度量準則,該方法在每次迭代后都需要進行重新采樣。Johnson等使用特征提取策略去除沒有啟發信息的平面點來提高配準速度,在點云數據法矢連續、突變比較少的情況下,其速度沒有明顯的提高。也有一些學者通過引入參考點的方法來實現三維點云數據的配準,這些參考點實際也是一種標簽,需要在測量前粘貼在被測物體上。此外,G.Barequet等人在幾何哈希技術基礎上采用投票機制實現了部分曲面匹配算法。還有使用卡爾曼估計子的三角片曲面匹配方法等。
2 ICP點云數據配準算法及其改進算法
ICP算法最初由Besl和McKay,提出來的時候,其原意是迭代最近點(IterativeClosestpoint)匹配算法,后來被廣泛理解為迭代對應點(IterativeCorrespondingpoint)匹配算法。ICP法實質上是基于最小二乘法的最優匹配方法,它重復進行“確定對應關系點集并計算最優剛體變換”的過程,直到某個表示正確匹配的收斂準則得到了滿足。目前,ICP算法在點云數據配準中應用相當廣泛,并且得到了許多學者的進一步研究和擴充?；贗CP算法點云數據配準過程如圖1所示:
2.1Beslhe和Mckay提出的原始ICP算法[2]
設掃描匹配過程中的參考掃描模型為Sr,待匹配的當前掃描模型為Sc,模型中的數據點個數為N。參考掃描模型和當前掃描模型間的變換矩陣為P=(p0,pl,p2,p3,p4,p5,p6)T 其中,PR=(p0,p1,p2,p3)T四元組表示旋轉偏移量,可轉化為3×3的旋轉矩陣R(PR),PT =(p4,p5,p6)T表示平移偏移量。這樣,模型間的變換矩陣可以表示為P=( PR | PT )T 。ICP算法在進行點對匹配時采用的是比較點間歐式距離的方法,而掃描模型間的變換矩陣是通過最小化歐式距離平方函數得到。
整個ICP算法描述如下:
第一步:初始化迭代,P0=( l,0,0,0,0,0,0 )T,迭代次數k,設置歐式距離均方差閥值r以及最大迭代次數Kmax 。
第二步:迭代步驟:
(1)對待匹配掃描模型中的每個點搜索其在參考掃描模型中歐式距離最近的點,生成整個掃描模型的鄰近點對集合Yk。
(2)由參考模型中的掃描點和匹配點對集合計算掃描模型間的變換矩陣Pk=(PR k | PT k )T和匹配點對間的歐式距離誤差dk。
(3)根據變換矩陣Pk=( PR k | PT k )T變換當前掃描模型Sr中的所有掃描點位置。
(4)計算變換后,參考掃描模型與當前掃描模型間的對應點對間的歐式距離誤差dk+1,并計算第k和k+1次迭代中誤差變化量。當該變化量小于歐式距離均方差閥值r或迭代次數k大于k max時,停止迭代。
ICP算法是一種迭代算法,具有很高的匹配精度。但由算法描述可知,它存在計算量較大且迭代過程可能無法收斂到全局最優解的缺陷。ICP算法最耗費時間的步驟是求解鄰近點對的過程,因為它采用的是全局搜索。為適應不同的環境并克服ICP算法自身的部分缺陷,許多研究人員對其進行了改進。
2.2ICP的改進算法
為了提高基本ICP方法的可靠性和魯棒性,從匹配點的選擇到最小二乘度量目標函數的選取等ICP匹配算法中的各個階段,許多研究者都提出了各種的優化方法,形成了相應的ICP變型算法。ICP算法的各個階段劃分如下[3]:
(1)匹配模型中進行匹配的數據點的選取采樣;
(2)兩模型中有對應關系的匹配點對的選擇;
(3)匹配點對的適當權值賦予;
(4)過濾某些錯誤的匹配點對;
(5)度量準則的選取;
(6)最優化方法的確定。
對ICP算法的改進主要集中在如下四點[4]:
(1)點集的不同選取方法。一般情況下點集的選取方法包含如下五種情況,分別是選取所有可用點作為點集;隨機選取抽樣點作為點集;采用平均抽樣方法進行點集選取;根據點的特征信息(如梯度信息等)進行點集選取;選取邊緣點作為點集。
(2)點的對應方法。點的對應方法主要有二種,一種是搜索最近點作為對應點;另一種是采用投影求交的方法確定對應點。
(3)點對的拒絕。點對拒絕的實現主要有以下三種情況:對于邊緣點的拒絕;對于對應點對中距離過大的點對的拒絕;考慮法向量的點對的拒絕。
(4)加速迭代。主要采用減少迭代次數或使用非迭代的方法來實現,作用是減少運算量,提高計算速度。
Chen和Medioni兩位學者在Besl和Mckay的經典ICP算法的基礎上進行了改進,該算法的不同之處在于改進后算法的目標函數中的距離是點到對應點出的切平面的距離。事實上,因為一開始的匹配點對通常都是不精確的,這種方法認為在這種不精確的意義下,嚴格地極小化匹配點對之間的距離平方和不能達到快速的收斂,因此它選取了到匹配點處的切平面的距離來代替點到點的距離。這種方法的好處是一開始就可以使迭代誤差很快地減小,也就是快速的收斂,但是因為它用切平面來代替真正的曲面,也就是忽略了目標函數的Hessian中的二次項信息,所以這種方法有時候會不收斂,尤其當目標物體表面曲率變化明顯時,這時,二次項信息在目標函數種占有更多的比重。事實上,這種方法是一種Gauss-Newton法,它不保證收斂,但是如果收斂,速度會比較快,是二次收斂。后來有研究者對這種方法提出了改進,加上了步長控制[5](Levenberg-Marquart方法),這樣可以保證該方法收斂,而且如果步長選取地合適,并不影響收斂速度,仍然二次收斂。此外,Mitra等引入平方距離(Squared Distance)的概念。把Chen和Medioni的改進中所忽略的二階信息做了一個理想的近似加入了迭代中,因此能保證更好的收斂性。這種方法在滿足標準假設的情況下,是一種準牛頓方法。準牛頓方法是收斂的,而且是二次收斂的。
3 結束語
近年來隨著三維掃描技術的發展,特別是三維激光掃描技術的出現,高效、快速、準確的獲取真實場景的高精度三維點云數據變得較為容易。利用這些點云數據可以恢復重建具有準確幾何信息和真實感的原始物體。本文對點云數據處理中的配準方法進行了論述。本文首先總結分析了點云數據配準算法的研究現狀,然后對其中比較具有代表性的ICP算法及其改進算法進行了具體的探討。目前,對ICP算法研究的主要集中在如何提高ICP算法的穩定性、收斂性和可靠性等方面上,通過改進搜索最近點以及計算的收斂性,來提高ICP算法的配準精度和配準速度。
參考文獻:
[1]張舜德,朱東波,盧秉恒.反求工程中三維幾何形狀測量及數據預處理[J].機電工程技術,2001,30(l):7-10.
[2]Besl P J, MeKay N D. A method for registration of3-D shapes.IEEE Trans onPattern Analysis and Maehine Intelligenee ,1992 ,14(2): 239-256.
