發(fā)布時(shí)間：2023-03-16 15:56:45
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的研究生自動化論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
施肥機(jī)的開題報(bào)告 機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的運(yùn)用
1.機(jī)械自動化簡介
機(jī)械自動化,即不借助任何人力的操作或者干擾,完全依照機(jī)械自身來對工作進(jìn)行一系列步驟的完成.機(jī)械的自動化在企業(yè)的加工生產(chǎn)中有著極為重要的意義,機(jī)械的自動化可加快生產(chǎn)原料加工處理的速度,真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約人力,提高生產(chǎn)效率的目的.與傳統(tǒng)的機(jī)械制造方式相比,機(jī)械自動化具有提升產(chǎn)品質(zhì)量、加快產(chǎn)品更新、降低成產(chǎn)成本的優(yōu)勢,對于有效縮短機(jī)械產(chǎn)品的制造周期,并提升機(jī)械制造水平起到了較大的推動作用.就當(dāng)前的機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用來看,雖然尚未實(shí)現(xiàn)其在機(jī)械制造過程中的全面推進(jìn),但其對機(jī)械制造水平提升的顯著效果已經(jīng)越發(fā)凸顯,因此,在未來的發(fā)展過程中,機(jī)械自動化必將在更大范圍內(nèi)進(jìn)行改革和應(yīng)用,以更好的滿足機(jī)械制造需求,并實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)化水平的不斷提升.
2.機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用研究
機(jī)械自動化起初是被應(yīng)用在冷加工的批量生產(chǎn)與制作中,直到20世紀(jì)中后期,才逐漸建立起可變性自動化系統(tǒng),為機(jī)械自動化在市場中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ),也提高了機(jī)械制造業(yè)在市場中的適應(yīng)能力和靈敏度.企業(yè)必須清楚他們自身生產(chǎn)發(fā)展的條件和需求,以此為參考,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù),我國的機(jī)械制造行業(yè)正在逐步邁向集成化、智能化、虛擬化與柔性化,計(jì)算機(jī)集成制造也與之聯(lián)系起來,計(jì)算機(jī)在機(jī)械制造中的集成技術(shù)已成為機(jī)械領(lǐng)域未來發(fā)展的重要趨勢之一.機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的相關(guān)應(yīng)用為：
2.1.集成化在機(jī)械制造中的應(yīng)用
對于機(jī)械自動化的實(shí)現(xiàn),主要通過計(jì)算機(jī)來完成,因此,在機(jī)械自動化的實(shí)施過程中,需要實(shí)現(xiàn)集成化以滿足機(jī)械制造需求.計(jì)算機(jī)集成化主要表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)測試、數(shù)控加工、柔性制造工藝等,通過將這些內(nèi)容實(shí)現(xiàn)集中化,可以有效提升機(jī)械制造水平,而在此過程中,還可以通過過程重組、系統(tǒng)精簡的方法實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化發(fā)展.此外,還可以加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及工程數(shù)據(jù)庫的建立,以將機(jī)械制造過程中的主要內(nèi)容與生產(chǎn)經(jīng)營活動相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過程的不斷優(yōu)化,從而進(jìn)一步提升機(jī)械生產(chǎn)效率,并不斷促使企業(yè)創(chuàng)新機(jī)械制造技術(shù),加強(qiáng)新產(chǎn)品研發(fā),以不斷提升機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)其市場競爭力的不斷提升.
2.2.智能化在機(jī)械制造中的應(yīng)用
機(jī)械智能化應(yīng)用是人工與智能技術(shù)相融合、貫通、作用而成的,是模擬技術(shù)專家的智力,來替代專家在原本的機(jī)械制造中需要完成的工作.智能化在機(jī)械制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在,其是將機(jī)械制造技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)相互融合在一起而成的一種人工智能化系統(tǒng).將智能化運(yùn)用在機(jī)械制造中,可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自主思考、自主判斷、自主決定等一系列智能化的行為.在未來的發(fā)展過程中,智能化發(fā)展已經(jīng)成為機(jī)械制造的一種趨勢,這樣不僅能夠提升機(jī)械制造效率,提升市場競爭力,同時(shí)還能夠加強(qiáng)新技術(shù)的研發(fā)及新設(shè)備的應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化水平的整體提升.
機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的運(yùn)用參考屬性評定
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2.3.柔性自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用
機(jī)械制造中應(yīng)用柔性自動化系統(tǒng)是十分重要的,機(jī)械在擁有智能化的條件下,還應(yīng)具有一定的應(yīng)變能力.只有機(jī)械制造企業(yè)具有優(yōu)良的應(yīng)變能力,才能適應(yīng)社會各種需求,并且能夠根據(jù)當(dāng)前的科技發(fā)展和市場變化及時(shí)對生產(chǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行控制和調(diào)整.柔性自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用可使其生產(chǎn)的商品更有效的適應(yīng)市場的變化,在市場分析的前提下,對內(nèi)部組織來進(jìn)行優(yōu)化的改良.
2.4.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動化的根基,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用是通過使用計(jì)算機(jī)程序設(shè)置來實(shí)現(xiàn)的,即用計(jì)算機(jī)來編寫生產(chǎn)制造中的各種程序.運(yùn)用計(jì)算機(jī)編寫機(jī)械生產(chǎn)中的各種程序可使機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)力在很大程度上得到提高.
2.5.虛擬化在機(jī)械制造中的應(yīng)用
虛擬化制造技術(shù)是一種綜合性系統(tǒng)技術(shù),虛擬化是由多媒體技術(shù)、機(jī)械制造工藝、人工智能、信息技術(shù)等多種學(xué)科相互構(gòu)成的.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)加入了CAD、CAPP等機(jī)械制造工藝和計(jì)算機(jī)作圖技術(shù),其可以對機(jī)械設(shè)計(jì)圖迅速的進(jìn)行修改,摒棄了重新在做一次新圖的麻煩.在機(jī)械制造過程中應(yīng)用虛擬化制造技術(shù)來對機(jī)械制造活動進(jìn)行模擬分析,可有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的各種問題,并予以解決,這種技術(shù)能夠有效地提高機(jī)械制造成功率、降低研發(fā)成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)競爭力.
3.結(jié)束語：
機(jī)械自動化技術(shù)的成功應(yīng)用是企業(yè)科技水平提高的重要表現(xiàn),其不僅僅帶動了企業(yè)的市場競爭力的提高,也為企業(yè)的產(chǎn)品制造打下了堅(jiān)硬的基礎(chǔ).機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用,可大大提高機(jī)械生產(chǎn)的工作效率,是產(chǎn)品質(zhì)量和勞動效率的良好把控手段,其不僅僅減少了機(jī)械生產(chǎn)的勞動力支出,也極大的縮短了生產(chǎn)時(shí)間、減少了生產(chǎn)成本.因此,在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)機(jī)械自動化技術(shù)研究,并將新技術(shù)持續(xù)應(yīng)用到機(jī)械制造過程中,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械化水平的不斷提升,并更好的滿足我國工業(yè)化發(fā)展需求.
參考文獻(xiàn)：
[1]陳玉杰.淺談機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(20)
[2]王紹平.機(jī)械自動化在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家.2013(08)
關(guān)鍵詞：芬蘭；研究生院制；博士生培養(yǎng)模式；創(chuàng)新能力
一、建立研究生院制
在國家創(chuàng)新體系的要求和促進(jìn)下，芬蘭于1995年建立了研究生院制，成為產(chǎn)-學(xué)-研體系下的核心產(chǎn)物。研究生院由教育部、大學(xué)和芬蘭科學(xué)院資助，教育部每年給研究生院撥款3600萬歐元，芬蘭科學(xué)院每年撥款400萬歐元。芬蘭研究生院雖然是借鑒美國研究生院模式發(fā)展起來的，但其實(shí)質(zhì)不同于美國的研究生院，更接近聯(lián)合式的博士項(xiàng)目，通常的運(yùn)作形式有以下特點(diǎn)：大部分研究生院是多所大學(xué)聯(lián)合開設(shè)的，其余的則是由大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合開設(shè)或者與其他國家大學(xué)聯(lián)合運(yùn)作的國際項(xiàng)目。[1]
（一）研究生院的作用
一方面，研究生院承擔(dān)了將政府、產(chǎn)業(yè)、高校和研究機(jī)構(gòu)聯(lián)系在一起的紐帶作用。傳統(tǒng)的博士生教育是高度依賴獨(dú)立研究的，研究生院的建立就是為了打破完全依靠獨(dú)立研究的模式。研究生院主要是基于網(wǎng)絡(luò)的模式，所有大學(xué)都被包含其中，對于一所學(xué)校的博士項(xiàng)目來說，它擁有另外一所或幾所合作學(xué)校，來自其他學(xué)校的學(xué)生可以在本校完成該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。除了大學(xué)外，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)也參與到博士項(xiàng)目中。此外，研究生院還與卓越中心在高質(zhì)量研究項(xiàng)目方面有著廣泛的緊密合作[2]。另一方面，研究生院承擔(dān)了高校博士生教育知識轉(zhuǎn)換平臺的角色。對于博士生和研究人員來說，積極融入學(xué)術(shù)圈（Scholarly Community）是獲得有意義學(xué)習(xí)體驗(yàn)的關(guān)鍵[3]，研究生院通過使學(xué)生融入更廣泛的學(xué)術(shù)圈，促進(jìn)知識的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新。
（二）研究生院的類型
為了充分發(fā)揮研究生院的作用，芬蘭研究生院形成了兩種主要的類型，即“跨大學(xué)或跨主題型”和“大學(xué)內(nèi)跨學(xué)科型”。前一種模式是將來自全國各地從事一個(gè)學(xué)科不同方面研究的學(xué)生和學(xué)術(shù)人員聚集在一起，專注于在已經(jīng)建立的“卓越研究領(lǐng)域”進(jìn)行研究，主要關(guān)注點(diǎn)是跟研究主題相關(guān)的，如人文藝術(shù)領(lǐng)域的國家語言研究生院和芬蘭歷史研究生院，社會科學(xué)領(lǐng)域的人權(quán)研究研究生院，自然科學(xué)領(lǐng)域的化學(xué)工程研究生院（該研究生院連接了四所大學(xué)的27個(gè)實(shí)驗(yàn)室）。這種模型的延伸（特別是生物科學(xué)領(lǐng)域）能使群集多樣化并且在區(qū)域內(nèi)相互作用?！按髮W(xué)內(nèi)跨學(xué)科型”是將來自不同學(xué)科的學(xué)生召集到一個(gè)單獨(dú)的研究生院。該模型的主要關(guān)注點(diǎn)是對學(xué)生轉(zhuǎn)換技能的培養(yǎng)。[4]
二、博士生培養(yǎng)過程
（一）培養(yǎng)目標(biāo)
為了解決芬蘭博士生教育中的問題，芬蘭在國家資格框架中明確提出了對博士生培養(yǎng)的要求。芬蘭國家資格框架有八個(gè)層級，副博士和博士學(xué)位處于資格框架的第八級[5]（見表1）。
（二）學(xué)位申請
在之前的學(xué)習(xí)中，申請人的主科目成績必須達(dá)到優(yōu)秀。在申請過程中，申請人首先要與導(dǎo)師一起完成個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃，并與申請書一同提交。這個(gè)計(jì)劃要包括指導(dǎo)計(jì)劃，導(dǎo)師和學(xué)生的責(zé)任和義務(wù)；研究、教學(xué)和資金計(jì)劃；工作計(jì)劃以及時(shí)間表，包括參加博士資格考試的時(shí)間以及公開答辯的計(jì)劃。在選取博士申請者時(shí)，學(xué)校通常要考慮以下情況：申請動機(jī)、學(xué)術(shù)經(jīng)歷、研究計(jì)劃及可行性分析、優(yōu)勢分析、碩士論文的等級以及學(xué)生背景的多樣性。獲得錄取的一個(gè)前提條件是至少有一名符合導(dǎo)師資格的教師愿意作為該申請者的導(dǎo)師。此外，申請者的研究領(lǐng)域應(yīng)該與申請?jiān)合档膶I(yè)領(lǐng)域相匹配。
（三）課程與教學(xué)
豐富的課程內(nèi)容和合理的課程結(jié)構(gòu)能夠給學(xué)生構(gòu)筑一個(gè)科學(xué)的知識體系，鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維和批判性思維，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的形成。在芬蘭博士生教育階段，學(xué)生可以自主制定一套自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。芬蘭博士生教育的重心是論文寫作，課程學(xué)習(xí)和研討會是論文寫作的輔助工具。學(xué)校會為學(xué)生提供推薦的學(xué)習(xí)計(jì)劃內(nèi)容（見表2），不同學(xué)生根據(jù)自己的研究計(jì)劃建構(gòu)自己的課程體系，因此，博士生教育階段的課程通常具備高度的個(gè)性化，但這些課程中通常都會包括方法課及參加國際會議。[7]
1.課程類型
博士生課程的核心課程，即基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，包括所學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)課程、方法課，以及相關(guān)領(lǐng)域的跨學(xué)科課程。研究生院在開設(shè)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，還開設(shè)了博士生聯(lián)合學(xué)習(xí)項(xiàng)目，為期一年，課程層次既有初級課程也有高級課程，一般分為三類（見圖1）。此外，職業(yè)規(guī)劃、管理課、教學(xué)培訓(xùn)課也是必修課程。由于教學(xué)技能也是博士生要學(xué)習(xí)的技能之一，學(xué)校會為博士生提供機(jī)會參加教學(xué)培訓(xùn)，以獲得教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。如果博士生的工作計(jì)劃中不包括教學(xué)，那么參與教學(xué)培訓(xùn)的時(shí)間不能超過博士生年工作量的5%。這些課程結(jié)構(gòu)要保證可實(shí)施性以及系統(tǒng)性，并且隨時(shí)應(yīng)對新的需求。學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)背景和需要從這些課程中選擇一部分加入他們已有的課程中。為了更好地完成本專業(yè)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以選擇支撐性課程。例如，主專業(yè)是通信工程的學(xué)生，支撐性課程可以是數(shù)學(xué)、軟件工程、電子學(xué)、科學(xué)寫作以及科學(xué)的歷史等。
2.課程特色
研究生院課程的一個(gè)重要特點(diǎn)是開設(shè)由國內(nèi)和國外大學(xué)及相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)聯(lián)合組織的強(qiáng)化課，通過這種強(qiáng)化的研究訓(xùn)練降低博士生畢業(yè)時(shí)的年齡，促進(jìn)他們在私企部門的就業(yè)，增進(jìn)大學(xué)和研究所、企業(yè)之間的合作，推動有利于創(chuàng)新的教育。[8]
（1）不同大學(xué)聯(lián)合開設(shè)課程
電子通信與自動化研究生院（GETA）是芬蘭最大的研究生院，由五所大學(xué)聯(lián)合開設(shè)，目的是培養(yǎng)在芬蘭“研究與開發(fā)”及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要領(lǐng)域（電子、通信及自動化）的研究人員。該研究生院的課程對全國博士生開放，課程主要由該領(lǐng)域的國內(nèi)外專家開設(shè)，課程開設(shè)計(jì)劃由五所大學(xué)聯(lián)合商討（見表3）[9]。
生物制品科技博士生項(xiàng)目（PAPSAT）是由七所大學(xué)聯(lián)合開設(shè)的一個(gè)博士生項(xiàng)目，由芬蘭教育部和芬蘭科學(xué)院資助，主要對林產(chǎn)品進(jìn)行研究和開發(fā)。PAPSAT和國內(nèi)其他的研究生院、森林產(chǎn)品工業(yè)研究學(xué)院以及其他國際組織形成網(wǎng)絡(luò)，增加可選課程總量，其最重要合作伙伴包括阿爾托大學(xué)的電子通信與自動化研究生院，生物煉制研究生院，芬蘭技術(shù)研究中心研究生院[10]。學(xué)生可以自由地選擇任何成員大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的不同課程，各成員大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)之間還會形成高效的實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)。[11]
（2）大學(xué)和企業(yè)聯(lián)合開設(shè)課程
傳統(tǒng)的研究員教育高度依賴獨(dú)立研究，研究生院的建立打破了完全依靠獨(dú)立研究的模式。除了大學(xué)外，企業(yè)也參與到博士生項(xiàng)目中。研究生院會與企業(yè)合作商討課程設(shè)置，企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)際的知識和技能轉(zhuǎn)換的場所，并邀請客座講師為學(xué)生進(jìn)行講座[12]。例如，GETA與諾基亞公司形成了有效的合作，PAPSAT與斯道拉?恩索集團(tuán)等相關(guān)企業(yè)有著緊密的合作。
（3）豐富的跨學(xué)科課程及可遷移技能課程
為了適應(yīng)迅速發(fā)展的跨學(xué)科研究，芬蘭博士階段增開了跨學(xué)科課程，并為學(xué)生提供可遷移技能課程，促進(jìn)不同學(xué)科知識的碰撞，從而實(shí)現(xiàn)知識和技能的創(chuàng)新，如芬蘭圖爾庫大學(xué)與都柏林大學(xué)聯(lián)合開設(shè)的生物信息學(xué)課程，圖爾庫大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)博士生項(xiàng)目開設(shè)技術(shù)科學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)課程。芬蘭研究生院明確規(guī)定要對博士生進(jìn)行可遷移技能的培訓(xùn)，因此，可遷移技能課程是博士課程中必不可少的組成部分，并面向不同專業(yè)的所有博士生開設(shè)，包括各個(gè)方面的綜合技能的培訓(xùn)，如論文寫作與展示技巧、人際交往溝通技巧、商業(yè)管理與創(chuàng)新技能等。
3.教學(xué)模式
芬蘭博士生教育的主要教學(xué)形式是小組會議、研討會以及國際會議。在國際會議中，學(xué)生有機(jī)會討論各自的研究興趣，還可以將自己的研究推廣到更廣泛的研究群體中。在這些教學(xué)形式中，學(xué)生可以得到資深學(xué)者以及同輩學(xué)者有建設(shè)性的反饋，并且可以獲得新的合作機(jī)會和網(wǎng)絡(luò)，這些經(jīng)歷還可以幫助學(xué)生克服挑戰(zhàn)，如對研究職業(yè)的困惑、研究過程中的瓶頸，使學(xué)生變得更自信。
（四）導(dǎo)師指導(dǎo)方式
導(dǎo)師和學(xué)生的合作模式直接影響學(xué)生創(chuàng)新能力的形成。芬蘭博士生導(dǎo)師的作用主要是協(xié)助學(xué)生制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，幫助學(xué)生融入學(xué)術(shù)圈；確定學(xué)生應(yīng)該掌握的知識和技能，并對學(xué)生選課提出建議（如方法課）；定期與學(xué)生見面，為學(xué)生提供指導(dǎo)和反饋，與學(xué)生一起更新學(xué)習(xí)計(jì)劃，引薦學(xué)生進(jìn)入合適的研究小組，以幫助學(xué)生與其他研究人員及成果使用者之間建立合作網(wǎng)絡(luò)；每年對學(xué)生的研究進(jìn)展進(jìn)行匯報(bào)，幫助學(xué)生申請資助金。
博士生教育階段的導(dǎo)師制通常是隱含式的學(xué)徒制，一種是“學(xué)生-導(dǎo)師”組合，一種是研究團(tuán)隊(duì)的形式。在自然科學(xué)研究領(lǐng)域，學(xué)生通常會積極參加導(dǎo)師的項(xiàng)目研究或者與其他資深研究員的討論。他們的論文寫作通常也是基于導(dǎo)師的研究項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室工作或者田野研究。通過研究項(xiàng)目的研究方法以及設(shè)備，學(xué)生可以接觸到共享的知識、資源以及研究團(tuán)隊(duì)的技能。在芬蘭，每名博士生至少有一位導(dǎo)師，如果一名學(xué)生有幾位導(dǎo)師，那么每位導(dǎo)師的職責(zé)要在監(jiān)管計(jì)劃中明確規(guī)定。由于芬蘭博士階段課程和教學(xué)的跨學(xué)科性特點(diǎn)，一些項(xiàng)目的學(xué)生會由兩個(gè)不同學(xué)科的導(dǎo)師聯(lián)合監(jiān)管；與企業(yè)有緊密聯(lián)系的博士生項(xiàng)目通常還會被分配企業(yè)導(dǎo)師。導(dǎo)師每年要對博士生的個(gè)人計(jì)劃進(jìn)行檢查評估。學(xué)生每年要遞交最新的研究計(jì)劃以及進(jìn)展報(bào)告，然后與導(dǎo)師組進(jìn)行討論。博士生項(xiàng)目委員會負(fù)責(zé)組織每年的評審，該報(bào)告內(nèi)容（不評分?jǐn)?shù)）將會記錄在學(xué)生注冊材料中，以保證該學(xué)生學(xué)籍處于正常狀態(tài)。如果導(dǎo)師監(jiān)管或者論文出了問題，首先應(yīng)該聯(lián)系的是協(xié)調(diào)人員以及博士生項(xiàng)目委員會。除了每年的評審報(bào)告，博士論文的進(jìn)展也會接受論文顧問委員會的檢查。該委員會由外部專家組成，并會定期開展檢查工作，每個(gè)院系可能還會有自己的監(jiān)管機(jī)制。
學(xué)校對導(dǎo)師監(jiān)管過程中出現(xiàn)的問題設(shè)置了詳細(xì)的解決程序。為了對導(dǎo)師進(jìn)行監(jiān)督，學(xué)校通常會成立監(jiān)管小組，監(jiān)管小組成員通常是導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)以外的教師，如來自其他學(xué)校、企業(yè)以及研究機(jī)構(gòu)的相關(guān)人員，而且研究生院會對導(dǎo)師進(jìn)行培訓(xùn)。
（五）考核評價(jià)
博士階段的考核包括博士資格考試（Prelims）、每年召開一次的委員會會議（Committee Meeting）評審以及論文的公開答辯（Public Defense of Dissertation）。每年召開的委員會會議是對學(xué)生的科研和畢業(yè)論文進(jìn)度及存在的問題進(jìn)行審核，每次會議必須提交一份審核報(bào)告（見表4）。[13]
芬蘭博士生培養(yǎng)的質(zhì)量保證是導(dǎo)師和相關(guān)教職員工的主要責(zé)任，而這個(gè)過程主要的關(guān)注點(diǎn)是學(xué)術(shù)論文的評審。論文寫作是培養(yǎng)和體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)，嚴(yán)格、科學(xué)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和過程才能促使高質(zhì)量論文的形成。芬蘭國務(wù)委員會（Council of State）的法令對博士論文形式提出了總的要求。在正式答辯前首先要進(jìn)行預(yù)審核，預(yù)審核前監(jiān)管小組或者研究生院內(nèi)部（博士生教育委員會或者本專業(yè)教授小組）要保證預(yù)審核所需的論文稿件已經(jīng)準(zhǔn)備好。預(yù)審核員必須是講師級別以上的獨(dú)立專家，本校本專業(yè)的研究員不能擔(dān)任預(yù)審核員，監(jiān)管小組成員中具有答辯論文監(jiān)管任務(wù)的或者其他具有利益沖突的人員都不能擔(dān)任預(yù)審核員。在公開答辯期間，參加答辯的人員包括院（系）邀請的其他大學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的教師和博士生。在公開答辯時(shí)，參會者可以對任何問題提出質(zhì)疑，表達(dá)自己的觀點(diǎn)。[14]
三、結(jié)語
芬蘭博士階段創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心是建立了基于網(wǎng)絡(luò)模式的研究生院制。研究生院與科技園、研究型小型公司、芬蘭支柱產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)研究中心、國家技術(shù)中心、芬蘭科學(xué)院、芬蘭技術(shù)研究中心、國內(nèi)外高校等建立了廣泛的聯(lián)系，為培養(yǎng)模式環(huán)節(jié)中知識的轉(zhuǎn)換和創(chuàng)造搭建了橋梁。在該制度的作用下，培養(yǎng)模式體現(xiàn)了“跨學(xué)?！薄翱鐚W(xué)科”“產(chǎn)-學(xué)-研相結(jié)合”的特點(diǎn)，為博士生整合了學(xué)科最優(yōu)秀的師資和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)置了以培養(yǎng)“獨(dú)立科研能力”和“可遷移能力”為核心的課程體系，從而促進(jìn)博士生創(chuàng)新能力的生成。
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關(guān)鍵詞：學(xué)位論文；電子版；TPI
中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）05-0178-03
圖書館是文獻(xiàn)信息資源的集散地、是收集、整理、保存、和傳播文獻(xiàn)信息的科學(xué)、教育、文化機(jī)構(gòu)。高校圖書館作為我國高?，F(xiàn)代化信息傳播媒介的重要組成部分，處在社會信息化浪潮的前沿，擔(dān)負(fù)著信息資源建設(shè)的重要任務(wù)，其中研究生學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與完善則是衡量學(xué)校教育教學(xué)、科研水平的標(biāo)尺，是反映圖書館館藏特色和服務(wù)水平的重要內(nèi)容。本文以我館為例，從以下幾個(gè)方面探討研究生學(xué)位論文的管理現(xiàn)狀、存在問題以及解決辦法。
一、研究生學(xué)位論文建設(shè)的重要性
研究生學(xué)位論文是研究生為獲得學(xué)位而完成的一種學(xué)術(shù)成果，具有較高的創(chuàng)新性和開拓性，其專業(yè)性強(qiáng)、信息量大、情報(bào)價(jià)值高，是一種集學(xué)術(shù)價(jià)值、研究價(jià)值、和收藏價(jià)值于一體的科技文獻(xiàn)。
研究生論文數(shù)據(jù)庫的建設(shè)不僅反映出高校自身的學(xué)術(shù)特點(diǎn)，更是高校中獨(dú)一無二的特殊、珍貴資源。
二、我館學(xué)位論文收集與使用現(xiàn)狀
我館的研究生紙本學(xué)位論文收取工作已經(jīng)持續(xù)多年，但學(xué)位論文電子版的收集工作2003年才開始試運(yùn)行，2004年全面展開。圖書館采用清華同方公司的TPI系統(tǒng)完成學(xué)位論文電子版的收繳、加工工作，2003～2011年累計(jì)收集論文電子版2269篇，2003～2011年論文收集率均達(dá)到98%以上。讀者不但可以查閱紙質(zhì)版學(xué)位論文，還可通過訪問我館網(wǎng)站，查看電子版的學(xué)位論文。電子版學(xué)位論文的收集，不但大大提高了學(xué)位論文的利用率，而且更重要地是對全校師生的研究提供了重要的參考價(jià)值。
三、學(xué)位論文提交過程、存在問題、解決辦法
1.TPI系統(tǒng)論文提交、加工流程（如圖1）
2.提交存在問題及解決辦法
TPI在線提交功能使得論文資料收集工作實(shí)現(xiàn)了自動化與數(shù)字化。但是，由于畢業(yè)生初次使用TPI系統(tǒng)，對提交流程不熟悉，有些學(xué)生甚至表現(xiàn)出不理解、嫌麻煩的態(tài)度。還有些學(xué)生已經(jīng)開始在外地工作，我館系統(tǒng)只能在校園網(wǎng)上提交，收集這部分論文難度加大。另外，在學(xué)位論文提交集中時(shí)期，提交論文數(shù)量突然劇增，網(wǎng)速會相應(yīng)下降，系統(tǒng)也開始不穩(wěn)定，登錄不上，上傳論文不成功甚至死機(jī)現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。針對這些問題，為了保障學(xué)生能夠順利提交論文，我館采取了如下措施。
（1）我館規(guī)定畢業(yè)學(xué)生只有在提交學(xué)位論文后，才能在學(xué)校的離校通知單上加蓋圖書館印章，否者不予離校。在具體實(shí)施中，我們利用匯文系統(tǒng)將沒有提交論文的學(xué)生做了標(biāo)記，從而確保畢業(yè)學(xué)生論文提交到本館學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫中。
（2）圖書館與研究生部網(wǎng)頁同時(shí)提交通知并附提交說明。
（3）創(chuàng)建專題網(wǎng)站。在首頁上，通過學(xué)位論文庫提交流程的網(wǎng)上演示，使文本型的學(xué)位論文說明變?yōu)橐粋€(gè)動態(tài)演示過程，生動形象地給學(xué)生展示論文提交流程。。
（4）在提交前給部分學(xué)生干部代表作專題培訓(xùn)，發(fā)揮學(xué)生干部的積極作用。
（5）開通網(wǎng)絡(luò)咨詢服務(wù)。
3.TPI系統(tǒng)審核、接收學(xué)位論文存在的問題及解決方法
TPI系統(tǒng)上傳論文包含兩部分：一部分為個(gè)人信息及論文信息，一部分是上傳論文的word及pdf格式。審核論文首先是提交的個(gè)人信息。其次是學(xué)位論文的格式、內(nèi)容。在工作中總結(jié)問題如下：
（1）提交的個(gè)人信息、論文信息不全。
（2）提交的論文具體內(nèi)容不全。提交內(nèi)容包括：封面、學(xué)位論文任務(wù)書、獨(dú)創(chuàng)聲明、中英文摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、碩士期間發(fā)表的論文、致謝。很多學(xué)生提交的學(xué)位論文電子版不是無摘要、參考文獻(xiàn)，就是沒有學(xué)位論文任務(wù)書、獨(dú)創(chuàng)聲明、中英文摘要，等等。
（3）提交的文件沒有合并。
（4）帶圖表論文上傳后出現(xiàn)大面積空白或亂碼。
（5）提交的學(xué)位論文格式不對。我館要求word和pdf格式有的學(xué)生只提交一種。
學(xué)生上傳論文格式達(dá)不到要求，給圖書館工作人員和學(xué)生自己都帶來諸多不便，雙方都浪費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。就這些問題，我館采取如下措施：①與研究生部協(xié)調(diào)合作，加大干預(yù)力度。②提交的個(gè)人信息增加通訊方式。及時(shí)與學(xué)生溝通，解決問題。③在相關(guān)網(wǎng)站上提供轉(zhuǎn)換軟件，提供技術(shù)支持。④面對確實(shí)有困難的學(xué)生，實(shí)行綠色快速通道。
4.論文和檢索
論文后，在圖書館學(xué)位上，畢業(yè)學(xué)生可以復(fù)核自己的論文信息。讀者可以通過復(fù)合式檢索或單項(xiàng)檢索，用論文題目、所在學(xué)院、作者姓名、學(xué)科名稱、學(xué)號、導(dǎo)師姓名、中英文關(guān)鍵詞、中英文摘要等基本信息查詢。
5.利用TPI數(shù)據(jù)，建匯文論文數(shù)據(jù)庫
TPI數(shù)據(jù)庫在論文提交方面是方便、快捷的。但是，由于是單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫，服務(wù)的廣度受到限制。針對這個(gè)問題，我們采用將TPI數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖書館首頁匯文系統(tǒng)的辦法，有效實(shí)現(xiàn)讀者范圍的最大化。具體操作是第一步：利用TPI轉(zhuǎn)換工具，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成匯文通用的marc數(shù)據(jù)。如圖2所示，第二步：將marc數(shù)據(jù)導(dǎo)入?yún)R文系統(tǒng)。
6.論文編目
編目是對審核符合要求的論文進(jìn)行分類、數(shù)據(jù)加工。我館館藏號由學(xué)科代碼、學(xué)位授予年號和流水號組成。采用這樣的編目方法，可以把同一專業(yè)的學(xué)位論文集中在一起，學(xué)位授予年號可以區(qū)分相同專業(yè)中不同年份的學(xué)位論文，同時(shí)采用流水號來反映每一專業(yè)的學(xué)位論文數(shù)量。
以上是筆者從事研究生論文提交工作以來的的一些總結(jié)。研究生學(xué)位論文在相關(guān)專業(yè)或有關(guān)課題的研究方面都具有重要的指導(dǎo)意義，是高校不可或缺的一種信息資源，圖書館對研究生學(xué)位論文的收集和管理也是高?？蒲信c教學(xué)的基礎(chǔ)工作之一。圖書館相關(guān)工作人員要不斷加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，細(xì)化管理理念，提高服務(wù)水平，在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，保障學(xué)位論文交流平臺的順暢與質(zhì)量。
一、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的現(xiàn)狀
從現(xiàn)有文獻(xiàn)調(diào)研來看，目前國內(nèi)大部分高校對于跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的關(guān)注不夠，涉及該方面的文獻(xiàn)非常有限，大慶石油學(xué)院[6]對地質(zhì)類跨專業(yè)研究生、浙江財(cái)經(jīng)學(xué)院[7]對管理類跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)模式進(jìn)行了一些探索。大慶石油學(xué)院在分析地質(zhì)類跨專業(yè)生源的研究生對碩士點(diǎn)建設(shè)利弊的基礎(chǔ)上，對跨專業(yè)地質(zhì)類研究生的培養(yǎng)進(jìn)行了探索與實(shí)踐，認(rèn)為跨專業(yè)研究生作為一個(gè)特殊群體，需要作為一個(gè)系統(tǒng)工程來設(shè)計(jì)和實(shí)施，即從招生、入學(xué)前、授課階段、開題報(bào)告前及進(jìn)入論文寫作階段等各個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合導(dǎo)師、授課教師及管理人員給予共同的特別關(guān)注，協(xié)同指導(dǎo)，才能在較短時(shí)間內(nèi)克服跨專業(yè)研究生的不足，適應(yīng)地質(zhì)類研究生教學(xué)與培養(yǎng)方式，并發(fā)揚(yáng)其跨專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)特色，成為高層次的復(fù)合型人才，真正成為合格的地質(zhì)類碩士畢業(yè)生。[6]
目前國內(nèi)大部分高校對于跨學(xué)科、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的機(jī)制、模式及策略等問題還沒有給予足夠的重視并進(jìn)行深入研究，對于跨學(xué)科、跨專業(yè)報(bào)考研究生這一特殊群體的成長、成才還缺乏有益的指導(dǎo)。
二、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的特殊性
南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科是材料加工工程碩士點(diǎn)的方向之一，歷來就業(yè)前景較好、研究經(jīng)費(fèi)充裕、科研條件好，因此，每年都有近60%的生源是跨專業(yè)、跨方向報(bào)考的。以2009、2010級研究生為例，其本科專業(yè)有應(yīng)用化學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化、生物醫(yī)學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)、金屬材料工程、飛行器制造工程、材料成型及控制工程（鍛壓方向）、材料成型及控制工程（鑄造方向）等。
1.跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科研究生的優(yōu)勢
跨專業(yè)考生與本專業(yè)考生相比，有一些特點(diǎn)和優(yōu)勢[6]：來自不同的專業(yè)背景，考慮問題的角度和思路頗有特色，對于圈內(nèi)傳統(tǒng)觀點(diǎn)和學(xué)說敢于質(zhì)疑，另辟蹊徑。通過問卷調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，焊接學(xué)科研究生，本科所學(xué)專業(yè)為材料類專業(yè)的，往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的微觀組織結(jié)構(gòu)分析的能力，本科所學(xué)專業(yè)為機(jī)械類專業(yè)的，在焊接設(shè)備、工裝夾具的設(shè)計(jì)方面和本專業(yè)學(xué)生相比有優(yōu)勢，這些對本專業(yè)生源的研究生構(gòu)成了激勵(lì)和促進(jìn)。
2.跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科研究生培養(yǎng)中的問題
跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科的研究生雖然有利于選拔更多的具有寬廣基礎(chǔ)知識的優(yōu)秀生源入學(xué)，從源頭上為培養(yǎng)復(fù)合型、具有創(chuàng)新能力的焊接技術(shù)人才奠定了基礎(chǔ)，但也帶來了嚴(yán)重的問題和矛盾：
（1）在焊接學(xué)科專業(yè)課程的教學(xué)中存在較大的困難。由于現(xiàn)有研究生的培養(yǎng)計(jì)劃是針對本科為焊接專業(yè)的研究生所制定的，但現(xiàn)在面對的對象有一半左右是對焊接專業(yè)一無所知的跨專業(yè)研究生，因?yàn)榻y(tǒng)一授課對象的基礎(chǔ)不一樣，如果授課內(nèi)容和難度以跨專業(yè)研究生為基礎(chǔ)來安排，那么本專業(yè)研究生會“吃不飽”，如果以本專業(yè)研究生為基礎(chǔ)來安排，跨專業(yè)的考生又“跟不上”。
（2）由于與本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)相差太遠(yuǎn)（不同的跨專業(yè)生源的基礎(chǔ)也還有明顯的差別），跨專業(yè)報(bào)考焊接學(xué)科的研究生對于焊接專業(yè)的一些基礎(chǔ)理論問題不太清楚，一方面在后續(xù)的課題研究中無法進(jìn)行深入研究，碩士論文的質(zhì)量也不高，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)難以完成課題的開題報(bào)告，進(jìn)而影響到整個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)的進(jìn)行。另一方面，部分跨專業(yè)學(xué)生比較勤奮、努力，雖然能夠完成碩士論文、順利畢業(yè)，但碩士論文的撰寫中經(jīng)常會用到一些令人啼笑皆非的詞語，反映出其專業(yè)基礎(chǔ)不扎實(shí)，在畢業(yè)后的工作中也會出現(xiàn)對焊接專業(yè)的很多基本知識掌握程度不夠、內(nèi)行人說外行話的情況。根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，有相當(dāng)一部分學(xué)生自認(rèn)為：雖然讀了焊接方向的研究生，做了與焊接相關(guān)的課題，但并不真正了解焊接，在畢業(yè)后的工作中缺乏自信心。
三、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)的策略
針對南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科跨專業(yè)報(bào)考的研究生日益增多、培養(yǎng)對象的基礎(chǔ)相差越來越大這一現(xiàn)狀，為了全面提升南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科跨專業(yè)報(bào)考的研究生的專業(yè)基礎(chǔ)知識，在跨專業(yè)報(bào)考研究生的培養(yǎng)中引入了國際焊接工程師培訓(xùn)、認(rèn)證的新模式。
“國際焊接工程師”是ISO1473l標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的最高層次的焊接技術(shù)人員和質(zhì)量監(jiān)督人員，是與焊接相關(guān)企業(yè)獲得國際產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證的要素之一，獲得者可從事產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量保證、研究和開發(fā)等各個(gè)領(lǐng)域的焊接技術(shù)和相應(yīng)的管理工作，在企業(yè)中起著極其重要的作用。培訓(xùn)內(nèi)容包括與焊接專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，既有材料、機(jī)械、力學(xué)、電子電工等焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識，也有“焊接工藝及設(shè)備”、“材料及材料的焊接行為”、“焊接結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”、“焊接生產(chǎn)及應(yīng)用”四門主干課程，還有國際（ISO）、歐洲（EN）、美國（ASME）、德國（DIN）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程和國際先進(jìn)的焊接技術(shù)、國內(nèi)著名專家的科研與生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
通過對近幾年跨專業(yè)、跨方向報(bào)考南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科的研究生的本科專業(yè)、知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)研，與國際授權(quán)的機(jī)械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心進(jìn)行研討，確定焊接學(xué)科研究生參加國際焊接工程師培訓(xùn)的入學(xué)條件和資格，結(jié)合國際焊接工程師培訓(xùn)的入學(xué)要求，對焊接學(xué)科研究生培養(yǎng)的現(xiàn)有課程體系進(jìn)行了優(yōu)化和改革，將部分焊接本科專業(yè)的核心必修課程如“焊接理論基礎(chǔ)”、“弧焊電源”、“焊接結(jié)構(gòu)”、“材料焊接性”等設(shè)置成研究生培養(yǎng)計(jì) 劃的選修課程，供跨專業(yè)、跨方向?qū)W生選修，使其具備一定的焊接基礎(chǔ)理論，以滿足國際焊接工程師培訓(xùn)的入學(xué)資格審查。通過中期考試后，對這些學(xué)生進(jìn)行國際焊接工程師的培訓(xùn)，并按照國際焊接工程師培訓(xùn)體系的要求，將部分培訓(xùn)內(nèi)容和現(xiàn)有課程有機(jī)融合，全面提高其焊接理論基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識。按照“國際焊接工程師”培訓(xùn)體系，對參與培養(yǎng)的研究生進(jìn)行40學(xué)時(shí)的焊接技能實(shí)訓(xùn)，包括焊條電弧焊、氣焊、氣割、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和氬弧焊操作，提升這些研究生的操作技能和對焊接的感性認(rèn)識。
四、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)新模式的實(shí)施效果
3年來，共有23名跨專業(yè)報(bào)告的研究生參與了該培養(yǎng)模式的試點(diǎn)，取得了良好效果。2011年畢業(yè)的碩士研究生吳某，本科所學(xué)專業(yè)為電子科學(xué)與技術(shù)，與焊接專業(yè)相差甚遠(yuǎn)，通過該模式的培養(yǎng)順利畢業(yè)并拿到國際焊接工程師證書，畢業(yè)后成為某學(xué)校焊接專業(yè)的教師，能夠勝任焊接專業(yè)課程的教學(xué)；2012年畢業(yè)的碩士研究生龔某，本科所學(xué)專業(yè)為化學(xué)工程，通過該模式的培養(yǎng)順利畢業(yè)并拿到國際焊接工程師證書，畢業(yè)后成為某公司焊接責(zé)任工程師，碩士論文被推薦為省級優(yōu)秀碩士論文；2013年畢業(yè)的碩士研究生姜某，本科所學(xué)專業(yè)為機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動化，通過該模式的培養(yǎng)順利畢業(yè)并拿到國際焊接工程師證書，并簽約某高鐵車廂生產(chǎn)企業(yè)。
五、結(jié)論
焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生的專業(yè)基礎(chǔ)和本專業(yè)研究生不同，且各個(gè)個(gè)體之間的差別也較大，導(dǎo)致跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)在課程教學(xué)、課題研究和碩士論文的撰寫等方面存在較大差異。
通過改革現(xiàn)有培養(yǎng)模式，在跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)體系中引入國際焊接工程師培訓(xùn)課程，夯實(shí)了跨專業(yè)研究生的焊接專業(yè)基礎(chǔ)知識，提高其焊接專業(yè)的技能，培養(yǎng)了焊接學(xué)科研究生的國際視野和工程實(shí)踐能力，增強(qiáng)了研究生的就業(yè)優(yōu)勢。
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【關(guān)鍵詞】研究生；英語實(shí)踐教學(xué)；綜合能力
引言：
隨著我國國際化進(jìn)程的加速，社會對高校畢業(yè)生的整體素質(zhì)，特別是外語素質(zhì)的要求不斷提高。研究生作為高校教育中最高層次的受教育群體，社會對其外語能力的期望值更高。《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要》明確提出：大力推進(jìn)研究生培養(yǎng)機(jī)制改革，實(shí)施研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃，加強(qiáng)管理，不斷提高研究生特別是博士生培養(yǎng)質(zhì)量。然而基于調(diào)查，我國研究生的外語能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速發(fā)展的社會需求，其中口語表達(dá)能力薄弱成為突出問題。（謝宇 韓天霖等，2007：53-60）依據(jù)二語習(xí)得相關(guān)理論和筆者所在河南理工大學(xué)多年的研究生實(shí)踐教學(xué)改革，筆者認(rèn)為：建構(gòu)規(guī)范化、制度化、常態(tài)化的實(shí)踐教學(xué)體系，以多樣性的實(shí)踐活動方式、專業(yè)性的實(shí)踐活動內(nèi)容，動態(tài)性的實(shí)踐評估方法，是培養(yǎng)研究生外語綜合能力的有效手段。
1實(shí)踐教學(xué)的理論依據(jù)
語言學(xué)習(xí)的目標(biāo)是交流。在語言的聽、說、讀、寫四項(xiàng)基本技能中，聽和讀為輸入性技能，說和寫為輸出性技能，說和寫輸出性技能的發(fā)展不僅是語言學(xué)習(xí)的目標(biāo)，而且是聽和讀輸入性技能發(fā)展的動力源。
1.1Swain 輸出假設(shè)。
“可理解性輸出”的提出是Swain針對“可理解性輸入”提出的，Swain（1985）對加拿大的沉浸式教學(xué)（immersion program）進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在口語和寫作方面無法達(dá)到目標(biāo)語水平的一個(gè)重要原因是他們很少進(jìn)行語言表達(dá)練習(xí)。基于上述觀察，Swain做出這樣一個(gè)結(jié)論，“可理解的輸入”在習(xí)得過程中固然有很大的作用，但仍不足使學(xué)習(xí)者全面發(fā)展他們的二語水平。 如果學(xué)習(xí)者想使他們的二語既流利又準(zhǔn)確的話，不僅需要“可理解的輸入”，更需要“可理解的輸出”。（Swain， 1985）Swain認(rèn)為，輸出在二語習(xí)得和外語學(xué)習(xí)中起著輸入無法起到的作用。首先，與輸入相比，輸出使學(xué)習(xí)者對語言進(jìn)行更深的處理并付出更多的努力；其次，輸出在學(xué)習(xí)過程中可充當(dāng)驗(yàn)證假設(shè)的過程；第三，能發(fā)展學(xué)習(xí)者的自動化技能；第四，能發(fā)展學(xué)習(xí)者會話技能；第五，能培養(yǎng)學(xué)習(xí)者表達(dá)自己的觀點(diǎn)。輸出的重要性還表現(xiàn)在學(xué)習(xí)者主動動用自己的學(xué)習(xí)資源。
1.2Anderson的認(rèn)知技能理論學(xué)習(xí)。
在Anderson（1983）的ACT（Adaptive Control of Thought ）理論中，他將長時(shí)記憶中的知識分為陳述性知識和程序性知識兩種。陳述性知識是個(gè)體對有關(guān)客觀環(huán)境的事實(shí)及其背景與關(guān)系的知識；程序性知識涉及個(gè)體如何去做某件事情的知識。第二語言的學(xué)習(xí)是一種復(fù)雜的認(rèn)知技能的學(xué)習(xí)，它是一個(gè)由陳述性知識向程序性知識轉(zhuǎn)變的過程。Sagalowitz & Gatbonton （1995）認(rèn)為，自動化就是通過大量的實(shí)踐后達(dá)到更快、更可靠且明顯不需要努力的表現(xiàn)行為。Dekeyser （1997）的調(diào)查證實(shí)了技能學(xué)習(xí)的理論：在大量實(shí)踐之后，陳述性知識變?yōu)榉€(wěn)固的知識，且逐漸增長，習(xí)得的速度起先快速程序化，然后慢慢自動化。
1.3文秋芳的輸出驅(qū)動假設(shè)。
著名外語教育家文秋芳教授（2008：2）針對我國英語專業(yè)語言教學(xué)重輸入、輕輸出的現(xiàn)狀，提出“輸出驅(qū)動假設(shè)”理論，其內(nèi)涵包括：第一，從心理學(xué)角度看，輸出比輸入對外語能力發(fā)展的驅(qū)動性更大，一個(gè)沒有輸出的學(xué)習(xí)過程，即便有高質(zhì)量的輸入，其習(xí)得效率也有限。第二，從職場英語需要出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的說寫譯表達(dá)性技能比培養(yǎng)聽讀接受性技能更具有社會功能。第三，從外語教學(xué)角度看，以輸出為導(dǎo)向的綜合教學(xué)法比單項(xiàng)技能訓(xùn)練法更富成效，更符合學(xué)生未來的需要。輸出驅(qū)動假設(shè)是針對中、高水平英語學(xué)習(xí)者而提出的。
基于二語習(xí)得理論，結(jié)合數(shù)年來開展的實(shí)踐教學(xué)成果，筆者認(rèn)為：研究生作為高層次的學(xué)習(xí)群體，具有一定的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，建構(gòu)科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系，可以使研究生在參與語言實(shí)踐教學(xué)的過程中，不斷檢驗(yàn)修正課堂上所學(xué)知識，內(nèi)化為自己的知識體系，實(shí)現(xiàn)語言輸出的自動化。
2實(shí)踐教學(xué)開展的途徑
和本科階段的實(shí)踐教學(xué)不同，研究生階段的實(shí)踐教學(xué)活動應(yīng)充分結(jié)合研究生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和其專業(yè)方向，探索和開發(fā)具有自身特點(diǎn)的實(shí)踐教學(xué)活動，將語言學(xué)習(xí)和專業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合，培養(yǎng)研究生的語言應(yīng)用能力、語言研究能力和創(chuàng)新能力。
2.1研究生英語活動月。
研究生英語活動月由我校研究生處和外國語學(xué)院在每年十月份共同組織的英語實(shí)踐活動。目的是給新入校的研究生創(chuàng)造一種語言學(xué)習(xí)的氛圍，提高研究生的語言學(xué)習(xí)興趣。活動形式多樣，主要有翻譯比賽、演講比賽、電影配音大賽、英語沙龍、話劇表演等，這些活動多渠道、多途徑為研究生搭建了展示自我的舞臺，激發(fā)了研究生英語學(xué)習(xí)的積極性。從活動開展的形式看，研究生的英語實(shí)踐活動和本科生英語實(shí)踐活動沒有太大差別，但在內(nèi)容上，活動的組織更傾向于專業(yè)性，如翻譯比賽內(nèi)容會側(cè)重于科技文獻(xiàn)的翻譯，專業(yè)論文摘要的翻譯等。
研究生英語活動月的活動形式多樣、活動內(nèi)容豐富，不僅使新入校研究生有更高的語言學(xué)習(xí)熱情，而且使他們認(rèn)識到，研究生階段的英語學(xué)習(xí)要和專業(yè)方向、專業(yè)研究結(jié)合起來，自覺培養(yǎng)他們的科研意識。
2.2研究生助課制度。
積極利用內(nèi)部資源，為英語能力強(qiáng)的研究生提供語言實(shí)踐的機(jī)會。在每年的研究生新入校階段，我校通過自我推薦、學(xué)院考核的方式，確定研究生助課的人選。研究生在幫助從事本科英語教學(xué)的教師批改作業(yè)、整理本科生英語學(xué)習(xí)檔案等工作的過程中，發(fā)現(xiàn)本科生英語學(xué)習(xí)中存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，通過和教師之間平等的交流，不斷發(fā)現(xiàn)自身英語學(xué)習(xí)中的問題，不斷激發(fā)他們自身語言學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)潛能。
研究生助課制度對學(xué)生語言學(xué)習(xí)的驅(qū)動力表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系，研究生和教師之間的交流不再是課堂上的師生問答形式，而是近于朋友的、同事之間的平等的交流，這種交流一方面減少了學(xué)生在教師面前的緊張感和壓迫感，同時(shí)也對學(xué)生提出了更高的專業(yè)要求，努力和教師的思想、語言水平保持同步。二是強(qiáng)化了學(xué)生的語言輸入內(nèi)容，拓展了語言輸入范圍。為了使自己更好地從事助教的工作，研究生會將自己在助課過程中遇到的困難和問題轉(zhuǎn)化為自身語言學(xué)習(xí)的動力。他們會在課外查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，以找到解決問題的辦法。同時(shí)，很多參加助課的研究生都會將自己助課中出現(xiàn)的問題反饋到研究生課堂教學(xué)中，師生共同學(xué)習(xí)，共同研究，拓展了研究生課堂上語言輸入的內(nèi)容。
2.3研究生英語俱樂部。
研究生英語俱樂部成員由各班英語學(xué)習(xí)委員組成，目的是為了更好地服務(wù)同學(xué)們的英語學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生和教師之間的交流?，F(xiàn)在研究生英語俱樂部已經(jīng)成為我校語言實(shí)踐教學(xué)一道亮麗的風(fēng)景，同學(xué)們定期開展豐富多彩的第二課堂活動。每周一次的英語角，不同專業(yè)的研究生聚在一起，和指導(dǎo)教師、外教一起討論他們感興趣的話題。有時(shí)，活動的組織者甚至提前給出下次活動的主題，這樣每位同學(xué)有充足的時(shí)間準(zhǔn)備他們的話題，使每位同學(xué)都能夠用英語表達(dá)自己的思想和看法。每周一期的研究生之聲英文廣播，學(xué)生在任課教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成撰稿、采編、錄音等工作，在參與的過程中，研究生需要查閱大量的資料，同時(shí)加強(qiáng)自己口語的準(zhǔn)確性和流暢性訓(xùn)練，極大的挑戰(zhàn)了自己的語言能力。每月一次的英語講座由外教完成，來自不同國家的外籍教師通過講座的形式，給同學(xué)們提供了豐富的精神食糧，使同學(xué)們在感受不同文化的同時(shí)，學(xué)習(xí)了語言。每學(xué)期一次的聯(lián)合國會議通過模擬聯(lián)合國會議的形式，就社會熱點(diǎn)問題展開討論，既鍛煉了學(xué)生的語言綜合應(yīng)用能力，又提高了學(xué)生的社會責(zé)任感。
研究生英語俱樂部活動的開展，從設(shè)計(jì)策劃到組織實(shí)施都由社團(tuán)成員獨(dú)立完成，同學(xué)們在分享知識、分享快樂的過程中，不知不覺地提高了自己的語言應(yīng)用能力。
2.4課堂教學(xué)實(shí)踐活動。
課堂教學(xué)實(shí)踐主要針對副課文和專題研究開展。研究生的語言教學(xué)在拓展學(xué)生語言知識的同時(shí)，更要側(cè)重于學(xué)生語言研究能力的培養(yǎng)。學(xué)生按照不同的專業(yè)、不同的學(xué)習(xí)興趣、不同的研究主題分為若干學(xué)習(xí)小組，自己制定學(xué)習(xí)計(jì)劃、開展相關(guān)研究、完成相關(guān)任務(wù)、陳述并提交相關(guān)研究成果，并對自己的成果做出評價(jià)。課堂實(shí)踐教學(xué)在注重語言能力發(fā)展的同時(shí)，充分重視到學(xué)生的學(xué)術(shù)研究特點(diǎn)，將語言實(shí)踐和專業(yè)學(xué)術(shù)活動緊密結(jié)合起來。各種研究主題的選擇都要充分考慮到學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，如在開展Etiquette這個(gè)專題研究時(shí)，計(jì)算機(jī)學(xué)院的研究生選擇了Internet Etiquette， 土木學(xué)院的研究生選擇了Underground Etiquette， 經(jīng)管學(xué)院的研究生選擇了Business Etiquette作為自己的研究專題，這些主題的選擇和學(xué)生的專業(yè)有緊密的聯(lián)系，學(xué)生合作學(xué)習(xí)小組在通過網(wǎng)絡(luò)查找資料完成任務(wù)的過程中，不斷地自我分析，自我總結(jié)，自我修正，提高自己在專業(yè)學(xué)術(shù)活動中的外語應(yīng)用能力，培養(yǎng)外語學(xué)習(xí)的成就感，產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，使語言學(xué)習(xí)成為生活中的樂趣。
2.5模擬國際會議。
研究生階段教學(xué)大綱明確提出，研究生階段的教學(xué)宗旨是為了使學(xué)生掌握英語這門工具，進(jìn)行本專業(yè)的學(xué)習(xí)、研究與國際交流，為我國的社會主義服務(wù)。同時(shí)，國際會議也以其組織的嚴(yán)謹(jǐn)性、內(nèi)容的專業(yè)性、環(huán)境的真實(shí)性成為檢驗(yàn)研究生外語能力的最佳場所。然而，只有少數(shù)外語能力強(qiáng)的優(yōu)秀研究生能夠參加國內(nèi)一些高校舉辦的國際會議。為了使所有的研究生都親歷國際學(xué)術(shù)會議，使語言學(xué)習(xí)能夠?qū)W以致用，我校每學(xué)年組織一次模擬國際會議的實(shí)踐教學(xué)活動，將研究生按照專業(yè)分成若干參會小組，在教師的指導(dǎo)下，自主完成國際會議的所有環(huán)節(jié)，如查閱英文文獻(xiàn)撰寫論文、主持會議、宣讀論文、即席提問、問題答辯、會間交流、會后聯(lián)系等。模擬國際會議的實(shí)踐教學(xué)活動不僅注重了學(xué)生的日常英語交流，更加注重與學(xué)生專業(yè)知識的結(jié)合，對培養(yǎng)和提高研究生的語言應(yīng)用能力和工作能力起到了很好的作用。
研究生英語實(shí)踐教學(xué)的開展，要充分考慮到學(xué)生的主體作用，多年的學(xué)習(xí)生活使研究生成為一個(gè)積極主動、嚴(yán)格自律、好學(xué)上進(jìn)的群體，他們對語言學(xué)習(xí)有著清醒的認(rèn)識，深知學(xué)習(xí)語言必須自己積極參與，愿意接受學(xué)習(xí)責(zé)任 （任蕊，2005：22-25） 。由此，活動的開展由學(xué)生自己策劃、組織、實(shí)施、總結(jié)，整個(gè)過程的開展不僅鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)所具備的組織和監(jiān)控能力，而且充分鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造能力。這樣，學(xué)生在組織、策劃、參與活動的過程中，享受了語言學(xué)習(xí)和專業(yè)結(jié)合的魅力，使語言自主學(xué)習(xí)的理念逐漸浸入到自己的人生當(dāng)中。
3實(shí)踐活動的評估
有效的評估是教學(xué)活動順利開展的保障。和“以結(jié)果為導(dǎo)向”的傳統(tǒng)靜態(tài)評估不同，研究生英語實(shí)踐教學(xué)采用“以過程為導(dǎo)向”的動態(tài)評估方法，從動態(tài)歷時(shí)的角度對個(gè)體的認(rèn)知、元認(rèn)知過程進(jìn)行評估，旨在促進(jìn)個(gè)體認(rèn)知能力的發(fā)展并對其發(fā)展?jié)撃苓M(jìn)行評估。
3.1多種形式的評估模式。
針對不同的實(shí)踐活動形式、內(nèi)容和環(huán)境，我校的研究生英語實(shí)踐教學(xué)的評估采用自我評價(jià)、合作評價(jià)和教師評價(jià)三種評估模式。
自我評價(jià)是研究生本人對自己參與實(shí)踐活動行為的評價(jià)。通過口頭陳述、撰寫活動體會等形式，學(xué)生對自己參與某一活動的目的和動機(jī)、方法和策略、收獲和體會等進(jìn)行評價(jià)。這種評價(jià)模式有利于幫助研究生構(gòu)建適合自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，培養(yǎng)參與實(shí)踐教學(xué)的自主性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性。
合作評價(jià)在以團(tuán)隊(duì)形式開展的實(shí)踐活動中非常有效，諸如英文電影配音、戲劇表演、課堂實(shí)踐活動、模擬國際會議等。這些實(shí)踐任務(wù)的完成取決于小組成員的自主探索和相互協(xié)作。通過合作評價(jià)，小組成員互相監(jiān)督、互相鼓勵(lì)、互相學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)，不斷地進(jìn)行自我檢驗(yàn)和修正，有助于任務(wù)的順利完成。合作評價(jià)的內(nèi)容主要側(cè)重于學(xué)習(xí)者的合作意識、參與精神、組織能力和學(xué)習(xí)效果。
教師評價(jià)是動態(tài)評估體系中重要的評估模式。教師是對整個(gè)評估體系持有最客觀、最深刻理解的參與者，而且在整個(gè)評估過程中，教師既是管理者和評價(jià)者，也是指導(dǎo)者和支持者，其作用是多方面的。如在研究生助課的評估過程中，教師的客觀評價(jià)會幫助學(xué)生正確看待自己的角色，不斷強(qiáng)化自己的學(xué)習(xí)能力，調(diào)整自己的實(shí)踐參與方法，提高自己作為教師助手的能力。
3.2及時(shí)有效的反饋。
實(shí)踐證明，及時(shí)有效的反饋可以幫助學(xué)習(xí)者明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，了解當(dāng)前語言水平和語言實(shí)際應(yīng)用之間的差距，并引導(dǎo)他們采取行動縮小差距。在研究生實(shí)踐教學(xué)的動態(tài)評估中，教師主要采用等級和評論兩種形式給予學(xué)生進(jìn)行反饋。等級反饋主要體現(xiàn)在英語活動月和課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)，其它實(shí)踐活動均采用評論形式，幫助學(xué)生找出語言能力方面的缺陷、提高語言能力的策略、參與活動的技巧等，使每位參與實(shí)踐活動的學(xué)生都能夠在教師的評論中正確認(rèn)識自己的語言能力和語言表現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：系統(tǒng)建模與仿真；Petri網(wǎng)；課程教學(xué)方法
作者簡介：劉飛（1976-），男，山東平度人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)控制與仿真中心，副教授，博士生導(dǎo)師。（黑龍江 哈爾濱 150080）
基金項(xiàng)目：本文系國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：61273226）的研究成果。
中圖分類號：G643.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0099-02
Petri網(wǎng)是由德國科學(xué)家C. A. Petri于1962年在其博士學(xué)位論文“自動機(jī)通信”[1]中首次提出的，后來，Petri網(wǎng)為眾多計(jì)算機(jī)科學(xué)家所認(rèn)識和重視，成為計(jì)算機(jī)、自動化等學(xué)界的熱門研究課題。Petri網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議、軟件工程、柔性制造系統(tǒng)、離散事件動態(tài)系統(tǒng)、生物系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。[2，3]目前，許多高校都開設(shè)了Petri網(wǎng)相關(guān)課程，但是他們通常只關(guān)注Petri網(wǎng)的理論和應(yīng)用。與之不同的是，本課程“基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模與仿真”不僅講授Petri網(wǎng)的基本理論和方法，而且重點(diǎn)講授如何利用Petri網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建模與仿真，目的是讓研究生學(xué)習(xí)和掌握一種可視化的數(shù)學(xué)建模語言和方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣和邏輯能力。本文將對基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模與仿真課程的教學(xué)從教學(xué)目的、內(nèi)容、方法等多個(gè)方面進(jìn)行探討和研究。
一、基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模與仿真課程的教學(xué)目的
Petri網(wǎng)是一種重要的離散事件建模方法，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的建模與仿真中，因此，筆者在教授本課程時(shí)，要教給學(xué)生一種強(qiáng)大的可視化建模與仿真方法，為學(xué)生開展建模與仿真研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第一，通過課程學(xué)習(xí)讓學(xué)生全面了解該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、前沿、采用的主流研究方法，以及研究資料收集的一般途徑和整理研究資料的常用工具。
第二，通過課堂講授、文獻(xiàn)講解培養(yǎng)學(xué)生掌握Petri網(wǎng)的理論和方法；學(xué)習(xí)并掌握Petri網(wǎng)的仿真算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；最終掌握基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模、仿真和分析方法；讓學(xué)生熟悉這些方法的主要應(yīng)用過程和應(yīng)用范圍，提高研究生對科學(xué)研究工作的系統(tǒng)認(rèn)知。
第三，結(jié)合實(shí)驗(yàn)利用各種實(shí)例使學(xué)生能夠在各自的領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際運(yùn)用Petri網(wǎng)。Petri網(wǎng)是控制、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科中的重要工具，在多個(gè)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，掌握其應(yīng)用能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)和今后工作打下基礎(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新
本課程主要是講授如何利用Petri網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的建模與仿真。由于教學(xué)目的與其它已有Petri網(wǎng)課程的教學(xué)目的不同，因此需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新。針對上述教學(xué)目的，本課程的講授主要分為以下兩個(gè)部分。
第一部分講授Petri網(wǎng)的基本知識，包括概念、結(jié)構(gòu)屬性、行為屬性和分析方法等，從而使學(xué)生首先了解和掌握Petri網(wǎng)的基本理論，為下一部分的講授和Petri網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
第二部分主要從系統(tǒng)建模與仿真的角度來講授Petri網(wǎng)。首先講授包含Petri網(wǎng)的各種擴(kuò)展的建?？蚣?，然后對隨機(jī)、連續(xù)、有色等各種不同類型的Petri網(wǎng)分別進(jìn)行講授。講授過程中重點(diǎn)關(guān)注如何利用各種不同類型的Petri網(wǎng)來建模不同應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際系統(tǒng)，如何設(shè)計(jì)不同的仿真算法來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的仿真和分析等，最終使學(xué)生掌握基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模、仿真和分析方法。本課程的主要內(nèi)容可以概括為圖1。
本課程由哈爾濱工業(yè)大學(xué)控制與仿真中心開設(shè)，該課程的講授將密切聯(lián)系實(shí)際的工程項(xiàng)目，因此需要學(xué)生進(jìn)行大量的計(jì)算機(jī)建模與仿真實(shí)驗(yàn)。
三、提高教學(xué)效果的措施
結(jié)合本課程的理論與工程密切結(jié)合的特點(diǎn)，筆者建議從以下幾個(gè)方面開展教學(xué)活動。
第一，案例式課堂教學(xué)：根據(jù)本課程的具體教學(xué)內(nèi)容，盡量多設(shè)計(jì)一些典型的案例，利用案例進(jìn)行課堂講授或者進(jìn)行小組課堂討論。例如，在講授隨機(jī)Petri網(wǎng)時(shí)，可以設(shè)計(jì)排隊(duì)系統(tǒng)、Lotka-Voltera系統(tǒng)等多個(gè)案例來講授隨機(jī)Petri網(wǎng)的基本概念以及如何設(shè)計(jì)隨機(jī)仿真算法。這樣學(xué)生就會容易理解為什么會應(yīng)用隨機(jī)Petri網(wǎng)，如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)仿真算法等問題。
第二，研討式文獻(xiàn)閱讀：針對課程的相關(guān)內(nèi)容，給學(xué)生提供與之密切相關(guān)的典型學(xué)術(shù)論文，要求學(xué)生分組閱讀和討論，并遞交簡短研究報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。例如，針對文獻(xiàn)，[3]讓學(xué)生閱讀并理解如何使用不同類型的Petri網(wǎng)來建模與分析同一個(gè)生物系統(tǒng)，從而使學(xué)生加深理解不同類型Petri網(wǎng)的建模能力。
第三，工具軟件應(yīng)用：Petri網(wǎng)是一種圖形化建模軟件，離不開工具的支持。因此，從課程的開始，就要求學(xué)生學(xué)習(xí)自己開發(fā)的工具軟件Snoopy[3]的應(yīng)用。利用Snoopy可以建立和分析該課程中所有類型的Petri網(wǎng)。不僅如此，與Snoopy配套的相關(guān)軟件工具還可以對Petri網(wǎng)從行為屬性、結(jié)構(gòu)屬性、模型檢查等多個(gè)方面提供自動化的分析功能。針對課堂的每個(gè)知識點(diǎn)，要求學(xué)生能夠自己應(yīng)用工具軟件去建立和分析Petri網(wǎng)模型。這不僅鍛煉了學(xué)生使用工具軟件的能力，更重要的是加深了學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。
第四，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)：本課程需要進(jìn)行多個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，如連續(xù)仿真算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、隨機(jī)仿真算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、利用Petri網(wǎng)建立相關(guān)系統(tǒng)的概念模型等。針對每個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要為學(xué)生提供足夠的上機(jī)時(shí)間，讓學(xué)生去自己編程實(shí)現(xiàn)相關(guān)的仿真算法或者建立相關(guān)的模型進(jìn)行仿真和分析等。不僅安排學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，而且通過將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分割要求學(xué)生平時(shí)自己安排時(shí)間完成相應(yīng)的模塊。此外，對于每個(gè)實(shí)驗(yàn)，都讓學(xué)生分組完成，但是同一小組的學(xué)生需要分工明確。
第五，結(jié)合科研項(xiàng)目教學(xué)：目前，Petri網(wǎng)已經(jīng)大量應(yīng)用于現(xiàn)在正在進(jìn)行的科研項(xiàng)目中，如復(fù)雜仿真系統(tǒng)概念建模與分析、仿真劇情校核與分析等。為了讓學(xué)生深刻理解理論與實(shí)踐的結(jié)合，有必要從科研項(xiàng)目中提取相關(guān)的研究內(nèi)容，讓學(xué)生去討論和實(shí)踐。例如，針對該課程的需要，對相關(guān)科研項(xiàng)目中的模型進(jìn)行模塊劃分，然后讓學(xué)生充分了解課題的背景，完成相應(yīng)的模塊。最后還要求學(xué)生對此做出總結(jié)，并匯報(bào)各自的心得。
第六，論文指導(dǎo)：讓學(xué)生閱讀典型的學(xué)術(shù)論文，引導(dǎo)他們提出研究問題，然后書寫科研論文，從而培養(yǎng)他們科學(xué)研究的習(xí)慣和能力，這也可以作為課程的考核結(jié)果。如果有必要，可以鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表與課程學(xué)習(xí)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文。
第七，積極指導(dǎo)學(xué)生查詢Petri網(wǎng)相關(guān)的期刊和會議等，擴(kuò)展學(xué)生的知識面，引導(dǎo)他們早日進(jìn)入科學(xué)研究的殿堂。
四、理論和實(shí)踐相結(jié)合的考核方式
考慮到本課程理論與實(shí)踐密切結(jié)合的特點(diǎn)，采用以下考核方式：
課程考試成績：開卷考試，該成績占課程總成績的40%。
課堂討論成績：根據(jù)學(xué)生在課堂參與討論的具體情況給定成績，評分標(biāo)準(zhǔn)為積極參與次數(shù)、表達(dá)能力、分析能力等方面，該成績占總成績的20%。
Petri網(wǎng)課程論文成績：根據(jù)學(xué)生提交的Petri網(wǎng)課程論文的原創(chuàng)性、文獻(xiàn)綜述的全面性、撰寫論文的規(guī)范性、研究內(nèi)容的系統(tǒng)性情況給定成績，該成績占總成績的20%。
實(shí)驗(yàn)成績：本課程是一門工程實(shí)踐課程，需要進(jìn)行多個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)成績在最終考核中應(yīng)該占有一席之地，如20%。
五、面向應(yīng)用自編講義
“基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模與仿真”是航天學(xué)院控制科學(xué)與工程學(xué)科的一門研究生課程，是碩士階段研究生重要的理論與應(yīng)用密切結(jié)合的課程，在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型、綜合型人才方面起著重要的作用。但是目前，還沒有任何一本教材能夠完全覆蓋所有的教學(xué)內(nèi)容，因此筆者結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)編寫了自己的講義。
教材不僅分析了Petri網(wǎng)課程的主要知識點(diǎn)，還把知識傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來，由從前的“知識型”講授模式轉(zhuǎn)向“知識能力型”，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，使學(xué)生能扎實(shí)地掌握和靈活運(yùn)用所學(xué)知識。
教材是以服務(wù)教學(xué)為目的，在整體上形成知識網(wǎng)絡(luò)或知識鏈，一方面保持自身的系統(tǒng)性，另一方面與直接關(guān)聯(lián)的實(shí)際操作內(nèi)容上相銜接，結(jié)合實(shí)驗(yàn)利用各種實(shí)例使學(xué)生能夠在各自的領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際運(yùn)用Petri網(wǎng)，使教材在內(nèi)容組織上形成有機(jī)整體，并具有強(qiáng)大的可操作性。其中，Petri網(wǎng)的基本理論部分參考文獻(xiàn)；[2，4-6]隨機(jī)Petri網(wǎng)部分參考文獻(xiàn)；[7-9]連續(xù)Petri網(wǎng)部分參考；[6，9]有色Petri網(wǎng)部分參考；[9，10]針對每種網(wǎng)類還加入如何利用Petri網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建模與仿真。
六、德國的Petri網(wǎng)課程教學(xué)
Petri網(wǎng)為德國人所提出，并且德國在很多高校都開設(shè)了該門課程。根據(jù)筆者在德國的學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷，認(rèn)識到德國大學(xué)的Petri網(wǎng)教學(xué)主要存在以下幾個(gè)特點(diǎn)：課堂上老師與學(xué)生充分互動，使得學(xué)生通常能夠在課堂上深入透徹地掌握所講授的內(nèi)容；充分利用Petri網(wǎng)工具來輔助課堂教學(xué)，認(rèn)真細(xì)致地講解如何用Petri網(wǎng)建立和分析每一個(gè)實(shí)例；將學(xué)生進(jìn)行分組，合作完成課程作業(yè)和實(shí)踐項(xiàng)目，并在課堂上進(jìn)行討論，分享心得。
這些好的教學(xué)手段都是應(yīng)該借鑒的。在教學(xué)過程中，筆者將充分利用上述這些寶貴的經(jīng)驗(yàn)來提高教學(xué)效果。
七、總結(jié)
本文對研究生課程“基于Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模與仿真”的教學(xué)進(jìn)行了一些探討，希望與同行進(jìn)行交流或?qū)ν刑峁┮欢ǖ膮⒖肌Ｓ捎谠撻T課程具有較強(qiáng)工程背景，因此在講授時(shí)不能完全采用傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣，必須充分考慮理論與實(shí)踐的密切結(jié)合。在以后的教學(xué)工作中，筆者還要根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)繼續(xù)探索適合的教學(xué)手段和方法，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和研究能力的學(xué)生做出貢獻(xiàn)。
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關(guān)鍵詞：LabVIEW SQL；Server2008；LabSQL心電數(shù)據(jù)庫
中圖分類號：R318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1引言
傳統(tǒng)的心電圖診斷系統(tǒng)主要由三大功能模塊組成：心電信號的記錄、分析和診斷結(jié)果表述。在以往的臨床經(jīng)驗(yàn)中，這三大功能通常由手工完成，并完全依靠醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)[1]。隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，人們可以通過虛擬儀器來實(shí)現(xiàn)心電圖的信號處理、結(jié)果表達(dá)，從而解決傳統(tǒng)心電圖診斷方法中數(shù)據(jù)處理、表達(dá)、傳輸、存儲等方面的問題。LabVIEW作為虛擬儀器技術(shù)常用的應(yīng)用開發(fā)軟件，能夠充分利用計(jì)算機(jī)的軟硬件資源，具有編程簡單、結(jié)果直觀等特點(diǎn)，與數(shù)據(jù)采集卡結(jié)合可以建立良好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[2，3]。隨著心電采集技術(shù)的發(fā)展，很多對采集系統(tǒng)的拓展工作已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用，包括診斷系統(tǒng)的開發(fā)以及通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)等方面[4-6]。但是，這些拓展應(yīng)用中，主要側(cè)重于心電數(shù)據(jù)的采集、處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，較少關(guān)注心電數(shù)據(jù)的存儲技術(shù)與管理。
數(shù)據(jù)的存儲與管理、維護(hù)是信號采集系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與LabVIEW虛擬儀器的結(jié)合，一方面可以利用數(shù)據(jù)庫強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理能力，另一方面可以發(fā)揮LabVIEW在信號采集上的優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模心電數(shù)據(jù)的有效管理和維護(hù)。目前，四大權(quán)威心電數(shù)據(jù)庫[7]均為歐美國家建立，國內(nèi)在基于大規(guī)模人群的心血管流行病學(xué)調(diào)查分析方面同樣開展了相關(guān)研究工作，致力于構(gòu)建國人自己的心電數(shù)據(jù)庫[8-10]。大規(guī)模心電數(shù)據(jù)庫的建立離不開工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)，在虛擬儀器技術(shù)與心電信號采集系統(tǒng)結(jié)合的趨勢下，基于虛擬儀器技術(shù)平臺設(shè)計(jì)心電數(shù)據(jù)庫在工程實(shí)踐上有很重要的意義。
本文介紹基于LabVIEW心電信號采集平臺的心電數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。在LabVIEW環(huán)境下，搭建了基于LabSQL與SQL Server的心電數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一方面利用LabSQL建立LabVIEW和SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的連接，實(shí)現(xiàn)LabVIEW與SQL Server之間的心電數(shù)據(jù)傳輸，方便心電數(shù)據(jù)的存儲，另一方面設(shè)計(jì)了心電數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)表及數(shù)據(jù)表間關(guān)系，為心電數(shù)據(jù)的管理提供了便利。該系統(tǒng)已成功用在基于LabVIEW的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研發(fā)中。基于LabSQL和SQL Server的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法具有通用性，可方便地推廣到與LabVIEW結(jié)合的數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)中，具有良好的工程應(yīng)用價(jià)值。
2基于LabSQL的數(shù)據(jù)庫連接
2.1基于LabVIEW的心電采集系統(tǒng)簡介
速度快、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)[13]。SQL Server在電子商務(wù)、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫解決方案等應(yīng)用中起著重要的作用，能針對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供有效的管理，并有效地保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。
3.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
臨床實(shí)踐中，心電圖可以作為診斷心臟類疾病檢測的主要手段。心臟類疾病的發(fā)生與病人的年齡、性別、個(gè)人史、其他疾病等有關(guān)[10]。因此，病人的基本情況是心電數(shù)據(jù)庫中重要的一部分。作為基于LabVIEW心電采集系統(tǒng)的一部分，心電數(shù)據(jù)庫主要數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)需要滿足采集系統(tǒng)需求。同時(shí)，數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)還需要參考標(biāo)準(zhǔn)心電數(shù)據(jù)庫PTB（PhysikalischTechnische Bundesanstalt）中病歷的臨床摘要。PTB數(shù)據(jù)庫是心電研究中常用的標(biāo)準(zhǔn)心電數(shù)據(jù)庫，具有十分重要的參考價(jià)值。
基于上述分析，心電數(shù)據(jù)庫可以劃分為三個(gè)表。
1）病人基本信息表（Patient）
病人基本信息表如表1，主要用于記錄病人的各項(xiàng)基本信息。其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項(xiàng)如下：病人的病歷號、性別、年齡、檢查原因等，其中病人病歷號碼具有唯一標(biāo)識性，被選作該表的主鍵。主鍵是指在數(shù)據(jù)表中能唯一標(biāo)識表中每個(gè)數(shù)據(jù)行的一列或者多列。一個(gè)數(shù)據(jù)表只能有一個(gè)主鍵，并且主鍵列不允許取空值。SQL Server 會自動為主鍵創(chuàng)建索引。在使用主鍵時(shí)，該索引可以加快訪問速度并有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的唯一性。
4結(jié)束語
在LabVIEW環(huán)境下，利用LabSQL工具包的相關(guān)子VI模塊，實(shí)現(xiàn)了與SQL Server 數(shù)據(jù)庫的連接，并將數(shù)據(jù)存儲在專門設(shè)計(jì)的心電數(shù)據(jù)庫中，搭建了完整的心電數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含病人的基本信息和心電數(shù)據(jù)記錄，有效地實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模心電數(shù)據(jù)輸入和管理的自動化。該心電采集系統(tǒng)及心電數(shù)據(jù)庫的建立，為心電數(shù)據(jù)的臨床分析和集中研究提供便利。
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關(guān)鍵詞： 線性系統(tǒng) 實(shí)踐教學(xué) 理論教學(xué) 實(shí)際操作
1.引言
“線性系統(tǒng)理論”是控制科學(xué)與工程專業(yè)、機(jī)電類專業(yè)以及其他研究生專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課程。在控制系統(tǒng)理論的研究領(lǐng)域中，線性系統(tǒng)是研究的主要對象，而在此基礎(chǔ)上形成的線性系統(tǒng)理論是現(xiàn)代控制理論中最基本、最重要也最成熟的一個(gè)分支，所涉及的內(nèi)容包括生產(chǎn)過程控制、信息處理、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等多個(gè)方面。線性系統(tǒng)理論所涉及的概念、方法、原理和結(jié)論對于系統(tǒng)和控制理論的許多學(xué)科分支，如最優(yōu)控制、隨機(jī)控制、非線性控制、系統(tǒng)辨識、信號處理、故障檢測和濾波等都具有十分重要的作用[1]，[2]。作為控制工程與控制科學(xué)方向研究生從事科研的一門基礎(chǔ)課程，開設(shè)“線性系統(tǒng)理論”課程的目的就是培養(yǎng)其運(yùn)用所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識，包括控制理論，機(jī)電課程，電子技術(shù)等，以解決實(shí)際問題[3]，[4]。該課程的開設(shè)，不僅可以幫助他們開展科研工作，還對他們今后從事本專業(yè)工作奠定了很好的基礎(chǔ)。
“線性系統(tǒng)理論”課程在國內(nèi)許多控制學(xué)科的研究生專業(yè)都有開設(shè)，無論在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、學(xué)生實(shí)踐等方面都各有所長，有許多值得我們學(xué)習(xí)，也為我們進(jìn)行教學(xué)提供了參考依據(jù)。安徽大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院，現(xiàn)設(shè)有控制理論與控制工程，檢測技術(shù)與自動化轉(zhuǎn)置以及模式識別和智能系統(tǒng)等碩士研究生專業(yè)。自開展“線性系統(tǒng)理論”課程以來，一直得到學(xué)生們的支持。實(shí)際上，很多院?！熬€性系統(tǒng)理論”教學(xué)都會存在或多或少的問題，主要有：1.1忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，理論課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)踐課程，導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)；1.2教學(xué)內(nèi)容相對簡單，實(shí)驗(yàn)課時(shí)非常少，導(dǎo)致學(xué)生做科研時(shí)，不能學(xué)以致用。研究生教育作為我國教育結(jié)構(gòu)中最高層次的教育，肩負(fù)著為現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次人才的重任。研究生的教育主要包含課程學(xué)習(xí)和學(xué)位論文研究兩個(gè)重要階段，其實(shí)就是學(xué)和做兩個(gè)層面。所以，我們在對研究生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)同時(shí)，也必須對他們的課程學(xué)習(xí)階段予以同等重視。因此，我們在教學(xué)過程中，需要結(jié)合線性系統(tǒng)理論課程的特點(diǎn)，有意識、有目的、針對性地把系統(tǒng)控制理論中的研究方法貫穿于教學(xué)中。
本文擬從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面，有針對性地對線性系統(tǒng)理論的教學(xué)工作進(jìn)行課程教改探討，以增強(qiáng)教學(xué)的效果。以期對研究生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究問題方法的培養(yǎng)和熏陶。并加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生理論和實(shí)際操作的能力，更好地為研究生的科研工作服務(wù)。
2.理論教學(xué)的改革分析
2.1形成完整的理論教學(xué)體系。
實(shí)際上，“線性系統(tǒng)理論”可以看成本科課程“自動控制原理”、“現(xiàn)代控制理論”和“控制系統(tǒng)仿真”等課程的延伸。那么，怎么樣將這些本科課程進(jìn)行整合，并結(jié)合各個(gè)具體研究生專業(yè)，有機(jī)地處理好各課程之間的關(guān)系，是亟待解決問題。因此，在進(jìn)行本課程教學(xué)時(shí)，需要結(jié)合不同專業(yè)，加入能反映或聯(lián)系學(xué)科的新思想、新概念和新成果，構(gòu)建并完善由經(jīng)典控制理論與線性系統(tǒng)理論基礎(chǔ)為主組成的控制理論課程體系，為相應(yīng)的研究生研究專業(yè)和方向服務(wù)。同時(shí)，要避免與本科課程的重復(fù)，增設(shè)相關(guān)研究方向的內(nèi)容、完善課程體系，以適應(yīng)了學(xué)科發(fā)展需要，更有利于研究生人才的培養(yǎng)。以下分別從課程研究方法和教學(xué)方法兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。
2.1.1課程研究方法分析。
線性系統(tǒng)理論著重于研究線性系統(tǒng)狀態(tài)的運(yùn)動規(guī)律和改變這種運(yùn)動規(guī)律的可能性和方法，以建立和揭示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、行為和性能間的確定和定量的關(guān)系，即研究系統(tǒng)的分析和綜合問題。由于線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要包括時(shí)間域模型和頻率域模型，所以綜合線性系統(tǒng)的發(fā)展過程（主要包括經(jīng)典線性理論和現(xiàn)代線性理論兩個(gè)過程），主要的研究方法包括狀態(tài)空間法、幾何理論法、代數(shù)理論法和多變量頻域法四個(gè)方面。
狀態(tài)空間法是線性系統(tǒng)理論形成最早和影響最廣泛的一個(gè)分支，分析的對象是系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程，屬于時(shí)間域方法，主要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是線性代數(shù)和矩陣?yán)碚?。幾何理論法就是將對線性系統(tǒng)的研究轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間中的幾何問題，并采用幾何語言對系統(tǒng)進(jìn)行描述，分析和綜合，其數(shù)學(xué)工具是以幾何形式表述的線性代數(shù)。代數(shù)理論法即采用抽象代數(shù)工具表征和研究線性系統(tǒng)，該方法起源于卡爾曼，并在模論方法的影響下，形成了相應(yīng)的線性系統(tǒng)代數(shù)理論。而多變量頻域法，其實(shí)質(zhì)是以狀態(tài)空間為基礎(chǔ)，采用頻率域的系統(tǒng)描述和計(jì)算方法，分析和綜合線性時(shí)不變系統(tǒng)，主要包括簡單的頻率域方法和多項(xiàng)式矩陣方法。相比較狀態(tài)空間法而言，多變量頻域法物理直觀性強(qiáng)，便于綜合和調(diào)整。
2.1.2教學(xué)方法。
從線性系統(tǒng)理論和研究方法可知，其研究基礎(chǔ)以線性代數(shù)和微分方程為主要數(shù)學(xué)工具，并以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)來分析與設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，內(nèi)容比較抽象，涉及的研究方法很多。因?yàn)椋瑸橥怀鰡栴}的背景和增強(qiáng)說服力，我們在教學(xué)過程中增加工程實(shí)際系統(tǒng)范例，并通過對實(shí)際系統(tǒng)的講解給出抽象的定義，使得抽象的理論概念與實(shí)際系統(tǒng)相結(jié)合。這樣，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)，做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，適應(yīng)專業(yè)發(fā)展需要。我們的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在授課過程中，將倒立擺、雙容水箱、機(jī)械手和電力系統(tǒng)等復(fù)雜的控制系統(tǒng)作為例子始終貫串在整個(gè)教學(xué)過程中，并在各個(gè)章節(jié)的教學(xué)中加以深化。采用機(jī)理建模方法建立這些復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并通過線性化分析方法建立系統(tǒng)的狀態(tài)控制表達(dá)式，并根據(jù)各個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容分析研究，主要包括判別能控性和能觀測性；判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性；設(shè)計(jì)出狀態(tài)反饋控制器和觀測器，進(jìn)行極點(diǎn)配置分析；設(shè)計(jì)鎮(zhèn)定控制器和二次型優(yōu)化控制器，進(jìn)行優(yōu)化控制等等。通過各個(gè)章節(jié)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，以達(dá)到理論和實(shí)際的結(jié)合。不僅有助于將實(shí)際系統(tǒng)貫徹到理論學(xué)習(xí)中，也有助于學(xué)生對抽象理論知識的理解和學(xué)習(xí)，得到了學(xué)生的普遍歡迎。
3.實(shí)踐教學(xué)的改革分析
3.1多媒體教學(xué)和仿真實(shí)驗(yàn)工具結(jié)合。
我們的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在授課過程中，主要結(jié)合多媒體技術(shù)、板書推導(dǎo)和教師講解三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)。很多畫圖和表格可以通過使用多媒體課件來展示，這樣既減少板書量，又增加了教師課堂講解的時(shí)間，提高了課堂教學(xué)效率。對一些重要的公式推導(dǎo)和理論證明，通過板書書寫，可以讓學(xué)生跟著老師的思路，加強(qiáng)學(xué)習(xí)。而且，我們可以利用多媒體技術(shù)在課堂上借助Matlab/Simulink[5]、VRML、CACSD和CAI等仿真平臺，適當(dāng)?shù)夭迦胗蟹抡婀ぞ呔幊虒?shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的表示、能控性能觀性和穩(wěn)定性分析，以及狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)極點(diǎn)控制等。其實(shí)通過這些仿真工具的課堂教學(xué)引入，不僅可以很方便地求解高階系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移陣、特征值和特征向量等，還可以借助仿真教學(xué)輔助方式，使學(xué)生從實(shí)際的程序分析和圖形描述中更形象地理解和掌握現(xiàn)代控制理論分析系統(tǒng)的方法，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。很多學(xué)生表示，通過多媒體技術(shù)、板書推導(dǎo)和教師講解三個(gè)方面的教學(xué)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)仿真的動態(tài)演示，極大地激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情和興趣。
3.2網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)庫資源利用。
為了學(xué)生更好地消化和吸收課堂內(nèi)容，我們的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)擬建立相應(yīng)的教學(xué)網(wǎng)站，學(xué)生通過教學(xué)網(wǎng)站獲取學(xué)習(xí)資料，包括課程課件，教學(xué)教案，習(xí)題答案和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等，還可能通過網(wǎng)絡(luò)工具和教師進(jìn)行在線交流和討論。通過這種網(wǎng)上學(xué)習(xí)和交流，可以進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)，加大學(xué)習(xí)空間。同時(shí)，作為研究生，必須會使用數(shù)據(jù)庫資源進(jìn)行科研學(xué)習(xí)。對此，我們通過課程論文寫作環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使得學(xué)生掌握了利用網(wǎng)絡(luò)電子資源，如中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、Springer、Elsevier、IEEE/IEE和ISI等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索文獻(xiàn)的方法。雖然加大了本課程學(xué)習(xí)的難度，但是為攻讀學(xué)位期間順利發(fā)表核心期刊論文奠定了基礎(chǔ)，受到了學(xué)生的一致好評。
3.3教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐。
根據(jù)課程的安排，我們課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是通過Matlab/Simulink等仿真平臺的應(yīng)用，研究線性系統(tǒng)的動力學(xué)分析，系統(tǒng)的能控制和能觀測性分析、穩(wěn)定性分析、極點(diǎn)配置和觀測器設(shè)計(jì)等。綜合性研究性實(shí)驗(yàn)包括直線倒立擺的控制實(shí)驗(yàn)。對于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己提出實(shí)驗(yàn)方案，并選擇合適的控制方法，自己動手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果測試驗(yàn)證，主要包括直線倒立擺的控制，雙容水箱的控制和機(jī)械手臂的運(yùn)動軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)等。
在加強(qiáng)學(xué)生基本工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂，到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、校企共建實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地和校外工廠的自動化生產(chǎn)線參觀學(xué)習(xí)，了解所從事專業(yè)的特點(diǎn)，明確科學(xué)研究生產(chǎn)實(shí)踐與所學(xué)課程的關(guān)系，開闊視野，提高學(xué)習(xí)興趣，并增強(qiáng)學(xué)習(xí)意識。
4.結(jié)語
本文針對線性控制理論課程的特點(diǎn)，并結(jié)合我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，提出了本課程在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中的一些改革舉措，并通過本校的實(shí)際情況進(jìn)行了分析說明。從目前的情況而言，不少學(xué)生反映效果很好。課程教改是一個(gè)需要不斷完善的過程，永無止境。我們需要在教學(xué)過程中，不斷地加快教學(xué)改革，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，為國家培養(yǎng)更多的優(yōu)秀的研究生人才。
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