發(fā)布時間：2023-03-16 15:56:45
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施肥機的開題報告 機械自動化在機械制造中的運用
1.機械自動化簡介
機械自動化,即不借助任何人力的操作或者干擾,完全依照機械自身來對工作進行一系列步驟的完成.機械的自動化在企業(yè)的加工生產(chǎn)中有著極為重要的意義,機械的自動化可加快生產(chǎn)原料加工處理的速度,真正實現(xiàn)節(jié)約人力,提高生產(chǎn)效率的目的.與傳統(tǒng)的機械制造方式相比,機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,對于有效縮短機械產(chǎn)品的制造周期,并提升機械制造水平起到了較大的推動作用.就當前的機械自動化技術(shù)應(yīng)用來看,雖然尚未實現(xiàn)其在機械制造過程中的全面推進,但其對機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,機械自動化必將在更大范圍內(nèi)進行改革和應(yīng)用,以更好的滿足機械制造需求,并實現(xiàn)我國工業(yè)化水平的不斷提升.
2.機械自動化在機械制造中的應(yīng)用研究
機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世紀中后期,才逐漸建立起可變性自動化系統(tǒng),為機械自動化在市場中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ),也提高了機械制造業(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)用機械自動化技術(shù),我國的機械制造行業(yè)正在逐步邁向集成化、智能化、虛擬化與柔性化,計算機集成制造也與之聯(lián)系起來,計算機在機械制造中的集成技術(shù)已成為機械領(lǐng)域未來發(fā)展的重要趨勢之一.機械自動化在機械制造中的相關(guān)應(yīng)用為：
2.1.集成化在機械制造中的應(yīng)用
對于機械自動化的實現(xiàn),主要通過計算機來完成,因此,在機械自動化的實施過程中,需要實現(xiàn)集成化以滿足機械制造需求.計算機集成化主要表現(xiàn)為計算機輔助設(shè)計、計算機測試、數(shù)控加工、柔性制造工藝等,通過將這些內(nèi)容實現(xiàn)集中化,可以有效提升機械制造水平,而在此過程中,還可以通過過程重組、系統(tǒng)精簡的方法實現(xiàn)機械自動化發(fā)展.此外,還可以加強計算機網(wǎng)絡(luò)及工程數(shù)據(jù)庫的建立,以將機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,實現(xiàn)機械制造過程的不斷優(yōu)化,從而進一步提升機械生產(chǎn)效率,并不斷促使企業(yè)創(chuàng)新機械制造技術(shù),加強新產(chǎn)品研發(fā),以不斷提升機械產(chǎn)品質(zhì)量,實現(xiàn)其市場競爭力的不斷提升.
2.2.智能化在機械制造中的應(yīng)用
機械智能化應(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械制造中需要完成的工作.智能化在機械制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在,其是將機械制造技術(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).將智能化運用在機械制造中,可實現(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)成為機械制造的一種趨勢,這樣不僅能夠提升機械制造效率,提升市場競爭力,同時還能夠加強新技術(shù)的研發(fā)及新設(shè)備的應(yīng)用,從而實現(xiàn)工業(yè)化水平的整體提升.
機械自動化在機械制造中的運用參考屬性評定
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2.3.柔性自動化在機械制造中的應(yīng)用
機械制造中應(yīng)用柔性自動化系統(tǒng)是十分重要的,機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)當前的科技發(fā)展和市場變化及時對生產(chǎn)的機械結(jié)構(gòu)和功能進行控制和調(diào)整.柔性自動化在機械制造中的應(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)部組織來進行優(yōu)化的改良.
2.4.數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)機械制造自動化的根基,數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用是通過使用計算機程序設(shè)置來實現(xiàn)的,即用計算機來編寫生產(chǎn)制造中的各種程序.運用計算機編寫機械生產(chǎn)中的各種程序可使機械制造業(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)代機械制造技術(shù)加入了CAD、CAPP等機械制造工藝和計算機作圖技術(shù),其可以對機械設(shè)計圖迅速的進行修改,摒棄了重新在做一次新圖的麻煩.在機械制造過程中應(yīng)用虛擬化制造技術(shù)來對機械制造活動進行模擬分析,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)品制造打下了堅硬的基礎(chǔ).機械自動化技術(shù)的應(yīng)用,可大大提高機械生產(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,其不僅僅減少了機械生產(chǎn)的勞動力支出,也極大的縮短了生產(chǎn)時間、減少了生產(chǎn)成本.因此,在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)當加強機械自動化技術(shù)研究,并將新技術(shù)持續(xù)應(yīng)用到機械制造過程中,從而實現(xiàn)機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：
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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，但其實質(zhì)不同于美國的研究生院，更接近聯(lián)合式的博士項目，通常的運作形式有以下特點：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)和科研機構(gòu)聯(lián)合開設(shè)或者與其他國家大學(xué)聯(lián)合運作的國際項目。[1]
（一）研究生院的作用
一方面，研究生院承擔了將政府、產(chǎn)業(yè)、高校和研究機構(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立研究的，研究生院的建立就是為了打破完全依靠獨立研究的模式。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目的學(xué)習(xí)。除了大學(xué)外，研究機構(gòu)和企業(yè)也參與到博士項目中。此外，研究生院還與卓越中心在高質(zhì)量研究項目方面有著廣泛的緊密合作[2]。另一方面，研究生院承擔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”進行研究，主要關(guān)注點是跟研究主題相關(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個實驗室）。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)生召集到一個單獨的研究生院。該模型的主要關(guān)注點是對學(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
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)師一起完成個人學(xué)習(xí)計劃，并與申請書一同提交。這個計劃要包括指導(dǎo)計劃，導(dǎo)師和學(xué)生的責任和義務(wù)；研究、教學(xué)和資金計劃；工作計劃以及時間表，包括參加博士資格考試的時間以及公開答辯的計劃。在選取博士申請者時，學(xué)校通常要考慮以下情況：申請動機、學(xué)術(shù)經(jīng)歷、研究計劃及可行性分析、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)該與申請院系的專業(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)計劃內(nèi)容（見表2），不同學(xué)生根據(jù)自己的研究計劃建構(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會參加教學(xué)培訓(xùn)，以獲得教學(xué)經(jīng)驗。如果博士生的工作計劃中不包括教學(xué)，那么參與教學(xué)培訓(xùn)的時間不能超過博士生年工作量的5%。這些課程結(jié)構(gòu)要保證可實施性以及系統(tǒng)性，并且隨時應(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重要特點是開設(shè)由國內(nèi)和國外大學(xué)及相關(guān)機構(gòu)和企業(yè)聯(lián)合組織的強化課，通過這種強化的研究訓(xùn)練降低博士生畢業(yè)時的年齡，促進他們在私企部門的就業(yè)，增進大學(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目（PAPSAT）是由七所大學(xué)聯(lián)合開設(shè)的一個博士生項目，由芬蘭教育部和芬蘭科學(xué)院資助，主要對林產(chǎn)品進行研究和開發(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)和研究機構(gòu)的不同課程，各成員大學(xué)和研究機構(gòu)之間還會形成高效的實驗室網(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立研究，研究生院的建立打破了完全依靠獨立研究的模式。除了大學(xué)外，企業(yè)也參與到博士生項目中。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，促進不同學(xué)科知識的碰撞，從而實現(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)與計算機博士生項目開設(shè)技術(shù)科學(xué)與經(jīng)濟學(xué)課程。芬蘭研究生院明確規(guī)定要對博士生進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)計劃，引薦學(xué)生進入合適的研究小組，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)生的研究進展進行匯報，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，一種是研究團隊的形式。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)師的研究項目、實驗室工作或者田野研究。通過研究項目的研究方法以及設(shè)備，學(xué)生可以接觸到共享的知識、資源以及研究團隊的技能。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)師的職責要在監(jiān)管計劃中明確規(guī)定。由于芬蘭博士階段課程和教學(xué)的跨學(xué)科性特點，一些項目的學(xué)生會由兩個不同學(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人計劃進行檢查評估。學(xué)生每年要遞交最新的研究計劃以及進展報告，然后與導(dǎo)師組進行討論。博士生項目委員會負責組織每年的評審，該報告內(nèi)容（不評分數(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)人員以及博士生項目委員會。除了每年的評審報告，博士論文的進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，每個院系可能還會有自己的監(jiān)管機制。
學(xué)校對導(dǎo)師監(jiān)管過程中出現(xiàn)的問題設(shè)置了詳細的解決程序。為了對導(dǎo)師進行監(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)師團隊以外的教師，如來自其他學(xué)校、企業(yè)以及研究機構(gòu)的相關(guān)人員，而且研究生院會對導(dǎo)師進行培訓(xùn)。
（五）考核評價
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)論文進度及存在的問題進行審核，每次會議必須提交一份審核報告（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)教職員工的主要責任，而這個過程主要的關(guān)注點是學(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，嚴格、科學(xué)的評價標準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)準備好。預(yù)審核員必須是講師級別以上的獨立專家，本校本專業(yè)的研究員不能擔任預(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，參會者可以對任何問題提出質(zhì)疑，表達自己的觀點。[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，為博士生整合了學(xué)科最優(yōu)秀的師資和先進的實驗設(shè)備，設(shè)置了以培養(yǎng)“獨立科研能力”和“可遷移能力”為核心的課程體系，從而促進博士生創(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 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2013）05-0178-03
圖書館是文獻信息資源的集散地、是收集、整理、保存、和傳播文獻信息的科學(xué)、教育、文化機構(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，擔負著信息資源建設(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、信息量大、情報價值高，是一種集學(xué)術(shù)價值、研究價值、和收藏價值于一體的科技文獻。
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，更是高校中獨一無二的特殊、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年累計收集論文電子版2269篇，2003～2011年論文收集率均達到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€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、獨創(chuàng)聲明、中英文摘要、目錄、正文、參考文獻、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，就是沒有學(xué)位論文任務(wù)書、獨創(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，雙方都浪費了大量的時間和精力。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提交的個人信息增加通訊方式。及時與學(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面對確實有困難的學(xué)生，實行綠色快速通道。
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，由于是單獨的數(shù)據(jù)庫，服務(wù)的廣度受到限制。針對這個問題，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校科研與教學(xué)的基礎(chǔ)工作之一。圖書館相關(guān)工作人員要不斷加強理論學(xué)習(xí)，細化管理理念，提高服務(wù)水平，在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗，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、浙江財經(jīng)學(xué)院[7]對管理類跨專業(yè)研究生的培養(yǎng)模式進行了一些探索。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)進行了探索與實踐，認為跨專業(yè)研究生作為一個特殊群體，需要作為一個系統(tǒng)工程來設(shè)計和實施，即從招生、入學(xué)前、授課階段、開題報告前及進入論文寫作階段等各個環(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)的機制、模式及策略等問題還沒有給予足夠的重視并進行深入研究，對于跨學(xué)科、跨專業(yè)報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的方向之一，歷來就業(yè)前景較好、研究經(jīng)費充裕、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)、機械設(shè)計及自動化、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)出較強的微觀組織結(jié)構(gòu)分析的能力，本科所學(xué)專業(yè)為機械類專業(yè)的，在焊接設(shè)備、工裝夾具的設(shè)計方面和本專業(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)成了激勵和促進。
2.跨專業(yè)報考焊接學(xué)科研究生培養(yǎng)中的問題
跨專業(yè)報考焊接學(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，因為統(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（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行深入研究，碩士論文的質(zhì)量也不高，在規(guī)定的時間內(nèi)難以完成課題的開題報告，進而影響到整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)的進行。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，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，有相當一部分學(xué)生自認為：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)報考的研究生的專業(yè)基礎(chǔ)知識，在跨專業(yè)報考研究生的培養(yǎng)中引入了國際焊接工程師培訓(xùn)、認證的新模式。
“國際焊接工程師”是ISO1473l標準中所規(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)量認證的要素之一，獲得者可從事產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量保證、研究和開發(fā)等各個領(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”、“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）標準與規(guī)程和國際先進的焊接技術(shù)、國內(nèi)著名專家的科研與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。
通過對近幾年跨專業(yè)、跨方向報考南昌航空大學(xué)焊接學(xué)科的研究生的本科專業(yè)、知識結(jié)構(gòu)進行調(diào)研，與國際授權(quán)的機械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心進行研討，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 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)的研究生進行40學(xué)時的焊接技能實訓(xùn)，包括焊條電弧焊、氣焊、氣割、二氧化碳氣體保護焊和氬弧焊操作，提升這些研究生的操作技能和對焊接的感性認識。
四、焊接學(xué)科跨專業(yè)研究生培養(yǎng)新模式的實施效果
3年來，共有23名跨專業(yè)報告的研究生參與了該培養(yǎng)模式的試點，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，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)為機械設(shè)計及其自動化，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，且各個個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踐能力，增強了研究生的就業(yè)優(yōu)勢。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】研究生；英語實踐教學(xué)；綜合能力
引言：
隨著我國國際化進程的加速，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：大力推進研究生培養(yǎng)機制改革，實施研究生教育創(chuàng)新計劃，加強管理，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遠不能滿足快速發(fā)展的社會需求，其中口語表達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)多年的研究生實踐教學(xué)改革，筆者認為：建構(gòu)規(guī)范化、制度化、常態(tài)化的實踐教學(xué)體系，以多樣性的實踐活動方式、專業(yè)性的實踐活動內(nèi)容，動態(tài)性的實踐評估方法，是培養(yǎng)研究生外語綜合能力的有效手段。
1實踐教學(xué)的理論依據(jù)
語言學(xué)習(xí)的目標是交流。在語言的聽、說、讀、寫四項基本技能中，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，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）進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在口語和寫作方面無法達到目標語水平的一個重要原因是他們很少進行語言表達練習(xí)?；谏鲜鲇^察，Swain做出這樣一個結(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)過程中可充當驗證假設(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)者表達自己的觀點。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。陳述性知識是個體對有關(guān)客觀環(huán)境的事實及其背景與關(guān)系的知識；程序性知識涉及個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)雜的認知技能的學(xué)習(xí)，它是一個由陳述性知識向程序性知識轉(zhuǎn)變的過程。Sagalowitz & Gatbonton （1995）認為，自動化就是通過大量的實踐后達到更快、更可靠且明顯不需要努力的表現(xiàn)行為。Dekeyser （1997）的調(diào)查證實了技能學(xué)習(xí)的理論：在大量實踐之后，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)年來開展的實踐教學(xué)成果，筆者認為：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)的實踐教學(xué)體系，可以使研究生在參與語言實踐教學(xué)的過程中，不斷檢驗修正課堂上所學(xué)知識，內(nèi)化為自己的知識體系，實現(xiàn)語言輸出的自動化。
2實踐教學(xué)開展的途徑
和本科階段的實踐教學(xué)不同，研究生階段的實踐教學(xué)活動應(yīng)充分結(jié)合研究生的學(xué)習(xí)特點和其專業(yè)方向，探索和開發(fā)具有自身特點的實踐教學(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，研究生的英語實踐活動和本科生英語實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，為英語能力強的研究生提供語言實踐的機會。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)文獻資料，以找到解決問題的辦法。同時，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)，加強學(xué)生和教師之間的交流。現(xiàn)在研究生英語俱樂部已經(jīng)成為我校語言實踐教學(xué)一道亮麗的風景，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，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)有充足的時間準備他們的話題，使每位同學(xué)都能夠用英語表達自己的思想和看法。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，同時加強自己口語的準確性和流暢性訓(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，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)生的社會責任感。
研究生英語俱樂部活動的開展，從設(shè)計策劃到組織實施都由社團成員獨立完成，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)實踐活動。
課堂教學(xué)實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，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。課堂實踐教學(xué)在注重語言能力發(fā)展的同時，充分重視到學(xué)生的學(xué)術(shù)研究特點，將語言實踐和專業(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，如在開展Etiquette這個專題研究時，計算機學(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，國際會議也以其組織的嚴謹性、內(nèi)容的專業(yè)性、環(huán)境的真實性成為檢驗研究生外語能力的最佳場所。然而，只有少數(shù)外語能力強的優(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積極主動、嚴格自律、好學(xué)上進的群體，他們對語言學(xué)習(xí)有著清醒的認識，深知學(xué)習(xí)語言必須自己積極參與，愿意接受學(xué)習(xí)責任 （任蕊，2005：22-25） 。由此，活動的開展由學(xué)生自己策劃、組織、實施、總結(jié)，整個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中。
3實踐活動的評估
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)歷時的角度對個體的認知、元認知過程進行評估，旨在促進個體認知能力的發(fā)展并對其發(fā)展?jié)撃苓M行評估。
3.1多種形式的評估模式。
針對不同的實踐活動形式、內(nèi)容和環(huán)境，我校的研究生英語實踐教學(xué)的評估采用自我評價、合作評價和教師評價三種評估模式。
自我評價是研究生本人對自己參與實踐活動行為的評價。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、方法和策略、收獲和體會等進行評價。這種評價模式有利于幫助研究生構(gòu)建適合自己的學(xué)習(xí)目標，培養(yǎng)參與實踐教學(xué)的自主性、獨立性和創(chuàng)造性。
合作評價在以團隊形式開展的實踐活動中非常有效，諸如英文電影配音、戲劇表演、課堂實踐活動、模擬國際會議等。這些實踐任務(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，小組成員互相監(jiān)督、互相鼓勵、互相學(xué)習(xí)，互相促進，不斷地進行自我檢驗和修正，有助于任務(wù)的順利完成。合作評價的內(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。
教師評價是動態(tài)評估體系中重要的評估模式。教師是對整個評估體系持有最客觀、最深刻理解的參與者，而且在整個評估過程中，教師既是管理者和評價者，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，教師的客觀評價會幫助學(xué)生正確看待自己的角色，不斷強化自己的學(xué)習(xí)能力，調(diào)整自己的實踐參與方法，提高自己作為教師助手的能力。
3.2及時有效的反饋。
實踐證明，及時有效的反饋可以幫助學(xué)習(xí)者明確學(xué)習(xí)目標，了解當前語言水平和語言實際應(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)生進行反饋。等級反饋主要體現(xiàn)在英語活動月和課堂實踐環(huán)節(jié)，其它實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，使每位參與實踐活動的學(xué)生都能夠在教師的評論中正確認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）
基金項目：本文系國家自然科學(xué)基金項目（項目編號：61273226）的研究成果。
中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：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“自動機通信”[1]中首次提出的，后來，Petri網(wǎng)為眾多計算機科學(xué)家所認識和重視，成為計算機、自動化等學(xué)界的熱門研究課題。Petri網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計算機網(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，而且重點講授如何利用Petri網(wǎng)實現(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、方法等多個方面進行探討和研究。
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)用于各個領(lǐng)域的建模與仿真中，因此，筆者在教授本課程時，要教給學(xué)生一種強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實的基礎(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)計和實現(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)認知。
第三，結(jié)合實驗利用各種實例使學(xué)生能夠在各自的領(lǐng)域內(nèi)實際運用Petri網(wǎng)。Petri網(wǎng)是控制、計算機等多個學(xué)科中的重要工具，在多個領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，掌握其應(yīng)用能夠為學(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)的各種擴展的建模框架，然后對隨機、連續(xù)、有色等各種不同類型的Petri網(wǎng)分別進行講授。講授過程中重點關(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)域的實際系統(tǒng)，如何設(shè)計不同的仿真算法來實現(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)系實際的工程項目，因此需要學(xué)生進行大量的計算機建模與仿真實驗。
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，筆者建議從以下幾個方面開展教學(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)計一些典型的案例，利用案例進行課堂講授或者進行小組課堂討論。例如，在講授隨機Petri網(wǎng)時，可以設(shè)計排隊系統(tǒng)、Lotka-Voltera系統(tǒng)等多個案例來講授隨機Petri網(wǎng)的基本概念以及如何設(shè)計隨機仿真算法。這樣學(xué)生就會容易理解為什么會應(yīng)用隨機Petri網(wǎng)，如何設(shè)計和實現(xiàn)一個隨機仿真算法等問題。
第二，研討式文獻閱讀：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，并遞交簡短研究報告，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。例如，針對文獻，[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、模型檢查等多個方面提供自動化的分析功能。針對課堂的每個知識點，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)生對知識點的理解。
第四，計算機實驗：本課程需要進行多個計算機實驗，如連續(xù)仿真算法設(shè)計與實現(xiàn)、隨機仿真算法設(shè)計與實現(xiàn)、利用Petri網(wǎng)建立相關(guān)系統(tǒng)的概念模型等。針對每個實驗，需要為學(xué)生提供足夠的上機時間，讓學(xué)生去自己編程實現(xiàn)相關(guān)的仿真算法或者建立相關(guān)的模型進行仿真和分析等。不僅安排學(xué)生在實驗室統(tǒng)一進行計算機實驗，而且通過將實驗進行分割要求學(xué)生平時自己安排時間完成相應(yīng)的模塊。此外，對于每個實驗，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)合科研項目教學(xué)：目前，Petri網(wǎng)已經(jīng)大量應(yīng)用于現(xiàn)在正在進行的科研項目中，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踐的結(jié)合，有必要從科研項目中提取相關(guān)的研究內(nèi)容，讓學(xué)生去討論和實踐。例如，針對該課程的需要，對相關(guān)科研項目中的模型進行模塊劃分，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，擴展學(xué)生的知識面，引導(dǎo)他們早日進入科學(xué)研究的殿堂。
四、理論和實踐相結(jié)合的考核方式
考慮到本課程理論與實踐密切結(jié)合的特點，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，評分標準為積極參與次數(shù)、表達能力、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%。
實驗成績：本課程是一門工程實踐課程，需要進行多個計算機實驗，因此實驗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，還把知識傳授和能力培養(yǎng)有機地結(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)生能扎實地掌握和靈活運用所學(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)的實際操作內(nèi)容上相銜接，結(jié)合實驗利用各種實例使學(xué)生能夠在各自的領(lǐng)域內(nèi)實際運用Petri網(wǎng)，使教材在內(nèi)容組織上形成有機整體，并具有強大的可操作性。其中，Petri網(wǎng)的基本理論部分參考文獻；[2，4-6]隨機Petri網(wǎng)部分參考文獻；[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，認識到德國大學(xué)的Petri網(wǎng)教學(xué)主要存在以下幾個特點：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)，認真細致地講解如何用Petri網(wǎng)建立和分析每一個實例；將學(xué)生進行分組，合作完成課程作業(yè)和實踐項目，并在課堂上進行討論，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)進行了一些探討，希望與同行進行交流或?qū)ν刑峁┮欢ǖ膮⒖?。由于該門課程具有較強工程背景，因此在講授時不能完全采用傳統(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。
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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 文獻標識碼：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[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現(xiàn)心電圖的信號處理、結(jié)果表達，從而解決傳統(tǒng)心電圖診斷方法中數(shù)據(jù)處理、表達、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，能夠充分利用計算機的軟硬件資源，具有編程簡單、結(jié)果直觀等特點，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)合實現(xiàn)遠程心電監(jiān)護等方面[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，從而實現(xiàn)大規(guī)模心電數(shù)據(jù)的有效管理和維護。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)計心電數(shù)據(jù)庫在工程實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。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?；贚abSQL和SQL Server的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法具有通用性，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、性價比高等優(yōu)點[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
臨床實踐中，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)計需要滿足采集系統(tǒng)需求。同時，數(shù)據(jù)表的設(shè)計還需要參考標準心電數(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準心電數(shù)據(jù)庫，具有十分重要的參考價值。
基于上述分析，心電數(shù)據(jù)庫可以劃分為三個表。
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基本信息。其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項如下：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)表中能唯一標識表中每個數(shù)據(jù)行的一列或者多列。一個數(shù)據(jù)表只能有一個主鍵，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，該索引可以加快訪問速度并有助于實現(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) 實踐教學(xué) 理論教學(xué) 實際操作
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)其運用所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識，包括控制理論，機電課程，電子技術(shù)等，以解決實際問題[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。實際上，很多院校“線性系統(tǒng)理論”教學(xué)都會存在或多或少的問題，主要有：1.1忽視了實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，理論課程遠遠多于實踐課程，導(dǎo)致理論與實踐脫節(jié)；1.2教學(xué)內(nèi)容相對簡單，實驗課時非常少，導(dǎo)致學(xué)生做科研時，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)位論文研究兩個重要階段，其實就是學(xué)和做兩個層面。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，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，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)和實踐教學(xué)兩個方面，有針對性地對線性系統(tǒng)理論的教學(xué)工作進行課程教改探討，以增強教學(xué)的效果。以期對研究生進行學(xué)習(xí)、研究問題方法的培養(yǎng)和熏陶。并加強實踐教學(xué)，提高學(xué)生理論和實際操作的能力，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行整合，并結(jié)合各個具體研究生專業(yè)，有機地處理好各課程之間的關(guān)系，是亟待解決問題。因此，在進行本課程教學(xué)時，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，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)方法兩個方面進行闡述。
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)的運動規(guī)律和改變這種運動規(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，屬于時間域方法，主要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是線性代數(shù)和矩陣理論。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)描述和計算方法，分析和綜合線性時不變系統(tǒng)，主要包括簡單的頻率域方法和多項式矩陣方法。相比較狀態(tài)空間法而言，多變量頻域法物理直觀性強，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)計控制系統(tǒng)，內(nèi)容比較抽象，涉及的研究方法很多。因為，為突出問題的背景和增強說服力，我們在教學(xué)過程中增加工程實際系統(tǒng)范例，并通過對實際系統(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，做到理論與實踐相結(jié)合，適應(yīng)專業(yè)發(fā)展需要。我們的課程教學(xué)團隊在授課過程中，將倒立擺、雙容水箱、機械手和電力系統(tǒng)等復(fù)雜的控制系統(tǒng)作為例子始終貫串在整個教學(xué)過程中，并在各個章節(jié)的教學(xué)中加以深化。采用機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)控制表達式，并根據(jù)各個章節(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)計出狀態(tài)反饋控制器和觀測器，進行極點配置分析；設(shè)計鎮(zhèn)定控制器和二次型優(yōu)化控制器，進行優(yōu)化控制等等。通過各個章節(jié)循序漸進的學(xué)習(xí)，以達到理論和實際的結(jié)合。不僅有助于將實際系統(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.實踐教學(xué)的改革分析
3.1多媒體教學(xué)和仿真實驗工具結(jié)合。
我們的課程教學(xué)團隊在授課過程中，主要結(jié)合多媒體技術(shù)、板書推導(dǎo)和教師講解三個方面進行教學(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?shù)夭迦胗蟹抡婀ぞ呔幊虒崿F(xiàn)一個實際系統(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)反饋實現(xiàn)極點控制等。其實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)和教師講解三個方面的教學(xué)，并結(jié)合實驗仿真的動態(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)團隊擬建立相應(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)題答案和實驗指導(dǎo)等，還可能通過網(wǎng)絡(luò)工具和教師進行在線交流和討論。通過這種網(wǎng)上學(xué)習(xí)和交流，可以進一步鞏固學(xué)習(xí)，加大學(xué)習(xí)空間。同時，作為研究生，必須會使用數(shù)據(jù)庫資源進行科研學(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)庫進行檢索文獻的方法。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)實驗和教學(xué)實踐。
根據(jù)課程的安排，我們課程教學(xué)團隊的教學(xué)實驗主要包括基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性實驗。其中，基礎(chǔ)性實驗主要是通過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、極點配置和觀測器設(shè)計等。綜合性研究性實驗包括直線倒立擺的控制實驗。對于設(shè)計性實驗，讓學(xué)生自己提出實驗方案，并選擇合適的控制方法，自己動手設(shè)計實驗程序，并進行實驗結(jié)果測試驗證，主要包括直線倒立擺的控制，雙容水箱的控制和機械手臂的運動軌跡優(yōu)化設(shè)計等。
在加強學(xué)生基本工程實踐能力培養(yǎng)的同時，鼓勵學(xué)生走出課堂，到專業(yè)實驗室、校企共建實驗實習(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，明確科學(xué)研究生產(chǎn)實踐與所學(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，并結(jié)合我們的教學(xué)團隊，提出了本課程在理論教學(xué)和實踐教學(xué)中的一些改革舉措，并通過本校的實際情況進行了分析說明。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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