军械工程学院研究生

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军械工程学院研究生范文第1篇

关键词：研究生教育 科研项目 能力培养

中图分类号：G643 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.125

1 研究的必要性

所谓研究生，就是应该具有一定的独立思考、分析问题、解决问题的科研能力。这些能力的培养来源于理论的沉淀和实践的磨练，尤其理工科研究生，理论联系实际是基本的原则。理论与实践之间的衔接是能力培养的关键，选择什么样的衔接方式，采取什么类型的衔接模式，构建什么结构的衔接平台就成为搞好研究生能力培养的主要问题。研究生教育如何适应时展的需求、与时俱进，已经成为研究生教育改革中的热点问题。

传统的研究生培养过程一般分为两个阶段，第一个阶段为课程学习阶段，包括专业学位课和自选课的学习。相比大学阶段的课程学习，更注重自学能力的培养。第二个阶段为课题研究阶段，学生根据导师确定的研究方向，整理相关领域的基本情况、发展动态，在导师的指导下明确自己的研究目标和工作重点，开展对相关重难点问题的研究和攻关。

但传统的培养模式，很多存在的问题已经显现。首先，课程的学习注重基础性、理论性，缺少针对性。学生对具体的研究目标尚无充分认识，对所学课程的价值、作用没有足够的认识，学习带有盲目性。盲目性导致在课题研究阶段，资料储备和技术准备不足，前期的准备不足带来展开研究的滞后，而完成论文的时间节点是不变的，这就使得真正研究的时间大打折扣。少了深入的研究，论文就成了为了作文而作文，很难有高水平的论文出现，研究生素质的培养也难以达到预期的效果。

2 培养方法的思考

本研究正是基于对上述问题的分析，提出了基于科研项目的研究生培养方案。将对研究生的素质培养依托于科研项目，贯穿一个项目或部分的始终，理论学习以实践为牵引，激发学生的主动性，突出研究的针对性，注重能力培养实效性。

高校都是以人才培养为中心，学术研究并举。在教书育人的同时进行科学研究工作。学校是高层次人才集中的地方，具有技术密集型优势，因此承担来自国家部委、省、市等各个层次的科研任务，利用其优势，攻坚克难，推动研究领域的发展。尤其是理工科院校，承担的大项科研任务很多，需解决技术发展中的一些急难问题。学校的教师在完成教学任务的同时都在从事着与自己专业相关的科研工作，通过课堂与科研的交融，也大大提高了广大高校教师的教学水平和科研能力。每个科研项目都有完整的研究框架，严格的时间要求，既定的研究成果和技术指标。既要有理论的创新研究，还必须有工程的实际应用，以最终的应用效果为考核指标，是一种形式规范、蕴含丰富的学术研究和科学实践活动。

任何的培养模式，学生的主体地位是不能改变的，任何形式、内容上的变革调整都要紧紧围绕提高学生的素质、能力展开。研究生是经过全国性考试选的，在智力、学习能力等方面具备了基本的素质，经过大学阶段的学习，掌握了一些基础及专业知识，在知识储备上有了一定的基础。研究生培养就是要在学生的知识储备能力和知识运用能力上下功夫。在大学学习的基础上，学生的知识在深度和广度上都需要有长足的拓展，知识的体系要建立起来，结构要进一步优化。储备是为了“有备而战”，使用才是储备的最终目的。

基于科研项目的研究生培养模式就是把对学生的培养过程融入到科研项目的实施过程中，课题的研究作为项目研究的一部分被纳入到整个项目管理、推进的全套体系中。科研项目作为课题研究的大背景，项目的研究思路、研究方向对课题具有重要的指导意义。课题的研究任务是项目研究任务的一部分，同样要接受考核，以现实的任务需求作为课题开展的牵引，用项目这个科学体系的进展来带动学生课题的研究。主观上，学生的积极性来源于对知识驾驭的渴望。客观上，这种主动性来源于硬性指标必须完成。

基于科研项目的研究生培养模式就是将传统的一分为二的学、研模式变成合二为一的研、学过程，把人才的培养工程化、过程化。通过课题的研究，主动地适应与项目的随动。先立体，再破题，先明确问题，再想办法解决问题，问题解决之际就是取得真经之时，回头再看，已经走出了十万八千里。

通过理论主动结合实践的过程，有针对性地培养了学生的理论素养和自学能力，有步骤地培养了灵活运用知识的技巧，积累了处理实际问题的经验。同时，有了责任，有了协作，培养了学生对事情负责的态度和团队的合作精神，从心理和能力上都有利于学生胜任毕业后的工作岗位。

3 总结

教学相长，就要从主观的气氛和客观的模式上，不断探索、创新培养思路。从主观上，让学生明确目标，调动学习的积极性，发挥主观的创造性。从客观上，通过体制保证，使其能沿着轨道有条不紊地开展研究，保证时间，保证效果。本研究提出了基于科研项目的研究生培养方法，让学生通过参与科研活动，可以实现从理论到实践，从盲目学习到有的放矢，从分析问题到解决问题的跨越，把对知识的学习能力转化为对知识的运用能力。

参考文献：

[1]谢安邦.构建合理的研究生教育课程体系[J].高等教育研究，2003，（5）.

[2]肖敏.建立研究生教育三维质量保证体系[J].学位与研究生教育，2003，（6）.

[3]何杰，朱琦.研究生培养模式的国际比较及其发展趋势[J].江苏高教，2003，（3）.

作者简介：王锋，军械工程学院车辆与电气工程系，河北石家庄 050003

军械工程学院研究生范文第2篇

关键词：军校工科研究生；创新素质；创新能力；应用创新；实践创新

作者简介：张雏（1964-），女，山东聊城人，军械工程学院，副教授；胡文刚（1972-），男，吉林蛟河人，军械工程学院，副教授。（河北 石家庄 050003）

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0031-02

突出理工科大学生创新素质培育，加大工程科技创新人才培养，是我国创新型国家建设的必然要求，也是高校落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的必然选择和历史责任。[1]同时，世界军事形势变化、军事科技和装备的快速发展都对军校工科研究生的创新素质、能力培养提出了较高要求。在此背景下，以发达国家的成功经验为启迪，研究我国军校工科研究生创新能力培养方法对提高研究生培养水平并使其更好满足国防建设需要具有显著意义。

一、借鉴成功的创新经验

因为我国教育创新的系统性研究和发展历史相对较短，所以有必要借鉴其他国家的成功经验和做法。笔者认为，研究生创新能力培养可以借鉴俄罗斯、美国、日本等国的教育创新、改革的成功经验。

1.俄罗斯高等教育创新经验

俄罗斯高等教育创新的基本思想是：所提供的教育服务不仅能满足国家和社会的需要，而且还能满足个人在不断变化的环境下实现自我发展的需要。[2]在俄罗斯，创新型大学的教育思想和经验可以归纳为：实现教学与研究的一体化，将人才培养的科学研究和教育过程连为一体，以实现教学、知识生产、知识转换成科学—教育产品、科研成果的商业化运作等方面的一体化。

2.美国创新创业教育经验

美国在具有理工科优势的研究性大学开展面向理工科学生（本科和研究生）的创新创业教育，将学术性与实用性相结合，使理工创业教育模式层次化和多样化，[3]实现教育的开放性，是这些大学培养创新创业型人才的共性经验。

3.日本教育改革经验

日本的三次“起飞”，每一次都伴随着日本教育领域的改革。[4]日本先是如饥似渴地引进和学习西方文化、科学技术，后又根据本国实际情况进行教育改革，从模仿、探索到最终的自主创新，这一发展历程本身就体现着教育创新的思想。

以上经验能为研究我军院校工科研究生创新素质和能力的培养思想、方法、手段发挥有益的启迪作用。

二、培养创新素质的具体方法

1.培养目标分析

“科研能力培养作为研究生教育固有的、反映其根本性质并区别于其他教育的根本属性，并不因为研究生教育的形式、类型乃至国度的不同而发生变化。”[5]体现在军校工科研究生培养领域，就是要培养适应我国军事发展要求的高素质技术人才。历史经验证明：很多新的科学技术先在军事领域得到应用，并因军事需求得到更快发展。当前我国军事应用领域的理论、技术和装备都在快速发展，从而要求研究生毕业后能够胜任专业内的军事技术及其创新工作，这是军校工科研究生的主要培养目标。

2.培养创新素质的具体实施方法

美国工程院提出2020年工程师必须具备的关键素质是：分析能力、实践经验、创造力、沟通能力、商务与管理能力、伦理道德、终身学习能力等。[6]这也为军校工科研究生的创新能力培养提供了思路，说明培养创新能力时要注意对组成创新能力的各种相关能力的全面培养，使研究生具备良好的创新素质。笔者根据军校工科研究生的一般培养模式和培养条件，认为应该通过以下方法和措施来培养研究生的创新素质：

（1）通过基础理论和专门知识的教学过程提高研究生的分析和应用能力，激发创新思维。要让研究生通过对关键理论建立过程的回顾和体验过程学习科学的分析、假设、推论、总结和归纳方法；要通过对本专业学术专著的学习，分析其中的理论切入点、学术观点、论证方法、创新思想；要通过对相关专业技术书籍的学习，掌握交叉学科的理论和技术知识，打破陈旧的思维习惯，激活创新灵感，提高理论和知识的应用能力。

（2）通过多种途径培养研究生的探究学习和科学研究能力，激励创新的信心和决心。搜集国内外特别是国外相关的先进技术发展信息，筛选出有启发性、指导性和实质性技术内容的资料作为研究生的学习和研究对象，综合、分析、归纳与课题相关的研究内容和研究方法，从他人技术研究过程中思路的形成、理论的应用与演变、方法和手段的改进等方面学习科学研究的方法；用科学家的创新艺术、创新方法激发研究生的继承、突破与创新思想；用科技发展的艰难曲折经培养研究生的意志和毅力，激励其创新的信心和决心。

（3）培养研究生的人文素质，使其适应军队的工作环境。研究生要想在工作岗位上充分施展自己的才华，需要营造融洽的工作、生活和科研环境。军队这个特殊集体强调服从命令听指挥，强调集体、协作、团结和牺牲，这对军校研究生人文素质的培养提出了更高要求。教育过程中，可以用军队成功人才的处世经验作范例，使研究生认识到事业成功和个人实现的前提是学会“做人”，建立起人与人之间、团体之间、部门之间的正确关系，才可能实现事业和个人的成功。以典型事例证明和确立这样的认知：融洽而宽容的环境可以使人精力更集中、思路更清晰，更易激发和捕捉灵感的闪光点，也更有助于最大限度地发挥个人的创新潜力。

三、提升创新能力的具体途径

军校工科研究生的教育是以培养解决实际问题的高层次应用型人才为主要目标，使所培养的人才能够应用先进的理论和技术，在军事工程技术研究、装备研发与革新、保障能力建设等方面发挥技术创新作用。为实现这一目标，除了全面培养研究生的学习、研究和人文素质，还要强化和提升他们的应用创新和实践创新能力，而这些能力的提升可以通过以下途径来实现：

1.使工程类课程的应用设计和考核环节更加灵活机动，以适用于应用创新能力的培养

在工科研究生的教育课程体系中，一般包括一些新技术原理与应用方面的工程类课程，目的是培养研究生应用新技术、新手段解决实际问题的能力。为了达到教学目的和检验教学效果，课程进行和临近结束时，教师会给出一些设计题目，让学生应用所学的技术知识来完成设计任务，这能够较好地发挥学生的主观能动性，投身于新技术的应用实践，但也可能存在给定题目与某些学生研究方向不符的问题，这在选修课程上体现得尤为明显。学生选修某门工程类课程往往是因已经确定的研究方向的需要，如果能在技术应用过程中允许他们结合自己的研究方向作一些探索性设计，并适当地给予指导就更能激发他们钻研新技术理论、提高技术应用水平的热情，使他们通过解决实际问题的探索过程，提高应用新技术、新理论的创新能力。

2.指导研究生拓宽研究资料和信息的来源，制订科学合理的课题研究方案，使其研究实践更好地满足军队需要

在课题研究的资料搜集阶段，导师不但要结合自己的研究经验指导研究生到相关的资料检索、查阅机构搜集技术资料，掌握研究的最新动态、技术水平、技术途径，以借鉴别人的先进经验，启迪课题研究的创新思路，同时避免重复别人做过的工作。而且，还要指导学生分析和研究课题成果需求方的具体情况，通过现地实践对需求方的环境、条件、人员素质、特殊要求等进行全面的调查研究。通过这个过程，发现别人没有发现的问题，或是找出前人研究过程中存在的错误和漏洞，或是在新领域的探索研究过程中争取少犯错误、少走弯路。通过这些努力，使研究方向更加明确，制定的研究方案更加科学合理，使研究生的研究实践更符合军队的现实需要。

3.鼓励研究生在课题研究过程中大胆实践，培养其实践创新能力

军校工科研究生的选题大都紧密结合军事工程、装备技术、保障技术等方面的实际需求，侧重于解决新理论或技术的工程化问题，或解决先进技术的消化吸收再创新问题，或解决跨学科知识、技术的复合、融合创新中的工程问题。因此，要鼓励研究生在研究过程中大胆实践，将常规和非常规的思维积极付诸于实践过程，运用新材料、新工艺、新技术或是不同材料、工艺、技术的组合变换来寻找解决问题的途径；通过不断尝试、变换的实践过程找出一次次不成功的实践过程存在的问题，在排除一个个问题的过程中积累成功的经验，从而产生新的、更好的实践创新灵感，并将灵感转化为更新、更大的创新实践活动，直至攻克课题研究的一个个难关。

四、结语

提升军队院校工科研究生的创新能力是一个复杂的系统工程，其本身也要通过长期的实践、创新过程，不断探索和改进，才能真正实现为部队培养高素质专业人才，满足军队现代化建设要求的目标。

参考文献：

[1]唐百锋，鲁宽民.环体因素对理工科大学生创新素质培育力影响分析[J].中国电力教育，2011，（13）：38.

[2]单春艳.俄罗斯高等教育创新活动探微[J].现代教育管理，

2009，（4）：104.

[3]刘丽君，李斌，等.美国一流大学理工创业教育与我国创新创业人才的培养[J].中国高教研究，2009，（5）： 50.

[4]吴越.日本走上高等教育强国的历程及其经验[J].赣南师范学院学报，2009，（2）：51-56.

军械工程学院研究生范文第3篇

关键词：三自由度转台； MSP430单片机； 模糊控制; PID控制

中图分类号：TN820.8-34 文献标识码：A

文章编号：1004-373X(2011)17-0135-02

Design and Realization of Three-axis Table

LI Yue

(Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China)

Abstract： A three-axis table based on Single-chip Microcomputer MSP430F149 is designed. In this system, using the feedback signal of Rotary Encoder and performing close-loop control of motor to make the three-axis table can imitate fly carriage of plane. The experiment confirms that the system can rotate steadily and accurately according to arbitrarily position signal, who has good dynamic state capability, stable system and strong anti-jamming capability.

Keywords： three-axis table; MSP430 single-chip microcomputer; fuzzy control; PID control

0 引 言

三自由度飞机飞行姿态模拟实验台是集机械技术、控制技术和传感器检测技术、计算机技术于一体的综合性测试设备。它作为一种空间运动机构是飞机进行动态性能测试的关键设备，主要用于模拟飞机的运动姿态，为飞机提供一个非常接近实际的模拟环境，在模拟条件下对飞机的飞行姿态进行实验研究和性能考察，在国防和民用中都有很高的应用价值。

本文基于MSP430控制核心设计了一种三自由度模拟实验台，并完成了给定的任务要求。

1 体统总体方案

该系统主要由MSP430控制核心、电源管理模块、电机控制模块以及无线通信模块组成，其结构框图如图1所示。

转台的实时位置由旋转编码器反馈送入微处理器进行处理。步进电机采用PID算法进行调节，而直流无刷电机采用模糊控制算法。软件设计中实时采集编码器的反馈信息，实现整个系统的闭环控制。

2 系统硬件设计

系统的硬件主要包括：主控电路、电源管理电路、电机驱动器和无线通信电路几部分，其系统结构如图2所示。

2.1 MSP430主控电路

系统的核心控制采用TI公司的MSP430系列单片机MSP430F149，其主要特点是高度的功能集成，易于扩展，内部集成看门狗定时器、且自带捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_A和Timer_B支持PWM输出功能以及具有超低功耗等特点，片上集成60 KB的FLASH存储器和2 KB的RAM同时提供256 B的信息FLASH,64脚方形扁平封装。此单片机还可以串行在线编程，无需外部编程电压。系统I/O口具体分配如下：P1口用于接收旋转编码器的反馈信号；P2口为中断口；P4用于驱动直流无刷电机的PWM信号输出；P5口用于驱动步进电机的方波信号输出；P6用于电机驱动器的控制信号输出。

2.2 电源管理电路

整个系统包含3.3 V,5 V,12 V,24 V四个电压环境。其中，3.3 V给单片机系统供电，5 V给旋转编码器供电，12 V直接由交直流变压器引出给驱动电路供电，24 V直接由交直流变压器引出给电机供电。5 V由12 V通过HDW20-12S05电源模块得到，如图3所示。3.3 V由5 V通过AMS1117芯片得到，电路如图4所示。

2.3 电机驱动器

步进电机驱动器采用2605AD驱动器。2605AD为一款等角度恒力距细分型驱动器，驱动电压DC 24~60 V，适配电流在5.0 A以下、外径为57~86 mm的各种型号的二相混合式步进电机。该驱动器内部采用类似伺服控制原理的电路，此电路可以使电机低速运行平稳，几乎没有震动和噪音，电机在高速时力矩大，定位精度最高可达25 600步/转。

直流无刷电机采用控制驱动器，该驱动器为闭环速度型控制器，采用IGBT和MOS功率器，利用直流无刷电机的霍尔信号进行倍频后进行闭环速度控制，控制环节没有PID速度调节器，系统控制稳定可靠，尤其是在低速下总能达到最大转矩，速度控制范围为150 r/s~额定转速。

2.4 无线通信电路

通过串口驱动电路中的RS 232电平转换芯片，可以实现单片机和PC机之间的通信，建立人-机对话活动的通道。桑锐公司生产的SRWF-1型无线通信模块工作性能稳定，体积小便于安装。利用MAX3232芯片，能够完成TTL电平和RS 232电平之间的转换，实现通信模块与PC机进行串口通信。其电路原理图如图5所示。

3 控制策略

3.1 步进电机控制策略

常规PID控制器具有算法简单、稳定性好、可靠性高的特点，价值设计容易、适应面宽，是过程控制中应用最广泛的一类基本控制器。但在过程的启动、结束或大幅度增减设定时，短时间内系统输出有很大的偏差，会造成PID运算的积分积累，致使控制量超过执行机构可能允许的最大动作范围对应的极限控制量，引起系统较大的超调，甚至引起系统较大的振荡，这在生产中是绝对不允许的。积分分离控制室当被控制量与设定值偏差较大时，取消积分作用；当被控量接近给定值时，引入积分控制，以便消除静差，提高控制精度。根据三自由度转台的实际情况，在积分分离PID控制算法的基础上进行算法的改进，结合增量式PID控制算法进行电机的控制，实验得到了很好的控制效果。

3.2 直流无刷电机控制策略

模糊PID控制器的原理是把输入PID调节器的偏差e和偏差变化率ec同时输入到模糊控制器中。图中的F控制器实际上是由三个分模糊控制器组成的，分别对三个参数进行调节，然后分别经过模糊化、近似推理和清晰化后，把得出的修正量分别输入PID调节器中，对三个系数进行实时在线修正，从而使被控对象具有良好的动态和静态性能。

4 结 论

本文以MSP430F149单片机为主控芯片，步进电机和直流无刷电机为驱动元件，通过软件编程，制作了一台精度相对较高的三自由度转台。经过对转台的旋转控制，证明转台能平稳、精确地按照任意给定的位置信息转动，动态性能良好，系统稳定性和抗干扰能力强。

三自由度转台不仅在航空、航天和航海等国防军事领域中有很高的应用价值，而且在民用领域也有非常广泛的应用前景，但是要达到人们要求的高精度、高智能化还有很长的路要走，需要坚持不懈的探索和研究。

参 考 文 献

［1］谢兴红，林凡强，吴雄英.MSP430单片机基础与实践［M］．北京：北京航空航天大学出版社，2008.

［2］刘金琨.先进PID控制Matlab仿真［M］.北京：电子工业出版社，2004.

［3］石幸民，郝整清.模糊控制及其Matlab仿真［M］.北京：清华大学出版社，2008.

［4］马强.三轴转台的先进PID控制［D］.洛阳:河南科技大学，2008.

［5］席爱民.模糊控制技术［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2008.

［6］刘进.无人移动平台控制系统的设计与实现［D］.石家庄：军械工程学院,2009.

［7］刘进.基于摄像头的智能小车设计与实现［J］.传感器世界，2008，14(2):34-37.

［8］甄红涛.视觉导航智能车控制系统的设计与实现［D］.石家庄：军械工程学院，2010.

［9］刘全川.三自由度摇摆台设计与动力学分析［D］.南京：南京理工大学，2009.

军械工程学院研究生范文第4篇

[关键词]线性代数几何直观性教学

线性代数是理工科学生一门重要的数学基础课，它在培养学生数学素质和数学能力方面起着重要作用，特别是在研究离散变量之间的线性关系上有着重要的意义。实际问题中的变量关系一般可以线性化，而线性化了的问题正是线性代数可以解决的。因此学习这门课程对学生今后的发展起着重要作用。而现在线性代数的教学中普遍存在着两个问题：一是课程抽象，难于理解；二是课时紧张。那么如何在有限的课堂时间内讲解比较抽象的内容提高课堂效率是我们广大教师需要思考的问题。为此本文提出加强线性代数的几何直观性教学的教学方法，以此方法将抽象的问题具体化，从而提高课堂效率。

一、几何直观性教学的重要性

线性代数课程中的概念、理论都是比较抽象的，学生比较难接受这种看不见、摸不着、想象不出来的概念，这无疑增大了学习这门课程的难度，使许多学生学习起来感觉吃力，且仅停留在对定义结论的机械记忆上，不能掌握其本质。而几何直观教学方法借助几何图形的形象关系，产生对数据关系的直接感知，能把抽象的概念转化成形象的、直观的图形，这对帮助学生理解线性代数概念具有积极的意义。此外，在教学过程中运用“数”和“形”的结合，不仅可以使学生对线性代数的概念有几何直观的了解，容易理解，也能使学生明白知识是相关的，连续的，是相互紧密结合并可以互相转化的，从而提高灵活运用的能力。因此考虑在线性代数的概念和理论教学过程加强直观性教学，融入几何思想，是帮助学生理解接受线性代数的众多概念与结论最为自然的途径之一。它不仅仅是帮助学员理解概念和定理，而是更有助于学员学会如何去思考问题,从而提高学生的数学素养和培养学生应用数学知识来分析问题、解决问题的能力。

二、几何直观性教学的可行性

既然几何直观性教学能将抽象的概念具体化，能够便于学生理解，现在的问题是这种方法是不是可行呢？众所周知，线性代数起源于对二维和三维直角坐标系的研究，它的所有重要概念均有其几何意义，这使得在线性代数教学中加强直观性教学有着天然的优势。同时从数学的发展情况来看，几何与代数也是很难完全分离的。大一学生虽然对几何的理解还有限，不过对二三维的几何空间的性质还是比较熟悉的，稍加解释应能理解和接受。

比如向量空间基的概念、理论较为抽象, 然而向量空间的基在三维以下空间中有具体的几何解释。在这部分内容的教学过程中，我们可以先阐述向量空间基的概念（向量空间V中的r个向量a1,a2,…,ar线性无关，且VA中任意一个向量都可有这r个向量来线性表示，此时称这r个向量a1,a2,…,ar为向量空间V的一组基），概念刚一给出，学生对其的理解可能比较模糊，这时我们可以给出这个概念在一二三维空间中的涵义：

一维向量空间R就是我们熟悉的实数轴x轴,在它上面取的单位坐标1即是一维向量空间R的一个基。因为一个一维向量1∈R,1≠0，故一定线性无关；另外,x轴上任意实数x=x・1，其中系数x∈R, 由上面定义,单位坐标1是一维向量空间R的一个基, 整个R上的点可由1生成, 故我们称1为一维向量空间R的一个基。二维向量的全体构成的向量空间是我们所熟知的平面R2，在平面R2中我们经常引入直角坐标系，即垂直的x,y轴，它的一组基可以选取为两个单位坐标向量i=(1,0)，j=(1,0)这两个向量互相垂直，显然是线性无关的，且对于平面中任一个点a，设其在直角坐标系下的坐标为(a1,a2)，则其可以表示为a=a1i+a2j，即平面中的任意一个点可以由两个单位坐标向量来线性表示，也说明这两个单位坐标向量i=(1,0)，j=(1,0)为向量空间R2的一组基；类似地可以解释三维向量空间R3的一组基可以选择为空间直角坐标系的三个单位坐标向量。通过这些解释使学生直观的理解体会向量空间的基的概念，并由此将基的概念引申到n(n≥1)维向量空间中去。这样降低了向量空间基的概念的抽象性，使学生较容易理解向量空间的基的概念，且加深了学生对这部分内容的直观认识。

通过上面的分析可知，在《线性代数》教学过程中,加强几何直观性教学是可行的，我们可以对某些教学内容采取如下的教学方式：首先阐述概念、结论的低阶几何意义，并借助数学软件、多媒体演示实现数形的结合，让学生直观的体会其在二维、三维空间中的涵义，然后再引申到一般的高维空间中去。这样处理的好处是：符合认知的规律，降低了相关概念、结论的抽象性；加深了学生对所学知识点的认识，增加了学生对《线性代数》应用的了解，提高了他们对知识的应用能力。

线性代数与几何的联系是广泛的，线性代数的许多理论可以认为是几何上二维平面空间、三维立体空间延伸和推广，因此我们应该发挥数学软件、多媒体的优势，加强几何直观教学， 让学生获得《线性代数》相关概念、结论的低维几何意义，进而实现由低维空间形象认识到高维空间抽象认识的转变，一方面为代数找到它的几何解释，另一方面又为几何找到它的代数表达，这样在很大程度上降低了线性代数概念的抽象性，学生不但能够很好地理解概念和理论，还可从中获得解决问题的启示，历年的研究生入学考试中也体现了代数与几何相结合的解题思路，因此在线性代数教学中应加强几何直观性教学。

[参考文献]

[1]郭勇华.几何思想在线性代数教学中的融入.宜春学院学报,2010（12）

[2]章晓.线性代数与解析几何结合教学探析.山东师范大学学报,2008（9）

军械工程学院研究生范文第5篇

一、系统开发

（一）设计与开发思路

立足部队弹药岗位实际需求，着眼培养“精技术、会管理、能指挥”的高素质新型弹药人才，秉持“打牢知识基础、强化实践能力、培育创新精神”的育人宗旨，以“功能完善、水平先进、特色鲜明、应用面广”为目标，按照“精通一型，旁通一类，兼顾系统”思路，分析论证引信系列多媒体教学训练系统总体技术方案，详细设计系统内容与功能，在消化吸收调研搜集整理引信设计图纸等技术资料的基础上，利用建模软件完成引信零部件三维实体建模，打好三维实体建模基础，做好各阶段实施质量与检查评估，注重实际应用效果，抓本质，抓规律，抓特点，创新教学方法手段，为探索装备构造原理课程教学改革做出有益尝试。

（二）开发过程

1.调研论证。

结合弹药专业课程教学和部队弹药岗位实际需求，到兵器工业部门、部队、军队院校等单位调研，确保获得设计生产图纸、技术说明书、研制工作总结、管理使用等第一手资料，选定火箭炮、榴弹炮、加农炮、加榴炮、坦克炮、高炮等弹药配用的典型引信，确定引信多媒体教学训练系统内容与功能，成立引信多媒体教学训练系统编制组和评审组。

2.三维建模。

利用Solidworks建模软件对引信的零部件进行三维实体建模，组装成装配体，组织专家对引信零部件、装配体三维实体模型进行检查评审，根据提出的改进意见和建议，及时对引信三维模型进行修改和完善。

3.系统开发与完善。

编制组根据修改完善的引信系列多媒体教学训练系统脚本，利用多种多媒体开发软件，制作完成引信结构原理动画，作用过程动画，拆装分解动画，相关配音处理，多媒体教材合成，虚拟现实合成等工作，完成引信系列多媒体教学训练系统初稿，经过试用，专家评审和修改完善后形成终稿。

（三）系统组成

引信系列多媒体教学训练系统由多媒体教学课件和虚拟现实训练系统两大部分组成。多媒体教学课件包括：引信配用弹种、主要诸元与配套火工品、构造、作用过程、使用说明与注意事项、设计思想总结、思考题、附件等模块。虚拟现实训练系统包括：引信构造教学、系统运行设置、动作视图、分解视图、虚拟现实操作训练等模块。

（四）系统功能

1.教学及演示功能。

该系统针对弹药引信装备自身的易燃、易爆，安全要求高，结构复杂，原理抽象，尺寸配合精度高，动作过程瞬态，运动过程相互关联等特点，通过文字、图片、视频、动画等多种技术，对系列引信的配用，结构组成，工作原理，作用过程，射击使用，分解检测等内容进行教学和演示，能够三维、立体、实时、动态地演示复杂引信结构原理，瞬态作用过程，苛刻作用环境条件等，解决了弹药引信教学中高危操作不可及，作用过程不可逆，实装教学风险大等问题，从而大大提高了引信知识的学习效果。

2.虚拟现实训练功能。

该系统针对部队弹药岗位对引信教学训练的实际需求，采用Solidworks、3Dmax、Maya、Virtools等软件开发了虚拟现实训练系统，增强了互动性，通过逼真的实际操作，将引信拆装的过程进行演示，并且可以通过透视图，隐藏视图和爆炸视图增强学习效果，加深了学员对引信结构、装配关系、工作原理、作用过程的认知和理解，为掌握分解检查，分解后引信机构的性能实验，销毁处理等操作奠定训练基础，探索了弹药引信装备教学的新路子，在教学实践中取得了显著成效。

3.考核评估功能。

考核评估模块主要包括试题考核和虚拟拆装练习考核两部分，学员可利用其进行学习效果的自我测试考核，随时掌握自己的学习情况，同时也可加深学员对学习内容的记忆，查找自身薄弱环节，巩固训练效果，提高教学训练水平。

二、实践应用

（一）学院教学实践应用

由于引信在弹药和武器系统中的重要地位和作用，该成果在学院的教学实践中得到了广泛应用。该成果应用于学院直通车、国防生、研究生、轮训、短训、外训等有关专业和课程的教学中，包括《弹药学》、《弹药系统分析与设计》、《弹药构造与作用》、《弹药技术与安全管理》等课程。该成果能够三维、立体、实时、动态地演示复杂引信结构原理，瞬态作用过程、虚拟分解结合、苛刻作用环境条件等，提高了学员学习兴趣和效果，增强了互动性，对培养学员掌握知识能力，应用动手能力，独立思考能力，综合设计能力，创新思维能力具有重要作用，在教学实践中取得了显著成效，提高了教学质量和水平。

（二）军队院校弹药专业教学应用

该系统应用于相关军队院校弹药专业教学实践中，主要应用对象为弹药检测、修理、处废、仓储专业的学员，成果应用效果如下：一是该系统创新了引信课程的教学方法和手段，解决了引信实装无法直接用于教学，实物模型尺寸小，结构原理难理解，作用过程不直观的难题；二是该系统可应用于弹药储存、使用、质量检测、修理、处废等全寿命过程多个阶段的教学环节，能直接指导引信的射击使用装定，分解检测，分解处理等操作；三是该系统通过直观操作训练，为士官、士兵学员引信培训提供了一种新的方式，极大地提高了学员学习兴趣；四是该系统所选择的典型引信非常具有代表性，具有以点带面，举一反三的效果。

（三）弹药技术保障机构应用

该系统在某部进行了应用，有效解决了军区级弹药技术保障机构引信分解训练的难题，具体应用效果如下：一是摆脱了以往直接采用真引信“边摸索、边分解”的高危操作，极大地提高了引信检查、性能试验、销毁处理的安全性；二是该系统可用于培训部队弹药的射击使用，直观、全面、准确地展现了引信的作用过程、使用方法及注意事项，可用于指导引信的射击前准备，阵地使用操作等技术保障工作；三是该系统为军区级弹药技术保障机构业务培训提供了有效条件，对培养高素质弹药技术保障人才队伍具有重要作用。

三、主要创新点

（一）破解了弹药引信装备教学难题

针对弹药引信装备自身的易燃、易爆，安全要求高，结构复杂，原理抽象，尺寸配合精度高，连接形式多样，动作过程瞬态，运动过程相互关联等特点，运用虚拟现实与多媒体等信息化技术，开发的引信系列多媒体教学训练系统，实现了复杂结构可视化，抽象原理形象化，瞬态不可逆作用过程复现，燃烧爆炸风险消除，加深了学员对引信结构、装配关系、工作原理、作用过程的认知和理解，探索了弹药引信装备教学的新路子，在教学实践中取得了显著成效。

（二）创新了弹药引信装备信息化教学手段

着眼军事人才培养质量效益，创新信息化教学手段，开发的引信系列多媒体教学训练系统，能够三维、立体、实时、动态地演示复杂引信结构原理，瞬态作用过程，虚拟分解结合，苛刻作用环境条件等，通过研究式、讨论式、案例式等教学方法，开展以三维结构展示，原理作用过程演示，虚拟分解结合，检测与处理训练等为主要内容的实践教学，提高了教学质量和水平，有力促进了信息化教学改革。

（三）探索了弹药保障人才培养的新模式