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关键词:产学研 全日制专业学位 培养
为更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要,积极发展具有中国特色的专业学位教育,教育部自2009年起,扩大招收以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位范围。2009年全国计划招收全日制专业学位研究生5万名。北京航空航天大学拟招收全日制专业学位研究生400名。北京航空航天大学以服务于国家战略目标为宗旨,以培养工程实践需要的高层次应用型人才为目标,通过产学研相结合,积极探索以应届本科毕业生为主的高素质全日制专业学位研究生的培养模式。
1 开展全日制专业学位研究生教育,满足高层次应用型专门人才的需要
我国自1991年开展专业学位教育以来,专业学位教育种类不断增多,培养规模不断扩大,社会影响不断增强。在培养高层次应用型专门人才方面日益发挥着重要的作用。已成为学位与研究生教育的重要组成部分。前期的专业学位研究生教育的培养对象主要是具有一定工作经历的在职人员,对在职人员业务水平和实践能力的提高发挥了重要作用。
随着我国经济社会的快速发展,迫切需要大批具有创新能力、创业能力和实践能力的高层次专门人才。教育部自2009年起,对研究生教育结构类型实行重大改革,增强研究生服务于国家和社会发展的能力,加大应用型人才培养的力度,促进人才培养与经济社会发展实际需求的紧密联系,除继续实行学术型研究生教育外,开展了以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生教育,不仅满足他们适应社会发展、提高专业水平、增强就业竞争力的需要,而且对加快培养高层次应用型专门人才,满足社会多样化需求、具有重大而深远的意义。
2 探索全日制专业学位研究生培养模式
以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生教育,是2009年即将启动的新的研究生培养模式,其研究生培养过程、培养环节质量监控和学位论文要求等相关规定尚在建立和完善之中。如何使以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位研究生的教育培养内容高起点、研究生培养质量高标准、创新实践能力高要求,使以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生掌握专业领域坚实的基础理论和宽广的专业知识、具有较强的解决实际问题的能力。能够承担专业技术或管理工作,成为具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才,探索出一套符合以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生的创新型培养模式,制订出全日制专业学位研究生培养方案和实施细则,建立和完善研究生培养过程规章制度,是当前迫切需要进行的重要工作。
2.1加强基础理论和应用知识相结合的课程教学模式
学术型研究生教育主要是培养具有独立从事科学研究或教学工作能力的教学科研人才。专业学位研究生教育主要是培养具有良好的创新实践能力的高层次应用型专门人才。因此,专业学位研究生课程设置将以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。课堂教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究。
例如,北航材料学科的全日制专业学位研究生课程设置上,一级学科和二级学科的核心基础理论课与学术型研究生课程设置完全相同,其核心基础理论课包括:固体物理、材料近代测试方法、固体化学、材料热力学与动力学、先进复合材料等。在方向课程设置上,拟针对北航特色增加有航空航天特色的“航空航天材料工程”,包括:航空航天发动机用高温结构材料、航空航天飞行器用轻质结构材料、热防护和机载设备用特种功能材料和航空航天关键材料的服役特性与寿命评估,以及“航空航天关键结构件无损检测技术”等应用性强的课程。在全日制专业学位研究生课程教学师资队伍的建设上,请工程背景强的优秀教师、航空航天大型企业的总工程师或总设计师主讲相关课程,以飞机、运载工具和空间飞行器为对象,分解其不同部位的材料组成和材料特点,结合航空航天企业的实际案例,讲授航空航天领域关键材料,形象地再现关键材料的加工过程。这样就使全日制专业学位研究生整体课程设置,在强化基础理论的同时,突出了应用知识的课堂教学。
2.2依托学校科研优势,提升全日制专业学位研究生的实践能力
专业实践是全日制专业学位研究生培养的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证。北京航空航天大学全日制专业学位研究生的实践教学环节,除吸纳和使用社会资源,建立多种形式的校企联合实践基地外,还建设和建成了一批校级研究生公共实验课和学科专业实验课。
学校特别重视全日制专业学位研究生实践能力的培养,即研究生教学实验的环节。依托学校科研优势,将科研成果高质量地转化到实验教学环节上,建成研究生公共实验室,以提供系列化、层次化的实践能力培养环境,形成完善的研究生实践能力培养体系。
学校通过“211工程”、“985”教育振兴计划等教学实验室建设专项,从实质上提升实验教学水平,实现科研与教学相互促进,建成了一批研究生公共实验室,包括研究生公共实验平台和研究生专业实验平台。达到培养学生创新与实践能力的目的。通过将前瞻性、先进性、典型性、综合性和学科交叉性的科研成果高质量地转化到研究生公共实验教学上,形成跨一级学科或在一级学科框架下的研究生公共实验教学内容,实现研究生实践能力的面上培养,夯实研究生实践能力的“宽口径”总的基础,再通过研究生学位论文研究,在其研究方向上实现“点上提高”,从而,形成研究生实践能力的立体全方位培养。学校十分重视通过机制体制创新使高水平教师参与到实验教学工作中,在实验核心课程体系的建设中,明确要求课程团队中要由学术带头人或学术骨干领衔组建教学团队。
2.3产学研相结合,提高全日制专业学位研究生的学位论文质量
对于2009年即将招收的以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生,北京航空航天大学要求其学位论文选题均耍来源于企业合作的应用课题,或直接将他们派往企业,以突破企业关键技术来命题,强化工程实践能力培养,推进专业学位研究生培养与用人单位实际需求的紧密联系,积极探索人才培养的供需互动机制。
北航把全日制专业学位研究生教育,作为加强学校与企业联系强有力的纽带、学校实施开放办学战略的重要举措和学校参与国家技术创新体系建设的有力切入点。仅材料学科,学校就与60l所、603所、606所、410所、430所、621所、703所、上飞公司、331厂等一大批重要科研院所和大型企业单位签订了联合培养研究生的合作协议。北航实行全日制专业学位研究生“双导师制”,企业导师与校内导师共同把握研究生的研究方向。共同确定研究生的论文选题,确保全日制专业学位研究生的论文研究与工程实践紧密结合。通过论文工作,不仅提高科研工作水平,而且解决企业的实际问题,增强研究生工程实践能力。
摘要:大学生方程式汽车大赛是一项面向在校学生的赛事,在赛车设计与制造过程中,从图纸设计到赛车试制,再到驾驶赛车进行比赛,完全是靠学生亲自动手完成。该赛事对培养车辆工程专业学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神作用明显。北京航空航天大学的AERO方程式赛车队经过7年的建设,已成为培养大学生工程技术能力、社会实践能力的基地,也成为高校对外宣传的一面旗帜。
关键词:大学生方程式汽车大赛;车辆工程;教学改革
中图分类号:G459 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0019-02
一、引言
大学生方程式汽车大赛,英文名称为Formula SAE(简称FSAE),是由各国汽车工程师协会举办的面向在校或毕业7个月以内的本科生或研究生的一项大学生方程式汽车比赛,最初由美国汽车工程师学会于1979年创办,借以培养及训练车辆工程研发设计人才。FSAE要求参赛的学生在8―12个月的时间内设计并制造出一辆在加速、制动、操控性方面有优异表现,并且耐久性能好,符合比赛规定[1],能够顺利完成规则中所有比赛项目的赛车。在与来自世界各地的大学代表队的交流与切磋中,赛事给了车队证明与展示其创造力和工程技术能力的机会。FSAE赛车运动已成为具有巨大全球影响力的世界性大学生工程设计竞赛,由此被誉为“学界的F1方程式赛车”[2]。
由于FSAE项目对于培养高素质综合人才的作用明显,在欧美等发达国家的理工类学校都非常重视FSAE[3]。很多学校都有自己的FSAE车队,他们组织车队参加自己所在区域的比赛,得到学校、汽车公司、社会的支持。与国际FSAE赛车项目相比,中国FSAE项目起步较晚,2010年中国首届FSAE在上海成功举办,首次大赛吸引了国内著名的理工科高校参加,包括清华大学、吉林大学、北京理工大学、北京航空航天大学、湖南大学、同济大学等。目前,FSAE每年10月份举行一次比赛。
大学生方程式赛车是由车架人机、底盘总成、动力总成、电气仪表、车身空动五个部分组成,是一辆纯手工打造的竞技赛车。除了发动机和轮胎轮辋等少数部件之外,每个零件都由车队队员自己精心设计制造。FSAE比赛项目涵盖了赛车设计、制造的各个环节,也涉及到成本分析、工程设计、市场营销几个方面,通过参与赛车项目,工程类学生的专业知识和实践能力都会得到极大的提升。在赛车设计与制造过程中,从图纸设计到赛车试制,完全是靠学生亲自动手完成。学生通过学习、尝试、改进、提高,真正实现了从理论知识到实践能力的跨越,锻炼了学生解决实际工程问题的能力。这种项目式管理的教学方法培养了具有扎实专业基础且知识面广的复合型人才,符合汽车产业对人才的实际需求,因而FSAE赛车活动能够激发学生、学校以及企业的参与热情。同时,车队的组织运营、市场推广、洽谈赞助、财务管理、新闻等均由队员全方位多领域参与,因此,北京航空航天大学AERO方程式赛车队是全面锻炼学生科技创新、组织建设、社会实践的重要基地。
二、车队是培养学生工程技术能力的重要基地
北京航空航天大学是具有航空航天特色和工程技术优势的多科性、开放式、研究型大学,培养学生的技术能力是学校重点的工作内容。设计过程中,队员使用CAD软件对赛车各个零件进行建模,借助CAE软件对零件进行性能仿真和优化。制造装配过程中,车队队员们亲自动手,一个个螺栓、一个个零件地将赛车装配出来,并结合各种仪器设备对赛车进行调校和测试。在车队工作的同学们,当他们面对电脑进行设计的时候,每个人都是一个优秀的汽车工程师,造型、仿真、优化样样精通;当他们面对机器和设备时,又是一个个能工巧匠,车、铣、刨、磨、钻孔、喷漆手到擒来。队员们以一丝不苟的精神、精益求精的态度全心全意地投入其中。研究生导师曾说过,在车队工作过的大四本科生比在读的研究生工程能力都要强,我们要办好车队,成为北航的特色。
三、车队是培养学生社会实践能力的重要基地
车队是北京航空航天大学校内规模较大的学生科技类组织,每年在队队员70余人,分别来自于交通、航空、热能与动力机、计算机、软件、自动化、经济管理、机械、宇航、人文、新媒体等20余个学院十几个专业的本科生和研究生。车队的运行参考航空研究所的体制进行,车队设队长、总工程师和经理,队内分技术与运营两大部门,分设车架组、动力组、电气组、底盘组、空动组、办公室、推广组和商业组共八个大组,每组设组长负责系统事盏耐吵锇才拧C扛鲎橹间的技术及运营问题通过总工程师及经理协调处理。车队定期进行全员大会开展总体工作的布置和工作总结,各小组每周进行技术讨论和设计工作。在重大工程节点举行方案评审会、详细设计评审会、投产前评审会、赛前预答辩等,评审会邀请校内相关领域的专家进行技术把关。队员在车队工作完全可以当做进入工程研究所的过渡阶段,在这里同学们可以按规范文件进行赛车设计,按制度进行技术协调,按部门进行分工协作。队员们不仅在工程技术能力上得到锻炼,在社会实践能力上也得到了充分的锻炼。车队的对外宣传、市场推广、洽谈赞助、联系加工、加工跟产、新闻等都是由学生自主完成。实践证明,一名稚嫩的大三学生进入车队工作,经过一年的车队锻炼将成为独挡一面的技术骨干或宣传能手。
对外宣传是车队的重要工作,队内设有推广组专职负责对外宣传和市场推广。车队拥有两大自主管理的宣传平台“北航AERO方程式赛车队”官方新浪微博和“北京航空航天大学AERO大学生方程式赛车队”微信平台。车队通过这两大公众平台,车队相关信息,与行业知名人士及赞助商进行沟通交流,对北航的杰出人物和突出贡献进行宣传。目前新浪微博有粉丝3700余人,微信公众平台已获北京航空航天大学主体认证,并与国内顶级汽车媒体新浪汽车达成战略合作,宣传视频点击率和转发率颇高,影响较广泛。2015年末与38号车评中心栏目组达成合作,协助拍摄评车节目,展现了北航在汽车行业内的影响力。同年车队代表北航参加了北京电视台筹办的北京市宣传片的录制,该宣传片用于APEC会议及北京市申办冬奥会的宣传使用,AERO车队作为北京市大学生科技创新的代表,作为北航的代表,让世界了解北京、了解北航。
五、结论
北京航空航天大学AERO方程式赛车队经过7年的运行,在车辆工程专业学生培养中做出了巨大的贡献。赛车的设计、制作和参赛锻炼了学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神。对比参与方程式赛车的学生和没有参与赛车的学生,前者的工程能力更强,不管是本科毕业后去工作还是读研,工程能力和工程思维明显大大提高。研究生论文质量也有较大的提升,工作上的表现也有较大的提高。学习教务处的领导也越来越重视该项活动,投入的经费逐年加大,2017年油车和电车同时开工,将有更多的学生受到锻炼、学到知识。
参考文献:
[1]中国大学生方程式大赛组委会.中国FSC大赛规则2015正式版[Z].北京:中国汽车工程协会,2015.
(一)我国空管工程师的培养现状目前,我国的空中交通管制员培训主要集中在中国民航大学、中国民用航空飞行学院和南京航空航天大学民航学院三所院校,采取传统的高考招生录取培养模式。在课程体系方面,根据国家教育部与民航业主管部门的要求实施教学,包括基础课、专业基础课、专业课和实验课、实习及论文[3]。由于3所院校在办学背景、办学理念及办学条件等方面存在差异,长期未能形成统一的空管专业办学规范体系,从而导致空管人才的培养质量参差不齐,在当前空管用人单位日益提高人才质量标准的前提下,规范体系的缺失显然与之不相适应,制约了行业的发展。
(二)空管卓越工程师的培养目标本研究认为,应当结合我国大学的办学指导思想和未来民航空中交通管理行业对高素质、应用型人才的培养需求制定空管卓越工程师的培养目标,主要包括,(1)具有健全人格,具备高素质、高层次、多样化、创造性的人文精神,具有提出和解决问题的能力,具有进行有效交流和团队合作能力的高素质卓越管制人才;(2)具有坚实的航空、民航、管理等科学基础知识,具有“宽口径,深基础”的知识结构,能够发现和解决民航工程实践问题和科研能力的综合性人才;(3)扎实掌握空管领域专门知识与高级技能,能够从事机场、进近、区域管制、空域、流量管理及飞行情报工作的高级技术与管理人才。
二、培养空管卓越工程师的实施方案
(一)重组通识和学科基础课程体系依据教育部“卓越工程师教育培养计划”通用标准和行业标准,在原有空中交通管理专业培养方案的基础上,本研究重新制定了通识教育、校内学习、企业学习阶段的培养标准、培养方案、教学计划等方面的内容(图1);将课程分为3个阶段,学生在第1-4学期完成工科通识教育课程和学科基础课程,实现“宽口径、重基础”的要求,达到“建立工程思想、拓宽知识结构”的目的,第5-6学期完成专业基础课程,包括理论课程和校内实践性课程,达到民航局法律规章中要求的教学内容和教学目的,第7-8学期完成校外实践课程,通过与各单位的密切合作来提高学生的工程实践能力。
(二)注重空中交通管制技能的培养根据“卓越工程师教育培养计划”的培养标准,在学生毕业时保持最低184学分不变的基础上,通过压缩调整课程学时和改革学分分配比例,本研究将学生参加实践的周时数增加到56周,保证了强化管制实践能力的培养效果。主要的实践内容包括,(1)48学时程序管制,实验内容包括程序管制模拟机操作、程序管制工作程序、飞行进程单使用、控制离场航空器放行间隔、简单航空器冲突管制、复杂航空器冲突管制、航空器管制责任移交、特情实验;(2)48学时雷达管制,实验内容包括雷达管制模拟机操作、雷达管制工作程序、航空器雷达识别、航空器雷达引导、航空器精密进近的引导、航空器速度控制、航空器进场排序、简单航空器冲突管制、复杂航空器冲突管制、航空器管制责任移交、特情实验;(3)48学时机场管制,实验内容包括机场管制模拟机操作、机场管制工作程序、放行许可、控制放行间隔、地面滑行实验、起落航线管制、起飞管制、着落管制、机场综合管制、恶劣天气条件机场管制、低能见度机场管制、飞行冲突的调配、飞行延误实验、特情实验、大流量机场管制;(4)64学时航行情报服务,实验内容包括航行情报信息处理系统基本操作、电报综合处理操作实践、多种通告联合撰写、航行情报信息提取飞行前资料公告操作、航行情报信息综合查询操作、航行情报信息其他功能操作、航行情报讲解服务。在增加技能实践教学内容和学时的同时,为了促使实践教学体系化、实践教学有针对性,本研究认为,需要完善实践课程教材和辅导材料的编写,配备数量足够的模拟机设备,聘请资深管制员来校上课,以保证实践教学的精细化需要;还需要修订“空管专业学生生产实纲”和“空管专业本科学生毕业设计大纲”,落实空管岗位实践实习,鼓励毕业设计与岗位实习项目相结合,注重知识的实际应用。
(三)开设研究型、创新型实验课程在校内实践教学的过程中,开展研究型与项目型的学习和设计型与综合型的实验项目都能够帮助学生及早发现并发展各自的兴趣、潜力及特长。校内实践教学是改革原有专业培养计划的重点,主要的综合实践环节包括:(1)64学时飞行程序课程设计,内容有飞行程序设计系统基本操作、非精密进近飞行程序设计、非精密进近障碍物评估、精密进近飞行程序设计、精密进近障碍物评估、反向飞行程序设计、直角航线设计、区域导航程序设计、离场飞行程序设计、机场最低运行标准、飞行程序设计报告撰写;(2)32学时航图课程设计,内容有手工航图制作、计算机航图制作系统实践、机场障碍物A/B型图的制作、标准仪表进离场图的制作、标准仪表进近图的制作、精密进近地形图的制作、机场地面活动图的制作、国内航线的制作与调整、国际航线的制作和优化;(3)16学时飞行计划制作,内容有国内航线和国际航线飞行剖面规划、巡航高度上当量风的计算及风的影响修正、飞行计划相关图表的使用、用简化飞行计划图标确定国内航线燃油量实验、用积分航程表制定燃油计划、无备降机场的飞行计划、目的地机场不能加油的飞行计划;(4)16学时飞行性能分析,实验内容包括飞行手册的使用、航空器使用限制分析、典型机型爬升和巡航推力表的使用、确定航路爬升所经过的地面距离计算、起飞性能和起飞航迹仿真、巡航性能表的使用、着陆性能表的使用、利用着陆性能表确定参考速度。在校内实践教学过程中,鼓励教师采用探究式学习、基于问题的学习、基于项目的学习及案例式教学法等多种教学方式,提高学生发现、分析和解决实际问题的能力,着力培养学生的创新能力。
(四)建立稳定的校企联合培养机制目前,南京航空航天大学民航学院董事会由中国民航局人教司、航空公司、机场及空管局等30多家民航企事业单位联合组成,校企联合培养分为3个环节完成,其中,第5-6学期采用校企教学交互的方式,在实践性课程的教学实施阶段中邀请民航高级工程技术人员走进校内参与讲授;第7-8学期组织学生到合作单位进行实习实践和毕业设计,强调企业的集中培养。
三、结语
本设计是根据我院新建“电机驱动与控制实验室”的设备,利用单片机对直流电动机和交流电动机的控制及各种特性。我重点研究的是直流电动机的闭环控制系统。通过本次设计,使同学顺利完成学校制定的实践教学任务。
单片机把通过测量元件、变送单元和A/D转换接口送来的数字信号直接反馈到输入端与设定值进行比较。然后,对其偏差按某种控制算法进行计算,所得数字量输出信号经D/A转换接口直接驱动执行装置,对控制对象进行调节,使其保持在设定值上。
在电气时代的今天,电动机一直在现代化生产和生活中起着十分的重要的作用。无论是在农业生产、交通运输、国防、医疗卫生、上午与办公设备,还是在日常的生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种,简单控制是只对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是只对电动机的转角、转矩,电压、电流等物理量进行控制,而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制的应用很多,但是,随着现代步伐的迈进,人们对自动化的要求越来越高,使电动机的复杂控制逐渐成为主流。
国内外研究现状
PID控制器最先出现在模拟控制系统中,传统的模拟控制器PID控制是通过硬件(电子元件和液压元件)来实现它的功能。随着计算机的出现,把他一直到计算机控制系统中来,将原来的硬件实现的功能用软件来代替,因此称为数字PID控制器,所形成的一整套算术则称为数字PID算术。数字PID控制器与模拟PID控制器相比,具有非常强的灵活性。电动机的的控制技术的发展得力于微电子技术,电力电子技术、传感器技术、微机应用技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步使电动机控制技术在近二十年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位予以单片机为主的微机处理控制,形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统的应用,并正相全数字控制方向发展。电动机的驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代,目前开关速度更快,控制更容易的全控制功率件MOSFET和IGBT成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现,脉宽调控方法、变频技术在直流调速
由单片机作为电动机的控制器具有以下特点:
1.使电路更简单。
模拟电路为了实现控制逻辑需要很多电子元件,使电路复杂。采用微机处理后,绝大多数控制逻辑可通过软件来实现。
2.可以实现复杂的控制。
为基础理由很强的逻辑功能,运算速度快、精度高,与大容量的存储单元,因此有能力实现复杂的控制。
3.灵活性和适应性
微处理得控制方式是由软件来完成的。如果需要修改控制规律,一般不必修改系统的硬件电路,只修改程序即可。在系统调试和升级时,可以不断尝试选择最优参数,非常方便。
4.无需零点飘逸,控制精度高
数字控制不会出现模拟电路中经常出现的零点漂移问题。无论被控制量的大小,都可以保证足够的控制精度。
5.可提供人机界面,多机联网工作
现在普遍采用单片机作为电动机的控制器。实际上可作为电动机控制器的元件还有很多种,例如工业控制计算机、可编程控制器、数字信号处理器。
工业控制计算机科委功能强大,它有极高的速度、强大的运算能力和接口功能、方便的软件环境;但由于成本太高、体积大,所以只用于大型控制系统。
可编程控制器则正好相反,它只能完成逻辑判断、定时、计数和简单的运算。由于功能太弱,所以它只能用于简单的电动机控制。
单片机介于工业控制计算机和可编程控制器之间,它有较强的控制功能,低廉的成本。人们在选择电动机的控制器时,常常是再先满足功能的需要的同时,优先选择成本低的控制器。因此,单片机往往成为优先选择的目标。从最近的统计数字也可以看出,世界上每年要有25亿片各种单片机投入使用。弹片及时目前世界上使用量最大的微机处理器。
三、主要内容与待解决的问题
主要内容:
1、学习直流电动机原理及驱动技术,掌握数字PID控制技术;
2、完成相关设备的接口硬件设计;
3、通过MCS-51单片机编写软件控制程序;
4、系统联合调试,写出相应的使用说明。
现有条件: 直流电动机、直流发电机、MCS-51单片机、微型计算机
重点解决的问题:
利用数字PID技术实现对电动机的闭环控制
四、设计方法与实施方案
毕业设计的实施主要是结合直流电动机及单片机的理论知识,利用与其配套的实验箱,完成预期要解决的实验项目和实训项目,从而对其结果进行分析与总结,通过数字PID技术提高电动机的效率。通过收集各种资料,完成毕业论文的撰写。
五.进度计划 毕业设计课题的相关资料的收集与整理,熟悉系统的相关操作和原理,完成开题报告。
第3周至第4周
系统学习直流电动机、直流发动机原理,完成硬件安装与线路联接。
第5周至第12周
系统学习数字PID控制技术、数字滤波技术。通过MCS-51单片机编写软件控制程序;完成直流电动机闭环控制系统;
第13周至第14周
联机调试;开始整理相关资料,撰写使用说明书和毕业论文。
第15周至第16周
全面完成毕业设计,准备进行答辩
预期成果:通过该系统的设计开发,为实现直流电动机闭环控制系统数字化控制奠定基础。
六、参考资料
[1] 全.直流电动机实际应用技巧 北京:科技出版社
[2] 何立民.单片机初级教程[M].北京:北京航空航天大学出版社
[3] 孙涵芳、徐爱卿. 单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社
[4] 郝鸿安. 常用数字集成电路应用手册[M].北京:中国计量出版社
[5] 吴金戌、沈庆阳、郭庭吉. 8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社
关键词:航空特色文化;文创产品设计
一、航空特色文化的特点
航空特色文化是指人类在航空探索和实践中创造的所有物质文化和精神文化的总和。从内部结构看,航空特色文化包括航空材料文化、航空行为文化、航空体系文化和航空思想文化四种形式。航空特色文化可拆分为“航空特色”和“文化”两个模块来研究。航空是一种复杂且具有战略性的人类活动,其研究范围涉及飞行器在地球大气层(空域)飞行的相关研究和教育、国防、军事等领域。因此,航空特色是指与航空有关的一切事物形态的总和。文化的特点是有历史、有内容、有故事。它包括从过去到未来的集体智慧的结晶。人类文化的具体内容包括群族的历史、当地习俗和生活方式、宗教、文艺、规范、法律、制度、思维方式、价值观、审美品位等。航空特色文化的特点主要体现为鲜明的时代性和特殊的功能性。时代性是指,不同时代的航空文化具有不同的特点与侧重点。如,战争年代的航空文化往往更突出武装装备的功能;知识经济时代的社会背景催出了高科技、更智能、更精准的航空物质文化和精神文化,在鼓励创新的国家政策下,航空的发展选择性会更加明朗、开阔。而功能性强调每一种机型都是独特的。
二、航空特色文创产品设计的市场关系
文创产品是指文化创意产业所有制作、输出的产品。从产品的最终形式看,文创产品包括两个相互依赖的部分:文化创意内容和物质载体。文创产品与大多数产品的不同点是其文化创意内容的文化特殊性,这是文创产品的核心价值。但是,文创产品必须依赖具体的物质载体而存在。设计者要把握文创产品与文化消费的关系、航空文化与创意的结合以及文创产品对生活的影响等。航空文化产品与一般产品的差别就在于附加了航空文化。文化产品具有文化识别功能,其更注重的并非技术上的创新,而是具有文化的意涵,使消费者在使用产品的过程中,不但可以满足物质需求,也可以满足精神需求。正是如此,文创产品的市场驱使可以带动、刺激文化消费水平提升,这样有利于通过文创产品推广的方式普及航空知识。文化是由人类慢慢累积并发展、演化形成的共同经验。优秀的文化创意产品不能只注重外观,还要具备许多其他要素,如,要具有内涵或者故事性,产品拥有了故事性更容易打动消费者。当文化融入了产品,产品就会增值。我国航空航天事业发展的前景十分乐观,因此,要更加深入地探索,就需要大量的人才,更需要大众提高对于航空文化的认知,让全民参与航空文化。因此,航空特色文化与创意结合是可行的,符合当前创新型社会的发展趋势。成功的文创产品应成为日常的生活用品、讲述生活的经验、增添生活乐趣、营造出生活情境等。文创产品本身属于精神经济下的精神产品,文化创意产业属于精神经济下的一种具体产业形态。对文化创意产业的研究,有利于提升人们的文化生活需求,提高国民素质,提升国民的思想道德水平。航空文化融入产品设计可以让民众近距离接触、体验飞行器的魅力。航空特色文创产品可以拉近民众与航空文化的心理距离。航空事业的发展需要不断有优秀人才投身探索研究,推广航空文化正是一个好机会,有利于打下践行“航空报国”伟大志向的文化认知基础。
三、航空特色文创产品设计的方法
其一,具象转化提取航空元素。航空文化源远流长,每一个符号、元素,每一种颜色都有着独特的象征意义。通过分析、概括、提取航空实物中的符号、元素和颜色,并将其转化成具有代表性的航空图案,采用一定的设计手法应用到文创产品设计中,不仅能够传达航空形象的特征,还能提升产品的文化内涵。其二,抽象转化传达文化内涵。文化中某些意识形态是抽象的,如人们的精神信仰和价值观念的某些方面,这些通过人们具体的行为习惯和生活方式表现出来。设计者需要通过对航空特色文创产品的巧妙设计,通过对航空特色文创作品富有创意的使用方式,引导人们的行为习惯。其三,具象、嫁接与结合的综合应用。具象是指通过虚构、谐音、比拟等方法将无形的概念具体化并运用到实际的产品中。嫁接是将不相关的行为、概念、事物等通过巧妙的手段联系起来。结合的手法是指将传统风格、材质、技术与现代产品结合,旨在满足现代生活的需求。结语根据对航空特色文创产品的市场现状分析和文创产品设计分析,航空特色文创产品设计首先要考虑有中国特色的飞机造型特点与功能特点。设计研发考虑整体的协调性和趣味性,根据飞机的固有造型进行设计,获得大众喜闻乐见的视觉效果,给人们留下深刻的印象。航空特色文创产品设计不仅仅是对飞机进行表现,还要重新梳理每种机型不同的功能和特征,塑造立体的航空文化。提取机身轮廓元素,结合不同的技术手段,运用到不同的载体上,可以增加其文化价值。一方面突出航空特色文创产品的艺术性、独特性和代表性,另一方面增加航空文化产业的经济价值,增强航空文化的传承性和影响力。
参考文献:
[1]韩顺法.文化创意产业对国民经济发展的影响及实证研究.南京航空航天大学博士学位论文,2010.