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关键词:光电工程;计算机信息管理;兴趣驱动;任务
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)19-0125-02\ 一、现阶段光电工程专业计算机信息管理课程教学存在的问题
随着近年来信息技术的发展,大数据时代已经到来,数据已经成为一种有价资产,而计算机信息管理作为数据应用的基础也变得日益重要起来[1]。但是,多年以来光电工程专业学生的培养,一直注重数理基础的培养,计算机信息管理技能的培养相对较少,导致在教学过程中出现了一些问题。这些问题表现在:一是学生在思想上没有认识到计算机信息管理知识和技能的重要性,不了解光电专业与计算机信息管理的紧密联系。二是学生在行动上没有将充足的精力投入到课程学习中,多数学生仅仅靠上课听讲,课下并没有有效地复习,因此学习效果受到了很大的影响。三是多年以来计算机信息管理课程往往侧重于理论知识的传授,对于新时期学生的兴趣点把握不准,致使学生认为该课比较枯燥,使得教学效果不太理想。随着光电工程方向各种数据的积累,相关单位迫切需要具有计算机信息管理能力的毕业生。为此,本文从光电工程专业特点出发,提出一种基于兴趣驱动的计算机信息管理课程的教学方法,为学生未来的就业打下基础。
二、基于兴趣驱动的计算机信息管理教学方法
(一)兴趣点的发掘
兴趣是指一个人力求认识某种事物或从事某种活动的心理倾向。学生一旦对某些事物产生兴趣,他便会热心于接触、观察这件事物,积极从事这项活动,并力求揭示其中的奥妙[2,3]。现阶段学生的兴趣点都直接或间接的源自于互联网,而互联网上的热点,变化迅速,此起彼伏。伴随着我国“互联网+”战略的实施,互联网与日常生活的联系更加紧密。因此,在计算机信息管理教学过程中要密切联系网络热点事件,解析热点事件背后计算机信息管理技术的基础性作用。转变学生的思想,使学生充分认识到计算机信息管理在光电工程方向的重要应用,使学生明白计算机信息管理已经渗入到各个领域之中,对学生的全面发展有着重要意义。
教师是学生兴趣点的启发者[4],教师应根据教学内容,了解学生已有的知识经验,挖掘学生的兴趣点,结合网络热点事件,发挥教师自身的创造性,以计算机信息管理学科特点与教师自身的教学特色和魅力去感染学生,融抽象知识于生动形象的课堂教学活动中去,创设具体的教学情境,激发起学生的强烈兴趣,从而打开思维的闸门,使学生进入一个强烈的“我要探索”的境界,从而开发出学生自主学习的原动力。
(二)兴趣点的培养
要使学生学习计算机信息管理的兴趣长盛不衰,学习的动力源源不绝,形成学习计算机信息管理的良性循环,关键是要让学生感到学习计算机信息管理“有用”,这种“有用”不仅是指在日常生活中,更是指在学生个人成长、发展的道路上有用。能让学生学以致用的知识才是真正掌握的,是学生感兴趣的知识。
光电工程方向的学生比较重视数学、物理以及英语等课程的学习,对于计算机信息管理课程重视程度不够,其原因是没有充分认识到光电方向与计算机信息管理的紧密联系。学生行动上没有将充足的精力投入到课程的学习中,多数学生都是仅仅靠上课时候听讲,课下也没有有效地对课程进行复习,致使学生兴趣点全无,学生的学习效果也受到了很大的影响。
在学生具有一定兴趣后,然后充分发挥学生的自主学习能力,让学生通过互联网自主获得信息进行思考,同时,转变了课堂中的学习气氛,对学生思考后的问题进行解析,更大地发挥学生的主体作用。让学生利用互联网学习,巩固深化对概念的理解,调动学生探索的积极性,使学生主动获得知识,应用知识去解决问题,让学生一步一步进入问题驱动阶段,最终找到解决问题的方法。
培养学生的兴趣,使学生的兴趣点能较长地维持,关键是培养学生做事要有始有终,有恒心,有毅力,这也是每个教师要培养学生的重要方面。学生能学、爱学、会学,便为知识的学习打下了坚实的基础,但由于学生兴趣变化大,做事缺乏恒心,情绪易于变化,因而很多事做起来不能持久。因此在平时要注意培养学生的“坚持学”,不断地鼓励,适时地点拨,有意正确引导,长时间维持学生对计算机信息管理的兴趣。
三、基于兴趣驱动的计算机信息管理教学实施
(一)基于任务的兴趣强化
现代心理学的研究表明,通过给定学生具有一定难度的任务,让学生在解决任务中学习,能够大幅提高学生成就感,强化学生的兴趣[5,6]。实施基于兴趣驱动的计算机信息管理教学需要根据学生的接受能力设计任务,让学生在任务中进行学习[7]。
随着近年来光电工程领域技术的发展,与之相对应的数据也大幅度增加。因此,可以利用光电工程领域实际数据管理需求,设计任务,让学生进行解决。为此笔者将过去科研项目过程中生成的光电工程方面的数据以及一些需求作为学生兴趣强化的任务。在过去的十年中,笔者所在的课题组先后承担了国内多家光电工程研究院所的数据库管理项目,积累了大量的原始数据,可以很容易得到大量的不同难度的任务。
以通常的光电工程领域的数据为例说明典型任务的构建。通常光电工程领域的数据主要是图形图像数据,视频数据等。图形数据一般是指一些简单的、规则性的几何形状。图像数据是指图画、照片之类的静止画面。视频数据是指动态图像,由一系列静止图像组成的序列,也是一种时变媒体。一般的视频数据中还包含音频、图形、图像或文字等视频数据。因此如何对光电数据进行分类,并对这些数据进行模型抽象。如何设计数据表和字段。如何建立一个小型数据库等方面都可以分解出一系列的任务,供整个教学过程中应用。
(二)课程考核
传统的计算机信息管理课程的考核主要以闭卷考试为主,辅以平时成绩作为补充。近年来随着计算机作为高校毕业生的一项必备技能,计算机实践也变得越来越重要。因此计算机信息管理的考核要更注重学生实际动手能力。在平时学习中要对学生实际动手能力情况进行评价,评价包括每次学生完成任务所得到的评价和上机测试。学期总成绩包括平时成绩和考试成绩两部分,平时成绩是包括学生的平时作业成绩、上机完成任务情况、任务总体完成情况、课上反映情况和上课出勤情况五个部分,占总成绩的一半;考试成绩是学期末进行考试所得成绩,也占总成绩的一半。另外,试卷考试内容也不是只注重理论知识的考核,在试卷中减少了理论性、记忆性内容的考核,加大了综合应用内容的考核。
通过笔者所在学校对光电工程专业计算机信息管理课程两年的试验,学生的计算机信息管理能力得到很大提高,并且有一批学生以计算机信息管理为基础申请得到了国创项目的资助。通过笔者课后的调查回访,发现兴趣驱动教学方法能够大幅提高学生的主观能动性,提高计算机信息管理课程的学习效果,对于提升学生的计算机技能,乃至增强学生的就业能力都有重要意义。
参考文献:
[1]王亚利,韩卫媛.高职计算机信息管理专业改革的思考与探索[J].教育与职业,2012,30:114-116.
[2]Shen Bo,Chen Ang,Guan Jianmin. Using achievement goals and interest to predict learning in physical education[J].Journal of Experimental Education.2007,75(2):89-108.
[3]郭戈.关于兴趣教学原则的若干思考[J].教育研究,2012,03:119-124.
[4]赵兰兰,汪玲.学习兴趣研究综述[J].首都师范大学学报(社会科学版),2006,06:107-112.
[5]李占宣.任务驱动教学法在数据库教学中的应用[J].教育探索,2010,(12):52-53.
[6]岳淑玲.任务驱动法在“SQLServer数据库管理”教学中的应用[J].教育与职业,2013,20:149-150.
二、研究方向
经过50余年的发展,本所建立了完善的科研创新体系,形成了包括计算机系统及软件、网络与通信、数控与先进制造、工业过程自动控制等研究方向。本所设有“高档数控国家工程研究中心”、“开放式数控系统支撑技术创新平台”、“辽宁省数控控制总线技术工程实验室(国家地方联合共建)”、“辽宁省环境污染监控信息工程技术研究中心”、“辽宁省IP通信工程技术研究中心” 及“辽宁省远程健康医疗工程技术研究中心”等多个重点实验室。本所在先进制造、电力能源、工业控制、网络通信、环保安全和医疗卫生等多个领域硕果累,为国家经济发展和社会进步做出开拓性贡献。
三、学科点与招生条件
以2011年教育部将软件工程学科独立设置为一级学科为标志,软件工程学科建设和人才培养步入了规范化发展的轨道。但与信息化强国相比,我国软件工程博士研究生培养尚处于成长阶段,需要在实践中不断调整探索。文章分析当前软件工程学科博士研究生培养中存在的问题,并提出相应的改进措施。
关键词:
软件工程学科;博士研究生培养;改进措施
0引言
在信息化浪潮的促动下,我国软件工程学科高层次人才队伍培养经历了跨学科培养、海(境)外引进、相近专业转行等方式。2001年12月,教育部首次批准全国35所高校试办示范性软件学院(教高[2001]6号)[1]。以2011年3月教育部颁布的《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》(学位[2011]11号)[2]为起点,软件工程专业从计算机科学与技术学科“脱胎”出来,正式成为一门新的学科,标志着我国软件工程学科高层次人才培养完成了由学科从属型向学科独立型的跨越。这一跨越无论对于软件工程的学科建设,还是对于其高层专业人才的培养都具有顶层设计意义。正是由于这一顶层设计的作用,2011年8月教育部首次在我国48所高校增设了软件工程一级学科的博士点和硕士点[3]。截至2015年,全国拥有软件工程学科“博士一级”授权的高校已达52所,具有“博士二级”授权和硕士授权的高校达到106所。我国软件工程高层次人才培养支撑了国家信息产业的发展,基本适应了经济社会的发展和国防建设的需要,缩短了我国此学科与发达国家间的差距。由于软件工程学科高度的交叉性、领域的渗透性以及需求的无限性,我国软件工程学科高层次人才的培养特别是博士研究生的培养,无论在基础理论、课程设置,还是在培养方式、评价体系等方面都存在着一些问题。
1存在的主要问题
1.1学科课程体系特色不彰显
我国软件工程学科是从计算机科学与技术学科分化而来的,虽然已经独立为一级学科,但由于其和计算机科学与技术学科的紧密联系,在博士研究生课程体系的设置中,仍然有很多内容与计算机科学与技术下的二级学科“计算机软件与理论”和“计算机应用技术”极为相似。根据对国内60所具有软件工程一级学科博士点(39个单位)和一级学科硕士点(21个单位)的高校官网上所公布的研究方向和培养方案进行的统计分析,计算机软件与理论二级学科和软件工程一级学科相似度高于70%的研究方向占到了25%,相似度低于20%的研究方向仅为8.33%。从两个学科开设课程相似度的比较来看,同一课程类别开设学校比例相似度高于70%的占80%之多[4]。这些统计数字表明,当前我国对软件工程学科和计算机软件与理论二级学科博士研究生的培养,在课程设置上并没有本质区别。和计算机科学与技术学科的博士生相比,软件工程教育的核心是能够解决实际工程问题。软件工程学科的博士生要熟悉一个或数个应用领域的相关知识,并强调综合应用各种软件工程方法与技术[5]。他们在软件工程知识广度和深度、工程实践能力、沟通表达能力等方面比计算机科学与技术学科的博士生要更加优秀。但在目前软件工程学科课程体系下,软件工程学科博士并没有显著特色与优势,这将影响本学科博士研究生的培养质量。
1.2科研考核指标缺乏本学科特点
为了保证博士研究生的培养质量,我国各大高校都相继出台了博士生研究生考核指标体系。博士研究生依靠发表“垃圾论文”,以“论文灌水”等方式蒙混毕业的时代已经一去不复返。一般来说,规定在国内重要学术期刊或在国际SCI检索期刊上是博士生毕业并取得学位的基本条件之一。这些科研考核指标的制定给软件工程学科的博士研究生培养质量划定了红线。但这一考核体系仍具有“重期刊、轻会议”“唯SCI检索”等特点。笔者认为,这种机械式照搬的考核体系挤压了软件工程学科博士研究生的学术空间。软件工程是一门知识更新非常迅速的学科,通常情况下,每3~5年就会有一轮知识热点的更新。对软件工程学科而言,国际会议是最新颖、最优秀的论文展现舞台。学者们通过这个学术交流舞台,与国际同行近距离交流最新、最有价值的学术成果,从而达到掌握该领域学术前沿的目的。如果一味地要求软件工程学科博士研究生只能通过发表国内一流学术期刊或者国际SCI期刊作为毕业条件,将导致两方面问题。一方面,SCI国际期刊或者国内一流学术期刊发表周期相对较长,从投稿到出版一般需要1~2年的时间,有些国际顶级期刊则需要2~3年或者更长时间的出版周期。我国软件工程学科博士研究生的学制一般为3~4年,时间窗口有限,致使不少博士研究生放弃从事创新性强但有一定失败风险的科研课题,而愿意选择创新性较低但比较稳妥的科研课题去做,从而确保早日发表期刊论文而尽早获得学位。另一方面,即使软件工程国际一流学术会议可以代表该学科一流的学术水平,但仅发表国际会议论文往往并不能满足软件工程学科博士研究生毕业的基本条件,导致一些博士研究生不愿将最新最好的成果在一流国际会议上发表,而宁可选择一些水平一般的期刊。这种做法显然不利于我国软件工程学科的博士研究生与国际同行们的交流,实际上造成了我国高档次研究成果的流失,对培养优秀的软件工程人才得不偿失。
1.3对工程实践能力的培养重视不够
软件工程学科本质上是一门工程科学,要求学者们运用数学、工程和管理方法去解决软件工程实践中所遇到的人力所无法解决或者很难解决好的问题。因此,软件工程学科与工程实践问题具有高度的结合性。在软件工程领域,除了少数的博士研究生从事基础理论研究外,大部分研究课题是与具体实际相关的产业化问题。这就需要软件工程学科的博士研究生具备较强的工程实践能力,将理论概念转化成为原型系统或者用实证实验验证理论、方法的动手能力。在实际过程中,一些单位对软件工程学科的博士研究生工程实践能力的培养重视不够。有的博士生在攻读学位期间编写程序的代码行数不超过1000行,有的甚至没有编写过代码;有的博士生导师或博士研究生认为编写程序不是创新性的工作,工程实践是浪费学生或自己的宝贵时间;有的博士生由于在本科及硕士阶段没有打下良好的工程实践基础,导致在攻读博士学位期间其能力不能胜任工程实践。无论出于何种原因,工程实践能力的不足给博士研究生及其所在课题组的科研工作都会带来负面影响。其结果是,博士研究生所提出的方法、理论无法得到工程实践检验,导致科研成果无法落地;另外,缺少原型系统或者实践验证的研究论文也很难在国际高水平会议或者期刊上发表,造成科研工作成为无果之花。
1.4博士生导师指导时间尚显不足
博士生导师对博士生的悉心指导是提高培养质量的关键。相比发达国家,我国软件工程学科博士生导师指导的博士生数量普遍较多,甚至出现一位导师一届招收3~4位博士生的现象。有的博士生导师担任单位的行政职务,因此普遍感觉“日常杂事较多”“工作压力较大”,这些因素从客观上使得博士生导师没有充裕的时间去指导每一位博士生,为数不少的博士生在读期间感到与导师间的交流时间较少。有的博士生反映“长期见不着导师的面”,甚至“一个学期没有和导师单独交流”。这种“放养”现象有悖于对博士研究生的精心指导原则,对提高博士研究生培养质量十分不利。
2改进措施
2.1构建软件工程学科博士研究生课程体系
软件工程的学科内涵是:“以计算机科学理论和技术以及工程管理原则和方法为基础,研究软件开发、运行和维护的系统性、规范化的方法和技术,或以之为研究对象的学科,其研究对象为软件系统,学科涵盖科学与工程两个方面。”据此,我们建议培养单位应当反思当前软件工程学科博士生课程的知识体系,明确该学科博士研究生所应该掌握的学科基础知识和学科特定的高级知识,构建以数学、计算机科学、系统科学、管理学为基础,以软件需求、软件设计、软件构造、软件测试、软件维护、软件配置管理、软件工程管理、软件工程过程、软件工程方法和工具、软件质量等[6]为架构的软件工程学科博士生课程体系,使之具有鲜明的学科特色,培养真正能在软件工程学科内进行创新性研究的高级专门人才。
2.2鼓励博士研究生向国际一流学术会议投稿
目前,在软件工程学科领域,国际一流学术会议的学术水平已与国际一流学术期刊相当。建议有关主管部门适时修改软件工程学科博士研究生的论文考核体系,不再将“国内一流学术期刊”或者“国际SCI期刊”作为博士研究生论文考核的唯一硬性指标,而将国际一流学术会议论文的发表也纳入可选的硬性指标之一。博士研究生通过参加国际一流学术会议,不仅可以提高自身的学术水平,而且更能向本学科的权威专家请教和学习。通过参加学术会议,博士研究生还可以提高自身的外文水平,扩大学术交流圈。笔者在澳大利亚昆士兰科技大学(QueenslandUniversityofTechnology,QUT)信息系统系访学期间,了解到该系的博士研究生每年均有一次参加所在领域国际一流学术会议的机会,费用可通过博士研究生所在系的培养部门和研究生导师所在课题组协商解决。这种做法是值得借鉴的。
2.3将工程实践能力纳入博士生入学和毕业的考核体系
将实践动手能力纳入博士生入学和毕业的考核体系,有利于培养更高科研素养的软件工程学科博士研究生。譬如,QUT信息系统系的每位博士研究生在攻读学位期间,除了开展理论研究外,还须将自己的理论研究内容通过工程实践实现出软件原型系统。这种做法的益处是:一方面,可促使博士生研究出真正经得起实践检验的高质量科研成果,杜绝了空洞而无实际价值的所谓成果;另一方面,因为博士研究生在各高校院所中实际上已是科研的生力军,由他们动手实践得出的原型系统,对于课题组高质量地完成科研课题也极为有益。建议将工程实践能力的考查纳入博士生入学考试的评价体系中,对于工程实践能力欠缺的考生,要提前排除;同时建议博士生导师高度重视对博士生工程实践能力的培养,对于不能将形成的理论进行原型系统实现或者进行实证实验的博士研究生,在毕业环节上要严格把关。应当鼓励博士研究生在发表科研论文的同时,申请软件著作权或发明专利,从而形成理论研究紧密联系实际应用的良好培养机制。
2.4建立博士生培养的导师组制度
实行导师组制度不仅可以有效弥补博士生导师由于精力不足无法有效指导博士生的问题,而且还有利于形成知识结构合理、思维方式相互补充的导师指导团队,这对培养博士生的团队精神和发散性思维都十分有利。笔者在QUT访学时,校方给我安排了由三位导师组成的导师组。两位副导师很好地配合了第一导师的工作,整个导师组对我进行了非常有效的指导。其中,第一导师负责访学期间学术研究方向的制定及总体研究方法的确定,主抓研究的方向;两位副导师各负责一部分研究细节的指导,主抓研究的具体工作。通过导师组的指导,使我在访学期间不但在学术上有较大的进步,而且还对国外博士研究生的指导方法有了一定的切身感受。事实上,导师组指导制在英式或美式的博士研究生培养中是很常规的做法。在博士研究生培养中,建立导师组制度对于多方面利益群体均有益处。第一,对博士研究生而言,可以接受由两(或多)位导师构成的导师组的指导。由导师组构成的更加丰富的知识平台,可以给予博士生更加全面的指导;第二,对博士生导师而言,导师组制度有可能使主导师从指导工作的细节问题中升华出来,而将有限的精力更加聚焦于宏观上的指导和学术方向上的把握;第三,对副导师而言,通过指导博士研究生的研究工作,也可以促进自身学术素养的提高,在丰富学术成果的同时汲取主导师的经验,为未来的学术道路打好基础。与主导师不同的是,副导师一般聚焦于从学术的细节上对博士生给予指导。副导师不一定要求具有高级职称,只要能力具备即可,与博士生的关系更加接近于合作者之间的关系,而与主导师的关系可以定位为助理的关系。
3结语
软件工程学科博士研究生培养方面所引发的问题,既有应当提请教育主管部门加以研究的共性问题,如我国博士阶段人才培养的目标定位、服务面向等宏观方面的问题,更多的则是各培养单位在实践中所需认真解决的具体问题。随着“互联网+”时代的到来,互联网的创新成果已经深度融合于软件工程的学术研究与产业实践中,这就预示着我国软件工程学科的博士研究生培养将更加国际化、工程化。教育主管部门和从事软件工程学科教育的实际工作者必须牢记历史责任,认真研究“互联网+”时代下软件工程学科博士研究生培养的理论与实践问题,提出积极的应对措施,使我国软件工程学科博士研究生的培养迈上新的台阶。
作者:冯在文 何敏 何克清 单位:武汉大学计算机学院 国防信息学院信息管理中心
参考文献:
[1]教育部.教育部、国家计委关于批准有关高等学校试办示范性软件学院的通知(2001年)[EB/OL].[2016-03-05].
[2]国务院学位委员会,教育部.学位授予和人才培养学科目录(2011年)[EB/OL].[2016-02-28].
[3]李泽平.软件工程增设为一级学科后的机遇与挑战[J].黔南民族师范学院学报,2012,32(2):75-79.
关键词:控制科学与工程;学科体系;学科建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0216-02
自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。在我国研究生培养体系中,自动化对应的一级学科“控制科学与工程”下属有七个二级学科:“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“企业信息化系统与工程”和“生物信息学”。控制科学与工程对相关学科的发展起到了有力的推动作用,并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如:它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。同时,相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展,使控制科学与工程学科所涉及的研究领域不断扩大。
一、我国控制科学与工程学科的现状
控制科学与工程学科经过几十年的发展,在诸多方面取得了一些重要的进步。控制理论以动态系统为主要研究对象。20世纪80年代以来,计算机、网络和通信等信息技术的发展为现有的控制理论提供了广泛的应用空间,同时也带来了巨大的挑战,促使控制理论自身的发展,也催生出新的学科增长点。控制理论方面,在鲁棒控制、非线性控制、离散事件动态系统、量子控制等方面都取得了重要进展。随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。在生物信息学方面,在高通量组学数据的处理、计算基因组学的研究、医学群体遗传学中的生物信息学、蛋白质功能结构与亚细胞定位上、生物分子网络的构建与分析等方面有了重要进展。机器学习与数据挖掘方面,研究涉及提高学习系统泛化能力、样本标记问题、降维与度量学习、数据挖掘、在视频与图像分析方面的应用。脑-机接口就是要实现生物脑与电脑之间的直接对话。基础理论研究与实验研究并重是脑-机接口研究的重要特点。脑-机接口研究是一个全新的领域,许多方面的问题还有待于深入地研究。在医学信息学、分子影像方面,多模态分子影像成像理论方法与关键技术、分子探针与药物研发、分子影像验证与应用是现在的研究热点。导航、制导与控制学科一直突出为国防、航天服务的特色,注重理论与工程实际的结合,重视高素质人才的培养,建立起一支梯队结构合理、学术方向稳定、能打“硬仗”的科研队伍。半个世纪里,导航、制导与控制学科先后开辟出导航技术、飞行控制、精确制导等研究方向。以自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理为研究对象,以现代控制理论、传感技术与应用、计算机控制等为技术基础,以检测技术、测控系统设计、人工智能、工业计算机集散控制系统等技术为专业基础,同时与自动化、计算机、控制工程、电子与信息、机械等学科相互渗透,主要从事以检测技术与自动化装置研究领域为主体的、与控制、信息科学、机械等领域相关的理论与技术方面的研究。检测技术与自动化装置的应用基础是扎实的理论基础以及科研和工程实践过程中不断积累的新技术使用技能和知识;随着自动化系统规模和新技术应用范围的不断扩大,加上学科基础理论和光、机、电结合新技术的迅速发展,越来越促进了检测技术与自动化装置学科的迅速发展。
二、控制科学与工程学科建设的探索与实践
1.创新发展,凝练学科方向,加强基础研究力度。对于国家及国防的重大项目,立足现有的具有优势的学科建设方向,以现有国际国内领先的研究成果为基础,进一步突出研究的特色和水平。针对具有良好发展前景的一些学科方向,予以优先支持,培育发展新的学科增长点。近些年来,控制科学与工程学科的基础研究领域已经取得了很大的进步和发展,在此基础上,应培养一批具有较强科研能力的专职科研岗教师安心进行基础科研研究,并注重与实际应用的联系,循序渐进,逐步形成“基础理论研究、应用技术研究和型号任务”良性发展的科学研究格局。
2.勇于探索,拓展学术交流途径,促进新学科有新发展。在校园网上,加强办公系统网站建设,及时更新国际学术会议信息,及时通知与本学科相关的学术活动通知,使得教师和研究生能及时准确地获取学术交流的信息,参与各类学术活动。鼓励教师以及研究生参加国内外举办的高水平的国际会议,加大资金投入,通过在高水平的国际会议上进行大会报告和与参会代表的互动交流,加强与国际国内先进学科带头人的学术交流,提高学科的学术影响力。鼓励教师联系国外知名大学做访问学者,通过学术访问,开拓科研思路,拓宽学术视野,提高学术水平。推荐有一定学术影响力的骨干教师参加学术团体活动,参与学术期刊编委工作以及各种专家组评审工作,提高骨干教师的知名度和在该学科领域的知名度。
3.后发优势,优化人才培养体系,促进学科良性发展。建立完善的人才培养机制,激励与约束相协调,加大力度建设科研团队。对于科研团队给予一定的政策倾斜,为教师创造良好的科研条件,发挥教师的科研积极性。加大优秀领军人才的引进力度,高薪聘请国内外知名学者来我校做客座教授,定期来学校讲学、做讲座、设课,合作科研。与国内外知名企业共建实验室。
三、控制科学与工程学科发展的措施和建议
1.人才的培养和支持。由于我国控制科学与工程专业的毕业生长期以来供不应求,目前,设置该专业的院校逐渐递增。要注重培养学生的动手能力,多和实践结合,走出应试教育的桎梏。需要有人才成长的土壤,尽可能为科研人员提供良好的科研条件。需要加大国内外交流,提供交流的机会。总之,需要为人才的培养创造全方位立体的支持环境。
2.加大基础理论投入。我国自动化学科的发展的劣势主要是基础理论投入不足,要想改进这一点,需要从国家层次上进行引导,制定相关政策,鼓励科研院所和高校加大基础理论研究,经济允许的情况下加大资金投入,协调各个科研机构,发挥各单位优势,争取在基础理论上取得重大突破。
3.提高科研人员的社会地位。一个行业只有得到社会的认同和尊重才能够吸引优秀人才的加入。首先科研人员要加强学习和完善,提高综合素质,培养竞争意识,增强科研奉献精神;其次,国家和社会要为科研人员提供各种发展机会和条件,保障科研人员应有的地位和角色,才能逐渐提高科研队伍的质量,才能形成一种良性循环,促进我国科研的发展。
参考文献:
[1]中国科学技术协会.“控制科学与工程学科发展报告”[M].北京:中国科学技术出版社,2011.
[2]吴美平.“一流控制科学与工程学科的思考”[J].高等教育研究学报,2008.
[关键词]检测技术 自动化装置 学科建设
中图分类号:C29 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0297-01
To investigate the detection technology and Automation Specialty
Li Qing| Gao Wenhao 2
(1.China Patent Development Corporation Beijing 100088;2.eijing Zongheng Electro-Mechanical Technology Development Co. Beijing 100081)
在学科建设过程中,首先要结合学科自身特点,关注学科前沿领域,把握学科发展方向,以确定检测技术与自动化装置专业学科的培养重点及方向。下面介绍该学科的研究方向及建设发展。
1、检测技术与自动化装置专业学科研究发展方向
随着建设现代化社会的需要,很多院校开设了检测技术与自动化装置专业,这些院校研究方向和重点各不相同。只有深入社会,调查和研究企业的发展方向,探寻企业希望此专业毕业生具备什么样的能力。紧紧根据社会需求方向来进行学科建设。
1.1 智能检测装置研究方向
智能检测装置研究方向的特点是:在工程实践中,充分利用计算机技术,计量技术和检测理论对被控制对象的信号进行提取和分析。将被控对象发出的信号进行分析转换,使它转变成一种便于传输的信号,然后通过计算机进行控制处理,提高了工业生产数据的实时性和工业生产的安全性,减轻了工人劳动量和劳动强度。
当今利用现代检测技术对仪器、机器故障检测的研究取得了令人瞩目的成果。传统的检测方法灵敏度不高,方法繁琐。而新的检测技术可以从各种繁杂信号中提取出有用的信号,提高了检测的灵敏度。
如超声波检测,由于超声波振动的频率在20KHZ以上,大于人耳朵的听觉上限,利用声波在物体机械振动状态原理的研究,发明了超声波检测仪。用超声波检测仪泄漏检测系统扫描,可从耳机听到泄漏声或看到数位信号的变动。越接近泄漏点,越明显。 若现场环境吵杂,可用橡皮管缩小接收区和遮蔽拮抗超音波。
1.2 电器设备检测研究方向
该方向主要利用现代检测技术对大型电器的健康状况进行评估,对已经出现的故障进行诊断和解决,对还未出现的故障进行预测和防范。特别是基于小波分析及小波分析包等分析方法开发出的频带能量比较法和频带能量增量法,极大地提高了微弱信息的检测灵敏度。此方法已经在实践中加以应用,达到了预期的效果。
如,利用电流分析法对电动机故障进行诊断,一方面,可以通过对电动机定子电流分量、过流程度对电动机故障严重程度以及故障类型进行判断;另一方面可以通过对定子电流频谱的有效分析,判断相应的故障,如转子导条断裂等。
1.3 光电与传感研究方向
此方向主要研究高精度的信号采集与解调。其研究内容主要是:(1)光电集成与光纤传感器中光纤应变效应。(2)平面波导在各向异性介质中的传播特性规律。(3)电光晶体的电光效应特性。(4)集成光学芯片制作与工艺研究5.DSP电路的硬件设计、检波器测试等。
其中,光电传感器在很多探测设备中都有应用,下图为一种以硫化铅光敏电阻为探测元件的火焰探测器电路图,这种探测器利用恒压偏置电路,能够延长光敏电阻的使用时长,同时保证器件阻值变化时不会对信号输出幅度造成应该能够,有效的确保了探测器运行的稳定性。
2、关于检测技术与自动化装置专业学科建设的几点意见
2.1 积极打造健康向上的科学研究环境
在科研机构中,根据个人能力的高低,业绩的好坏进行评选职称、调节薪酬已经是一种常态。任何情况下,只要有竞争的存在,总会有高低胜负的差别。在竞争机制下管理消防人员,决定干部的任免已经成为企业管理的一种方式。竞争机制对科研工作的发展产生一种压力,利用好竞争机制,可以使这种压力转变为科研人员的驱动力。从学科建设的长远利益来看,人才之间的竞争是一种有目的,有组织的活动。它主要表现出来的是积极的一面,有助于科研人员认识到自己的独特价值,增加他们的自信,让他们在竞争中认识到团体意识的重要,通过对先进人物和事迹的表彰,使他们获得认同感和成就感。同时,也有助于使他们摆脱工作的单调乏味,激发他们的工作热情。但是,我们必须认识到事物的两面性,特别是不正当的恶性竞争,在通过竞争提高员工积极性的同时,也必须防止竞争过度,制定一些不切实际得目标。目标过高容易使科研人员产生急躁,怀疑自己能力,自暴自弃的情绪。进而产生悲观失望,恐惧竞争的心理,这样反而适得其反。不正当的竞争扰乱秩序,使人与人之间产生猜疑,隔阂,容易激发矛盾,造成恶劣的影响。所以,在学科建设中,领导们必须深刻的认识到这一点,积极打造一个健康的科研环境。
2.2 积极引进人才和设备
当今社会的竞争十分激烈,归根结底是人才的竞争,创造力是一个国家兴亡发达的动力。对于一个专业学科来说也是如此,打造特色学科核心竞争力的关键是创新,而创新能力的大小则是由人才能力的高低来决定的。专业人才的先进管理理念,可以使本专业在迅猛发展中达到人无我有,人有我精的学科优势。具体来说就是依靠专业的人才技术团队,凭借着他们敏锐的洞察力及时抓住稍纵即逝的机遇,把先进的科学技术引进到本学科建设中来,要加强创新,创新是本学科建设和发展的基础性力量。另外,实验设备是教学和科研工作中的工具,也是高水平学科建设的必要保证,要适时的引进必要的先进设备。同时,先进的设备能使科研人员在研究中达到事半功倍的效果,有助于留住和吸引优秀人才。
3 总结
在检测技术与自动化装置专业的学科建设中,培育自己独具特色的专业优势,寻求专业特色与社会需求的完美融合,大力引进创新型人才和先进设备,才是做好本学科建设的关键。因此,在新环境下,高等院校要根据市场需求,结合自身发展的实际情况,科学、合理的建设检测技术与自动化装置专业,并构建健康向上的科学研究环境,从而为检测技术与自动化装置专业学科的建设构建一个良好的场所。
参考文献
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