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公路超高设计是一种线形设计,注重的是车辆的行驶安全,从舒适度和经济度角度出发,并按照规范进行。实际建设中地形、路线、气候、湿度等都会对超高设计产生影响,因此应综合考虑公路工程中的超高设计。
1.1最大超高的控制
公路超高设计通常需要按照前文公式进行计算,而最大的超高值则控制为8%以下。我国现有的状况是公路货车数量较多,而公路货运中超载的情况普遍,这样公路上行驶速度相对低。所以按照实际情况,货车在曲线路段行驶其速度较低,因为向心力作用,超高坡度大于6%即容易出现侧翻的危险。而在气候影响喜爱,如雨雪天气等,大中型货车通行率较高的路段就容易出现侧翻等情况,所以超高值应控制在6%以下。同时设计速度高且运行速度较高的路段最大的限制应为10%,而常年积雪冰冻的地区只能选择6%作为限值。下面就针对平原和山区进行限制分析。首先,平原地区的交通网络密集,且地势相对平坦,近郊的道路与城市道路交接。超高设计主要是考虑纵面平缓、交口多等特征,除了考虑前面公式中的因素外,还应考虑超高路段与正常路段的衔接问题。平原公路的超高值如果按照规范进行计算则会影响路面的美观,同时造成路段衔接的困难。因此在设计时应考虑综合性因素,通常选择的限值为1%,并对超高路段进行安全性的测定。实践证明,平原地区经济发达且地势平坦,路网密集,适当的减小超高限值可以增加交通的顺畅和行驶稳定。其次,在山区超高设计中,其地形因素影响较大,通常曲线半径很小,纵面起伏较大,车辆行驶的速度也随时改变,如果单纯的考虑速度计算超高值则不能,按照舒适性要求。车辆的安全也会受到影响。山路复杂性形成了路段不同,设计不同的情况,对连续低指标的山路,货车数量较多,则应减小超高值来获得安全性。对纵向坡大于3%的下坡如果出现曲线环绕的情况,则应结合纵坡的情况进行设计。此类情况计算超高值,需要考虑同样条件下平稳路段的超高设计作为参考。同时应注意的是无论何种设计,都应按照线形设计的规范进行。
1.2公路超高过渡设计
超高路段往往是从直线路段过渡而来,即路基断面从双向横坡变为单向横坡,这个路段即为超高过渡路段。这个过渡在设计中除了考虑离心力的作用以外还应考虑路面结构设计的问题,方便排水、施工等因素都应在设计中进行考量。通常这个路段分为两个阶段:一个是双坡阶段,路肩和形成横坡不能保持一致时,通常先抬高外侧路肩与外侧行车道一致,然后将弯道外侧的车道与路肩升高,直至与弯道内侧行车道持平。如果是长回旋线,则不能满足道路的排水的坡率,此时容易造成外侧车道不能正常排水,所以这个阶段超高设计应控制渐变率不大于1/330。弯道外侧土路肩应保持正常横坡,不参与超高。另一个是旋转阶段。外侧车道和硬路肩、内侧车道进行同时旋转,并与内侧硬路肩坡度一致。然后将两侧车道、硬路肩一起旋转到与内侧土路肩一致,最后两侧车道、硬路肩、内侧土路肩一起转转到超高路面。如果是长回旋,超高的起点应设置在曲率与不超高最小半径一致,双坡阶段也应控制渐变率小于1/330,全超高路段应出现在缓圆节点处。
1.3缓和曲线的长度控制
缓和曲线的作用及时保证路面平面的线形,使之直线与圆曲线之间或者圆曲线和直线之间的曲率改变需要经过的曲线。在缓和曲线的设计中需要注意的是其长度的选择,因为其关系到平面线形的质量。如果缓和曲线过短,则曲线变化不足,且缓和段和圆曲线衔接不能形成自然渐变,影响行车的效果。反之如果过长,则也会影响线形组合的效果,弯道超高和加宽都会受到影响。车辆行驶的转向操作,行驶轨迹出现改变,缓和曲线正是契合这样的规律改变,缓和转弯的冲击适应加速度的改变,可以有效的避免侧面冲击。作为超高变化的过渡阶段,缓和曲线的设置受到了多种因素的影响,具体包括离心力对乘客的影响,超高横坡过渡的曲线改变等。一般而言平缓曲线的长度比选择为1∶1∶1,即回旋线、圆曲线、回旋线比例一致,这样的情况才能保证缓和曲线的协调。
2结束语
1.1基坑的特点和难点通过前面工程概况、周边环境和地质条件的分析,本基坑工程存在以下特点和设计难点[2-7]:(1)基坑开挖深且大:主塔基坑开挖深度达33.8m,裙楼基坑深度达30.8m,基坑长约170m,宽约120m,周长约550m,33.8m的开挖深度属于超深基坑。(2)基坑开挖面积及土方量均较大:开挖面积大约18000m2,开挖土方约55万m3,基坑处于闹市区,且工期紧,设计时要考虑施工和出入方便。(3)含有软土层和透水层:场地内有软土层:人工填土,粉质黏土层,中粗砂、粉细砂和粗砾砂强透水层。(4)周边环境复杂:基坑四周有多栋在用的高档商场、住宅及办公楼,基坑开挖要考虑对建筑物的影响,建筑物边线距离基坑边大部分在20m左右,且要考虑基坑施工期间不能对居民区和商铺营业产生影响。(5)附近有市政管线和地铁1号线:最近的电缆管线距离基坑边只有3.8m,北侧还有正在运营的地铁1号线,地铁口及风亭紧邻基坑边,最近处仅3.0m,东侧有拟建的高铁线,距基坑边24.3m。(6)周边环境对基坑变形要求严格:本基坑工程的安全等级为一级,按新规范基坑水平位移控制在60mm(<0.25%H,H为基坑深度)即可以,但由于临近有地铁,地铁运营要求地铁相关构筑物位移不超过20mm,轨道竖向变形不大于4mm,对基坑开挖深度达33.8m,且存在透水层的情况下,这个位移控制对支 护设计提出了很高的要求,支护难度相当大。(7)超深超大桩基施工:基础采用人工挖孔桩,主塔的桩径达到8.0m(开孔9.5m),其他基础桩直径为5.7m(开孔6.8m),桩径超大,国内外罕见,巨型桩的开挖成孔难度大,深度最大为30m,因此,基坑支护设计时要充分考虑基础施工,不仅支护体系和支撑立柱要避开基础桩大直径挖孔桩,且要考虑土方开挖及出土的需要。
1.2基坑支护方案选型分析及选取思路基坑设计方案选取需要考虑的因素有:基坑平面形状及尺寸,基坑安全等级及开挖深度,岩土体的性状及地下水条件情况,基坑周边对变形的要求,主体地下结构和基础形式,施工方案的可行性,施工工期和经济指标等。(1)锚索与内支撑的比较由于本基坑开挖深度较大,且周边具有市政管线、地铁和建(构)筑物等,锚索的长度会在基坑受到限制,与锚索方案相比,内支撑方式较好。(2)地下连续墙与排桩比较分析根据等效刚度原理排桩换算的连续墙厚度见表3,根据深圳地区排桩和连续墙施工技术、材料价格情况,一般地下连续墙的造价约为排桩造价的1.5~2.0倍。排桩在深圳地区基坑中应用较多,主要有旋挖桩和钻孔咬合桩,相比其他桩型,排桩的施工工艺成熟,施工设备多,综上所述选择排桩+内支撑支护结构。(3)桩型和支撑型式选择一般基坑支护现在常用挖孔桩、泥浆护壁钻孔桩、旋挖桩与咬合桩等,本基坑开挖达33m,加上支护桩的嵌固深度,支护桩长在40m左右,且存在砂层,因此不宜采用人工挖孔桩;另外在市区施工,泥浆护壁钻孔桩灌注桩对环境有一定影响;相比来说,旋挖桩较适合本项目,其成桩速度快;咬合桩入岩困难,不宜采用,经过综合比选,最后采用旋挖桩支护。基坑支撑体可选择纵横网格状支撑或环形支撑,由于该工程塔楼中心为“钢骨–劲性混凝土”核心筒,主塔楼外框采用8根巨型钢骨混凝土柱、7道巨型斜撑和7道环带桁架构成,见施工照片图4,因此考虑其施工限制,支撑采用采用钢筋混凝土双环支撑结构,其中南侧采用单环支撑,北侧单环直径较大,采用了环中套环的内支撑,圆环与支护桩之间采用4道钢筋混凝土撑。综合考虑各种因素,最终基坑支护方案为:钻(冲)孔混凝土灌注桩+内支撑(圆环)+四周封闭式止水帷幕的支护方案。
1.3基坑具体支护设计方案选择基坑支护方案要综合考虑地质条件、地下水、上部结构、场地平面布置、基坑周围环境及经济性等因素。基坑最终支护方案采用:钻(冲)孔混凝土灌注桩+4道内支撑+高压旋喷桩和袖阀管注浆结合的方案,基坑平面图见图5。支护桩采用混凝土钻(冲)孔灌注桩,桩径有1600mm和1400mm两种,北侧(靠近地铁)支护桩采用1600@1800,其他支护区域1400@1600(见图6~8)。混凝土强度等级为C30,设置4道钢筋混凝土内支撑,并设置了两道大圆环钢筋混凝土支撑,其中支撑与地下室底板错开,主体结构核心筒布置在圆环撑内,这样核心筒施工不受支护的影响,其中主塔位置的大圆环支撑采用双圆环形式,外环内径为92.5m,内圆环内径62.5m,裙楼区域采用单圆环布置,圆环内径为60.0m,具体内支撑构件尺寸和截面见表4。立柱采用钢管混凝土,立柱设置均避开了基础及主体结构的柱,钢管立柱有900mm、800mm和700mm3种规格,壁厚20mm,C30混凝土填充钢管,钻(冲)孔混凝土灌注桩为立柱基础。
1.4基坑止水设计方案前面分析可知,场地内含透水层(中粗砂、粉细砂及粗砾砂层),且最支护结构的变形控制要求比较严格[12],因此,采用什么方案止水对该基坑非常重要,是确保基坑周边地铁和建筑物安全的关键环节,结合支护方案和地质条件,最后采用三重止水措施:高压旋(摆)喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土,具体止水设计方案见图9。止水帷幕施工完成后进行了围井抽水试验,结果表明:双重止水效果良好,止水帷幕扩散体的渗透系数达到10-6cm/s。
1.5基坑监测方案设计由于基坑周边环境复杂,基坑设计中对基坑监测布置了比较全面的基坑支护监测体系,主要监测内容有:支护桩深部水平位移(测斜管)、支护桩顶水平位移和沉降观测、混凝土圆环及支撑布应力应变、地下水位、地面沉降、孔隙水压力、基坑内外土压力及支护桩内力,测点平面布置见图10。
2基坑土方施工方案
本基坑开挖量达到55万m3,出土方案和施工方法是工程能否按期完成和控制基坑施工对周围建筑物影响的重要环节之一,基坑设计时为了出土方便和塔楼基础施工的限制,分别在北侧和南侧采用了环撑,北侧塔楼的内圆环内径为62.5m,南侧裙楼区域圆环内径为60.0m内径。为了加快出土速度,在南侧环形支撑内布置了出土栈桥,栈桥宽7m,栈桥内侧有1m宽的应急人行道,车道表面设置了20mm厚的防滑凹槽,两侧有1.2m的防护栏。栈桥采用钢管立柱及槽钢连梁连接,且与基坑内支撑和环撑是分开的,坡道顶部浇筑350mm厚的钢筋混凝土板,现场施工后的现场情况见图11。基坑土方主要通过栈桥运输出去。
3基坑监测结果分析
图12是4个测斜管实测的支护桩水平位移(QS1和QS2布置在北侧,QS3和QS5布置在东侧),支护桩的最大水平位移在20位置附近,QS1的最大值为25.13mm,QS2的最大值为24.23mm,QS3的最大值为20.34mm,QS5的最大值为18.49mm。图13是利用理正深基坑软件计算的QS1测斜管对应的支护断面,计算出的最大位移为31.40mm,实测值小于计算值,基坑监测结果没有达到设计提出的预警值,基坑仍处于安全状态。目前该项目的地下室部分已施工完,现场情况见图14。
4结论
1.1居民饮用水的净化
国内经济的迅速发展,也造成了较为严重的水污染,饮用水的有效净化日益迫切。在使用超滤膜技术对这一类水进行净化时,会优先将各类病原微生物清除,再进一步过滤水内的多余有机物、有害杂质等成分,极大提高了水质。在实际应用时,对目标水使用混凝沉淀配合超滤膜过滤的方式进行净化,水体内原有的病原性微生物、多余有机物以及有害杂质均在纳米级超滤膜阻隔下,大幅减少,最终得到了质量较佳的饮用水。CASS与超滤膜的组合工艺是对生活污水的进行高度净化的技术之一,实验研究表明,这种组合技术能够实现出水CODCr稳定在30mg/L以及NH3-N最低维持在0.2mg/L且去除率高达90%的净化效果,使得清洁处理之后的污水能够直接回收利用。
1.2海水等特殊水的净化
海水属于现有含量相对丰富的水资源类型,但海水内的各类有机质及各类无机盐都缺乏较为妥善的净化措施,对以海水为代表的一系列特殊水的净化能够极为有效的缓解水资源紧缺现状。以超滤膜技术为代表的一系列反渗透技术在海水净化领域取得了明显成效,相比其他技术而言,超滤膜技术所需要的能源及成本造价投入均较低,净化性能也相对较好。此外,超滤膜能够有效避免膜在净化过程中逐渐被水污染的情况,利用其良好的综合过滤性能,与反渗透技术向结合,能够有效提高净化海水水质,表现为使用中空纤维的超滤膜对高污浊度的海水进行直接处理的试验中,COD的去除率能够达到60%,胶硅的平均去除率也高达89%左右,并且具有比较小的跨膜压差,能够作为反渗透系统的预处理装置使用。
1.3工业废水的净化
工业废水的种类较多,不同工业类型所排放的工业废水其成分也会存在区别,因而在对其采用超滤膜技术进行处理时,也存在一定差异,以下选择食品工业、电镀工业以及含油废水三种工业废水为对象,对其超滤膜处理技术进行分析。食品工业在其加工过程中会排放大量废水,食品工业废水的主要成分包括淀粉、乳糖、蛋白质等高分子有机质,在净化废水的同时,一定程度上还可以对这部分有几只进行有效回收,从而将环境效益最大化。电镀工业因其生产规模较大,因而需要用到的水资源也更多,所排放的废水量也会相应上升。将超滤膜技术配合反渗透技术,能够将重金属工业废水中的硝酸盐、镍以及有机碳等无机物过滤出去,避免给水资源造成更大规模的污染。含油废水以分散油及浮油为主的工业含油废水在处理时较为容易,而针对乳化油则缺乏较为妥善的处理措施。利用超滤膜技术对该类型的含油废水进行处理,可以将乳化油等废弃油与水彻底分离,从而实现水资源的净化。实验研究表明,在工业废水的处理工作中,将温度控制在15摄氏度左右、压强控制在0.1MPa的时候,0.8μm以及50nm的无机陶瓷膜的组合工艺能够实现比较理想的处理效果,表现为0.8μm的无机膜对COD的去除率为30%~45%,50nm的无机膜的去除率为55%~70%左右。
2结语
1 电池管理系统以及LTC6803-4的应用概述
一般说来,超级电容电池具备很多优点:容量大、充电快、比功率大、重复深度放电次数可超50万次、低温lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临性能良好、安全系数高、免维护时间长等。
LTC6803-4的应用是比较便捷、灵活的,同时又具备高测量精度和高稳定性的芯片,特别适合在超级电容电池组管理上的应用。
2 LTC6803-4并联级联独立寻址技术的应用
2.1 LTC6803-4的特性及工作原理
LTC6803-4主要包括参考电压、12位ADC、串行SPI接口的电池监测专用芯片、还有高电压输入的多路复用器。每一个LTC6803-4都能够监测电池,最多12串。如果是一个具有多片的LTC6803-4,是能够通过利用并联级联的测量方式及方法来测量超过12串的串联电池组的。还有,每一个LTC6803-4,都具备一个串行接口,能够独立寻址,这样的方式能够方便主控器、LTC6803-4进行同步的通信、操作环节,LTC6803-4最多是16片。LTC6803-4的全局测量精度比0.25%小的时候,一般都能达到大多数工程项目对电池电压测量精度的标准。
2.2 LTC6803-4主要引脚功能
LTC6803-4主要有44个引脚,比如有C0~C12:电池电压输入引脚。VREG:线性电压整流输出。V-:LTC6803-4最低电势端。A0~A3:地址输入。SCKI,SDI,SDO,CSBI:SPI数据通信接口。
3 系统设计
3.1 采集系统结构
测量方法是用2片LTC6803-4并联级联实现24节超级电容电池的单体测量级管理。
3.2 LTClunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临6803-4并联式级联的工作方式
LTC6803-4在SPI上的地址用户是能够自行配置的。本文中只有2片,LTC6803-4是在同一SPI总线与主控器进行通信,所以只要独立地址数比2大或是同2等同,那么便能利用地址将不同的LTC6803-4划分。
3.3 SAF-XC886C-8FF5V芯片
3.3.1 MCU的选择
MCU作为超级电容管理器的主要部件,是通过XC886C汽车级芯片来完成的。
SAF-XC886C工作频率为24 MHz,以八位的市场价格,提供16位产品的性能。拥有8通道10位的精度,三个独立定时器,4个PWM通道,以及后台E2PROM模拟。
3.3.2 单体电容电压检测芯片的挑选
每个LTC6803可以同时测量十二个超级电容器或串接电池的电压,并且拥有单独寻址的串行接口,能够把16个LTC6803-4元件接入同一个控制处理器中运行。LTC6803-4把电池组的底端与V分开,因此,可以改变第一节电池的测量精准度。
3.3.3 信号隔离器的选择
通过分析信号的可靠性,以及电气的安全性。挑选出满足需要的ADUM1411及ADUM1201这两种芯片。传输速率为10Mbps,隔离电压为2500 V。
3.3.4 隔离电源的选择
为了保证安全,选用多规格的双列直插的隔离电源模块。
3.4 系统软件配置
本文所概述的2个芯片通过0Ω电阻将地址主要是分别配置为80和81,所以1#LTC6803-4芯片地址为0B10000000,2#LTC6803-4芯片地址为0B10000001。
4 实验结果与误差
根据实验验证的结果,来验证电池单体电压能不能达到电池管理系统对单体电池电压监测的实际测量目标的。实验的目标用超级电容电池电压为1.60 V,容量为20 Ah、24只,为了验证该系统电压测量的精度是lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临多少,使用万用表测量得到电池电压的真实数值。在实验还没有开始的时候,通常主要是通过放电的方法,将电池的电压改为不均衡的状况,通过这样的方法,能够检验系统电压检测精度是否正确。实验的结果证明,所有电池单体电压测量误差都在0.19%内,能够达到对单体电池电压监测的实际测量目标。
5 结语
综上所述,超级电容电池具有很多的优点,LTC6803具一个精准参考电压、一个高电压输入的多路复用器以及一个串行SPI接口的超级电容监测专用芯片同时,可以允许主控器与至多16片同时进行通信和操作。为了能够保护好超级电容动力电池,并逐渐的延长电池的使用时间,同时又能增加行驶的距离,那么便要求建立一个有效的电池管理系统,所以说电动汽车产业的发展及推广是一项非常关重要的系统工程。
参考文献
[1] 吕杰,宋文吉,林仕立,等.基于LTC6803-4的超级电容电池管理系统信号采集技术研究[J].测控技术,2013(1).
叙词表作为有效的信息组织工具,在我国图书情报事业的信息组织中发挥了重要作用。网络环境下,叙词表如何发挥更大的作用,产生更好的利用效果,一方面,需要我们强化《汉语主题词表》这样的基础工具建设,另一方面,需要加强网络环境下叙词表应用环境的研究与实践。为此,中国科学技术信息研究所2009年启动了《汉语主题词表》(工程技术版)的编制与修订工作。两年来,我们收集与加工了包括文献关键词、用户检索词、各类百科全书、专业术语、相关专业及综合叙词表等在内的词汇资源;建立了收词量达300万的基础词库;研究了词汇概念的分类方法;构建了用于概念与文献导航的范畴体系;开发了适于网络环境的叙词表编制与管理平台;在充分论证叙词表应用的基础上制定了编制手册;联合国内十几家工业技术领域图书情报机构,分领域开展了专业术语选词工作,对专业概念进行了归类与同义词归并工作,共同展开《汉语主题词表》(工程技术版)的编制与修订工作。
20lO年,中国科学技术信息研究所申报并获得国家社会科学基金项目“网络环境下叙词表的编制模式与应用方式研究”(编号:10BTQ048);2011年,中国科学技术信息研究所在国家科技图书文献中心统一组织下,承担了国家“十二五”科技支撑计划项目“面向外文科技文献信息的知识组织体系建设与应用示范”研究的相关课题(编号:2011BA H10800)。在这些国家级课题的资助下,我们对叙词表在网络环境下的总体形态、选词方法、词间关系建立、编制管理机制、维护方式、应用方式等方面展开了全面研究。而且,立足更大限度地发挥国家科技文献信息资源的作用,满足科技创新对知识服务的需求,面向外文科技信息的有效组织与利用,设计《英文科技超级词表》体系构架和建设流程,开发英文科技术语素材库,研究通过词形规范、词义规范等方法进行规范概念的获取,在网络叙词表、英文超级科技词表构建与应用方面取得了相应的进展。
为了及时与广大同行进行交流和分享知识组织体系相关研究成果,中国科学技术信息研究所组织了与知识组织体系有关的5篇研究论文,力图通过这些文章的发表,抛砖引玉,促进我国科技知识组织体系的建设与应用。本专题中,《网络环境下叙词表协同编制系统的构建》一文主要从宏观角度分析了叙词表编制平台的总体设计思路,探索了在网络信息时代叙词表在线编制的方法;《网络环境下叙词表编制系统中的并发机制探讨》一文主要从微观角度探讨了网络在线协同编制过程中的锁定机制,解决知识体系构建的冲突问题;《基于DDc的英文超级科技词表范畴体系构建研究――以工程技术为例》一文研究探索了英文知识组织体系的分类结构体系,为概念与文献的导航奠定基础;《数字环境下通用概念获取方法》一文对通用概念分类方法进行了深入研究;《基于语义网络的中文词汇链构造方法》一文对知识组织体系的构建和应用提供了新的视角。
通过本期知识组织体系专题论文的组织和发表,我们期望在全国范围内联合业界相关单位和专业研究人员,共同推进《汉语主题词表》修订和《英文超级科技词表》的建设工作。
中国科学技术信息研究所研究馆员 曾建勋
关键词:隧道水泥混凝土路面,超级微表处
在隧道中修筑水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护维修费用小、夜间行车可视性好等诸多优点。但由于隧道路面的抗滑性能是影响隧道使用安全与品质的主要指标,因隧道内特殊环境造成的水泥混凝土路面抗滑性及抗滑持久性不佳的问题尤为严重,隧道路面在经过一段时期运营后,在超重车、路面摊铺时平整度不足等因素作用下,路面被磨光、磨平逐渐失去原有的抗滑性能,影响行车安全。本文通过阐述采用超级微表处的方法对某一高速公路隧道水泥混凝土路面处治后,避免了交通事故再次发生的案例,得出运营中的事故多发隧道主要原因是隧道内特殊的行车环境,经过运营一定时间后,其路面摩擦系数降低造成,提出处理高速公路隧道水泥混凝土路面处理措施可以从超级微表处、喷砂打毛、机械硬刻槽(压纹)、铣刨法、敷树脂类防滑材料、盐酸清洗等多种方法考虑的建议。
1. 工程实例
1.1 路面情况
某省高速公路一隧道全长1806m,其路面结构为水泥混凝土面层,路面纵坡为-2.4%,路面宽7.5m。论文格式。路面结构层、抗滑构造深度等按施工规范施工,达到设计要求,排水设施良好、隧道无病害,但经过验收投入运营通车一段时间后,该隧道频繁发生交通事故。
1.2 原因分析
经现场踏勘发现,隧道路面拉毛、刻槽部分被刨光,造成路面光滑,使路面的抗滑构造功能作用大大减小,特别是当重车在洞内行使时喷刹车水打湿路面,造成路面湿滑,摩察系数再次大幅度降低,致使行使车辆踩刹车易侧翻或撞壁,从而引发交通事故。
1.3 处治措施
为从根本上解决路面抗滑性能问题,减少交通事故,技术人员经对类似工程的处理经验咨询、调研,结合该隧道的实际情况,对处理方案从技术、经济、适用、耐久等方面进行了比选,采取了对路面实施超级微表处处理,以增强路面抗滑性能,达到了避免交通事故的目的;考虑隧道弯道及距离长,为增强警示功能和反光效果,在隧道洞口增设爆闪灯,隧道洞壁增设轮廓标,路面增设凸起轮廓标,引导车辆行使。
2. 超级微表处
2.1 超级微表处工作原理
微表处技术是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配合比拌和成稀浆混合料并迅速摊铺到原路面上,在摊铺后1—2h内开放交通的薄层结构。目前微表处技术主要是用于建立和恢复道路表面功能,在正确的技术工艺条件下微表处应该成为防水、抗滑、耐磨、耐久的道路表面功能层。
超级微表处是以“Ralumac”微表乳化沥青技术为基础,通过对原路面处理使其原路面干燥、清洁、粗糙,喷涂特制高分子改性聚合物粘接剂,摊铺1cm厚沥青混凝土,成型养护,很好地与原路面结合形成一个整体,共同受力。论文格式。超级微表处具有比普通微表处更高路面性能的养护技术,成型快,适合于运营中高速公路隧道路面处治。
施工中,沥青采用慢裂快凝聚合物改性乳化沥青,改性乳化沥青中添加阻燃效果的添加剂;集料:主骨料采用玄武岩,细骨料可掺配不多于35%的石灰岩,集料形状应饱满,级配符合MS-3型要求;矿粉:普通硅酸盐水泥或石灰岩矿粉;水:应不含有害的盐和其他杂质的水;添加剂控制其快凝性和提高粘合力,通过拌和设计确定。
2.2 工艺
2.2.1 喷砂打磨
喷砂打磨:将加速的高强度钢砂喷射到混凝土表面,利用钢砂的冲击力撞击表面浮浆层,使其与下层混凝土剥离,并用大功率吸尘器吸走表面粉层,形成干净粗糙路面,如原路面有影响微表处质量的污染或灰尘,则应对其进行清扫。
2.2.2 洒粘层油
将改性乳化沥青和水按1:1的比例,用专用喷洒设备均匀地洒在桥面(或隧道路面)上,并待其破乳。论文格式。
2.2.3 摊铺
a、用标线器控制好拟摊铺的行走路线。b、将装好料的改性稀浆封层车开至施工起点,对准走向控制线,调整摊铺箱厚度、宽度。c、开动发动机,打开各料门控制开关,各原材料同时进入摊铺箱快速拌和成稀浆混合料,并由人工均匀分布在摊铺箱全宽范围内。d、启动汽车,以1.5-3.0km/h的速度均匀缓慢前行,由操作手根据现场实际施工情况来指挥控制。e、摊铺过后对有缺陷的地方立即进行人工摊铺、找平,重点是起点、终点、纵向接缝、横向接缝、过厚过薄处、意外刮痕等影响美观的地方。f、摊铺完一车后,提起摊铺箱,处理余料、清洁搅笼和摊铺箱、记录计数器读数。
2.2.4 成型养护
一般情况下微表处不需要特别的养护,但在破乳成型前严禁车辆及行人进入扰动。隧道内因没有阳光,没有风,成型时间较路面、桥面时间长。
2.2.5 开放交通
微表处摊铺完成,符合开放交通条件,对设置的交通路障、安全警示、标志标牌等应及时、完全的撤除,不得留有任何障碍,影响交通。
3. 施工质量控制
(1)施工前必须提供原材料的检测报告、稀浆混合料设计报告和复核报告,并确认符合要求;必须提供摊铺车标定报告。在确认材料、设备等没有发生变化和符合要求后,方可施工。
(2)施工前材料的质量检查应以同一料源、同一批并运至生产现场的相同规格品种的集料、(改性)乳化沥青等为一“批”进行检查。
(3)施工前应对摊铺机的性能、标定和设定以及辅助施工车辆配套情况、性能等进行检查。
(4)当(改性)乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水量发生变化,必须调整摊铺机的设定,确认材料配比符合设计配比后才可施工。
(5) 施工中应对稀浆混合料进行抽样检测,抽检项目、频率、允许误差。
4. 结语和建议
(1)从该隧道路面的处理效果看,处理前统计资料表明基本每天发生4次以上的交通事故,处理后运营2年时间未发生一起交通事故,汽车行驶时不再喷刹车水,隧道路面干燥。处理结果表明,超级微表处提高了路面的摩擦系数,达到了减少或避免交通事故的目的。
(2)为增强路面的抗滑性能,本次采用超级微表处(含喷砂打毛)方法取得了成功,类似的隧道路面处理还可以采用机械硬刻槽(压纹)、铣刨法、敷树脂类防滑材料(它是通过一定配方的树脂基黏合剂和各种不同规格的骨料,以精确的数量涂敷于路面上)、盐酸清洗等多种方法。机械硬刻槽、铣刨是将现路面往下机械凿毛,超级微表处、敷树脂类防滑材料是往上增加抗滑层,盐酸清洗掉油污提高摩擦力。无论哪种方法均能提高路面摩擦系数,但均存在耐久性是否长久问题。
(3)主干线公路隧道的纵坡设计应充分考虑车流量大、重车多等实际情况,否则易引发交通事故。
[论文关键词]数据库浮点运算虚拟化资源共享
[论文摘要]论述网格计算的发展概况,在科学领域的应用范围,网格服务的特点以及在未来网络下场中的发展潜力。
一、网格计算的由来与发展
网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的,是将地理上分布的计算资源(包括数据库、贵重仪器等各种资源)充分运用起来,协同解决复杂的大规模问题,特别是解决仅靠本地资源无法解决的复杂问题,是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”,其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”,而整个计算机是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”,所以这种计算方式叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势,一个是数据处理能力超强,另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。简单地讲,网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。
近几年,随着计算机计算能力的迅速增长,互联网络的普及和高速网络成本的大幅降低以及传统计算方式和计算机的使用方式的改变,网格计算已经逐渐成为超级计算发展的一个重要趋势。网格计算是一个崭新而重要的研究领域,它以大粒度资源共享、高性能计算和创新性应用为主要特征,必将成为21世纪经济发展的重要推动力。
二十世纪九十年代以来,世界各个国家,尤其是发达国家,建立了很多超级计算应用中心和工程研究中心,美国还制定了新一轮规划的先进计算框架(ACIP),发展面向21世纪的先进计算技术。我国在科技部的领导和主持下,经过专家组及相关单位的努力,作为我国高性能计算和信息服务战略性基础设施的国家高性能计算环境发展很快。在已经建成的5个国家级高性能计算中心的基础上,又于中南、西北等地建立了新的国家高性能计算中心,科技部加强了网络节点的建设,形成了以科学院为主体的计算网格。教育部也启动了网格计算工程,第一批12个网点正在建设之中,国家基金委也列出专项基金资助网格计算。
网格是借鉴电力网的概念出来的,网格的最终目的是希望用户在使用网格的计算能力时,就如同现在使用电力一样方便简单。
二、网格计算的应用
(一)分布式超级计算
网格计算可以把分布式的超级计算机集中起来,协同解决复杂大规模的问题。是大量的闲置计算机资源得到有效的组织,提高了资源的利用效率,节省了大量的重复投资,使用户的需求能够得到及时满足。
(二)高吞吐率计算机
网络技术能够十分有效地提高计算的吞吐率,它利用CPU周期窃取技术,将大量闲置计算机的计算资源集中起来,提供给对时间不太敏感的问题,作为计算资源的重要来源。
(三)数据密集型计算
数据密集型计算的问题求解通常同时产生很大的通讯和计算需求,需要网格能力才可以解决。网格已经在药物分子设计、计算力学、计算材料、电子学、生物学、核物理反映、航空航天等众多领域得到广泛应用。
(四)给予更广泛信息共享的人与人交互
网格的出现更急突破了人与人之间地理界线的限制,使得科技工作者之间的交流更加的方便,从某种程度上说,可以实现人与人之间的智慧共享。
(五)更广泛的资源贸易
随着大型机性能的提高和微机的更加普及,其资源的闲置问题越来越突出,网络技术可以有效地组织这些闲置资源,使得有大量的计算需求用户能够获得这些资源,而资源提供者的应用也不会受到太大的干扰。
三、网格计算应用的优点
(一)网络中所有的服务都基于这些接口的实现,就可以很容易的构造出具有层次结构的、更高级别的服务,这些服务可以跨越不同的抽象层次,以一种统一的方式来看待。(二)虚拟化也使得多个逻辑资源应射到相同的物理资源上成为可能,在对服务进行组合时不必考虑具体的实现,可以以低层资源组成为基础,在虚拟组织中进行货源管理。
四、网格的分类
网格是指把整个整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享,其规模可以大到某个州,小到企事业单位、局域网、甚至家庭和个人。
目前,在复杂科学计算领域中仍然以超级计算机作为主宰,但是由于其造价极高,通常只被用于航空航天、气象等国家级部门。网格计算作为一种新型计算模式,其低廉的造价和超强的数据处理能力备受青睐。
国家统计局今日“十一五”经济社会发展成就系列报告之十六——科技发展成果丰硕。
报告称,“十一五”期间,科技产出成绩斐然,专利和论文位居世界前列。全国累计登记省部级以上重大科技成果17.9万项;累计颁发国家自然科学奖160项,国家技术发明奖263项,国家科学技术进步奖1305项,国际科学技术合作奖22项;李振声、闵恩泽、吴征镒、王忠诚、徐光宪、谷超豪、孙家栋、师昌绪、王振义等9位科学家获得国家最高科学技术奖。
报告指出,这5年间,中国还涌现出了一大批有着深远影响的重大科技成果。具体如下:
——“嫦娥”一号、二号探月卫星成功发射,使中国跨入深空探测新领域;
——“神舟”七号载人航天飞船发射成功,使中国成为世界上第三个独立掌握空间出舱技术的国家;
——千万亿次超级计算机系统“天河一号”研制成功,并在国际TOP500组织的最新排名中位居世界第一;
——“中国下一代互联网示范工程”取得了一系列重大创新成果;
——北京正负电子对撞机重大改造工程建设任务圆满完成;
——上海同步辐射光源建成;
——首架具有完全自主知识产权的支线飞机完成总装下线并首飞成功;
——首台深海载人潜水器“蛟龙号”海上试验突破3700米水深纪录;
——首次环球大洋科考凯旋;水稻基因育种技术再获突破性进展;
——甲型H1N1流感疫苗全球首次获批生产。
报告指出,专利数量是反映一国科技产出能力的重要指标。“十一五”期间,中国专利部门累计受理境内专利申请363.6万件,授予专利权202.8万件,境内专利申请量和授权量分别以24.7%和35.4%的年平均增长速度递增。专利数量的持续增长,反映了中国自主创新能力和水平的日益提高。
报告还指出,论文也是科技产出成果的重要体现形式。2008年《科学引文索引(SCI)》、《工程索引(EI)》、《科学技术会议录索引(ISTP)》三种国际上较有影响的主要检索工具分别收录我国论文11.7万篇、8.9万篇和6.5万篇,分别是“十一五”期初的1.7倍、1.6倍和2.1倍,世界排位分别从第5位、第2位、第5位上升到第2位、第1位和第2位。
【关键词】毕业论文;管理系统;B/S结构;ORACLE
一、引言
毕业论文是考察学生的专业知识和基本技能的一个综合性的作业。但是,随着毕业设计课题的数量和研究领域的增加,而且就业压力的影响导致学生无法保证正常的毕业设计时间,使得毕业设计的管理工作和信息收集工作变得复杂和困难。由于高校毕业论文综合评价的特殊性,目前许多高校对毕业生的毕业导师选择和论文选题流程没有一种快捷而高效的方法,因此,我们迫切需要研究和开发一个高效的基于Web毕业设计管理系统对毕业生毕业论文的选择和完成过程进行规范的管理。
目前国内的部分高校有了相似功能的毕业论文管理系统,其模块的划分大同小异,都是为了保证信息的充分共享以及方便用户的操作。主要有南京农业大学的基于.NET的毕业设计管理系统,功能主要有学生平台、教师平台、教务管理平台、公共数据处理平台等模块;电子科技大学毕业设计管理系统,功能主要有教师出题、论文题目的审核、学生选择论文题目、开题报告审核入库、毕业论文审核入库、毕业论文查询等模块;中国矿业大学信息工程系毕业设计管理系统,功能主要有:个人查询、课题查询、网上指导、请假手续、重要通知、论文格式、论文上载等七个模块。所有各功能模块的划分体现了开发者对数据库建模的思路。而且在运行模式上,基本上采用的都是分而治之的设计思想,即数据库信息(如课题、老师、学生、论文等)在各院系中是单独进行的,在各院系之间及院系与教务部门之间却没有提供信息交互的手段。
二、系统概述
(一)总体规划
基于对目前其他院校的毕业论文管理系统的比较分析,总结其长处,提出了一套高等院校毕业论文管理系统的研究方案。该系统方案基于Web技术,不仅要面向学校不同部门的信息资源的共享,还要解决各部门已有的或将建立的信息系统的资源共享,提高信息资源共享的利用率,系统结构应具有跨平台访问不同数据源的机制。在教务信息标准化、规范化的基础上,对信息进行合理的布局,在提供优质、高效的业务管理和事务处理的同时,使全校师生可以在任一平台上对毕业论文的信息进行方便地沟通与交流。同时,系统要具有安全高效的通信机制,要有效预防由于Web技术的应用而引发的信息泄密和对保密信息的非法侵入等安全隐患。
(二)系统架构
系统采用三层B/S结构,其原理图如图1所示。在这种结构中,应用服务器接收到客户机的请求页面指令后,就向数据库服务器请求有关的数据,数据库服务器从数据库中取出相应的数据交给应用服务器,应用服务器将之整合成页面再返回给浏览器[2]。该结构主要特点是:客户端实现零维护,系统维护和升级方便。软件程序、数据库、的信息以及其他一些组件都集中在服务器,用户除了操作系统及浏览器外无需其他软件,即用户以Web页面的形式与系统进行交互。
该系统是通过DCOM或HTTP远程调用服务器端组件对数据库进行操作以完成特定的功能。在具体实现上,应用服务器使用通信线程来提供查询并从后端数据库服务器获得结果。应用服务器接收从客户机通过Web浏览器或其他界面软件发来的信息请求,并连接到服务器上。接着对请求进行处理并从服务器返回信息。然后,应用服务器与数据库服务器断开并把请求的信息返回客户机。使用这种方法时,客户机不与数据库保持连接,应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源,网络流量显著减少,可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。如果许多客户机都在频繁请求,可以对这种配置进行更改,使应用服务器能预先与数据库连接,以降低每次处理客户机查询请求时建立连接所需的开销时间量。
该系统是一个基于Web平台、涉及毕业论文管理各环节、面向学校各部门以及各层次用户的多模块综合信息管理系统,主要完成毕业设计的申报、选题、论文上传、论文批阅、在线答疑等功能。其相关的系统功能模块如图2所示。
三、系统的相关设计
(一)数据库设计
由于系统内部数据流量大,数据检索要求高,用户通过浏览器从后台数据库获取数据信息的响应时间也要满足需求,在该系统中,表示层使用ASP用来开发网页,后台数据库使用ORACLE作为服务器端的数据库管理。ORACLE是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库,是目前最流行的浏览器/服务器(BROWSER/SERVER)体系结构的数据库之一,ORACLE8.i以来引入了共享SQL和多线程服务器体系结构,提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理,支持大量多媒体数据。因此从性能需求上分析,采用ORACLE来完成底层数据库的开发。
在具体实现上,系统整体ER图设计如图3示。
其中,教师数据表包括教师号、教师名、性别、职称、所属学院(系)、科研情况、电话、电子邮件、登录密码等教师基本信息情况;学生数据表包括学号、姓名、性别、年级、学院、专业、班级、电话、电子邮件、登录密码等学生基本信息情况;管理员信息表包括ID号、用户名、密码等;课题信息表包括课题号、课题名称、所属院系、申报教师、规定人数、实选人数等;论文信息表包括论文号、论文名称、学生姓名、所属院系、指导教师等信息。
(二)界面设计
系统界面的设计是创新性的使用了双树型结构实现的,即在前台的WEB系统界面中,针对不同用户具有不同的操作功能,采用ASP和先进的ORACLE数据库技术展现了“左-右”双树型菜单。其中,左边的菜单树上是学生姓名及其已选课题,右边的树则是其他已申报的备选课题,通过此双树型结构的界面设计,学生在方便的选择自己所倾向的毕业研究课题,而且还能很便捷地对其选报课题进行修改或调整。同时,由于该双树型界面本身所具有的美观性、友好性以及操作简便性,从而使得教师和学生在操作的过程中不需要查看帮助文档就可以轻松地实现各种相关的操作。
(三)安全设计
任何一个应用系统都对安全性有一定的要求,即数据的保密性和可靠性。而毕业设计管理信息系统涉及到学生档案等重要信息,其安全性是非常重要的。该系统的安全性,从下面三个方面来实现。
1.分级授权安全管理。该系统采用分层授权安全管理,用户分五种权限:超级管理员、一般管理员、教师、学生、过客。用户登录系统时,让用户录入用户名(或者是帐号)和密码,不同的用户具有不同的权限。在安全性上采用多级认证体系对各级用户分级授权,同时各级用户的操作痕迹相互制约,并采用双密码保证超级管理员密码的内部安全。
2.数据库的安全性。数据库的安全性是由Oracle数据库系统本身的安全机制进行控制。Oracle数据库的安全性体现在它对用户、权限、角色和用户配置文件的管理上。用户是由管理员建立并授权的一个数据库帐户,每一个企图使用Oracle的用户都必须得到一个合法的用户帐户和口令,只有用合法的帐户和口令连接数据库成功才能操作数据库对象。每个Oracle数据库都有一个叫做DEFAULT的配置文件,它被赋予数据库中所有已经存在的用户和新创建的用户。在系统中通过修改该配置文件,对数据库所有用户都限制为使用特定资源。
3.Web服务器安全保障。Web服务器的安全依赖于校园网的安全,同时对web服务器特殊的安全措施。外网用户通过校园网的VPN技术与web服务器进行通信,在校园网出口处部署网络防火墙,同时在Web服务器上主机防火墙和入侵检测系统,对系统进一步防护和监测。另外,通过定时的安装补丁、及时升级、关闭不必要的服务进一步加强了Web Server层和操作系统的安全。
四、系统性能的优化
由于系统基于B/S三层架构,其性能具有很好地可扩展性和可维护性。为了提高程序的性能,应用服务器采用多线程通信技术,实现多线程服务器和连接管理器与数据库服务器的预先连接,及时、准确、可靠地采集和传输信息[5]。在该技术的具体实现上,采用的是抢先式多任务,使得系统能执行多个进程,而每个进程也可以同时执行多个线程,且进程中的线程是并行执行的。系统不停地在多个线程之间切换,由于时间很短,看上去多个线程是在同时运行。使用这种方法时,客户机不需要与数据库始终保持连接,应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源,网络流量显著减少,可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。多线程服务器和连接管理器用于保持与服务器的固定预先连接,这样连接可以重复使用。同时可以在很大程序上提高系统的并发性。这就更加有效地保证了各级用户在不同地点可以同时访问系统中的数据,加强了系统数据共享能力,提高了系统的性能。
五、结论
本文所讨论研究的高等院校毕业论文管理系统采用了当前流行的B/S结构、Internet网络技术和网络安全技术等,突破了原先使用地域的局限性,使整个校园网甚至Internet上的用户都可访问系统。用户可在多地域、任意时间段以不同身份来访问系统中的数据,大大加强了系统数据共享的能力,有效地促进了学校毕业论文管理的科学化、信息化。系统的应用能够高等院校节约了大量的人力、物力和财力,使高等院校的毕业论文管理水平得到大幅度的提升,同时在社会上也能够产生了良好的影响。
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作者简介:
搭建人才“培养平台”促进人才成长提高
举办广西南宁市第二届学术年会。学术年会上,南宁市科协邀请了东盟工程科技院两位院士、中国气象局北京城市气象研究所研究员等国内外知名专家作特邀报告,并向全市广泛征集论文,评选出优秀论文结集出版;年会还安排海外专家到本地企业走访,突出年会为地方经济发展服务的宗旨,共吸引了1100多名科技工作者参加,交流发言30多人次,评出优秀论文39篇。
广泛推广宣传萃智理论创新方法。在广西南宁市科协的积极引导下,五菱桂花车辆有限公司在全区率先导入创新方法,开发有自主知识产权的新型甘蔗收割机等系列农机新产品,并获得6项发明专利。研发的甘蔗机械产品填补了全国甘蔗机械产品的空白,被列为国家萃智理论成功案例;联合南宁-东盟经济开发区举办萃智理论创新方法讲座,园区企业技术主管和技术人员100多人参与学习;联合广西科协在广西南南铝加工有限公司、广西田园生化股份有限公司举办“萃智理论创新方法”研讨会。
开展乡土人才科技培训。广西南宁市科协邀请自治区农业技术推广总站高级农艺师陈明才传授马铃薯冬季种植管理技术及相关产品营销信息,广西田园生化有限责任公司产品研发经理介绍了农作物病虫草害防治新技术及新产品。来自各县区农技协负责人及协会会员、乡土人才约100人参加培训。
搭建人才“评价平台”帮助人才脱颖而出
开展市青年科技奖评选,通过评比鼓励造就一批进入科技前沿的青年学术和技术带头人;开展“讲理想、比贡献”活动评比。2012年全市共开展“讲、比”活动企事业单位42家,参与活动的科技工作者1.8万人次,活动立项510项,收到合理化建议1210条;开展“科普惠农兴村计划”奖补,经评审,3个农技协,1个科普示范基地,2个科普带头人获2012年度全国“科普惠农兴村”计划先进单位和先进个人荣誉称号。
搭建人才“展示平台”加强产学研合作
建成广西南宁市第二家企业院士专家工作站,加快科技成果转化。中国工程院吴孔明院士、袁慧珠等五名专家成为广西田园生化股份有限公司进站院士专家,与企业进行“高工效农药及施用技术”合作。
支持一批创新意识强、示范效应好的学会项目开展。经评审,广西南宁市科协共支持市作物学会、市中医学会等开展的《籼型三系超级杂交稻新品种特优582试验示范推广》、《基层常见病多发病中医药适宜技术推广》等31个项目。
组织科普专家开展科技“三下乡”活动。据不完全统计,全市科协系统组织专家进农村、进社区132场,共邀请50多名专家参与科普活动。
关键词 本科生 SCI论文 拔尖人才培养
中图分类号:G525 文献标识码:A
Outline of FDUROP and Its Edification for Non-First-Rate College to Cultivate Top-Notch Students
Abstract It is a notable phenomenon in domestic colleges that undergraduates publish SCI-indexed papers. In this aspect first-rate colleges such as Fudan University have made big progress and accumulated a wealth of experience in cultivating undergraduates. After briefly introducing FDUROP (Fudan's Undergraduate Research Opportunities Program), this paper mainly discuss edification from FDUROP for non 985 and 211 colleges to cultivate top-notch students.
Key words undergraduates; SCI-indexed papers; top-notch students cultivating
0 引言
本科生发表科学论文尤其是SCI论文现象在国内高校日趋普遍。如华南农业大学的林钻涛将文章发表在影响因子为5.1的《Journal of material chemistry》上,①南京医科大学的李华楠将文章发表在影响因子为2.92的《Toxicolog》上。②这种现象虽然在各个层次的高校、各个不同的学科都存在,但复旦大学、北京大学等知名高校本科生发表科研论文的总量和质量均高出全国水平。如北京大学生命科学院2001-2005年本科生发表的第一作者SCI文章达29篇。③那么一流高校除了生源质量和师资力量方面的优势之外,在组织管理上还有哪些成功之处?非985、211高校如何借鉴他们的成功经验,因势利导,更好地培养学术论文类拔尖创新人才?这些问题需要教育科学研究者的思考和探索。本文以复旦大学“基础学科拔尖学生培养试验计划”(FDUROP,Fudan's Undergraduate Research Opportunities Program)④⑤为参照,通过对该计划的解读,思考非一流高校拔尖创新人才培养的启示。
1 FDUROP概况
复旦大学“基础学科拔尖学生培养试验计划”为本科生从事科学研究而搭建,由“莙政项目”、“望道项目”和“曦源项目”组成。该计划覆盖学校理、工、文、经、法、医、艺、哲各个院系,至今已有1300多名本科生参与并结题,网上公布的222篇论文成果中,SCI论文达117篇。该计划有几个显著特色:(1)培养平台系统性强;(2)强调个性化培养;(3)建立了动态进出机制;(4)实行了导师制;(5)关注后期拓展;(6)制度建设完善;(7)硬件条件支持到位;(8)经费管理贴心;(9)门户网站功能强大。他们成功的关键,在于打造了一个超级平台系统,该系统由六个平台组成:(1)基础课程平行班;(2)探索式课程;(3)校外知名教授课程;(4)专题研讨班;(5)学术资助平台;(6)国际交流平台。六个平台在学生一般培养方案基础之上设置,基于一般方案却高出一般方案。
2 非一流高校学术论文类拔尖人才培养的启示
非一流高校生源质量和师资力量虽然不能和复旦等一流大学相提并论,但发表SCI论文的学生却屡见不鲜,学术论文类拔尖人才的专门培养势在必行。
2.1 建立适合校情的拔尖人才培养方案
非一流高校不宜照搬一流高校的培养模式,需要根据本校学科结构和资源禀赋建立适合校情的拔尖人才培养制度。复旦的超级平台系统提供了较好的参考模式,平台的组成、子平台之间的关系、子平台在不同年级发挥的作用都可以参考,但平台的规模、面向的对象、执行的力度却要因学校而异。
2.2 针对优势学科,在小范围内开展学术论文类拔尖本科生培养
每个高校都有若干个优势学科,拥有高水平的教师队伍、先进的设备、国家级或省部级的重点实验室,这些学科是学术论文类拔尖人才培养的首选基地。非一流高校可以针对这些学科制定专门的拔尖人才培养计划,提供师资、经费、设备与管理配套,先在小范围内展开学术论文类拔尖人才培养试验,然后积累经验,在更大范围内开展拔尖人才培养计划。
2.3 建设导师群体,为拔尖生指导老师制定特别政策
非一流高校有能力指导SCI论文的老师人数有限,为此学校需要进行拔尖人才指导老师群体建设。除了引进高水平师资这一基本手段之外,关键要解决指导老师的动力问题,要充分考虑老师的业绩与报酬问题。参照硕士导师计算工作量、发放学士导师津贴、作为职称晋升可选条件、按照课程教学进行管理等等都是可行的措施。导师群体的组织建设也必不可少,建立学士导师委员会、对导师培训、外派导师调研、学士导师内部研讨、制定导师选拔制度、优先公派出国等方式均是可选手段。
2.4 保持拔尖生优势,培育和选拔并重
要让拔尖生长出来而不是,需要培育和选拔并重。培育重在提高学生平均水平,为拔尖生的成长提供土壤。针对有一定优势的学生群体进行专门课程培训,为学术论文研究奠定基本知识与技能基础,可以弥补学生平均水平偏低的劣势。如果这种培育属于面上的工作,那么让高考成绩拔尖的学生保持优势,就是点上的工作。非一流高校也有一些高考成绩很高的学生,如果不对他们“重点保护”,环境的熏陶会使他们滑坡渐至平庸。拔尖人才培养工作需要采取措施,让这些同学保持优势、永不褪色。一入学可以让他们开始“研究型学习”程序,从学业定位和自我认知上与其他同学形成区别,以保持他们的机敏状态和科学嗅觉。
2.5 为本科生开放硬件平台条件
非一流高校培养拔尖人才需要强化硬件平台建设,除了放宽放活本科生试验管理制度外,有时甚至需要专门建设小型实验室或创新基地,为本科生进行学术研究提供设备和场所。
2.6 “借鸡下蛋”,推进跨校拔尖生培养
除了利用本校师资条件进行拔尖生培养外,还可以双管齐下,探索跨校拔尖生培养模式。“跨校拔尖生培养模式”即选派本校的拔尖学生,参加一流高校的拔尖人才培养计划,在对方高校的师资、实验室、课题组和管理平台下开展课题研究,经费由本校提供,成果双方共享,学生毕业保研时对方高校有优先挑选权。跨校培养可以为非一流高校带来真实的培养体验,有助于非一流高校学习拔尖人才培养方法、提高本校拔尖生水平、带动更多本科生开展学术研究,是一种“借鸡下蛋”模式。这种模式带来的收益将是长期和深远的,非一流高校不应纠结于“论文第一单位是谁”这种眼前利益。
2.7 点石成金,建设强大数据信息平台
本科生做科研,除了学校引导、老师指导外,还需要学长言传身教,需要通过观察和思考认识科研、理解科研、实践科研。认知问题心理问题的解决、往期项目资料的查询、项目成败利弊得失的分析、以及拔尖培养计划等诸多管理制度的学习,都需要数据信息平台的支持。一个强大的门户网站如果能提供一站式服务,对于信息检索能力有限、科研韧劲不足的本科生来说尤为重要。学生通过对网站的学习,可以实现学校和老师力不能及的某些自我培养,这些培养环节的缺失正是不少学生科学道路不能为继的绊脚石。
2.8 营造氛围,推进校园科技文化建设
不论是否一流高校,每所大学都有与自己类型和行业相适应的校园文化。为了进行学术类拔尖人才的培养,学校需要在原有的校园文化组成中添加“本科生学术研究”文化元素。非一流高校的校园文化中,学术研究文化元素比例本身偏低,为此要特别重视这一点。学校如果缺乏科学研究的文化氛围和舆论环境,本科生不大可能“特立独行”跟着个别老师“做研究”而成为另类。文化建设属于系统工程,学校需要组织宣传部门、学生工作部门、党团委、辅导员进行专门规划,确定宣传定位、设计宣传方案、拟定宣传步骤,展开长期、有序、有效的宣传工作,使学生形成以研究为荣、以研究为乐的文化情感。
3 结论
非一流高校中拔尖本科生不乏其人,发表SCI论文的事例屡见不鲜。这些高校需要解决的问题是如何建立制度化的培养模式,提高拔尖创新人才培养的整体水平和规模。复旦大学、北京大学等知名高校无疑做出了有益的探索,他们的培养机制、模式、得失与经验无疑是一笔宝贵财富。对这笔财富进行恰当取舍,并进行组织创新与制度创新,则有助于非一流高校学术论文类拔尖创新人才培养迈上新的台阶。
注释
① 华南农业大学党委宣传部.资环学院制药工程系本科生发表影响因子5.099的SCI论文[DB/OL]. http:///xwzx/news/t20110921_57557. htm.2012-12-10.
② 南京医科大学党委学生工作部.康达学院学生首次发表SCI论文[DB/OL].http://202.195.179. 5/show.aspx id=446&cid=40.2012-12-10.
③ 医源世界网.北大生命科学学院:百篇SCI论文彰显本科生科研成效[DB/OL].http:///education/Science-education-news/2007-11-23-43 1830.shtml.2012-12-10.
材料工程(专业代码085204):接收专业型硕士研究生
化学(专业代码:070300):物理化学、无机化学方向接收学术型硕士研究生
二、研究方向
1、能源环保功能晶态材料
本方向以面向能源环保领域的晶态材料为研究对象,以宏观性质(光、电、能源气体存储、太阳燃料(产氢、温室气体转化)光催化材料、光电转化和污染物去除)与微观结构、形貌之间的内在关系为主线,开展研究工作,为晶态材料功能导向的结构设计、可控制备和性能调控提供新理论、新方法与新材料体系,重点实现其在新能源利用、环境治理、能源存储和转化等领域的应用。
目前主要研究方向有:
1、孔性晶态材料:储氢、捕获温室气体、污染物去除、气敏、绿色催化;
发光晶态材料:荧光、化学传感器、光电转化;
新型高效催化材料:太阳燃料(分解水、CO2转化)光催化、电催化等。
联系人:赵君
联系方式:13507206810,[email protected]
2、动力与储能电池材料
本方向长期致力于锂离子电池等储能电池新型电极材料结构设计、合成和电化学性能研究。以宜昌地区丰富的磷矿、石墨矿及铁矿等矿产资源为原料,积极开展高附加值锂离子电池正/负极材料和超级电容器用复合材料方面的基础和应用研究。现有博士生导师2人,硕士生导师4人,在读研究生13人,已毕业研究生均在国内著名能源材料企业或研究机构(如上海杉杉科技、东莞新能源、深圳贝特瑞、亿纬锂能等)从事研发工作。本方向在研国家自然科学基金5项,其它省部级及企业横向课题6项。研究成果在国际权威刊物上发表SCI论文90余篇,获得授权发明专利6项,并被评为湖北高校十大科技成果转化项目提名奖。
联系人:杨学林
联系方式:13972604202,[email protected]
网页:newenergy.ctgu.edu.cn
3、能量转换材料与器件
本方向长期致力于能量转换材料与器件的研究,结合国家新材料产业发展规划以及宜昌市无机功能材料聚集中心的发展目标,以揭示材料设计、合成、制备及器件组装与性能的依存关系为主线,探索提升材料及器件性能的新工艺和新途径。本方向主要围绕Si基及C/Si基薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池和超级电容器材料的设计、可控合成、器件表面界面调控及性能优化开展系统研究工作。
联系人:孙盼盼
联系方式:13618682465
4、光伏材料与器件
光伏材料与器件团队所在的太阳能研究所实验室主要致力于各类太阳能电池的研发、超级电容器的制备及光伏发电电力系统相关问题的研究。现有博士生导师1人,硕士生导师4人,在读研究生14人。本方向主持有国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅青年基金、湖北省科技厅中小型企业创新基金以及与企业合作横向项目十余项。实验室拥有从材料制备、电池组装到性能分析的整套设备,有研究光伏发电及电力变换想问题的分布式发电系统及基于新能源微电网研究的2011省级协同创新科研平台。相关研究成果曾获湖北省自然科学奖二等奖、三等奖各1项,获国家发明专利12项。
联系人:谭新玉,肖婷
联系方式:15872592999,18986817550,[email protected]
5、金属陶瓷材料
金属基/陶瓷基复合材料是我校较早开展的研究领域之一,主要研究方向:金属基复合材料、陶瓷基复合材料、金属材料。基础研究以材料热力学、动力学为理论基础,结合现代材料制备技术,研究材料成分、组织、性能之间关系;工程应用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽车超高强度用钢、高温合金和新型建筑材料。实验室拥有较为完善的材料制备、测试和表征设备。近年来形成了以博士为主体的研究队伍,现有导师7名,其中教授4人,在读研究生21名。研究工作先后得到国家自然科学基金委、省部级部门和企业的资助,承担纵、横向项目30余项,三大检索论文150余篇,授权国家发明专利9项,部分科研成果已转化为工业应用。研究成果获得湖北省科技进步三等奖3项,市科技进步一等奖2项。
联系人:丰平,戴雷
联系方式:13997700627,13197326390
交通运输是国民经济的命脉,是经济建本论文由整理提供设不可缺少的基础设施,高速公路的发展满足了城市间的交通运输需求,对当地经济的发展有着重要的意义。高速公路的通行能力以过硬的质量为基础,高速公路在施工过程中要严格控制施工质量。而测量工作贯穿于高速公路施工的整个过程,直接影响工程进度与质量。本文本论文由整理提供就高速公路的不同施工阶段的测量监理工作重点做一些探讨。
1施工准备阶段的测量监理工作要点
1)首要工作是编制详细的测量监理实施细则,实施细则中的内容应当包括:所有施工部位的测量工作的具体限差要求,测量自检和抽检工作的手段方法,测量工作中应注意的事项及改进措施。细则编制完上报业主,由业主审核并修改。然后召开测量技术会议,会议主要目的是贯彻测量监理实施细则的各项条款并指出测量施工时的注意事项。2)组织交接桩,与设计、施工单位一起将合同段内的所有控制测量点、辅助点、中线桩等进行现场校验,并立即组织承包人进行复本论文由整理提供测。在复测过程中,发现点位与实际有偏移或者埋设不稳定等情况,应立即上报业主和设计单位,协调处理。3)审查承包人的测量技术人员资质。承包人的测量技术人员必须具备一定的业务能力和施工经验。作为测量监理工程师,应当对他们尤其是测量工程师的业务能力进行考察,如发现有不满足要求的,要求承包人进行更换。4)检查承包人的仪器设备。要求承包人上报所使用的测量仪器和设备的名称、数量、型号及正规标定机构出具的标定证书,然后对其上报的仪器设备进行逐一检查,如有不符合要求的,要求承包人更换或增加。按照我的经验,最好还应该对几个同类别仪器进行相本论文由整理提供互比较,避免仪器之间存在读数等方面的误差,而对以后的施工质量造成影响。5)复核图纸。这是一项非常重要的工作,在拿到设计单位提供的设计图纸后,测量监理工程师应该马上对图纸进行复核,尤其对桥梁桩位坐标,路基纵横断面设计标高,桥梁、构造物各部位设计标高,隧道、桥梁和路基衔接处标高进行复核,如果发现问题,及时与设计代表联系。在连云港港东疏港高速公路项目中,我们就在复核过程中发现设计图纸上新光路主线桥0号台的坐标与实际计算出的坐标不符,及时与设计代表联系沟通后,纠正过来,避免了责任事故的发生。
2施工阶段测量监理的要点
2.1施工放样方案的审批
对任何施工部位进行施工测量之前,施工单位必须申报施工放样测量方案,经测量工程师审批后方可组织实施。这项工作需要认真对待,首先要审查测量方案的合理性和可靠性;其次要核算放样数据的准确性。
2.2对报验单的审查和批复
施工方根据批准的施工放样方案进行放样。对工程的任何部分进行平面和高程的放样都必须填写施工放样报验单。测量监理工程师应当进行必要的现场观本论文由整理提供察和巡视,以监督方案的执行,并根据承包人提供的放样资料进行现场抽检,对抽检数据和施工单位的自检数据进行比较,如符合规范要求则签字认可。在这一过程中,还应该注意经常检查控制点尤其是加密控制点的坐标和高程,因为施工现场情况复杂,很容易对控制点造成破坏或产生位移和沉降。
2.3施工过程中的测量监理
为保证施工质量,在施工过程中测量监理工程师应实地指导承包人加强施工过程中的测量工作。首先应该注意对控制点的保护和复测。设计单位提供的一些原始控制点有可能在施工作业范围内,这种情况下就应该要求施工单位的测量人员把这些点及时引到施工作业范围外或者引到施工完的稳定的结构物上,并及时按照规范要求进行加密,以免被破坏而影响测量放样工作。每半年组织一次全线导线点和水准点联测,保证控制点满足施工放样要求,在一些沿海地区或者地质本论文由整理提供条件差的地区,应该适当增加联测频率,比如一个季度全线联测一次,或者在雨季过后增加一次全线联测。在连云港港东疏港高速公路项目中,因为当地的地质条件很差,全线基本都是软土地基,采取后一种做法,在雨季后增加一次全线联测,很好的保证了导线点和水准点的可靠性。在桥梁施工过程中,对于关键部位,如桥梁桩位,结构物轴线等,要做到百分之百的抽检频率。在构造物施工时浇筑大量混凝土,如大跨度箱梁悬臂浇筑施工时,应加强变形观测;浇筑后还应对悬臂梁进行挠度观测,并将这些数据作为下段悬臂箱梁立模的依据。
路基施工过程中的测量监理注意事项:在路基施工前,测量监理工程师应当和业主、施工单位一起对原地面高程进行联测,并与设计图纸上的原本论文由整理提供地面高程进行比较。在施工开始以后,高填方和深挖方是检测的重中之重,每填1m左右或挖1m左右,测量监理工程师就应当去现场检测路线中线和路基宽度。在路基施工过程中,还需要对路基的沉降进行动态观测,以确保路基结构在施工工程中的整体稳定性。
2.4分项工程竣工后的测量监理
在各分项工程完工后,承包人都要在构造物上定出轴线和标点,并将数据资料整理好,填写报验单报测量监理工程师审批。测量监理工程师应该先对数据进行核准,然后到实地测量检查,确保数据在允许限差范围内。
3交工验收阶段测量监理要点
高速公路进入工程收尾和交工验收阶段,往往会出现以下情况:经过长时间的施工,原有导线和水准点难免被破坏或使用不便,此时测量监理工程师必须在路基路槽整理和桥梁桥面铺装施工之前对全线导线点和水准点进行一次全面的复测,将该成果作为桥面本论文由整理提供施工的依据。在路面施工中,测量监理工程师应加强对路面结构层标高的检测力度,确定各结构层的不同设计厚度,同时应保证施工测量人员精心操作,严格控制好横断面上各点标高和左、右宽度。在资料整理中,测量监理工程师必须做好测量台账,及时填写监理日记并上交;保存好所有的原始测量记录,分类归档,作为质量评定和工程结算的重要资料。超级秘书网
4结语
测量监理工作是高速公路工程建设监理的重要组成部分,在高速公路建设三个阶段都有其重点内容,这就要求测量监理人员要有高度的责任感,在平时的工作中要耐心、细致,不能有一点马虎。做好测量监理工作,测量监理人员除了要有扎实的测量专业本论文由整理提供知识外,还必须要掌握与国家工程有关的法律、法规及文件精神,熟悉监理工作的一般理论、原则、方法和程序以及高速公路工程建设与管理的标准和规范,不断扩大自己的知识面,在提高自己的业务能力的同时提高自己的职业修养和职业道德。
参考文献:
[1]章书寿,华锡生.工程测量[M].北京:水利电力出版社,2006.
论文摘要:结合河北就业市场的人才需求,对“材料成型及控制工程”专业的培养方案和课程体系进行了修仃,在新的培养模式中,设置了三个培养方向,优化了学科基础课;同时增加了专业综合实验、技能培训、外语文献阅读及学年论文等实践教学环节。
1998年国家教育部对高等院校本科培养专业进行了调整,其中,将过去的铸造、锻压、焊接3个专业合并为“材料成型及控制工程”专业,旨在培养专业面宽、适应性强的材料热加工方面的人才。旧的培养模式无法满足新专业的需求。所以自1999年按新专业招生以来,便对本专业的培养方案和课程体系进行制订和修改,但在教学实施和毕业生就业中暴露了一些问题。本课题便是针对这些问题,对材料成型及控制工程专业的培养方案和课程体系进行了研究。
1.根据市场需求划分专业方向
从就业情况来看,长期以来,热加工行业从我校招的毕业生一直以铸造、焊接、锻压为各对口专业,所以近年来,用人单位仍以此旧专业名称招收毕业生。加之企业在生产中分工较细,他们都希望有各个专业特长的人才,在短期内便可胜任一方面的技术工作。由此看来,按材料成型及控制工程大专业制定一套新计划而完全取消过去的专业方向是不合适的。但专业方向如何设置仍需慎重。为此我们分析了近几年河北省对本专业的需求,连年来省内各中小企业对铸造、焊接方向的人才需求较多,尤其我国加人WTO后,铸件出口量逐渐增多,优质高效的要求使他们对此方面的人才需求随之增强。由于河北省产业结构的调整对传统的锻压方面的人才需求减少,模具设计与制造方面的人才需求呈连年上升趋势,而且省外的某些模具加工基地也逐渐从我校招聘毕业生。分析了河北省的需求情况,我们又对其他兄弟院校的教学计划进行了分析,在我们收集的教学计划中有全国重点院校的,如清华大学、北京科技大学;也有一般院校的,如河北工业大学、河南科技大学。从这些院校的教学计划看,重点大学基本不分专业方向,除课程设计、毕业设计外,其他课程安排完全一致,专业性强的课程开设较少。分析原因,这些院校的毕业生考研率较高,从事科研工作的较多,而在企业从事生产一线技术工作的较少。一般的地方院校的计划中在进人第6,7学期后,根据专业方向划分几个相应的专业模块,主要的专业课开设2一3门,因为这些地方院校的毕业生主要面向一些企业,将来主要从事技术工作,所以他们需要掌握某一专业方向的专业知识,毕业后,能在短期内胜任具体工作。我校面向的主要是河北省中小企业,很多企业来校招人时都表示希望能尽快在工作岗位中独挡一面。
鉴于以上分析,决定在新的方案中,分出三个专业方向:模具设计与制造、铸造、焊接。由于模具设计与制造的基础知识、专业基础知识更近于机械工程学科、而铸造和焊接所需材料科学基础知识较多。在新的培养计划中制订了模具方向、铸造和焊接方向两套培养方案。
2加强基础教育,优化学科基础
为了加强基础教育,拓宽专业范围,整个课程体系中,基础课应占较大比重,而基础课包括公共基础课和学科基础课。公共基础课是按学校对理工专业的要求开始的,包括两课、英语、信息技术基础和计算机程序设计。而学科基础课的设置是各专业教学计划的关键,在本方案中,首先确定了高等数学、工程数学、物理等学校框架内的几门课程,然后根据专业方向的需要,搭建了不同的课程体系。其中模具方向以机械工程基础为主干学科,因此理论力学、材料力学、机械原理、机械设计开设学时较多,而铸造、焊接方向则以材料科学工程基础为主干学科:如开设了普通化学、物理化学、冶金传输原理等课程;除以上因专业方向不同而开设的不同的学科基础课以外,还开设了多门相同课程,其中包括必不可少的材料科学基础,另外为拓宽知识面、培养学生各方面的能力及考虑到后续课的学习、将来工作岗位的需要开设了工程材料概论、文献检索、电工学、互换性与技术测量、材料成型控制基础、材料检测及控制工程等课程。
从课程的开设看,包含了自然科学基础、人文社会科学基础和工程技术基础的课程,而且考虑了主干学科与相关学科的关系、基础与专业的关系,优化了学科基础课程。
3整合专业课,精选选修课
为加强专业综合教育,拓宽学科专业范围,专业课和选修课的确定也很重要。专业课是按专业方向开设的,各方向根据专业特点,在有限的学时内选择了几门构成专业框架的专业课。铸造方向是以设备、工艺、材料三方面的课程构成的框架;焊接方向则由电源、工艺、结构三个不可或缺的部分组成;模具方向则体现了模具设计(冲压模具、锻造模具、塑料模具)和制造(模具制造工艺和数控加工技术)两大方面,同时开设了计算机在模具中的应用(模具CAD/CAM)。超级秘书网
有了以上各专业方向的主体框架,考虑到学生在某一方面的兴趣及将来工作岗位的需要,开设了小学时的专业性强的专业课(每个专业方向2一3门)。另外,为拓宽学科专业范围,让学生了解本学科的发展动态,精选了一系列选修课:如材料成型新技术、工业机器人、工程软件、计算机在热加工中的应用、技术经济学等十几门课程可供选择。
4加强实践教学,注重能力培养
实践性教学环节是培养学生的实践动手能力,综合运用所学知识分析、解决问题的能力及创造能力的主要途径。在新的计划中,除了传统的金工实习、生产实习、课程设计以外,模具方向增加了数控加工技术的技能培训,主要有线切割编程加工、数控铣编程加工;铸造和焊接方向增设了两周专业实验周.,学生可自己设计实验、并亲自动手操作。这给学生创造了动手和动脑的机会,也给他们创造能力的发挥留下了空间。
为了使学生四年外语不断线、培养学生对外语文献阅读和翻译的能力,同时结合文献检索课的学习,练习查阅、整理资料;另外为锻炼学生文字表达和科技写作的能力,在5一6学期增设了“外语文献阅读及学年论文”的实践教学环节。
关键词:应用电化学;CDIO工程教育;二级项目
应用电化学课程是我校材料科学与工程专业(新能源材料与器件方向)重要的专业基础课之一,该课程涉及的内容非常广泛。该专业选取CDIO工程教育模式为本科生的培养模式,锻炼学生构思、设计、实现和运行的实际应用,注重培育学生的工程系统综合能力。我们在近几年的教学过程中对教学内容的选择、教学方法、教学理论与实践结合等方面开展了相关的研究与探索,取得了一些成果。
一、选择适合本专业建设的教学内容
我校材料科学与工程专业成立时间不长,以新能源材料与器件作为专业培养方向,对本科生的培养实行CDIO工程教育模式。该专业开设的应用电化学课程,涉及的知识点比较多,需在32学时的教学时间内有选择性地传授相关知识,结合专业自身的特点来进行教学。我们在教学过程中,理论知识与实践应用并重,对两者的分配比例进行了合理的安排,同时把一部分理论内容调整到二级项目化学电池系统和超级电容器中,既可以扩充理论知识,又可以和实践应用相结合,使学生能够切实地认识到电化学基础理论的重要性及其对工业实践的影响和意义。
在教学过程中要突出专业特色。我们在教学过程中会介绍一些电化学领域的新发展和新技术。除了课堂教学和二级项目实践教学外,结合本系各课题组研究平台,鼓励学生参与教师科研。通过这一举措,使学生在新能源材料、锂离子电池、超级电容器、电化学传感器等方面有更深刻的认识和了解。
二、多种教学方法相结合
教学过程中根据材料科学与工程专业的培养目标和方向,积极调整教学内容的重点和难点,改变教学方式,建立以化学电源行业为人才培养目标的课程体系,同时结合学生的就业需求和发展设计教学内容。在应用电化学基本理论讲解中,以讲授为主,结合板书、多媒体课件、启发式教学、讨论式教学等多种教学方式,培养学生的创新意识,提高学生的综合素质。对涉及工艺和设备方面的教学内,如金属表面精饰、无机电解工业和有机电合成等内容,则采用观看教学录像的方法,提高学生对工业实践的认识。为了活跃课堂气氛,让学生积极参与教师的教学,发表自己的意见和建议。
三、教学与科研相辅相成
培养本科生具有初步的科研素质,是本科教育的目标之一。教师应将培养学生具有初步的科学素养和思维贯穿整个教学过程。例如在讲述“电镀”这部分内容时,除了介绍电镀的相关理论内容外,还引入电子废弃物资源化相关的知识。废弃线路板中含有多种贵金属,如金、银等,通过湿法浸出试验浸取金属,利用电镀的方法在相应的导电基底上就可以提取浸出液中的金属,实现资源的回收再利用。在介绍超级电容器时,我结合自己的国家基金项目和上海市科委项目给学生介绍超级电容器电极材料的设计合成、组装和性能分析的最新结果。在讲解电化学腐蚀与防护一章时,除了介绍电化学腐蚀的原理与防护方法外,还重点介绍了杭州湾跨海大桥、黄浦江跨江大桥、隧道和埋在地下的输油、输气管道等设备的防腐技术。在教学过程中要把教学与科研紧密结合,这对提高学生的科研素质、培养学生的创新意识与能力起着潜移默化的作用。
四、理论教学与二级项目实践教学互相促进
应用电化学是一门理论联系实际、注重实际应用的课程,所解决的问题涉及电化学在化学、化工、能源等各领域的应用。在掌握理论知识的基础上,加上实践教学,能够帮助学生更好地理解电化学基础理论,培养学生的创新能力。在实践方面,除了组织学生课余时间深入学院各课题组的实验室进行了解外,还大力鼓励学生参与教师的科研活动。同时,我们根据CDIO工程教育模式的指导思想开展了二级项目的实践教学,与应用电化学课程相关的两个二级项目化学电池系统和超级电容器都要应用电化学相关的理论基础知识。二级项目实验包括材料的合成和性能测试两部分,学生在二级项目的实验结束后进行数据处理,绘制各种图表。结合所查阅资料,实验报告最后以科研论文的形式上交,同时要把自己的实验结果做成PPT,在班级进行交流。交流会由学生自己组织,教师只作为评委。这些训练既锻炼了学生的口头表达能力和语言组织能力,又达到了全班同学相互学习的目的。这种实践模式激发了学生的学习兴趣,使学生认识到理论与实践时能够有机结合在一起,在一定程度上缓解了学生对电化学理论知识的排斥性。
教师在教学过程中,需要不断地总结教学经验,改革教学方法,充分调动学生的学习积极性和创造性思维,有意识、有目的地培养学生在电化学领域学术方面和实践方面的创新能力,以科研反哺教学,达到传授知识和能力培养相结合的目标。
参考文献:
[1]江莉,卫国英,葛洪良.应用电化学课程教学改革[J].中国科教创新导刊,2011(31):59.