发布时间：2023-03-16 15:56:45
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的研究生自动化论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
施肥机的开题报告 机械自动化在机械制造中的运用
1.机械自动化简介
机械自动化,即不借助任何人力的操作或者干扰,完全依照机械自身来对工作进行一系列步骤的完成.机械的自动化在企业的加工生产中有着极为重要的意义,机械的自动化可加快生产原料加工处理的速度,真正实现节约人力,提高生产效率的目的.与传统的机械制造方式相比,机械自动化具有提升产品质量、加快产品更新、降低成产成本的优势,对于有效缩短机械产品的制造周期,并提升机械制造水平起到了较大的推动作用.就当前的机械自动化技术应用来看,虽然尚未实现其在机械制造过程中的全面推进,但其对机械制造水平提升的显著效果已经越发凸显,因此,在未来的发展过程中,机械自动化必将在更大范围内进行改革和应用,以更好的满足机械制造需求,并实现我国工业化水平的不断提升.
2.机械自动化在机械制造中的应用研究
机械自动化起初是被应用在冷加工的批量生产与制作中,直到20世纪中后期,才逐渐建立起可变性自动化系统,为机械自动化在市场中的应用打下了基础,也提高了机械制造业在市场中的适应能力和灵敏度.企业必须清楚他们自身生产发展的条件和需求,以此为参考,在此基础上应用机械自动化技术,我国的机械制造行业正在逐步迈向集成化、智能化、虚拟化与柔性化,计算机集成制造也与之联系起来,计算机在机械制造中的集成技术已成为机械领域未来发展的重要趋势之一.机械自动化在机械制造中的相关应用为：
2.1.集成化在机械制造中的应用
对于机械自动化的实现,主要通过计算机来完成,因此,在机械自动化的实施过程中,需要实现集成化以满足机械制造需求.计算机集成化主要表现为计算机辅助设计、计算机测试、数控加工、柔性制造工艺等,通过将这些内容实现集中化,可以有效提升机械制造水平,而在此过程中,还可以通过过程重组、系统精简的方法实现机械自动化发展.此外,还可以加强计算机网络及工程数据库的建立,以将机械制造过程中的主要内容与生产经营活动相结合,实现机械制造过程的不断优化,从而进一步提升机械生产效率,并不断促使企业创新机械制造技术,加强新产品研发,以不断提升机械产品质量,实现其市场竞争力的不断提升.
2.2.智能化在机械制造中的应用
机械智能化应用是人工与智能技术相融合、贯通、作用而成的,是模拟技术专家的智力,来替代专家在原本的机械制造中需要完成的工作.智能化在机械制造中的应用主要体现在,其是将机械制造技术、人工智能技术、自动化技术相互融合在一起而成的一种人工智能化系统.将智能化运用在机械制造中,可实现系统的自主思考、自主判断、自主决定等一系列智能化的行为.在未来的发展过程中,智能化发展已经成为机械制造的一种趋势,这样不仅能够提升机械制造效率,提升市场竞争力,同时还能够加强新技术的研发及新设备的应用,从而实现工业化水平的整体提升.
机械自动化在机械制造中的运用参考属性评定
有关论文范文主题研究: 关于机械制造的论文范文检索 大学生适用: 本科论文、研究生论文
相关参考文献下载数量: 31 写作解决问题: 如何写
毕业论文开题报告: 标准论文格式、论文选题 职称论文适用: 期刊发表、职称评初级
所属大学生专业类别: 如何写 论文题目推荐度: 经典题目
2.3.柔性自动化在机械制造中的应用
机械制造中应用柔性自动化系统是十分重要的,机械在拥有智能化的条件下,还应具有一定的应变能力.只有机械制造企业具有优良的应变能力,才能适应社会各种需求,并且能够根据当前的科技发展和市场变化及时对生产的机械结构和功能进行控制和调整.柔性自动化在机械制造中的应用可使其生产的商品更有效的适应市场的变化,在市场分析的前提下,对内部组织来进行优化的改良.
2.4.数控技术在机械制造中的应用
数控技术是实现机械制造自动化的根基,数控技术在机械制造中的应用是通过使用计算机程序设置来实现的,即用计算机来编写生产制造中的各种程序.运用计算机编写机械生产中的各种程序可使机械制造业的生产力在很大程度上得到提高.
2.5.虚拟化在机械制造中的应用
虚拟化制造技术是一种综合性系统技术,虚拟化是由多媒体技术、机械制造工艺、人工智能、信息技术等多种学科相互构成的.现代机械制造技术加入了CAD、CAPP等机械制造工艺和计算机作图技术,其可以对机械设计图迅速的进行修改,摒弃了重新在做一次新图的麻烦.在机械制造过程中应用虚拟化制造技术来对机械制造活动进行模拟分析,可有效发现生产过程中的各种问题,并予以解决,这种技术能够有效地提高机械制造成功率、降低研发成本、提高企业的生产竞争力.
3.结束语：
机械自动化技术的成功应用是企业科技水平提高的重要表现,其不仅仅带动了企业的市场竞争力的提高,也为企业的产品制造打下了坚硬的基础.机械自动化技术的应用,可大大提高机械生产的工作效率,是产品质量和劳动效率的良好把控手段,其不仅仅减少了机械生产的劳动力支出,也极大的缩短了生产时间、减少了生产成本.因此,在未来的发展过程中,应当加强机械自动化技术研究,并将新技术持续应用到机械制造过程中,从而实现机械化水平的不断提升,并更好的满足我国工业化发展需求.
参考文献：
[1]陈玉杰.浅谈机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创新与应用.2013(20)
[2]王绍平.机械自动化在机械制造中的应用[J].科技创业家.2013(08)
关键词：芬兰；研究生院制；博士生培养模式；创新能力
一、建立研究生院制
在国家创新体系的要求和促进下，芬兰于1995年建立了研究生院制，成为产-学-研体系下的核心产物。研究生院由教育部、大学和芬兰科学院资助，教育部每年给研究生院拨款3600万欧元，芬兰科学院每年拨款400万欧元。芬兰研究生院虽然是借鉴美国研究生院模式发展起来的，但其实质不同于美国的研究生院，更接近联合式的博士项目，通常的运作形式有以下特点：大部分研究生院是多所大学联合开设的，其余的则是由大学和科研机构联合开设或者与其他国家大学联合运作的国际项目。[1]
（一）研究生院的作用
一方面，研究生院承担了将政府、产业、高校和研究机构联系在一起的纽带作用。传统的博士生教育是高度依赖独立研究的，研究生院的建立就是为了打破完全依靠独立研究的模式。研究生院主要是基于网络的模式，所有大学都被包含其中，对于一所学校的博士项目来说，它拥有另外一所或几所合作学校，来自其他学校的学生可以在本校完成该项目的学习。除了大学外，研究机构和企业也参与到博士项目中。此外，研究生院还与卓越中心在高质量研究项目方面有着广泛的紧密合作[2]。另一方面，研究生院承担了高校博士生教育知识转换平台的角色。对于博士生和研究人员来说，积极融入学术圈（Scholarly Community）是获得有意义学习体验的关键[3]，研究生院通过使学生融入更广泛的学术圈，促进知识的生产、转化和创新。
（二）研究生院的类型
为了充分发挥研究生院的作用，芬兰研究生院形成了两种主要的类型，即“跨大学或跨主题型”和“大学内跨学科型”。前一种模式是将来自全国各地从事一个学科不同方面研究的学生和学术人员聚集在一起，专注于在已经建立的“卓越研究领域”进行研究，主要关注点是跟研究主题相关的，如人文艺术领域的国家语言研究生院和芬兰历史研究生院，社会科学领域的人权研究研究生院，自然科学领域的化学工程研究生院（该研究生院连接了四所大学的27个实验室）。这种模型的延伸（特别是生物科学领域）能使群集多样化并且在区域内相互作用。“大学内跨学科型”是将来自不同学科的学生召集到一个单独的研究生院。该模型的主要关注点是对学生转换技能的培养。[4]
二、博士生培养过程
（一）培养目标
为了解决芬兰博士生教育中的问题，芬兰在国家资格框架中明确提出了对博士生培养的要求。芬兰国家资格框架有八个层级，副博士和博士学位处于资格框架的第八级[5]（见表1）。
（二）学位申请
在之前的学习中，申请人的主科目成绩必须达到优秀。在申请过程中，申请人首先要与导师一起完成个人学习计划，并与申请书一同提交。这个计划要包括指导计划，导师和学生的责任和义务；研究、教学和资金计划；工作计划以及时间表，包括参加博士资格考试的时间以及公开答辩的计划。在选取博士申请者时，学校通常要考虑以下情况：申请动机、学术经历、研究计划及可行性分析、优势分析、硕士论文的等级以及学生背景的多样性。获得录取的一个前提条件是至少有一名符合导师资格的教师愿意作为该申请者的导师。此外，申请者的研究领域应该与申请院系的专业领域相匹配。
（三）课程与教学
丰富的课程内容和合理的课程结构能够给学生构筑一个科学的知识体系，锻炼学生的发散思维和批判性思维，促进学生创新能力的形成。在芬兰博士生教育阶段，学生可以自主制定一套自己的学习计划。芬兰博士生教育的重心是论文写作，课程学习和研讨会是论文写作的辅助工具。学校会为学生提供推荐的学习计划内容（见表2），不同学生根据自己的研究计划建构自己的课程体系，因此，博士生教育阶段的课程通常具备高度的个性化，但这些课程中通常都会包括方法课及参加国际会议。[7]
1.课程类型
博士生课程的核心课程，即基础学习，包括所学领域的专业课程、方法课，以及相关领域的跨学科课程。研究生院在开设专业课程的基础上，还开设了博士生联合学习项目，为期一年，课程层次既有初级课程也有高级课程，一般分为三类（见图1）。此外，职业规划、管理课、教学培训课也是必修课程。由于教学技能也是博士生要学习的技能之一，学校会为博士生提供机会参加教学培训，以获得教学经验。如果博士生的工作计划中不包括教学，那么参与教学培训的时间不能超过博士生年工作量的5%。这些课程结构要保证可实施性以及系统性，并且随时应对新的需求。学生可以按照自己的学习背景和需要从这些课程中选择一部分加入他们已有的课程中。为了更好地完成本专业的学习，学生可以选择支撑性课程。例如，主专业是通信工程的学生，支撑性课程可以是数学、软件工程、电子学、科学写作以及科学的历史等。
2.课程特色
研究生院课程的一个重要特点是开设由国内和国外大学及相关机构和企业联合组织的强化课，通过这种强化的研究训练降低博士生毕业时的年龄，促进他们在私企部门的就业，增进大学和研究所、企业之间的合作，推动有利于创新的教育。[8]
（1）不同大学联合开设课程
电子通信与自动化研究生院（GETA）是芬兰最大的研究生院，由五所大学联合开设，目的是培养在芬兰“研究与开发”及经济发展中最重要领域（电子、通信及自动化）的研究人员。该研究生院的课程对全国博士生开放，课程主要由该领域的国内外专家开设，课程开设计划由五所大学联合商讨（见表3）[9]。
生物制品科技博士生项目（PAPSAT）是由七所大学联合开设的一个博士生项目，由芬兰教育部和芬兰科学院资助，主要对林产品进行研究和开发。PAPSAT和国内其他的研究生院、森林产品工业研究学院以及其他国际组织形成网络，增加可选课程总量，其最重要合作伙伴包括阿尔托大学的电子通信与自动化研究生院，生物炼制研究生院，芬兰技术研究中心研究生院[10]。学生可以自由地选择任何成员大学和研究机构的不同课程，各成员大学和研究机构之间还会形成高效的实验室网络。[11]
（2）大学和企业联合开设课程
传统的研究员教育高度依赖独立研究，研究生院的建立打破了完全依靠独立研究的模式。除了大学外，企业也参与到博士生项目中。研究生院会与企业合作商讨课程设置，企业为学生提供实际的知识和技能转换的场所，并邀请客座讲师为学生进行讲座[12]。例如，GETA与诺基亚公司形成了有效的合作，PAPSAT与斯道拉・恩索集团等相关企业有着紧密的合作。
（3）丰富的跨学科课程及可迁移技能课程
为了适应迅速发展的跨学科研究，芬兰博士阶段增开了跨学科课程，并为学生提供可迁移技能课程，促进不同学科知识的碰撞，从而实现知识和技能的创新，如芬兰图尔库大学与都柏林大学联合开设的生物信息学课程，图尔库大学数学与计算机博士生项目开设技术科学与经济学课程。芬兰研究生院明确规定要对博士生进行可迁移技能的培训，因此，可迁移技能课程是博士课程中必不可少的组成部分，并面向不同专业的所有博士生开设，包括各个方面的综合技能的培训，如论文写作与展示技巧、人际交往沟通技巧、商业管理与创新技能等。
3.教学模式
芬兰博士生教育的主要教学形式是小组会议、研讨会以及国际会议。在国际会议中，学生有机会讨论各自的研究兴趣，还可以将自己的研究推广到更广泛的研究群体中。在这些教学形式中，学生可以得到资深学者以及同辈学者有建设性的反馈，并且可以获得新的合作机会和网络，这些经历还可以帮助学生克服挑战，如对研究职业的困惑、研究过程中的瓶颈，使学生变得更自信。
（四）导师指导方式
导师和学生的合作模式直接影响学生创新能力的形成。芬兰博士生导师的作用主要是协助学生制定学习计划，帮助学生融入学术圈；确定学生应该掌握的知识和技能，并对学生选课提出建议（如方法课）；定期与学生见面，为学生提供指导和反馈，与学生一起更新学习计划，引荐学生进入合适的研究小组，以帮助学生与其他研究人员及成果使用者之间建立合作网络；每年对学生的研究进展进行汇报，帮助学生申请资助金。
博士生教育阶段的导师制通常是隐含式的学徒制，一种是“学生-导师”组合，一种是研究团队的形式。在自然科学研究领域，学生通常会积极参加导师的项目研究或者与其他资深研究员的讨论。他们的论文写作通常也是基于导师的研究项目、实验室工作或者田野研究。通过研究项目的研究方法以及设备，学生可以接触到共享的知识、资源以及研究团队的技能。在芬兰，每名博士生至少有一位导师，如果一名学生有几位导师，那么每位导师的职责要在监管计划中明确规定。由于芬兰博士阶段课程和教学的跨学科性特点，一些项目的学生会由两个不同学科的导师联合监管；与企业有紧密联系的博士生项目通常还会被分配企业导师。导师每年要对博士生的个人计划进行检查评估。学生每年要递交最新的研究计划以及进展报告，然后与导师组进行讨论。博士生项目委员会负责组织每年的评审，该报告内容（不评分数）将会记录在学生注册材料中，以保证该学生学籍处于正常状态。如果导师监管或者论文出了问题，首先应该联系的是协调人员以及博士生项目委员会。除了每年的评审报告，博士论文的进展也会接受论文顾问委员会的检查。该委员会由外部专家组成，并会定期开展检查工作，每个院系可能还会有自己的监管机制。
学校对导师监管过程中出现的问题设置了详细的解决程序。为了对导师进行监督，学校通常会成立监管小组，监管小组成员通常是导师团队以外的教师，如来自其他学校、企业以及研究机构的相关人员，而且研究生院会对导师进行培训。
（五）考核评价
博士阶段的考核包括博士资格考试（Prelims）、每年召开一次的委员会会议（Committee Meeting）评审以及论文的公开答辩（Public Defense of Dissertation）。每年召开的委员会会议是对学生的科研和毕业论文进度及存在的问题进行审核，每次会议必须提交一份审核报告（见表4）。[13]
芬兰博士生培养的质量保证是导师和相关教职员工的主要责任，而这个过程主要的关注点是学术论文的评审。论文写作是培养和体现学生创新能力的重要指标，严格、科学的评价标准和过程才能促使高质量论文的形成。芬兰国务委员会（Council of State）的法令对博士论文形式提出了总的要求。在正式答辩前首先要进行预审核，预审核前监管小组或者研究生院内部（博士生教育委员会或者本专业教授小组）要保证预审核所需的论文稿件已经准备好。预审核员必须是讲师级别以上的独立专家，本校本专业的研究员不能担任预审核员，监管小组成员中具有答辩论文监管任务的或者其他具有利益冲突的人员都不能担任预审核员。在公开答辩期间，参加答辩的人员包括院（系）邀请的其他大学相关领域的教师和博士生。在公开答辩时，参会者可以对任何问题提出质疑，表达自己的观点。[14]
三、结语
芬兰博士阶段创新人才培养的核心是建立了基于网络模式的研究生院制。研究生院与科技园、研究型小型公司、芬兰支柱产业及其相关研究中心、国家技术中心、芬兰科学院、芬兰技术研究中心、国内外高校等建立了广泛的联系，为培养模式环节中知识的转换和创造搭建了桥梁。在该制度的作用下，培养模式体现了“跨学校”“跨学科”“产-学-研相结合”的特点，为博士生整合了学科最优秀的师资和先进的实验设备，设置了以培养“独立科研能力”和“可迁移能力”为核心的课程体系，从而促进博士生创新能力的生成。
参考文献：
[1]芬兰研究[EB/OL].http：// research. fi/en/resources/researcher_Training， 2013-05-12.
[2]European anisation of the Education System in Finland 2009/2010[R].Brussel：European Commission，2009：116.
[3]Vekkaila J， Pyh？]lt？i K， Hakkarainen K， et al. Doctoral Students’ Key Learning Experiences in the Natural Sciences[J]. International Journal for Researcher Development， 2012 （2）： 28.
[4][11][12][13][14]Finnish Higher Education Evaluation Council. PhD Training and the Knowledge-Based Society[R].Tampere： Finnish Higher Education Evaluation Council ，2006：48，49，48，37， 38.
[5][6]The Ministry of Education.The National Framework for Qualifications and Other Learning[R].Helsinki：The Ministry of Education，2009：63-64，53.
[7]Kirsi Pyh？]lt？i， Jenna Vekkaila， and JenniKeskinen. Exploring the Fit Between Doctoral Students’ and Supervisors’ Perceptions of Resources and Challenges [J]. International Journal of Doctoral Studies，2012（7）：398-399.
[8]anisation of the Education System inFinland2009/2010[R].Brussel： European Commission，2009：116.
关键词：学位论文；电子版；TPI
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）05-0178-03
图书馆是文献信息资源的集散地、是收集、整理、保存、和传播文献信息的科学、教育、文化机构。高校图书馆作为我国高校现代化信息传播媒介的重要组成部分，处在社会信息化浪潮的前沿，担负着信息资源建设的重要任务，其中研究生学位论文数据库的建设与完善则是衡量学校教育教学、科研水平的标尺，是反映图书馆馆藏特色和服务水平的重要内容。本文以我馆为例，从以下几个方面探讨研究生学位论文的管理现状、存在问题以及解决办法。
一、研究生学位论文建设的重要性
研究生学位论文是研究生为获得学位而完成的一种学术成果，具有较高的创新性和开拓性，其专业性强、信息量大、情报价值高，是一种集学术价值、研究价值、和收藏价值于一体的科技文献。
研究生论文数据库的建设不仅反映出高校自身的学术特点，更是高校中独一无二的特殊、珍贵资源。
二、我馆学位论文收集与使用现状
我馆的研究生纸本学位论文收取工作已经持续多年，但学位论文电子版的收集工作2003年才开始试运行，2004年全面展开。图书馆采用清华同方公司的TPI系统完成学位论文电子版的收缴、加工工作，2003～2011年累计收集论文电子版2269篇，2003～2011年论文收集率均达到98%以上。读者不但可以查阅纸质版学位论文，还可通过访问我馆网站，查看电子版的学位论文。电子版学位论文的收集，不但大大提高了学位论文的利用率，而且更重要地是对全校师生的研究提供了重要的参考价值。
三、学位论文提交过程、存在问题、解决办法
1.TPI系统论文提交、加工流程（如图1）
2.提交存在问题及解决办法
TPI在线提交功能使得论文资料收集工作实现了自动化与数字化。但是，由于毕业生初次使用TPI系统，对提交流程不熟悉，有些学生甚至表现出不理解、嫌麻烦的态度。还有些学生已经开始在外地工作，我馆系统只能在校园网上提交，收集这部分论文难度加大。另外，在学位论文提交集中时期，提交论文数量突然剧增，网速会相应下降，系统也开始不稳定，登录不上，上传论文不成功甚至死机现象经常发生。针对这些问题，为了保障学生能够顺利提交论文，我馆采取了如下措施。
（1）我馆规定毕业学生只有在提交学位论文后，才能在学校的离校通知单上加盖图书馆印章，否者不予离校。在具体实施中，我们利用汇文系统将没有提交论文的学生做了标记，从而确保毕业学生论文提交到本馆学位论文数据库中。
（2）图书馆与研究生部网页同时提交通知并附提交说明。
（3）创建专题网站。在首页上，通过学位论文库提交流程的网上演示，使文本型的学位论文说明变为一个动态演示过程，生动形象地给学生展示论文提交流程。。
（4）在提交前给部分学生干部代表作专题培训，发挥学生干部的积极作用。
（5）开通网络咨询服务。
3.TPI系统审核、接收学位论文存在的问题及解决方法
TPI系统上传论文包含两部分：一部分为个人信息及论文信息，一部分是上传论文的word及pdf格式。审核论文首先是提交的个人信息。其次是学位论文的格式、内容。在工作中总结问题如下：
（1）提交的个人信息、论文信息不全。
（2）提交的论文具体内容不全。提交内容包括：封面、学位论文任务书、独创声明、中英文摘要、目录、正文、参考文献、硕士期间发表的论文、致谢。很多学生提交的学位论文电子版不是无摘要、参考文献，就是没有学位论文任务书、独创声明、中英文摘要，等等。
（3）提交的文件没有合并。
（4）带图表论文上传后出现大面积空白或乱码。
（5）提交的学位论文格式不对。我馆要求word和pdf格式有的学生只提交一种。
学生上传论文格式达不到要求，给图书馆工作人员和学生自己都带来诸多不便，双方都浪费了大量的时间和精力。就这些问题，我馆采取如下措施：①与研究生部协调合作，加大干预力度。②提交的个人信息增加通讯方式。及时与学生沟通，解决问题。③在相关网站上提供转换软件，提供技术支持。④面对确实有困难的学生，实行绿色快速通道。
4.论文和检索
论文后，在图书馆学位上，毕业学生可以复核自己的论文信息。读者可以通过复合式检索或单项检索，用论文题目、所在学院、作者姓名、学科名称、学号、导师姓名、中英文关键词、中英文摘要等基本信息查询。
5.利用TPI数据，建汇文论文数据库
TPI数据库在论文提交方面是方便、快捷的。但是，由于是单独的数据库，服务的广度受到限制。针对这个问题，我们采用将TPI数据导入图书馆首页汇文系统的办法，有效实现读者范围的最大化。具体操作是第一步：利用TPI转换工具，将数据转换成汇文通用的marc数据。如图2所示，第二步：将marc数据导入汇文系统。
6.论文编目
编目是对审核符合要求的论文进行分类、数据加工。我馆馆藏号由学科代码、学位授予年号和流水号组成。采用这样的编目方法，可以把同一专业的学位论文集中在一起，学位授予年号可以区分相同专业中不同年份的学位论文，同时采用流水号来反映每一专业的学位论文数量。
以上是笔者从事研究生论文提交工作以来的的一些总结。研究生学位论文在相关专业或有关课题的研究方面都具有重要的指导意义，是高校不可或缺的一种信息资源，图书馆对研究生学位论文的收集和管理也是高校科研与教学的基础工作之一。图书馆相关工作人员要不断加强理论学习，细化管理理念，提高服务水平，在工作中不断总结经验，保障学位论文交流平台的顺畅与质量。
一、跨专业研究生培养的现状
从现有文献调研来看，目前国内大部分高校对于跨专业研究生培养的关注不够，涉及该方面的文献非常有限，大庆石油学院[6]对地质类跨专业研究生、浙江财经学院[7]对管理类跨专业研究生的培养模式进行了一些探索。大庆石油学院在分析地质类跨专业生源的研究生对硕士点建设利弊的基础上，对跨专业地质类研究生的培养进行了探索与实践，认为跨专业研究生作为一个特殊群体，需要作为一个系统工程来设计和实施，即从招生、入学前、授课阶段、开题报告前及进入论文写作阶段等各个环节结合导师、授课教师及管理人员给予共同的特别关注，协同指导，才能在较短时间内克服跨专业研究生的不足，适应地质类研究生教学与培养方式，并发扬其跨专业的知识结构特色，成为高层次的复合型人才，真正成为合格的地质类硕士毕业生。[6]
目前国内大部分高校对于跨学科、跨专业研究生培养的机制、模式及策略等问题还没有给予足够的重视并进行深入研究，对于跨学科、跨专业报考研究生这一特殊群体的成长、成才还缺乏有益的指导。
二、焊接学科跨专业研究生培养的特殊性
南昌航空大学焊接学科是材料加工工程硕士点的方向之一，历来就业前景较好、研究经费充裕、科研条件好，因此，每年都有近60%的生源是跨专业、跨方向报考的。以2009、2010级研究生为例，其本科专业有应用化学、机械设计及自动化、生物医学工程、电子科学与技术、金属材料工程、飞行器制造工程、材料成型及控制工程（锻压方向）、材料成型及控制工程（铸造方向）等。
1.跨专业报考焊接学科研究生的优势
跨专业考生与本专业考生相比，有一些特点和优势[6]：来自不同的专业背景，考虑问题的角度和思路颇有特色，对于圈内传统观点和学说敢于质疑，另辟蹊径。通过问卷调查结果发现，焊接学科研究生，本科所学专业为材料类专业的，往往表现出较强的微观组织结构分析的能力，本科所学专业为机械类专业的，在焊接设备、工装夹具的设计方面和本专业学生相比有优势，这些对本专业生源的研究生构成了激励和促进。
2.跨专业报考焊接学科研究生培养中的问题
跨专业报考焊接学科的研究生虽然有利于选拔更多的具有宽广基础知识的优秀生源入学，从源头上为培养复合型、具有创新能力的焊接技术人才奠定了基础，但也带来了严重的问题和矛盾：
（1）在焊接学科专业课程的教学中存在较大的困难。由于现有研究生的培养计划是针对本科为焊接专业的研究生所制定的，但现在面对的对象有一半左右是对焊接专业一无所知的跨专业研究生，因为统一授课对象的基础不一样，如果授课内容和难度以跨专业研究生为基础来安排，那么本专业研究生会“吃不饱”，如果以本专业研究生为基础来安排，跨专业的考生又“跟不上”。
（2）由于与本专业学生的专业基础相差太远（不同的跨专业生源的基础也还有明显的差别），跨专业报考焊接学科的研究生对于焊接专业的一些基础理论问题不太清楚，一方面在后续的课题研究中无法进行深入研究，硕士论文的质量也不高，在规定的时间内难以完成课题的开题报告，进而影响到整个培养环节的进行。另一方面，部分跨专业学生比较勤奋、努力，虽然能够完成硕士论文、顺利毕业，但硕士论文的撰写中经常会用到一些令人啼笑皆非的词语，反映出其专业基础不扎实，在毕业后的工作中也会出现对焊接专业的很多基本知识掌握程度不够、内行人说外行话的情况。根据问卷调查结果，有相当一部分学生自认为：虽然读了焊接方向的研究生，做了与焊接相关的课题，但并不真正了解焊接，在毕业后的工作中缺乏自信心。
三、焊接学科跨专业研究生培养的策略
针对南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生日益增多、培养对象的基础相差越来越大这一现状，为了全面提升南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生的专业基础知识，在跨专业报考研究生的培养中引入了国际焊接工程师培训、认证的新模式。
“国际焊接工程师”是ISO1473l标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员，是与焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一，获得者可从事产品的结构设计、生产制造、质量保证、研究和开发等各个领域的焊接技术和相应的管理工作，在企业中起着极其重要的作用。培训内容包括与焊接专业相关的基础知识和专业知识，既有材料、机械、力学、电子电工等焊接专业基础知识，也有“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”、“焊接结构与设计”、“焊接生产及应用”四门主干课程，还有国际（ISO）、欧洲（EN）、美国（ASME）、德国（DIN）标准与规程和国际先进的焊接技术、国内著名专家的科研与生产实践经验。
通过对近几年跨专业、跨方向报考南昌航空大学焊接学科的研究生的本科专业、知识结构进行调研，与国际授权的机械工业哈尔滨焊接技术培训中心进行研讨，确定焊接学科研究生参加国际焊接工程师培训的入学条件和资格，结合国际焊接工程师培训的入学要求，对焊接学科研究生培养的现有课程体系进行了优化和改革，将部分焊接本科专业的核心必修课程如“焊接理论基础”、“弧焊电源”、“焊接结构”、“材料焊接性”等设置成研究生培养计 划的选修课程，供跨专业、跨方向学生选修，使其具备一定的焊接基础理论，以满足国际焊接工程师培训的入学资格审查。通过中期考试后，对这些学生进行国际焊接工程师的培训，并按照国际焊接工程师培训体系的要求，将部分培训内容和现有课程有机融合，全面提高其焊接理论基础知识、专业知识。按照“国际焊接工程师”培训体系，对参与培养的研究生进行40学时的焊接技能实训，包括焊条电弧焊、气焊、气割、二氧化碳气体保护焊和氩弧焊操作，提升这些研究生的操作技能和对焊接的感性认识。
四、焊接学科跨专业研究生培养新模式的实施效果
3年来，共有23名跨专业报告的研究生参与了该培养模式的试点，取得了良好效果。2011年毕业的硕士研究生吴某，本科所学专业为电子科学与技术，与焊接专业相差甚远，通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书，毕业后成为某学校焊接专业的教师，能够胜任焊接专业课程的教学；2012年毕业的硕士研究生龚某，本科所学专业为化学工程，通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书，毕业后成为某公司焊接责任工程师，硕士论文被推荐为省级优秀硕士论文；2013年毕业的硕士研究生姜某，本科所学专业为机械设计及其自动化，通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书，并签约某高铁车厢生产企业。
五、结论
焊接学科跨专业研究生的专业基础和本专业研究生不同，且各个个体之间的差别也较大，导致跨专业研究生的培养在课程教学、课题研究和硕士论文的撰写等方面存在较大差异。
通过改革现有培养模式，在跨专业研究生的培养体系中引入国际焊接工程师培训课程，夯实了跨专业研究生的焊接专业基础知识，提高其焊接专业的技能，培养了焊接学科研究生的国际视野和工程实践能力，增强了研究生的就业优势。
参考文献：
[1]杨春艳，王晨.21世纪以来欧美研究生教育改革新趋势[J].学位与研究生教育，2010，（9）：60-65.
[2]沈以赴，夏品奇.国际化培养：高质量研究生教育的重要举措[J].中国高等教育，2010，（1）：36-38.
[3]熊玲，李忠，赵伟.基于大工程观的工程研究生培养目标及相关思考[J].学位与研究生教育，2010，（4）：60-65.
[4]杨华.基于工科特点的研究生教育培养模式创新研究与实践[J].河南教育，2010，（12）：3-4.
[5]李秀兵，姚秀颖，何振雄，等.我国高等工程人才培养的现状调查与问题分析[J].学位与研究生教育，2010，（4）：64-71.
【关键词】研究生；英语实践教学；综合能力
引言：
随着我国国际化进程的加速，社会对高校毕业生的整体素质，特别是外语素质的要求不断提高。研究生作为高校教育中最高层次的受教育群体，社会对其外语能力的期望值更高。《国家中长期教育改革和发展纲要》明确提出：大力推进研究生培养机制改革，实施研究生教育创新计划，加强管理，不断提高研究生特别是博士生培养质量。然而基于调查，我国研究生的外语能力远远不能满足快速发展的社会需求，其中口语表达能力薄弱成为突出问题。（谢宇 韩天霖等，2007：53-60）依据二语习得相关理论和笔者所在河南理工大学多年的研究生实践教学改革，笔者认为：建构规范化、制度化、常态化的实践教学体系，以多样性的实践活动方式、专业性的实践活动内容，动态性的实践评估方法，是培养研究生外语综合能力的有效手段。
1实践教学的理论依据
语言学习的目标是交流。在语言的听、说、读、写四项基本技能中，听和读为输入性技能，说和写为输出性技能，说和写输出性技能的发展不仅是语言学习的目标，而且是听和读输入性技能发展的动力源。
1.1Swain 输出假设。
“可理解性输出”的提出是Swain针对“可理解性输入”提出的，Swain（1985）对加拿大的沉浸式教学（immersion program）进行了调查，发现学生在口语和写作方面无法达到目标语水平的一个重要原因是他们很少进行语言表达练习。基于上述观察，Swain做出这样一个结论，“可理解的输入”在习得过程中固然有很大的作用，但仍不足使学习者全面发展他们的二语水平。 如果学习者想使他们的二语既流利又准确的话，不仅需要“可理解的输入”，更需要“可理解的输出”。（Swain， 1985）Swain认为，输出在二语习得和外语学习中起着输入无法起到的作用。首先，与输入相比，输出使学习者对语言进行更深的处理并付出更多的努力；其次，输出在学习过程中可充当验证假设的过程；第三，能发展学习者的自动化技能；第四，能发展学习者会话技能；第五，能培养学习者表达自己的观点。输出的重要性还表现在学习者主动动用自己的学习资源。
1.2Anderson的认知技能理论学习。
在Anderson（1983）的ACT（Adaptive Control of Thought ）理论中，他将长时记忆中的知识分为陈述性知识和程序性知识两种。陈述性知识是个体对有关客观环境的事实及其背景与关系的知识；程序性知识涉及个体如何去做某件事情的知识。第二语言的学习是一种复杂的认知技能的学习，它是一个由陈述性知识向程序性知识转变的过程。Sagalowitz & Gatbonton （1995）认为，自动化就是通过大量的实践后达到更快、更可靠且明显不需要努力的表现行为。Dekeyser （1997）的调查证实了技能学习的理论：在大量实践之后，陈述性知识变为稳固的知识，且逐渐增长，习得的速度起先快速程序化，然后慢慢自动化。
1.3文秋芳的输出驱动假设。
著名外语教育家文秋芳教授（2008：2）针对我国英语专业语言教学重输入、轻输出的现状，提出“输出驱动假设”理论，其内涵包括：第一，从心理学角度看，输出比输入对外语能力发展的驱动性更大，一个没有输出的学习过程，即便有高质量的输入，其习得效率也有限。第二，从职场英语需要出发，培养学生的说写译表达性技能比培养听读接受性技能更具有社会功能。第三，从外语教学角度看，以输出为导向的综合教学法比单项技能训练法更富成效，更符合学生未来的需要。输出驱动假设是针对中、高水平英语学习者而提出的。
基于二语习得理论，结合数年来开展的实践教学成果，笔者认为：研究生作为高层次的学习群体，具有一定的自主学习能力和创新能力，建构科学的实践教学体系，可以使研究生在参与语言实践教学的过程中，不断检验修正课堂上所学知识，内化为自己的知识体系，实现语言输出的自动化。
2实践教学开展的途径
和本科阶段的实践教学不同，研究生阶段的实践教学活动应充分结合研究生的学习特点和其专业方向，探索和开发具有自身特点的实践教学活动，将语言学习和专业应用紧密结合，培养研究生的语言应用能力、语言研究能力和创新能力。
2.1研究生英语活动月。
研究生英语活动月由我校研究生处和外国语学院在每年十月份共同组织的英语实践活动。目的是给新入校的研究生创造一种语言学习的氛围，提高研究生的语言学习兴趣。活动形式多样，主要有翻译比赛、演讲比赛、电影配音大赛、英语沙龙、话剧表演等，这些活动多渠道、多途径为研究生搭建了展示自我的舞台，激发了研究生英语学习的积极性。从活动开展的形式看，研究生的英语实践活动和本科生英语实践活动没有太大差别，但在内容上，活动的组织更倾向于专业性，如翻译比赛内容会侧重于科技文献的翻译，专业论文摘要的翻译等。
研究生英语活动月的活动形式多样、活动内容丰富，不仅使新入校研究生有更高的语言学习热情，而且使他们认识到，研究生阶段的英语学习要和专业方向、专业研究结合起来，自觉培养他们的科研意识。
2.2研究生助课制度。
积极利用内部资源，为英语能力强的研究生提供语言实践的机会。在每年的研究生新入校阶段，我校通过自我推荐、学院考核的方式，确定研究生助课的人选。研究生在帮助从事本科英语教学的教师批改作业、整理本科生英语学习档案等工作的过程中，发现本科生英语学习中存在的优点和不足，通过和教师之间平等的交流，不断发现自身英语学习中的问题，不断激发他们自身语言学习的积极性和学习潜能。
研究生助课制度对学生语言学习的驱动力表现在以下两个方面：一是改变了传统的师生关系，研究生和教师之间的交流不再是课堂上的师生问答形式，而是近于朋友的、同事之间的平等的交流，这种交流一方面减少了学生在教师面前的紧张感和压迫感，同时也对学生提出了更高的专业要求，努力和教师的思想、语言水平保持同步。二是强化了学生的语言输入内容，拓展了语言输入范围。为了使自己更好地从事助教的工作，研究生会将自己在助课过程中遇到的困难和问题转化为自身语言学习的动力。他们会在课外查阅相关文献资料，以找到解决问题的办法。同时，很多参加助课的研究生都会将自己助课中出现的问题反馈到研究生课堂教学中，师生共同学习，共同研究，拓展了研究生课堂上语言输入的内容。
2.3研究生英语俱乐部。
研究生英语俱乐部成员由各班英语学习委员组成，目的是为了更好地服务同学们的英语学习，加强学生和教师之间的交流。现在研究生英语俱乐部已经成为我校语言实践教学一道亮丽的风景，同学们定期开展丰富多彩的第二课堂活动。每周一次的英语角，不同专业的研究生聚在一起，和指导教师、外教一起讨论他们感兴趣的话题。有时，活动的组织者甚至提前给出下次活动的主题，这样每位同学有充足的时间准备他们的话题，使每位同学都能够用英语表达自己的思想和看法。每周一期的研究生之声英文广播，学生在任课教师的指导下独立完成撰稿、采编、录音等工作，在参与的过程中，研究生需要查阅大量的资料，同时加强自己口语的准确性和流畅性训练，极大的挑战了自己的语言能力。每月一次的英语讲座由外教完成，来自不同国家的外籍教师通过讲座的形式，给同学们提供了丰富的精神食粮，使同学们在感受不同文化的同时，学习了语言。每学期一次的联合国会议通过模拟联合国会议的形式，就社会热点问题展开讨论，既锻炼了学生的语言综合应用能力，又提高了学生的社会责任感。
研究生英语俱乐部活动的开展，从设计策划到组织实施都由社团成员独立完成，同学们在分享知识、分享快乐的过程中，不知不觉地提高了自己的语言应用能力。
2.4课堂教学实践活动。
课堂教学实践主要针对副课文和专题研究开展。研究生的语言教学在拓展学生语言知识的同时，更要侧重于学生语言研究能力的培养。学生按照不同的专业、不同的学习兴趣、不同的研究主题分为若干学习小组，自己制定学习计划、开展相关研究、完成相关任务、陈述并提交相关研究成果，并对自己的成果做出评价。课堂实践教学在注重语言能力发展的同时，充分重视到学生的学术研究特点，将语言实践和专业学术活动紧密结合起来。各种研究主题的选择都要充分考虑到学生的专业特点，如在开展Etiquette这个专题研究时，计算机学院的研究生选择了Internet Etiquette， 土木学院的研究生选择了Underground Etiquette， 经管学院的研究生选择了Business Etiquette作为自己的研究专题，这些主题的选择和学生的专业有紧密的联系，学生合作学习小组在通过网络查找资料完成任务的过程中，不断地自我分析，自我总结，自我修正，提高自己在专业学术活动中的外语应用能力，培养外语学习的成就感，产生自主学习的内驱力，使语言学习成为生活中的乐趣。
2.5模拟国际会议。
研究生阶段教学大纲明确提出，研究生阶段的教学宗旨是为了使学生掌握英语这门工具，进行本专业的学习、研究与国际交流，为我国的社会主义服务。同时，国际会议也以其组织的严谨性、内容的专业性、环境的真实性成为检验研究生外语能力的最佳场所。然而，只有少数外语能力强的优秀研究生能够参加国内一些高校举办的国际会议。为了使所有的研究生都亲历国际学术会议，使语言学习能够学以致用，我校每学年组织一次模拟国际会议的实践教学活动，将研究生按照专业分成若干参会小组，在教师的指导下，自主完成国际会议的所有环节，如查阅英文文献撰写论文、主持会议、宣读论文、即席提问、问题答辩、会间交流、会后联系等。模拟国际会议的实践教学活动不仅注重了学生的日常英语交流，更加注重与学生专业知识的结合，对培养和提高研究生的语言应用能力和工作能力起到了很好的作用。
研究生英语实践教学的开展，要充分考虑到学生的主体作用，多年的学习生活使研究生成为一个积极主动、严格自律、好学上进的群体，他们对语言学习有着清醒的认识，深知学习语言必须自己积极参与，愿意接受学习责任 （任蕊，2005：22-25） 。由此，活动的开展由学生自己策划、组织、实施、总结，整个过程的开展不仅锻炼了学生自主学习所具备的组织和监控能力，而且充分锻炼了学生的创造能力。这样，学生在组织、策划、参与活动的过程中，享受了语言学习和专业结合的魅力，使语言自主学习的理念逐渐浸入到自己的人生当中。
3实践活动的评估
有效的评估是教学活动顺利开展的保障。和“以结果为导向”的传统静态评估不同，研究生英语实践教学采用“以过程为导向”的动态评估方法，从动态历时的角度对个体的认知、元认知过程进行评估，旨在促进个体认知能力的发展并对其发展潜能进行评估。
3.1多种形式的评估模式。
针对不同的实践活动形式、内容和环境，我校的研究生英语实践教学的评估采用自我评价、合作评价和教师评价三种评估模式。
自我评价是研究生本人对自己参与实践活动行为的评价。通过口头陈述、撰写活动体会等形式，学生对自己参与某一活动的目的和动机、方法和策略、收获和体会等进行评价。这种评价模式有利于帮助研究生构建适合自己的学习目标，培养参与实践教学的自主性、独立性和创造性。
合作评价在以团队形式开展的实践活动中非常有效，诸如英文电影配音、戏剧表演、课堂实践活动、模拟国际会议等。这些实践任务的完成取决于小组成员的自主探索和相互协作。通过合作评价，小组成员互相监督、互相鼓励、互相学习，互相促进，不断地进行自我检验和修正，有助于任务的顺利完成。合作评价的内容主要侧重于学习者的合作意识、参与精神、组织能力和学习效果。
教师评价是动态评估体系中重要的评估模式。教师是对整个评估体系持有最客观、最深刻理解的参与者，而且在整个评估过程中，教师既是管理者和评价者，也是指导者和支持者，其作用是多方面的。如在研究生助课的评估过程中，教师的客观评价会帮助学生正确看待自己的角色，不断强化自己的学习能力，调整自己的实践参与方法，提高自己作为教师助手的能力。
3.2及时有效的反馈。
实践证明，及时有效的反馈可以帮助学习者明确学习目标，了解当前语言水平和语言实际应用之间的差距，并引导他们采取行动缩小差距。在研究生实践教学的动态评估中，教师主要采用等级和评论两种形式给予学生进行反馈。等级反馈主要体现在英语活动月和课堂实践环节，其它实践活动均采用评论形式，帮助学生找出语言能力方面的缺陷、提高语言能力的策略、参与活动的技巧等，使每位参与实践活动的学生都能够在教师的评论中正确认识自己的语言能力和语言表现。
关键词：系统建模与仿真；Petri网；课程教学方法
作者简介：刘飞（1976-），男，山东平度人，哈尔滨工业大学控制与仿真中心，副教授，博士生导师。（黑龙江 哈尔滨 150080）
基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：61273226）的研究成果。
中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0099-02
Petri网是由德国科学家C. A. Petri于1962年在其博士学位论文“自动机通信”[1]中首次提出的，后来，Petri网为众多计算机科学家所认识和重视，成为计算机、自动化等学界的热门研究课题。Petri网已经广泛应用于计算机网络、通信协议、软件工程、柔性制造系统、离散事件动态系统、生物系统等众多领域。[2，3]目前，许多高校都开设了Petri网相关课程，但是他们通常只关注Petri网的理论和应用。与之不同的是，本课程“基于Petri网的系统建模与仿真”不仅讲授Petri网的基本理论和方法，而且重点讲授如何利用Petri网实现系统建模与仿真，目的是让研究生学习和掌握一种可视化的数学建模语言和方法，培养学生良好的思维习惯和逻辑能力。本文将对基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学从教学目的、内容、方法等多个方面进行探讨和研究。
一、基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学目的
Petri网是一种重要的离散事件建模方法，已广泛应用于各个领域的建模与仿真中，因此，笔者在教授本课程时，要教给学生一种强大的可视化建模与仿真方法，为学生开展建模与仿真研究奠定坚实的基础。
第一，通过课程学习让学生全面了解该领域研究现状、前沿、采用的主流研究方法，以及研究资料收集的一般途径和整理研究资料的常用工具。
第二，通过课堂讲授、文献讲解培养学生掌握Petri网的理论和方法；学习并掌握Petri网的仿真算法设计和实现；最终掌握基于Petri网的系统建模、仿真和分析方法；让学生熟悉这些方法的主要应用过程和应用范围，提高研究生对科学研究工作的系统认知。
第三，结合实验利用各种实例使学生能够在各自的领域内实际运用Petri网。Petri网是控制、计算机等多个学科中的重要工具，在多个领域具有重要的应用价值，掌握其应用能够为学生学习和今后工作打下基础。
二、教学内容的创新
本课程主要是讲授如何利用Petri网来实现系统的建模与仿真。由于教学目的与其它已有Petri网课程的教学目的不同，因此需要对教学内容进行创新。针对上述教学目的，本课程的讲授主要分为以下两个部分。
第一部分讲授Petri网的基本知识，包括概念、结构属性、行为属性和分析方法等，从而使学生首先了解和掌握Petri网的基本理论，为下一部分的讲授和Petri网的实际应用打下基础。
第二部分主要从系统建模与仿真的角度来讲授Petri网。首先讲授包含Petri网的各种扩展的建模框架，然后对随机、连续、有色等各种不同类型的Petri网分别进行讲授。讲授过程中重点关注如何利用各种不同类型的Petri网来建模不同应用领域的实际系统，如何设计不同的仿真算法来实现系统的仿真和分析等，最终使学生掌握基于Petri网的系统建模、仿真和分析方法。本课程的主要内容可以概括为图1。
本课程由哈尔滨工业大学控制与仿真中心开设，该课程的讲授将密切联系实际的工程项目，因此需要学生进行大量的计算机建模与仿真实验。
三、提高教学效果的措施
结合本课程的理论与工程密切结合的特点，笔者建议从以下几个方面开展教学活动。
第一，案例式课堂教学：根据本课程的具体教学内容，尽量多设计一些典型的案例，利用案例进行课堂讲授或者进行小组课堂讨论。例如，在讲授随机Petri网时，可以设计排队系统、Lotka-Voltera系统等多个案例来讲授随机Petri网的基本概念以及如何设计随机仿真算法。这样学生就会容易理解为什么会应用随机Petri网，如何设计和实现一个随机仿真算法等问题。
第二，研讨式文献阅读：针对课程的相关内容，给学生提供与之密切相关的典型学术论文，要求学生分组阅读和讨论，并递交简短研究报告，培养学生的科学研究能力。例如，针对文献，[3]让学生阅读并理解如何使用不同类型的Petri网来建模与分析同一个生物系统，从而使学生加深理解不同类型Petri网的建模能力。
第三，工具软件应用：Petri网是一种图形化建模软件，离不开工具的支持。因此，从课程的开始，就要求学生学习自己开发的工具软件Snoopy[3]的应用。利用Snoopy可以建立和分析该课程中所有类型的Petri网。不仅如此，与Snoopy配套的相关软件工具还可以对Petri网从行为属性、结构属性、模型检查等多个方面提供自动化的分析功能。针对课堂的每个知识点，要求学生能够自己应用工具软件去建立和分析Petri网模型。这不仅锻炼了学生使用工具软件的能力，更重要的是加深了学生对知识点的理解。
第四，计算机实验：本课程需要进行多个计算机实验，如连续仿真算法设计与实现、随机仿真算法设计与实现、利用Petri网建立相关系统的概念模型等。针对每个实验，需要为学生提供足够的上机时间，让学生去自己编程实现相关的仿真算法或者建立相关的模型进行仿真和分析等。不仅安排学生在实验室统一进行计算机实验，而且通过将实验进行分割要求学生平时自己安排时间完成相应的模块。此外，对于每个实验，都让学生分组完成，但是同一小组的学生需要分工明确。
第五，结合科研项目教学：目前，Petri网已经大量应用于现在正在进行的科研项目中，如复杂仿真系统概念建模与分析、仿真剧情校核与分析等。为了让学生深刻理解理论与实践的结合，有必要从科研项目中提取相关的研究内容，让学生去讨论和实践。例如，针对该课程的需要，对相关科研项目中的模型进行模块划分，然后让学生充分了解课题的背景，完成相应的模块。最后还要求学生对此做出总结，并汇报各自的心得。
第六，论文指导：让学生阅读典型的学术论文，引导他们提出研究问题，然后书写科研论文，从而培养他们科学研究的习惯和能力，这也可以作为课程的考核结果。如果有必要，可以鼓励学生发表与课程学习相关的学术论文。
第七，积极指导学生查询Petri网相关的期刊和会议等，扩展学生的知识面，引导他们早日进入科学研究的殿堂。
四、理论和实践相结合的考核方式
考虑到本课程理论与实践密切结合的特点，采用以下考核方式：
课程考试成绩：开卷考试，该成绩占课程总成绩的40%。
课堂讨论成绩：根据学生在课堂参与讨论的具体情况给定成绩，评分标准为积极参与次数、表达能力、分析能力等方面，该成绩占总成绩的20%。
Petri网课程论文成绩：根据学生提交的Petri网课程论文的原创性、文献综述的全面性、撰写论文的规范性、研究内容的系统性情况给定成绩，该成绩占总成绩的20%。
实验成绩：本课程是一门工程实践课程，需要进行多个计算机实验，因此实验成绩在最终考核中应该占有一席之地，如20%。
五、面向应用自编讲义
“基于Petri网的系统建模与仿真”是航天学院控制科学与工程学科的一门研究生课程，是硕士阶段研究生重要的理论与应用密切结合的课程，在培养高素质应用型、综合型人才方面起着重要的作用。但是目前，还没有任何一本教材能够完全覆盖所有的教学内容，因此笔者结合相关的文献编写了自己的讲义。
教材不仅分析了Petri网课程的主要知识点，还把知识传授和能力培养有机地结合起来，由从前的“知识型”讲授模式转向“知识能力型”，从而培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生的学习兴趣和创新思维，使学生能扎实地掌握和灵活运用所学知识。
教材是以服务教学为目的，在整体上形成知识网络或知识链，一方面保持自身的系统性，另一方面与直接关联的实际操作内容上相衔接，结合实验利用各种实例使学生能够在各自的领域内实际运用Petri网，使教材在内容组织上形成有机整体，并具有强大的可操作性。其中，Petri网的基本理论部分参考文献；[2，4-6]随机Petri网部分参考文献；[7-9]连续Petri网部分参考；[6，9]有色Petri网部分参考；[9，10]针对每种网类还加入如何利用Petri网实现系统建模与仿真。
六、德国的Petri网课程教学
Petri网为德国人所提出，并且德国在很多高校都开设了该门课程。根据笔者在德国的学习和工作经历，认识到德国大学的Petri网教学主要存在以下几个特点：课堂上老师与学生充分互动，使得学生通常能够在课堂上深入透彻地掌握所讲授的内容；充分利用Petri网工具来辅助课堂教学，认真细致地讲解如何用Petri网建立和分析每一个实例；将学生进行分组，合作完成课程作业和实践项目，并在课堂上进行讨论，分享心得。
这些好的教学手段都是应该借鉴的。在教学过程中，笔者将充分利用上述这些宝贵的经验来提高教学效果。
七、总结
本文对研究生课程“基于Petri网的系统建模与仿真”的教学进行了一些探讨，希望与同行进行交流或对同行提供一定的参考。由于该门课程具有较强工程背景，因此在讲授时不能完全采用传统的教学习惯，必须充分考虑理论与实践的密切结合。在以后的教学工作中，笔者还要根据学生的反应继续探索适合的教学手段和方法，为培养具有创新能力和研究能力的学生做出贡献。
参考文献：
[1]C.A.Petri.Kommunikation mit Automaten [D].Institut fu?r instrumentelle Mathematik，Bonn，1962.
[2]T.Murata.Petri Nets：Properties，Analysis and Applications[J].Proc.of the IEEE，1989，77（4）：541-580.
[3]Chen Ming，Hofest? dt， Ralf （Eds.）.Approaches in Integrative Bioinformatics-Towards Virtual Cell[M].Berlin：Springer，2013.
[4]M.Heiner，M.Herajy，F.Liu，等.Snoopy - a unifying Petri net tool [A].Proc.of PETRI NETS 2012，LNCS 7347[C].Berlin：Springer，2012：398–407.
[5]吴哲辉.Petri网导论[M].北京：机械工业出版社，2006.
[6]袁崇义.Petri网原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2005.
[7]M.Heiner，D.Gilbert，R.Donaldson.Petri Nets for Systems and Synthetic Biology [A].LNCS 5016[C].Berlin：Springer，2008：215-264.
[8]林闯.随机Petri Nets和系统性能评价[M].北京：清华大学出版社，2005.
关键词：LabVIEW SQL；Server2008；LabSQL心电数据库
中图分类号：R318 文献标识码：A
1引言
传统的心电图诊断系统主要由三大功能模块组成：心电信号的记录、分析和诊断结果表述。在以往的临床经验中，这三大功能通常由手工完成，并完全依靠医生的临床经验[1]。随着虚拟仪器技术的发展，人们可以通过虚拟仪器来实现心电图的信号处理、结果表达，从而解决传统心电图诊断方法中数据处理、表达、传输、存储等方面的问题。LabVIEW作为虚拟仪器技术常用的应用开发软件，能够充分利用计算机的软硬件资源，具有编程简单、结果直观等特点，与数据采集卡结合可以建立良好的数据采集系统[2，3]。随着心电采集技术的发展，很多对采集系统的拓展工作已经可以实现心电数据的处理和应用，包括诊断系统的开发以及通过与网络技术结合实现远程心电监护等方面[4-6]。但是，这些拓展应用中，主要侧重于心电数据的采集、处理、网络传输等，较少关注心电数据的存储技术与管理。
数据的存储与管理、维护是信号采集系统的重要组成部分，数据库技术与LabVIEW虚拟仪器的结合，一方面可以利用数据库强大的数据管理能力，另一方面可以发挥LabVIEW在信号采集上的优势，从而实现大规模心电数据的有效管理和维护。目前，四大权威心电数据库[7]均为欧美国家建立，国内在基于大规模人群的心血管流行病学调查分析方面同样开展了相关研究工作，致力于构建国人自己的心电数据库[8-10]。大规模心电数据库的建立离不开工程实现技术，在虚拟仪器技术与心电信号采集系统结合的趋势下，基于虚拟仪器技术平台设计心电数据库在工程实践上有很重要的意义。
本文介绍基于LabVIEW心电信号采集平台的心电数据库设计。在LabVIEW环境下，搭建了基于LabSQL与SQL Server的心电数据库系统，一方面利用LabSQL建立LabVIEW和SQL Server数据库管理系统之间的连接，实现LabVIEW与SQL Server之间的心电数据传输，方便心电数据的存储，另一方面设计了心电数据库基础表及数据表间关系，为心电数据的管理提供了便利。该系统已成功用在基于LabVIEW的心电数据采集系统研发中。基于LabSQL和SQL Server的数据库设计方法具有通用性，可方便地推广到与LabVIEW结合的数据采集和管理系统中，具有良好的工程应用价值。
2基于LabSQL的数据库连接
2.1基于LabVIEW的心电采集系统简介
速度快、性价比高等优点[13]。SQL Server在电子商务、数据仓库和数据库解决方案等应用中起着重要的作用，能针对数据库中的数据提供有效的管理，并有效地保证数据的完整性和安全性。
3.1数据库设计
临床实践中，心电图可以作为诊断心脏类疾病检测的主要手段。心脏类疾病的发生与病人的年龄、性别、个人史、其他疾病等有关[10]。因此，病人的基本情况是心电数据库中重要的一部分。作为基于LabVIEW心电采集系统的一部分，心电数据库主要数据表的设计需要满足采集系统需求。同时，数据表的设计还需要参考标准心电数据库PTB（PhysikalischTechnische Bundesanstalt）中病历的临床摘要。PTB数据库是心电研究中常用的标准心电数据库，具有十分重要的参考价值。
基于上述分析，心电数据库可以划分为三个表。
1）病人基本信息表（Patient）
病人基本信息表如表1，主要用于记录病人的各项基本信息。其主要数据结构和数据项如下：病人的病历号、性别、年龄、检查原因等，其中病人病历号码具有唯一标识性，被选作该表的主键。主键是指在数据表中能唯一标识表中每个数据行的一列或者多列。一个数据表只能有一个主键，并且主键列不允许取空值。SQL Server 会自动为主键创建索引。在使用主键时，该索引可以加快访问速度并有助于实现数据的唯一性。
4结束语
在LabVIEW环境下，利用LabSQL工具包的相关子VI模块，实现了与SQL Server 数据库的连接，并将数据存储在专门设计的心电数据库中，搭建了完整的心电数据采集和管理系统。该系统包含病人的基本信息和心电数据记录，有效地实现了大规模心电数据输入和管理的自动化。该心电采集系统及心电数据库的建立，为心电数据的临床分析和集中研究提供便利。
参考文献
[1]于洁， 李川勇.基于LabVIEW的心电信号采集系统设计[J].生物医学工程与临床，2001，5（3）：121-122.
[2]赵艳辉，赵修良，周超，等.基于LabVIEW的心电信号采集系统[J].电子设计工程.2011，5（19）：30-34.
[3]秦鑫，高凤梅，龙云玲.基于LabVIEW的心电测量系统[J].河南科技学院学报.2008，36（2）：92-94.
[4]赵芳芳.基于LabVIEW的心电自动诊断系统设计[D].秦皇岛：燕山大学工学硕士学位论文，2011.
[5]宋佳瑛.基于LabVIEW和HHT的ECG信号的采集与分析研究[D].昆明：云南大学硕士研究生学位论文，2012.
[6]秦莉娜.基于虚拟仪器的远程心电监护系统的设计[D].长春：长春理工大学硕士研究生学位论文，2006.
[7]李桥，邵庆余，王永，等.心电数据库生成系统[J].山东生物医学工程.1995，14（1）：1-7.
[8]杨啸林，张靖，徐铖，等.基于大规模人群调查的心电数据库的构建[J].中国生物医学工程学报.2010，29（3）：326-330.
[9]徐铖. 心电数据库与网络应用平台的建立及成人心室复极不一致分析[D].北京：北京协和医学院基础学院硕士研究生学位论文，2010.
[10]阴玺.心电远程监护系统的数据库系统设计与数据压缩算法研究[D].重庆：重庆大学硕士学位论文.2007.
[11]靳贺敏.基于LabSQL的LabVIEW数据库访问技术[J].福建电脑，2010，3：62-63.
关键词： 线性系统 实践教学 理论教学 实际操作
1.引言
“线性系统理论”是控制科学与工程专业、机电类专业以及其他研究生专业的一门非常重要的专业课程。在控制系统理论的研究领域中，线性系统是研究的主要对象，而在此基础上形成的线性系统理论是现代控制理论中最基本、最重要也最成熟的一个分支，所涉及的内容包括生产过程控制、信息处理、通信系统、网络系统等多个方面。线性系统理论所涉及的概念、方法、原理和结论对于系统和控制理论的许多学科分支，如最优控制、随机控制、非线性控制、系统辨识、信号处理、故障检测和滤波等都具有十分重要的作用[1]，[2]。作为控制工程与控制科学方向研究生从事科研的一门基础课程，开设“线性系统理论”课程的目的就是培养其运用所学到的专业基础知识，包括控制理论，机电课程，电子技术等，以解决实际问题[3]，[4]。该课程的开设，不仅可以帮助他们开展科研工作，还对他们今后从事本专业工作奠定了很好的基础。
“线性系统理论”课程在国内许多控制学科的研究生专业都有开设，无论在教学内容、教学方法和手段、学生实践等方面都各有所长，有许多值得我们学习，也为我们进行教学提供了参考依据。安徽大学电气工程与自动化学院，现设有控制理论与控制工程，检测技术与自动化转置以及模式识别和智能系统等硕士研究生专业。自开展“线性系统理论”课程以来，一直得到学生们的支持。实际上，很多院校“线性系统理论”教学都会存在或多或少的问题，主要有：1.1忽视了实验教学环节，理论课程远远多于实践课程，导致理论与实践脱节；1.2教学内容相对简单，实验课时非常少，导致学生做科研时，不能学以致用。研究生教育作为我国教育结构中最高层次的教育，肩负着为现代化建设培养高素质、高层次人才的重任。研究生的教育主要包含课程学习和学位论文研究两个重要阶段，其实就是学和做两个层面。所以，我们在对研究生学习能力、创新精神的培养同时，也必须对他们的课程学习阶段予以同等重视。因此，我们在教学过程中，需要结合线性系统理论课程的特点，有意识、有目的、针对性地把系统控制理论中的研究方法贯穿于教学中。
本文拟从理论教学和实践教学两个方面，有针对性地对线性系统理论的教学工作进行课程教改探讨，以增强教学的效果。以期对研究生进行学习、研究问题方法的培养和熏陶。并加强实践教学，提高学生理论和实际操作的能力，更好地为研究生的科研工作服务。
2.理论教学的改革分析
2.1形成完整的理论教学体系。
实际上，“线性系统理论”可以看成本科课程“自动控制原理”、“现代控制理论”和“控制系统仿真”等课程的延伸。那么，怎么样将这些本科课程进行整合，并结合各个具体研究生专业，有机地处理好各课程之间的关系，是亟待解决问题。因此，在进行本课程教学时，需要结合不同专业，加入能反映或联系学科的新思想、新概念和新成果，构建并完善由经典控制理论与线性系统理论基础为主组成的控制理论课程体系，为相应的研究生研究专业和方向服务。同时，要避免与本科课程的重复，增设相关研究方向的内容、完善课程体系，以适应了学科发展需要，更有利于研究生人才的培养。以下分别从课程研究方法和教学方法两个方面进行阐述。
2.1.1课程研究方法分析。
线性系统理论着重于研究线性系统状态的运动规律和改变这种运动规律的可能性和方法，以建立和揭示系统结构、参数、行为和性能间的确定和定量的关系，即研究系统的分析和综合问题。由于线性系统的数学模型主要包括时间域模型和频率域模型，所以综合线性系统的发展过程（主要包括经典线性理论和现代线性理论两个过程），主要的研究方法包括状态空间法、几何理论法、代数理论法和多变量频域法四个方面。
状态空间法是线性系统理论形成最早和影响最广泛的一个分支，分析的对象是系统的状态方程和输出方程，属于时间域方法，主要的数学基础是线性代数和矩阵理论。几何理论法就是将对线性系统的研究转化为状态空间中的几何问题，并采用几何语言对系统进行描述，分析和综合，其数学工具是以几何形式表述的线性代数。代数理论法即采用抽象代数工具表征和研究线性系统，该方法起源于卡尔曼，并在模论方法的影响下，形成了相应的线性系统代数理论。而多变量频域法，其实质是以状态空间为基础，采用频率域的系统描述和计算方法，分析和综合线性时不变系统，主要包括简单的频率域方法和多项式矩阵方法。相比较状态空间法而言，多变量频域法物理直观性强，便于综合和调整。
2.1.2教学方法。
从线性系统理论和研究方法可知，其研究基础以线性代数和微分方程为主要数学工具，并以状态空间法为基础来分析与设计控制系统，内容比较抽象，涉及的研究方法很多。因为，为突出问题的背景和增强说服力，我们在教学过程中增加工程实际系统范例，并通过对实际系统的讲解给出抽象的定义，使得抽象的理论概念与实际系统相结合。这样，可以让学生在学习理论知识的同时，做到理论与实践相结合，适应专业发展需要。我们的课程教学团队在授课过程中，将倒立摆、双容水箱、机械手和电力系统等复杂的控制系统作为例子始终贯串在整个教学过程中，并在各个章节的教学中加以深化。采用机理建模方法建立这些复杂系统的数学模型，并通过线性化分析方法建立系统的状态控制表达式，并根据各个章节的教学内容分析研究，主要包括判别能控性和能观测性；判别系统的稳定性；设计出状态反馈控制器和观测器，进行极点配置分析；设计镇定控制器和二次型优化控制器，进行优化控制等等。通过各个章节循序渐进的学习，以达到理论和实际的结合。不仅有助于将实际系统贯彻到理论学习中，也有助于学生对抽象理论知识的理解和学习，得到了学生的普遍欢迎。
3.实践教学的改革分析
3.1多媒体教学和仿真实验工具结合。
我们的课程教学团队在授课过程中，主要结合多媒体技术、板书推导和教师讲解三个方面进行教学。很多画图和表格可以通过使用多媒体课件来展示，这样既减少板书量，又增加了教师课堂讲解的时间，提高了课堂教学效率。对一些重要的公式推导和理论证明，通过板书书写，可以让学生跟着老师的思路，加强学习。而且，我们可以利用多媒体技术在课堂上借助Matlab/Simulink[5]、VRML、CACSD和CAI等仿真平台，适当地插入有仿真工具编程实现一个实际系统的数学模型的表示、能控性能观性和稳定性分析，以及状态反馈实现极点控制等。其实通过这些仿真工具的课堂教学引入，不仅可以很方便地求解高阶系统的状态转移阵、特征值和特征向量等，还可以借助仿真教学辅助方式，使学生从实际的程序分析和图形描述中更形象地理解和掌握现代控制理论分析系统的方法，从而激发他们的学习兴趣。很多学生表示，通过多媒体技术、板书推导和教师讲解三个方面的教学，并结合实验仿真的动态演示，极大地激发了他们的学习热情和兴趣。
3.2网络资源学习和数据库资源利用。
为了学生更好地消化和吸收课堂内容，我们的课程教学团队拟建立相应的教学网站，学生通过教学网站获取学习资料，包括课程课件，教学教案，习题答案和实验指导等，还可能通过网络工具和教师进行在线交流和讨论。通过这种网上学习和交流，可以进一步巩固学习，加大学习空间。同时，作为研究生，必须会使用数据库资源进行科研学习。对此，我们通过课程论文写作环节的训练，使得学生掌握了利用网络电子资源，如中国知网、万方数据库、Springer、Elsevier、IEEE/IEE和ISI等数据库进行检索文献的方法。虽然加大了本课程学习的难度，但是为攻读学位期间顺利发表核心期刊论文奠定了基础，受到了学生的一致好评。
3.3教学实验和教学实践。
根据课程的安排，我们课程教学团队的教学实验主要包括基础性实验和设计性实验。其中，基础性实验主要是通过Matlab/Simulink等仿真平台的应用，研究线性系统的动力学分析，系统的能控制和能观测性分析、稳定性分析、极点配置和观测器设计等。综合性研究性实验包括直线倒立摆的控制实验。对于设计性实验，让学生自己提出实验方案，并选择合适的控制方法，自己动手设计实验程序，并进行实验结果测试验证，主要包括直线倒立摆的控制，双容水箱的控制和机械手臂的运动轨迹优化设计等。
在加强学生基本工程实践能力培养的同时，鼓励学生走出课堂，到专业实验室、校企共建实验实习基地和校外工厂的自动化生产线参观学习，了解所从事专业的特点，明确科学研究生产实践与所学课程的关系，开阔视野，提高学习兴趣，并增强学习意识。
4.结语
本文针对线性控制理论课程的特点，并结合我们的教学团队，提出了本课程在理论教学和实践教学中的一些改革举措，并通过本校的实际情况进行了分析说明。从目前的情况而言，不少学生反映效果很好。课程教改是一个需要不断完善的过程，永无止境。我们需要在教学过程中，不断地加快教学改革，改进教学方法，提高教学质量，为国家培养更多的优秀的研究生人才。
参考文献：
[1]刘晓云，徐红兵.线性系统理论课程创造性教学初探[J].高等教育研究，1999，15（4）：73-75.
[2]祝晓才，张明，辛华.“线性系统理论”实践教学的改革[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：130-134.
[3]齐晓慧，王敬.线性系统理论教学与研究生科学方法论培养[J].科教文汇，2009，2：44.
[4]毛晓波，梁静，黄俊杰.“研究生智能仪器与仪表”课程教改探索[J].电气电子教学学报，2012，34（3）：50-51.
