DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 制造业是国民经济的基础工业部门，是决定国家发展水平的最基本因素之一。进入21世纪以来，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，制造业面临着全球产业结构变革带来的机遇和挑战，尤其是2008年金融危机之后，主要发达国家为了寻找促进经济增长的新方式，开始重新重视制造业，例如：欧盟整体上开始加大制造业科技创新扶持力度；德国政府在2013年4月推出《德国工业4.0战略》；英国政府科技办公室在2013年10月推出《英国制造2050战略》；美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造业国家战略计划》；日本政府2013年提出技术战略图，加大对企业3D打印机等技术的财政投入，快速更新制造技术。 近十年来，我国制造业发展迅速，2010年，我国超过美国成为全球制造业第一大国，至今，我国制造业的规模连续六年居世界第一。然而，与世界先进制造业水平相比，我国制造业在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面存在明显的差距，转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨 [ 1 ] 。在全球产业革命变革及我国制造业大而不强的背景下，2015年5月国务院印发“中国制造2025”，部署全面推进实施制造强国战略，作为我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，实现中国制造向中国创造的转变，中国速度向中国质量的转变，中国产品向中国品牌的转变，完成中国制造由大变强的战略任务 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。 为了贯彻落实《中国制造2025》中提出的五大基本指导方针(创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化及人才为本)，同时结合2017年教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合印发的《制造业人才发展规划指南》 [ 6 ] ，本文借鉴国内双一流机械工程学科高校的课程体系，探索构建符合智能制造人才需求的我校机械工程本科教育课程体系。
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user: 3. 制造业人才需求情况 为了贯彻落实《中国制造2025》，健全人才培养体系，创新人才发展体制机制，进一步提高制造业人才队伍素质，为实现制造强国的战略目标提供人才保证，2017年教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合印发的《制造业人才发展规划指南》。《制造业人才发展规划指南》中对制造业十大重大领域人才需求进行了预测，如表1所示。 表1中的十大重点领域与中国制造2025涉及的十大重点领域相同。高档数控机床和机器人领域与机械工程学科密切相关，到2025年该领域的人才缺口达到450万人。
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user: 4. 本校机械工程课程体系建设探索 机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造学两大领域。机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。制造学是研究制造过程及其系统的科学，涵盖产品设计、成形制造(铸造成形、塑性成形、连接成形、磨具制造、表面工程等)、加工制造(超精密加工、高效加工、非传统加工、复杂曲面加工、测量及仪器、装备设计及制造、表面功能结构制造、微纳制造、仿生和生物制造)和制造系统运作管理等。近年来，机械工程基础研究领域取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，某些领域已在国际学术界占有一席之地。 上海电力学院是一所以工科为主，兼有管、理、经、文等学科，主干学科电力特色明显的高等学校。机械学科秉承学校的办学特色，在办学过程中，已初步形成了形成与我国能源设备设计、制造、安装、 Table 1 Talent demand forecast in ten major areas of manufacturing industry (unit: 10，000 people 序号 十大重点领域 2015年 2020年 2025年 人才总量 人才总量预测 人才缺口预测 人才总量预测 人才缺口预测 1 新一代信息技术产业 1050 1800 750 2000 950 2 高档数控机床和机器人 450 750 300 900 450 3 航空航天装备 49.1 68.9 19.8 96.6 47.5 4 海洋工程装备及高技术船舶 102.2 118.6 16.4 128.8 26.6 5 先进轨道交通装备 32.4 38.4 6 43 10.6 6 节能与新能源汽车 17 85 68 120 103 7 电力装备 822 1233 411 1731 909 8 农机装备 28.3 45.2 16.9 72.3 44 9 新材料 600 900 300 1000 400 10 生物医药及高性能医疗器械 55 80 25 100 45 表1. 制造业十大重点领域人才需求预测(单位：万人) 运行紧密关联、电力特色鲜明的机械学科专业体系。专业定位：建立以服务机械行业，凸显电力特色为主的学科专业结构。逐步形成与机械设计制造行业及电力工业、电力设备制造业紧密关联、结构合理、特色鲜明的学科专业体系。鉴于本校特色、智能制造及制造业人才需求情况，对本校机械工程学科的建设进行了探索，课程体系构建如下。 1) 通识基础课程：包括思政类、外语计算机类、综合素质类、校特色类、数学物理类模块；加强学生的思想教育，熟悉中国近代史，掌握马克思主义基本原理及毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系；培养学生英语的听、说、读及写的能力，掌握计算机C语言编程及应用；进行体育锻炼及军事理论和训练学习；开展电力特色课程基础理论学习；进行高等数学、线性代数、概率论与数理统计、复变函数及大学物理类课程的学习。 2) 专业基础课程：包括机械设计模块、力学模块、控制模块、材料模块以及机械制造模块；培养学生工程制图的能力；掌握机械中常见的机构类型及运动与动力学分析；掌握机械设计中的基本理论知识；掌握液压传动的基本理论；开展理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学及工程热力学理论的学习；进行数字电路、模拟电路、单片机、自动控制原理以及微机原理与控制技术方面的学习；进行工程材料及材料成型理论的学习；进行机械制造工艺学、数控加工技术、机械制造技术基础方面的学习。 3) 拓展选修类：包括现代设计模块和智能制造模块；进行现代设计理论与方法基本理论学习；开展计算机辅助设计与制造基本理论与应用学习；进行电力关键设备机械设计基本理论学习；进行机械设备振动及噪声控制基本理论学习；开展机器人技术及机器人视觉理论的学习；开展智能测控系统及交流伺服电机运动控制基本理论的学习；开展现代工业网络及柔性制造系统基本理论的学习； 4) 集中实践环节：开展企业认识实习；进行金工实训训练；进行相关课程的课程设计；开展毕业论文(设计)。
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user: 5. 结论 文中对智能制造的发展阶段以及关键支撑技术(高档数控机床技术、机器人技术、3D打印技术、基础部件及技术数字化制造技术)进行介绍，同时结合《制造业人才发展规划指南》人才需求情况，探索我校的适用智能制造人才培养的机械学科课程体系，课程体系分为通识基础课程、专业基础课程、拓展选修课程以及集中实践环节，其中拓展选修课程中具有智能制造选修模块，培养学生在掌握机械工程学科专业知识的同时，具备智能制造涉及的部分关键知识，使学生构建完备的知识结构。
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user: 摘 要 当超短脉冲激光功率大于其在光学介质中的自聚焦临界功率时，由于克尔自聚焦和等离子体散焦效应的动态平衡作用，会在介质中形成等离子体细丝。等离子体丝具有很多独特的优点而在很多研究领域有着很广阔的应用。针对飞秒激光成丝的不同应用领域，圆锥透镜因其对光束不同的汇聚方式成为一种成丝优化控制的具有独特优势的光学元件。本文论述了飞秒激光经圆锥透镜在固体、液体、气体等介质中所形成等离子体丝及其伴随的非线性效应的变化规律，并对不同非线性介质成丝的特点进行了归纳总结，为更好地使用圆锥透镜进行成丝控制提供有益的参考。 关键词 :飞秒激光成丝，圆锥透镜，贝塞尔光束 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 圆锥透镜又称为轴锥镜，是由一个平面和一个圆锥面所组成的光学元件。圆锥透镜常用来产生贝塞尔光束或者锥形光束 [ 1 ]，因其具有无衍射特性而被广泛应用在激光打孔 [ 2 ] 、微纳加工 [ 3 ] 、精密准直 [ 4 ] 等领域。圆锥透镜由于具有普通透镜显然不同的能量分配方式引起了飞秒激光成丝领域的广泛关注。飞秒激光成丝是Braun等人于1995年发现的一种非线性光学现象，其基本的物理过程为：超强飞秒激光在空气中传输时，由于非线性克尔自聚焦效应，激光强度逐渐增大，当达到空气的电离阈值时，电离空气产生等离子体，而产生的等离子体又会对激光束产生散焦作用，当这两种作用达到动态平衡时，激光脉冲在时间空间的分布上达到稳定，激光束成丝传输，形成很长的等离子体细丝 [ 5 ] 。面向不同的应用，飞秒激光成丝的研究相应地具有若干研究方向；然而，无论是进行白光激光雷达，还是进行空气激光研究，都希望激光成丝或伴随的非线性过程是稳定的、可控的、可反馈优化的；因此，成丝的优化控制对所有相关的应用研究都是非常关键的。人们已经通过很多手段对成丝进行过优化和控制，例如：使用相位板 [ 6 ] 、光阑 [ 7 ] 、时间空间啁啾 [ 8 ] [ 9 ] 、变形镜 [ 10 ] [ 11 ] 、液晶空间光调制器 [ 12 ] 、利用分子取向 [ 13 ] 、圆锥透镜 [ 14 ] 等，都获得了不同程度的控制效果。其中，使用圆锥透镜对飞秒激光成丝的优化控制能够比较方便地获得更长的等离子体细丝 [ 15 ]，甚至可以形成环形的多丝分布 [ 16 ]，这在激光引雷、微波传输等领域至关重要。截至目前，人们利用圆锥透镜已经实现了飞秒激光在空气 [ 17 ] 、氩气 [ 18 ] 、熔融石英 [ 19 ] 、K108玻璃 [ 20 ] 、水 [ 21 ] 、氟化钡 [ 22 ] 和甲醇 [ 23 ] 等光学介质中的成丝优化控制。本文中，我们按照光学介质的不同系统阐述了飞秒激光经圆锥透镜的成丝传输及其超连续辐射等非线性效应的产生，列举了圆锥透镜在超快激光成丝领域的最新研究进展。
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user: 2. 超快激光经圆锥透镜在空气中的成丝传输 在气体中获得长距离传输以及可控的等离子体细丝一直是飞秒激光成丝领域的研究重点，研究的主要内容集中在成丝长度的延长以及成丝分布的可控方面。 首先，为了延长成丝长度，人们往往采用增加初始激光能量的方法，这时，激光会有多丝形成，对于激光传输方向上的长度延长效果并不显著。2008年，Polynkin等人使用圆锥透镜并通过改变能量和脉冲啁啾实现了激光在空气中的成丝长度的延长以及成丝位置的控制 [ 17 ] 。圆锥透镜实现成丝长度优化控制的重要原因是光束经圆锥透镜会形成环形分布的贝塞尔光束，贝塞尔光束的外环类似一个“能量背景池”，能够持续提供能量，进而使等离子体丝得到了延长。进一步，他们还研究了飞秒激光经圆锥透镜在空气中成丝过程中光轴上的激光强度 [ 24 ] 。研究结果表明，适当的脉冲啁啾有利于成丝的延长，引起这种现象的原因是适当的脉冲啁啾提高了其光轴上的激光强度，进而支持成丝的继续延长。2009年，Abdollahpour等人通过在圆锥透镜前放置凹透镜，实现了紫外皮秒激光空气中等离子体丝长度的延长，最长延长了一个量级 [ 25 ] 。使用凹透镜和圆锥透镜的组合，本质上相当于对圆锥透镜的锥角进行了改变，增加了圆锥透镜的焦深区域，进而提供了一种便捷的成丝控制手段。 其次，在激光成丝分布的控制方面，规则的多丝分布不仅是成丝领域学者研究的一个重点，其潜在的应用价值在白光阵列 [ 26 ] 、微波通道 [ 27 ] 、精密加工 [ 28 ] 等方面已经引起了人们的高度重视。然而，在空气中控制多丝的分布有很多方法，其中包括引入像散、改变波前相位、改变入射光束椭圆度、使用圆锥透镜 [ 29 ] 等。其中，使用圆锥透镜在控制多丝的分布方面有着显著的特点，不但可以减小多丝情况的发生 [ 30 ]，也可以抑制空气扰动的影响。在理论上，孙晓东等人理论模拟了使用圆锥透镜阵列控制激光多丝的分布情况 [ 16 ]，研究结果表明，与单圆锥透镜、普通透镜相比，激光多丝的分布更加有规律。在考虑空气扰动的实际情况下，空气扰动不仅会对多丝的分布造成影响 [ 31 ]，多丝数量也会发生明显变化，而使用圆锥透镜能够有效抑制空气的“湍流现象” [ 32 ] 。但是，截至目前，使用圆锥透镜阵列在空气中进行多丝控制的研究主要集中在理论模拟，尚无实验验证的报道。
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user: 3. 超快激光经圆锥透镜在固体中的成丝传输 超快激光在固体中的成丝传输不仅对于激光微加工，也对成丝超连续辐射的产生等领域有极其重要的意义。研究人员提出了多种方法在多种介质中实现了固体介质中的激光成丝优化和控制。 2006年，Kompanets等人研究了飞秒激光分别经普通透镜和圆锥透镜在K108玻璃中的成丝传输，对比分析了成丝过程产生的锥角辐射 [ 20 ] 。研究结果表明，飞秒激光经普通透镜在玻璃中产生了很多无序相邻的丝，而使用圆锥透镜时可以获得具有再次自聚焦过程的单丝。相对于普通透镜情况，使用圆锥透镜所产生的锥角辐射圆环的数目更多，强度分布也更均匀。实验中改变了透镜的焦距获得了相对延长的等离子体丝，但发现伴随着等离子体丝的延长，电子密度发生了改变 [ 33 ]，这种改变会扰乱等离子体丝的稳定性，从而在石英固体中形成无序相邻的等离子体丝。Dota等人使用了氟化钡晶体作为激光成丝的介质 [ 22 ]，他们研究了不同脉冲能量以及圆锥透镜角度情况下等离子体丝和超连续辐射的变化规律 [ 34 ] 。研究表明，改变能量时，圆锥透镜不仅可以实现等离子体丝长度的优化控制，也可以控制成丝的起始位置。尽管固体介质与空气相比，成丝的阈值功率低，圆锥透镜仍需要较高的能量来达到固体介质成丝的阈值功率进而实现成丝的优化控制。通过优化介质与圆锥透镜的距离，还可以实现成丝超连续辐射光谱更大的展宽。Majus等人使用蓝宝石晶体作为激光成丝介质 [ 35 ]，对比研究了高斯光束和贝塞尔光束在蓝宝石晶体中成丝过程中的超连续辐射现象。研究表明，这两种光束所经历的时间过程实际上是类似的。Chekalin等人对比研究了中心波长800 nm和1800 nm的飞秒激光经圆锥透镜在熔融石英中的成丝传输 [ 36 ]，研究结果揭示，使用1800 nm的激光更有利于抑制多丝的产生。 总之，使用圆锥透镜可以有效控制飞秒激光在不同种类的固体介质中的成丝，另外，固体介质与气体介质相比，无论是等离子体丝还是成丝伴随的超连续辐射，都表现出独特的优点，例如，等离子体丝的稳定性更好、长度更容易控制、超连续辐射转化效率更高。
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user: 4. 超快激光经圆锥透镜在液体中的成丝传输 相对于使用圆锥透镜控制飞秒激光在气体和固体中成丝，成丝领域的学者在液体中所做研究较少，主要使用的介质为甲醇和水。 2005年，Polesana等人进行了使用圆锥透镜控制皮秒激光在甲醇中的成丝实验和理论模拟研究 [ 15 ]，结果表明，贝塞尔光束与高斯光束相比在甲醇液体中可以获得相对较长的等离子体丝。并进一步研究了激光不同传输位置处的多丝分布情况，发现改变介质在焦深区域的位置可以影响等离子体丝的长度、多丝的分布及伴随的非线性效应等，但是决定成丝的位置及数量的最终因素取决于入射激光能量、脉冲宽度、光斑尺寸和圆锥透镜的角度。孙晓东等人发现光束的均匀性也会对多丝分布产生影响 [ 23 ]，根本原因在于激光光束的不均匀性经圆锥透镜后会对所产生贝塞尔光束的对称性造成扰动，导致多丝的杂乱分布，最终影响了成丝的稳定性。 2007年，Dubietis等人使用圆锥透镜对波长为527nm的激光在水中进行成丝控制 [ 37 ]，研究发现光轴上的超连续辐射来源于圆锥透镜形成的贝塞尔光束的自聚焦过程。Kaya等人使用空间光调制器控制贝塞尔光束外环的数量在水中获得了不同长度的等离子体丝 [ 21 ]，通过增加贝塞尔光束外环的数量能有效地增加等离子体丝的峰值强度和长度，引起这种现象的原因是贝塞尔光束外环类似一个能量背景池。研究结果还表明，光束外环的数量越多，可以提供给内环的能量就越多，等离子体丝的长度就越长。
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user: 5. 结束语 本文论述了飞秒激光经圆锥透镜在气体、固体和液体中成丝及其超连续辐射的特点，讨论了近年来圆锥透镜对于成丝控制控制最新研究进展。可以看出，在气体中使用圆锥透镜进行成丝优化控制所做的研究主要集中在延长等离子体丝的长度，在多丝分布可控方面所做的研究相对较少，尽管模拟证明了使用圆锥透镜可以获得更加均匀的多丝分布，但并没有实验相验证。在固体中使用圆锥透镜进行成丝控制的研究集中在成丝的长度及伴随的非线性效应，通过改变固体介质的种类、介质与透镜之间的距离来实现成丝的优化控制。在液体中所做的研究既可以得到相对延长的等离子体丝，又可以得到均匀的多丝分布，但截止目前，液体中介质的种类仅局限于甲醇和水，在其它液体介质中进行成丝控制有待于进一步的研究。使用圆锥透镜控制飞秒激光在非线性介质中成丝的方法包括改变能量、光斑的尺寸、引入啁啾、凹透镜、增加贝塞尔光束的外环。其本质都是改变激光能量在焦深区域内的重新分布来实现成丝的优化控制。无论是在气体、液体、固体等非线性介质中，使用圆锥透镜与其它光学元件相比都体现出了其对于成丝长度、起始位置、多丝均匀分布及伴随的非线性效应等优化控制的独特优势，对于实现在微波通道 [ 28 ] 、太赫兹的产生 [ 38 ] 、材料微加工 [ 39 ] 等方面提供更好的应用前景。
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user: 摘 要 伴随着以“互联网+”、“中国制造2025”、人工智能、区块链为特征的时代浪潮，“新工科”成为工程教育领域的新号角。提高实验教学，让工程教育回归工程是网络工程教育施行“新工科”改革的重要环节。本文在前人研究成果的基础上进行了深化，总结了困境症结，深刻剖析了问题与解决办法之间的内在连接，提出了以借鉴思科CCNA课程体系、启发式教学、立体实验体系、虚拟平台为特征的网络工程实验教学改革新思路。 关键词 :新工科，实验教学，思科CCNA课程体系，启发式教学，立体实验体系，虚拟平台 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 伴随着以“互联网+”、“中国制造2025”、人工智能、区块链为特征的时代浪潮，“新工科”成为工程教育领域的新号角。历史已经证明，每次工业革命的产生都推动着教育的根本性变革，并创建相应的教育体系 [ 1 ] 。网络工程教育作为典型的“新工科”，其改革进程自然应当自始至终贯穿“新工科”内涵。其中，提高实验教学、让工程教育回归工程是网络工程教育施行“新工科”改革的重要环节 [ 2 ] 。传承“应对变化、塑造未来”的建设理念，以创新、融合、共享为途径，培养多元创新型人才 [ 2 ] 是改革实验教学的方法论。潘志安等人认为实验内容脱节于市场需求、实验本身没有考虑对学习成果的检验和鞭策，需要引入思科CCNA课程体系并且建立一种反馈式的教学模式 [ 3 ] 。张万礼认为实验过程内容单一，提出一种多层次的实验内容构建模型 [ 4 ] 。杨畅认为实验设备昂贵是制约实验教学发展的原因，应当创建仿真的网络基础技术实验室 [ 5 ] 。笔者综合了前人的发现，梳理了当前网络工程教育存在的典型问题，并归纳为四大方面：培养内容重“学”轻“术”，培养过程缺实践、少启发，实验内容内涵单薄，实验平台落后。
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user: 2. 当前存在的问题 2.1. 培养内容重“学”轻“术” 培养内容没有重视新技术的引入，内容结构比例失衡。随着新科技成果的不断涌现，网络工程教育的培养内容必须紧跟市场，并不断地调整和优化 [ 6 ] 。当前的培养内容对经典知识进行了精心编排，忽视了新技术的传授，使得内容的结构不平衡：经典知识的比重大，新技术的比重小。在这种失衡的结构下，学生对流行技术的了解普遍滞后，学生对技术的使用表现为繁琐的部署方式、粗糙的代价权衡、低效的生产过程。 此外，培养内容没有面向企业，内容覆盖存在盲区。当前，网络工程专业的毕业生面临的直接挑战是对口的就业问题，这说明学生的技术能力不能和企业对接 [ 5 ] 。波音公司曾为此列出了他们亟需的工程师必备素质详单 [ 6 ] ，更凸显了工程教育在“教”与“用”上的错位格局。企业开发侧重技术生产的效率、可分工协作的技术体系、可快速开发的技术工具、可降低错误的约定习惯，由于培养内容缺乏这些要素，学生很难适应工业生产的需求。 2.2. 培养过程缺实践、少启发 评价导向不在实践上。实践性强是网络工程专业的一大特征，学生的实践能力弱，与评价导向紧密相关。当前以笔试为主的评价方法，并不能正确引导学生在实践能力上的发展。评价的导向指向哪里，学生的功力就用在哪里，以理论为中心的导向不仅妨碍了学生在实践能力上的提高，更偏离了专业实践性强的特征。 同时，培养过程不注重启发性。经典网络知识体系的完备性伴随着天然的闭合性，学生不会主动思考网络技术的成因。同时，学生被灌输、被记忆的现象比较常见。技术的起源从何而来，技术的发展因何而起，对于学生来说无从答起。缺乏对技术源头的理解，“只知其然，而不知其所以然”，学生对技术的“舶来品”听之任之，可以想见学生的职业生涯好比“无源之水、无土之木”且不可持续发展。 2.3. 实验内容内涵单薄 体现在三个方面。首先，单一知识点的验证性实验太多。当前的网络工程课程实验，大多是对单一知识点的验证性实验 [ 4 ] 。通过验证性实验，理论知识能够得到一个直观的感性认识，但是，网络技术的应用从来都不是一个知识点的独立运用，也不是知识点间的简单拼凑。网络技术的应用需要学生正确把握知识点间的共性和协同点。过多的验证性实验，使学生的认知能力始终局限在单个知识点内，从而使学生缺乏综合运用知识的能力。 其次，实验内容割裂了技术的整体性。当前的实验内容过度地强调知识点的学习，而忽视了技术的整体性。技术的形成和发展源自需求的提出和自身的演化，有着其自身的运动规律。技术当中的知识点仅仅是为方便教学而作的提炼和总结，机械地学习零散的知识点，割裂了技术的整体性。学生不能理解技术的来龙去脉、不能形成对技术的完整认知、不能对技术的发展有一个整体的把握。 最后，实验内容简单。当前，综合性实验的方案已经延续多年，设计方法、集成方式和目前企业使用的一套方法差别太大。例如，在代码量上就有很大的差别。量变引发质变，代码量大的工程在语法约定、目录结构、程序设计等方面表现出明显的专业性，需要学生遵循书写规范、全面把握模块间的作用关系、准确记忆细节的分布位置。由于缺乏这些要素的训练，学生面对大体量工程时显得力不从心。 2.4. 实验平台落后 网络设备单一。网络工程专业的学习离不开网络设备的支撑，一般的上机实践环境做不到多样网络设备的提供，学生对各种网络设备的理解只能停留在书本上。单一的网络设备制约着实验内容的丰富性，实验内容只能停留在局域网组建、综合布线、连通性测试等方面，难以胜任网络的协议、架构、系统、安全测试等方面的教学与研究 [ 4 ] 。 由于网络设备资源紧张，学生对某一网络设备进行调试时，对单一设备具有独占性，而学生所从事的实验可能仅仅是简单的验证性实验，导致设备的利用效率不高。
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user: 3. 应对问题的举措 3.1. 借鉴思科CCNA课程体系的内容 “行业指导、企业参与”是“新工科”改革的一大内涵 [ 2 ] ，是解决培养内容结构失衡、扫除培养盲区的关键之举，而思科CCNA课程体系与这一内涵不谋而合。思科CCNA是由思科公司推出的评价标准，用于检验网络技术工作者的技能水平。该认证是互联网领域的国际权威认证，并享有广泛地认可。思科CCNA课程体系紧贴行业发展前沿，与市场紧密结合，使学生学有所用、增强就业竞争力 [ 3 ] 。借鉴思科CCNA课程体系的内容，可以精准地解决当前培养内容中的结构失衡和培养盲区问题。 3.2. 建立积木、拼图、故障式的测试案例库进行启发式教学 “强化教学实验、科学实践”，是“新工科”改革的重要要求 [ 2 ] 。为此本文采用了图1所示的启发式教学方式，通过设计相关知识点的测试案例库，检测学生对知识的理解和掌握程度，促使学生主动实践、启发式思考 [ 3 ] 。① 建立积木式离散的测试案例。对于多模块的网络编程项目，为了考察学生对特定模块的作用的理解及模块之间的协同关系，将模块内容平铺地放置在一个文件夹中，让学生将文件按正确的层次结构合理放置，考察学生对模块的理解程度；② 建立拼图式空缺的测试案例。对于完整的可正常运行的网络编程项目，删除项目当中的一部分内容，让学生补全缺失的内容，考察学生对项目的配置能力；③ 建立故障式错误的测试案例。对于可正确执行的网络编程项目，改错项目当中的某一内容，让学生更正项目中的错误，考察学生对项目的纠错能力。这类以实践为基础、以启发为特征的测试案例，促使学生主动实践、主动启发，精准地改善当前培养过程当中缺乏实践及启发的问题。 3.3. 建立立体的实验体系 在原有的以“传统的综合性实验”为一维空间的基础上，增加了“阅读项目案例”、“指导复杂案例”两个新的维度，丰富了旧有单薄的实验内涵，构造出新的立体的实验体系，如图2所示。 “将产学研资源转化为育人优势”，是“新工科”改革的重要途径 [ 2 ] 。革新传统的以实践为单一内涵的实验，将“读源码”、“学案例”补充进来，丰富实验维度，构建立体的实验体系。① 通过课程设计开展综合性实验。课程设计要求学生综合运用所学知识，完成具备系统特征的程序设计。通过课程设计，能够改善学生对单一知识点的理解，促使学生进一步掌握知识点之间的连接，能够精准地解决单一验证性实验过多的问题。② 阅读开源的项目案例。实验内容不是一味地埋头实践，“他山之石，可以攻玉”。 图1. 建立积木、拼图、故障式的实验案例库，促使学生启发式思考 图2. 实验体系的立体图形表述 通过开源项目展开学习，培养学生阅读代码的能力。开源案例的背后是真实全面的需求，需要处理项目建设过程中完整的技术问题，能够培养学生对技术的完整见解，可以精准地改善当前忽略技术整体性的问题。③ 聘请企业讲师指导复杂案例。实验内容水平的提升，依赖于传道解惑的老师。“人尽其才，物尽其用。”企业有着成熟的技术积累和开发经验，企业讲师更适合向学生指导复杂案例。聘请企业讲师指导复杂案例，利用企业的技术优势，能够训练学生应对复杂项目的能力。 3.4. 建立虚拟的全能网络实验平台 “创建虚拟学习环境(Virtual Learning Environment， VLE)”，是“新工科”改革在教学模式上的前沿探索 [ 1 ] 。以实验平台虚拟化为突破口，是解决当前实验平台落后和试验“新工科”理念的一石二鸟之举。革新实验平台，重点从两个方面着手：① 构建丰富设备类型的网络实验平台 [ 4 ] 。网络实验平台应该提供包括交换机、路由器、防火墙、网桥等网络设备和不同类型的网络电缆，尽可能满足教材内容涉及到的各种硬件设备。② 构建虚拟化的网络实验平台 [ 5 ] 。网络设备的价格昂贵，并且用于实验的网络设备容易出现资源紧张但利用率不高的情况。构建虚拟化的网络实验平台，通过软件模拟网络设备的工作细节，节省了设备的采购成本，降低了学生的实验门槛，有效地改良了实验平台落后的问题。
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user: 4. 结语 传承“应对变化、塑造未来”的建设理念，以创新、融合、共享为途径，培养多元创新型人才，是网络工程教育顺应“新工科”改革的同脉之举。提高实验教学，让工程教育回归工程是网络工程教育施行“新工科”改革的重要环节。面对培养内容、培养过程、实验内容，实验平台的不足之处，笔者认为思科CCNA课程体系与“新工科”改革的内涵不谋而合，借鉴该体系是优化培养内容的最佳举措；建立积木、拼图、故障式的测试案例库以启发式教学响应了“新工科”改革的重要要求，产生了以实践为基础、以启发为特征的培养过程；建立立体的实验体系是“新工科”改革途径的具体实践，丰富了传统的单薄的实验内涵；建立虚拟的网络实验平台是“新工科”改革在教学模式上的前沿探索，是改善平台落后的着手方向。笔者本着有的放矢的原则，侧重剖析问题与解决办法之间的内在连接，力求论述过程兼具全面性和深刻性，为网络工程实验教学改革提供新方案。
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user: 摘 要 本文基于电磁学理论中的镜像法、利用Mathematica数学软件在笛卡尔直角坐标系中计算了均匀带电细圆环作用下接地无限大导体平面上的感应电荷面密度分布，并绘出感应电荷面密度随角度和距离变化的图像。 关键词 :电荷面密度分布，接地无限大导体平面，均匀带电细圆环，Mathematica Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 当导体在外界电场作用下处于静电平衡时，其表面产生的感应电荷分布是复杂的 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ，大多数情况下只能由实验给出定性描述，但当导体具有规则形状时，比如无限大接地导体平面、导体球(或导体球壳)，就可作定量计算。在文献 [ 4 ] [ 5 ] 中我们首次将点电荷的镜像法原理 [ 3 ] 应用于连续带电体研究了带电细圆环与无限大导体平面的作用力和电势，及带电线状体与导体平面和导体球的作用力和电势等电磁学问题。本文利用电磁场理论中的镜像法 [ 3 ] ，运用电场的叠加原理和Mathematica数学软件 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ，计算均匀带电细圆环作用下接地无限大导体平面上的感应负电荷在导体平面上的分布，并绘出了导体平面上感应负电荷的电荷面密度所随角度和距离变化的图像。在静电平衡时，当确知导体平面上任一点的 电荷的分布规律，其电场强度由 E = σ ε 0 n 就可确定。下面分二种情况计算导体平面上的感应负电荷的电 荷面密度分布。
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user: 2. 带电细圆环与导体平面平行时的感应负电荷的分布 如图1(a)所示，当带电细圆环与接地无限大导体平面平行，既细圆环所在平面与导体平面的法线夹角 α = π / 2 ，设均匀带电细圆环带电为正q，圆环半径为R，环心到平面的距离为d。设环心为坐标系的原点o，垂直指向导体平面为x轴的正方向，x、y、z轴满足右手螺旋系。当导体平面处于静电平衡时，按电磁理论中的镜像法 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ，该均匀带电圆环在导体平面上产生的感应负电荷在导体平面左侧空间(包括导体表面)产生的作用效果(力学的、电磁学的)等效于该均匀带电圆环经导体平面成像于平面右侧处的均匀带负电圆环 − q 在导体平面左侧空间产生的作用效果。在带电圆环上任一点 p 1 ( 0 ， R cos ϕ ， R sin ϕ ) 处取微元电荷dq，其中 ϕ ( 0 ≤ ϕ ≤ 2 π ) 是点 p 1 与坐标原点o的连线与y轴正方向的夹角。过 p 1 作导体平面的垂线交导体平面于 p 2 ( d ， R cos ϕ ， R sin ϕ ) ，由于导体平面上的电荷面密度σ分布具有关于x轴的轴对称性，故可在xoy所决定的平面与导体平面的交线(与y轴平行)上任取一点 p ( d ， d tan θ ， 0 ) ，其中 θ ( − π / 2 < θ < π / 2 ) 是op连线与x轴正方向的夹角，称其为极角。则该微元电荷dq在p点处产生的感应电荷面密度σ大小为 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] d σ = d q 2 π cos 3 β d 2 (1) 其中β角是位矢 p 1 p = d i ^ + ( d tan θ − R cos ϕ ) j ^ − R sin ϕ k ^ 和 p 1 p 2 = d i ^ 的夹角，这里的 i ^ 、 j ^ 、 k ^ 分别是x、y、z轴正方向的单位矢，角β的余弦值 cos β 由解析几何有： cos β = p 1 p 2 ⋅ p 1 p 2 | p 1 p 2 | | p 1 p | = d d 2 + ( d tan θ − R cos ϕ ) 2 + ( R sin ϕ ) 2 (2) 图1. 带电细圆环与接地导体平面平行时的电荷分布 将(2)式代入(1)式化为： d σ = q 4 π 2 d r 3 d ϕ (3) 其中 r = | o p | = d 2 sec 2 θ + R 2 − 2 R d tan θ cos ϕ ，令 A = d 2 sec 2 θ + R 2 、 D = 2 R d tan θ ，再对(3)式中的变量 ϕ 积分可得导体平面上感应负电荷面密度 σ 大小为： σ = q d 2 π 2 [ E ( 2 D A + D ) ( A − D ) A + D + E ( 2 D A − D ) ( A + D ) A − D ] (4) 其中 E [ x ] = E l l i p t i c E [ x ] 是第二类完全椭圆积分函数， E [ x ] = E ( π 2 | x ) ，其定义为 E ( ϕ | x ) = ∫ 0 ϕ ( 1 − x sin 2 θ ) 1 / 2 d θ 。当导体平面处于静电平衡时，其上任一点的电场强度由 E = σ ε 0 n 就可确定。 为了直观形象反映导体平面上的感应负电荷面密度σ的分布规律，图1(b)~(d)给出了在带电细圆环作用下，接地无限大导体平面处于静电平衡时其表面现上产生的感应负电荷面密度σ随极角、距离变化而变化的分布图像，图中带电细圆环半径取值 R = 0.05   m 。图1(b)中的6条图线是带电细圆环的环心到导体平面的不同距离，且在导体平面处于静电平衡时，其表面上的感应电荷面密度σ分布随极角θ变化而变化的图像，在第一象限内从右到左的这6条图线分别对应于细圆环的圆心到导体平面的距离d = 0.02 m、0.03 m、0.04 m、0.06 m、0.08 m、0.15 m；图1(c)中电荷面密度σ在不同极角时随距离变化而变化的图像，图中这4条图线在第二象限内自上而下分别对应于极角 θ = π / 3 ， π / 4 ， π / 6 ， 0 ；图1(d)中电荷面密度σ随距离d和极角θ变化而变化的3D图。上述图像表明，在极角θ一定时，随着距离d的增大，导体平面上的感应电荷面密度σ先增大后减小且趋于零；当距离d小于d 0 时，(其中d 0 由(4)式求导求出极值点，该d 0 与圆环半径和极角有关)，其磁感应电荷面度σ随着距离d的增大先增大后减小，当距离d大于d 0 时，磁感应电荷面密度σ随着距离d的增大而减小。由 E = σ / ε 0 就可知道这些图线也反映了导体平面上任一点电场强度的大小。
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user: 3. 带电细圆环与导体平面不平行时的感应负电荷的分布 当带电细圆环与导体平面不平行时，既环与导体平面的法线的夹角 α ≠ π / 2 ，建立如图2(a)所示的笛卡尔直坐标系，仍以圆环圆心为坐标原点o，x轴垂直于导体平面且指向平面的方向为正方向，则圆环所在平面与x轴负方向的夹角为α，y轴在x轴和x轴在圆环所在的平面内的投影所决定的平面内，xyz轴满足右手螺旋系。细环均匀带电为正q，圆环半径为R，环心离平面的距离为d。在带电圆环上任一点 p 1 ( − R cos α cos ϕ ， R sin α cos ϕ ， R sin ϕ ) 处取微元电荷dq，其中 ϕ ( 0 ≤ ϕ ≤ 2 π ) 角是点 p 1 在yoz平面的投影点与坐标原点o的连线与y轴正方向的夹角。过 p 1 作导体平面的垂线交导体平面于 p 2 ( d + R cos α cos ϕ ， R sin α cos ϕ ， R sin ϕ ) ，设 p ( d ， d tan θ cos φ ， d tan θ sin φ ) 为导体平面上任一点，其中θ是op连线与x轴正方向的夹角，称其为极角； φ ( 0 ≤ φ ≤ 2 π ) 是点p在yoz平面内的投影点和坐标原点o的连线与y轴正方向的夹角，称其为方位角。则该微元电荷dq在p点处产生的感应电荷面密度σ仿照上面计算可得： d σ = q 4 π 2 d + R cos α cos ϕ r 3 d ϕ (5) 其中 r = | o p | = d 2 sec 2 θ + R 2 + 2 R d ( cos α − tan θ sin α cos φ ) cos ϕ − 2 R d tan θ sin φ sin ϕ ，令 A = d 2 sec 2 θ + R 2 、 B = 2 R d ( cos α − tan θ sin α cos φ ) 、 C = 2 R d tan θ sin φ ，则r可化为： r = A + B cos ϕ − C sin ϕ (6) 再令 B 1 = B 2 + C 2 ，(6)式变为 r = A + B 1 cos ( ϕ + γ ) (7) 其中 γ = arctan ( C / B ) ，对(5)式中的变量 ϕ 积分可得： σ = q 2 π 2 1 ( A − B 1 ) B 1 A + B 1 { ( B 1 d − A R cos α cos γ ) [ E ( π + γ 2 | 2 B 1 A + B 1 ) − E ( γ 2 | 2 B 1 A + B 1 ) ]     + ( A − B 1 ) R cos α cos γ [ F ( π + γ 2 | 2 B 1 A + B 1 ) − F ( γ 2 | 2 B 1 A + B 1 ) ] } (8) 其中 E [ ϕ | x ] = E l l i p t i c E [ ϕ ， x ] 是第二类椭圆积分函数，其定义为 E ( ϕ | x ) = ∫ 0 ϕ ( 1 − x sin 2 θ ) 1 / 2 d θ 。 F [ ϕ | x ] = E l l i p t i c F [ ϕ ， x ] 是第一类椭圆积分函数，其定义为 F ( ϕ | x ) = ∫ 0 ϕ ( 1 − x sin 2 θ ) − 1 / 2 d θ 。 图2. 带电细圆环作用下的接地导体平面上的电荷分布 图2(b)~(d)是带电细圆环与接地无限大导体平面不平行时，导体处于静电平衡其表面上的感应电荷面密度σ随极角、距离变化而变化的分布图像，图中 R = 0.05   m 和 α = π / 3 。图2(b)和图2(c)中的6条图线是带电细圆环的环心到导体平面的不同距离且在导体处于静电平衡时，其表面上的感应电荷面密度σ分布随极角θ变化而变化的图像，第一象限内从右到左的这6条图线分别对应于细圆环的圆心到导体平面的距离d = 0.06 m、0.07 m、0.08 m、0.10 m、0.12 m、0.20 m；图2(b)和图2(c)中的方位角分别对应于 φ = 0 和 φ = π / 2 ；图2(d)中在 d = 0.04   m 时电荷面密度σ随极角θ和方位角φ变化而变化的3D图。这些图像的分布规律与图1(b)~(d)相似。由电荷分布情况，接地无限大导体平面上任一位置的电场强度的分布就可唯一确定。
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user: 4. 结束语 本文根据电磁学中的镜像法，借助于Mathematica研究了均匀带电细圆环作用下，接地无限大导体平面处于静电平衡时，在导体平面上产生的感应负电荷的分布规律，给出了解析表达式，并绘出电荷面密度σ随距离和角度变化而变化的图像。当知道电荷面密度σ分布规律后，由 E = σ / ε 0 n 就可确定导体表面的电场强度，所以本文的研究具有一定的理论价值和实际意义，同时对大学物理教学内容有一定的补充、参考作用。
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user: 摘 要 在新的形式、新的人才培养要求下，阐述了在制图教学和绘图实践现状中存在的问题，针对问题对制图教学从教学手段、教学模式以及教学内容等方面进行了探索和实践。 关键词 :工程制图，教学改革，教学模式，三维建模 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 制图类课程包括工程制图基础、机械制图和制图测绘是培养工程技术人才的一门重要技术基础课，主要任务是培养学生阅读与绘制机械图样的能力、图解简单空间几何问题的能力以及对三维形状与相关位置的空间逻辑思维和形象思维能力。随着现代工业技术的发展，对技术人才的培养提出了新的要求。相应的制图教学也在积极的进行全方位、多角度地探索，形成了良好的学术氛围，提出了各自的教学改革思路和方法，取得了一定的经验和成果。作为一线的制图课教师，在校领导的支持下，教研室不断摸索，改进教学方法、教学模式，调整教学内容，取得了良好的教学效果。
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user: 2. 当前学生绘图实践中存在的问题 机械制图是一门以图形为研究对象，研究工程图样表达与技术交流的学科。作为一门工科基础课，一般为新生必修课程，且学习需要一定的空间想象力和抽象形体的表达能力。掌握工程图样的绘制及阅读是任何一个工程技术人员必须具备的基本的素质和能力。工科高校相关机械专业课程教学改革是否成功，对于培养学生使其具备一个工程技术人员应有的素养和能力，是一个重要环节，为毕业后参加工作奠定初步基础。 实践是检验真理的唯一标准。从课程设计、毕业设计以及用人单位的反馈情况发现下面几个不容忽视的问题：1) 学生的绘图能力和看图能力有所下降，学生的空间思维表达能力较差，如果体形较复杂，就很难准确地表达自己的设计意图；2) 试图表达不清楚，不完整，设计出来的图纸漏洞百出；3) 尺寸、尺寸公差和形位公差的标注不完整，书写不规范，重复标注、漏标；4) 不能把装配图中的尺寸配合公差与零件图上的尺寸公差和偏差对应起来；5) 有些同学对标准件、常用件的表达，特别是对一些特殊的规定和简化画法没有很好掌握；设计出来的东西太理想化，无法加工出来，或拆卸不方便等等问题。
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user: 3. 工程制图课程问题存在的原因 从课程设计、毕业设计和用人单位反馈每一个的问题，我们可以从相应的教学中找到一定的原因： 对于绘图和看图能力下降问题，一方面是因为目前多数的工科高校，工程制图课程学时过度压缩，在很大程度上制约教学效果的提高。工程制图课是一门形象思维很强的课程，将三维实体转化为二维图形，由二维图形再转化为三维实体的思维转化过程。要不断地由物画图、再由图想物才能培养和形成学生的空间思维和想象能力。这个过程需要一定的时间的训练和培养，大大压缩课时，严重限制和制图的教学效果。 另外工程制图的教学一般在大学一年级开设，不具备本课程所需的前期知识。如空间思维能力；不少学生对标准件、常用件的表达，特别是对一些特殊的规定和简化画法没有很好掌握；金属工艺知识、工程意识、零、部件设计及加工等理论知识和实践能力，也就是说学生没有必要的机械知识，更没有相应的工程经验，所以无法理解合理标注尺寸的基本概念，不能理解零件图和装配图上的技术要求，更不能根据已有的制图知识，进行初步的设计和加工。 传统的以二维绘图为思路的教学体系中 [ 1 ] ，教师用绘图工具在黑板上或结合多媒体展示的方法进行教学，再辅之以挂图、实物模型来体现空间立体，从而帮助学生理解，这种方法提高了学生的尺规作图能力，但整个教学过程缺乏互动、枯燥乏味，同学们难以建立空间概念。
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user: 4. 改进的办法 在大的环境下，制图课由重要的技术基础课被严重压缩非制图课老师能改变的事情。作为一名制图课老师只能从教学手段和教学思路上改变教学方法，提高上课效果，让更多的学生喜欢并学好这门课。 4.1. 三维教学为主线的教学模式 对于有效提高学生的绘图和读图能力，教学模式的设计可以将教学内容和现代教学手段结合起来，将传统的二维为出发点变为以三维为出发点的三维工程图学，突破传统空间想象力的局限，为培养学生空间思维能力，提高教学效果提供了新的思路 [ 1 ] 。传统的二维工程图学是将设计者大脑里的三维实体转化为二维图纸表达出来，加工制造人员将二维图形再转化为三维实体的思维转化过程。三维教学模式是设计者直接将设计思想以三维立体的形式表达出来，然后再转化成二维的工程图样。三维设计符合人的思维过程，大大的提高了学生的学习兴趣，帮助学生更好的掌握看图的能力，简化了画图的过程。三维模型能更直观的表达设计者的设计意图，有利于更深入和全面的获得更合乎要求的几何造型。随着CAD\CAE\CAM的发展，还可以在计算机上对零件进行力学分析、虚拟加工、虚拟装配，从而降低制造价格昂贵的产品样机的数量 [ 2 ] [ 3 ] 。 教学模式，其内容不能完全脱离二维工程图学。基于三维工程图学教学的优点，可以先开设SolidWorks，UG，pro-E等三维软件的课程，然后再开设传统的机械制图课程。在机械制图课上和课下，在学生无法想象形体结构时，可以使用所学三维造型知识轻松建模，观察模型形体(尤其是相贯和相交)，改变了传统采用橡皮泥捏或使用其他材料刀刻的笨办法造型，学生在掌握传统的绘图方法的同时，也巩固三维建模技能，不仅提高学生兴趣，也提升教学质量。 前面我们发现本科毕业时时不会三维建模，不但限制了毕业论文的进度和质量，也在进一步的找工作以及今后工作中，制约学生的发展，鉴于此我们调整了CAD教学的内容，将原来AUTO CAD三维部分的课时取消，压缩前面二维部分的教学学时，添加SolidWork三维建模部分的学习，这样学生即学习了二维绘图也学习了三维建模，提高了学生的学习兴趣和绘图技能，也为以后的工作打下了良好的基础。 课程体系中增加三维CAD技术外，还要为学生提供更广阔的学习交流平台，例如微课，从而达到伴随着制图系列课程教学，学生能在课上、课下进行实时交流。这是我们今后在教学过程中需要加强的部分。 4.2. 调整教学内容 山东大学在企业做调查时，听到这样的反映：“学生在校学习的知识，到工作单位(属于对口)后能用到的也就是 20%~30%……” [ 4 ] 。我们学校的毕业生也存在这样的说词，认为制图教学中学了一些无用的知识，确实存在这样的情况。根据最新的国家制图标准、行业标准、人才培养要求和课程学时安排，及时调整制图课程教学内容体系，增加构形设计，技能知识贯彻应用型人才的培养目标 [ 5 ] [ 6 ] 。鉴于此我们合理分配教学内容，简化了画法几何部分在实际生产和工作中用不上的图解内容和方法，加强工程上必需和常用的体投影、零件的表达方法、常用件和标准件以及装配图等教学内容，相应的考试也增加了局剖，断面图、螺纹画法和零件的拆画等试题的权重。 4.3. 建立多体系教学模式 对于工程知识的缺乏引起的制图能力下降，通过建立多维度的教学体系，不断的提高学生的制图能力，加强知识储备，培养适合现代化要求的技术工程人员。利用高校本科实验室现有资源，根据机械类专业对人才质量的需求，在基础课的基础上融入并加大实践课的教学比例，例如在制图课中，我们在组合体和轴测图部分加入了徒手木模测绘，即训练了学生们的空间想象能力，又提高了徒手绘图的能力；根据制图系列课程的教材及习题集，构建虚拟三维零、部件的虚拟模型库，使学生能更直观地体验二维与三维的转化；加大了工程制图训练和制图测绘部分的学时，从原来的20学时增加到40学时，加强了同学们零件结构认识，以及零件表达方法合理分析和应用；理解了合理标注尺寸的基本概念，零件图和装配图上的技术要求的含义；进一步加强了学生对标准件、常用件的表达，特别是对一些特殊的规定和简化画法的掌握。同时可以加大金工实习部分的学时，让同学们对加工方法和加工工艺有更感性的认识，提高学生的设计能力；积极组织学生参加各类制图大赛提高师生积极性，例如我们学校这几年成功举办了校级机械设计类创新大赛，并组织学生参加上海市的“上图杯”和全国“高教杯”大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛作为学校的常规赛事，学院牵头进行选拔，再进行强化培训，取得了较好的成绩，对学生进行了相应的奖励，提高了学生们学习的积极性；结合上海市的激励计划，教师利用坐班答疑对学生进行重点辅导；今年学校利用考试认证的形式，提高学生学习的积极性，在学生学完CAD课程以后，考试通过后发放CAD工程技术认证书，以证明自己的能力。
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user: 5. 结论 近年来我校根据制图教学本身，从课程设计、毕业设计以及用人单位的反馈情况，发现制图教学中存在的问题，对教学内容，教育模式和教学方法进行不断的探索。推进三维教学为主线的教学模式，采用三维CAD教学辅助传统二维教学相结合的教学模式的制图系列课程的教学改革，提高学生的学习兴趣和绘图技能。为了贯彻应用型人才的培养目标，增加工程部分的教学内容，缩减了画法几何部分在实际生产和工作中用不上的图解内容；为了加强学生对于工程知识的储备，提高制图和设计能力，建立多体系教学模式，提高了学生学习的积极性，增强了学生的实践能力，对我校本科生综合素质提高起到了一定的推动作用。
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user: 摘 要 本文以高校面临的就业压力入手，从优化专业课程结构，加大教学改革力度，增加合作办学模式，加强专业教学团队建设，及引入职业岗位和行业技术标准，形成“校企合作、双证融通”的人才培养模式等方面，对本校机电一体化专业课程体系建立进行了深化改革，辅以多种教学方法，构建了本校机电一体化专业以就业为导向专业课程培养模式，使培育出的学生有明显的就业优势。 关键词 :机电一体化专业，就业，教学改革 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 据统计，2015年全国高校毕业生人数创历史新高达到749万，加上未进行升学的初高中毕业生，以及部分的城镇下岗失业人员、军队专业退伍人员，全国待就业人员达2700万人，而目前社会企业能提供的就业岗位数为1600万个。根据统计估算，2016年全国高校毕业生数量将达756万人，在未来，大学生就业压力会日趋增大，而且要持续很长一段时间。随着我国高等教育进入半普及化即大众化阶段，高校毕业生的就业形势越来越严峻，而越来越多的高职高专毕业学生将面临着毕业即失业的危机。 伴随着社会经济的发展及产业结构的调整，高职高专类人才的需求量迅速增加，尤其是一些高新技术企业急需一大批诸如机电相关专业的专用人才，但相对来说高职高专毕业生的就业竞争力明显不足。劳动和社会保障部门公布的一项调查数据也显示，随着我国社会经济的快速转型，我国高级技术人才严重短缺，企业对高级人才的实际需求数量呈几何倍数增长，近年来，诸如北京上海杭州等大中城市就出现了高级技工奇缺的现象。 因此，高职高专院校在专业设置上应遵循市场需求，进行专业核心课程内容的调整，以使办学特色鲜明，这样培养出的学生就能适应社会，成为社会急需的人才。如此，高职高专毕业生就业出路就拓宽了，类似于机电一体化、应用电子等机电类相关专业的毕业生，毕业后成为市场的宠儿深受欢迎，但局限于学校层次，这些高职毕业生的就业岗位主要在一线的技术、工艺、技能方面的管理与操作方面，故本校机电一体化专业课程相关的教育教学改革，也势在必行。
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user: 2. 本课题国内外研究现状述评 德国双元制是比较成熟比较为人认可的教育教学模式，它的专业设置以职业分析为导向，确定双元制的培训职业，以职业活动的行为过程为导向，将基础知识、专业知识有机的合理的组成一个专业技术知识体系，以学生为主体老师为辅助，进行理论结合实训的教学模式。加拿大以能力为本位的CBE职业教育模式，它在专业设置上以培养实用、适用型人才为原则，以两步走的原则制定确定课程设置，以学生“自我培训评估系统”为评价准则，重点强调学生的自我评估，在教育教学过程中重视培养学生的反馈能力。 我国高职高专院校在专业设置过程中，多数院校盲目地追踪市场短期热门的需求，缺乏对专业设置严谨科学系统的论证；课程设置上以学科体系的要求为中心；教学方法上依旧遵循“学生排排座，教师满堂灌”的授课原则。 随着国外先进理念的引入，部分高职高专院校的专业设置更合理，课程设置更优化，教学方法更多样，也使得高职高专院校在毕业生培养方面的成效更加丰富显著。