公务员期刊网 精选范文 工业设计毕业论文范文

工业设计毕业论文精选(九篇)

工业设计毕业论文

第1篇:工业设计毕业论文范文

(一)掌握专业核心技能

应用型本科院校工业设计专业树立以能力为本位,专业技能为核心的人才培养目标,要求学生能够在社会文化环境、市场环境中掌握产品设计、制造、开发及市场推广的一般知识和组织管理原则,具有解决专业问题的综合能力。该专业学生先后经过专业理论的学习,基础绘画的强化,三大构成的提升,设计软件的训练,设计思维的引导,产品形态的设计,产品模型的制作等一整套从理论到实践的训练,培养具有较强的草图表现、计算机辅助设计、模型制作、产品制造与生产等专业核心技能,最终能在企事业单位从事产品设计相关工作。掌握专业核心技能,是应用型本科院校工业设计专业人才培养的核心内容,也是学生就业之根本。

(二)强调学以致用的能力

应用型本科教育主要培养应用型专门人才,重在培养学生应用知识的能力而非发现新知的能力,这是其区别于学术型院校、研究型院校的关键之处。工业设计是工业化时代的创新设计,对创新性和应用性要求较高。在应用型人才培养模式下,该专业侧重培养学生运用专业知识、技能、方法解决实际问题的能力。因此,学以致用的能力是应用型本科院校工业设计专业人才培养的核心能力。

(三)传承地方文化、服务面向地方

工业设计是技术、艺术与文化转化为生产力的核心环节,是现代服务业的重要组成部分。应用型本科教育主要培养应用所学知识为社会谋取直接利益的人才,这表明应用型本科院校工业设计专业不仅承担着培养社会、国家、业界所需的人才,给国家社会带来直接利益,还承担着培养适应地方发展所需的人才,给地方发展带来直接利益,集传承者、创新者、服务者于一体。如何生于斯?长于斯?服务于斯?立足地方(行业)、融入地方(行业)、服务地方(行业)、共享地方(行业),成为推动地方(行业)经济社会发展的不可缺少的重要组成部分,是应用型本科院校的使命与责任。

二、应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求

工业设计专业毕业设计不同于其他学科专业的毕业论文,也不同于设计类学科中视觉传达、动画等专业的毕业设计。它要求学生针对某一项目,综合运用专业理论知识和专业技能,寻求最佳设计方案以解决实际问题,最终以产品模型和展板等综合形式作为成果展示。根据应用型本科院校工业设计专业的人才培养模式,分析应用型本科院校对工业设计专业毕业设计的要求。

(一)突出专业特性

工业设计专业毕业设计是一项以产品为载体,以社会创新为导向的设计研究与实践。其毕业设计突出体现专业特性,是要区别于艺术类其他专业。工业设计专业毕业设计突出专业特性应解决好三个问题:其一,在知识层面体现“是什么产品”;其二,在技能层面明确“用什么技术实现产品结构和功能”;其三,在实践层面反映“产品模型与设计理念之间融合的程度如何”。这三个问题与该专业需具备的知识和技能紧密相连,解决了是什么、用什么、怎么样三个问题,专业特性才会更清晰、更突显,才能避免与平面、影视等专业的毕业设计作品混乱或雷同。

(二)重视实践应用性

高校向社会输送的工业设计人才只有符合市场的需要才能够获得认可,才能被社会所吸纳。毕业设计作为本科教育阶

段历时最长、层次最高、综合性最强的实践性教学,更应是理论与实践的结合体。选题、方案构思、方案筛选、计算机建模、模型制作、产品展示是工业设计专业毕业设计的六个主要环节,这六个环节涵盖了该专业绝大部分理论与实践知识,且每一环节对应一项专业能力。选题测试学生对专业知识宏观把握的能力;方案构思测试学生知识创新的能力;方案筛选测试学生运用专业方法解决问题的能力;计算机建模测试学生专业技能应用的能力;模型制作测试学生实践动手的能力;产品展示测试学生系统把握专业知识的能力。目前,该专业很多学生在毕业设计创作过程中只参与前四个环节,模型制作则找企业或工厂代工完成,产品展示则认为无关紧要而被忽略。应用型本科院校侧重培养学生应用知识解决实际问题的能力,模型制作和产品展示是最能检验学生实践应用能力的两个环节,因此,学生需参与到毕业设计的各个环节,特别是实践应用环节,以提高学以致用的能力。

(三)展示地方特色

应用型本科院校立足地方,服务地方,其毕业设计也应围绕地方特色展开,作为文化创意产业紧密联系的工业设计专业更应如此。其毕业设计选题要切合当地实际情况,与地方企业、文化产业联系紧密,以服务地方发展为目的。如地处闽西北的三明学院,其红色文化、客家文化、朱子文化、理学文化是该校工业设计专业毕业设计选题较好的切入点,既能传承弘扬地域特色文化,又能产生较好的社会效益。

三、提高应用型本科院校工业设计专业毕业设计质量的对策

(一)科学选题

好的选题就是成功的一半,毕业设计选题直接关系到后续毕业设计进展。工业设计专业毕业设计选题可从三方面考虑:首先,选题与教师的科研课题结合。从学生角度看,可以避免选题的盲目性和随意性,确保毕业设计后续工作进展自如;从导师角度看,可以确保课题的可行性,还能丰富科研成果。其次,选题着眼于地方企业与产业。工业设计专业毕业设计选题立足地方产业发展,围绕地方特色展开创作,实现学生应用能力与企业实际需求之间的零距离对接,可以提高毕业设计质量。再次,选题围绕社会发展与需求。此类选题能帮助学生了解社会动态。如毕业设计选题以我国社会发展的三农问题作为切入点,借助新技术、新材料对农村交通运输工具、生活用品等进行改良与创新,试图解决农村问题、农民问题、农业问题。又如选题以社会弱势群体中的盲人作为切入点,基于无障碍设计理念,通过盲人水杯设计、盲人娱乐产品设计、盲人银行卡设计、盲人出行公交信息系统服务设计等一系列设计方案,为解决盲人生活中出行不便拓展新思路,提供新对策。

(二)组建指导教师团队

工业设计专业毕业设计涉及的知识较为广泛,根据教师自身专长,组建指导教师团队,采取分工与合作的方式,能有效整合资源,更好地指导学生完成毕业设计,提高毕业设计质量。组建指导教师团队需注意:第一,指导教师团队中教师数量不宜过多,2~3个最佳。第二,指导教师团队中教师的知识结构应有所差异,如理论教师与实践教师、科研型教师与教学型教师、青年教师与老辈教师、校内教师与校外教师、学校教师与企业工程师等多种类型的组合,充分发挥各自优势,给学生提供针对性较强的建议。第三,团队中个人分工需明确。任务分工可依据教师专长和毕业设计管理中计划、组织、监督、控制等四个环节,共同督促、推进、落实。

(三)落实毕业设计展示

第2篇:工业设计毕业论文范文

1目前存在的问题

我国高等教育长期存在重理论、轻实践的问题,因此教育部多次强调并明确指出要大力加强实践教学,建立和完善校内外实习基地,高度重视毕业实习,提高毕业设计、毕业论文的质量。软件工程专业是一门理论与实践联系非常紧密的学科,若按照传统重视理论的培养模式,毕业生则难以满足当前社会用人单位的需求[3]。对于相对新兴的软件工程机电一体化方向专业,其专业知识结构及培养目标决定学生面临的毕业实习与设计问题更复杂,目前存在的主要问题表现在如下几方面。(1)就业与选题的矛盾。基于该类专业的培养目标,毕业生目前就业意向主要有三:一是在软件产业从事编码测试、系统分析设计或具有软件领域知识的复合型技术服务、销售和管理(软件方向);二是在机械电子工程应用背景专业领域从事软件开发及机械研究、产品设计、制造、管理等工作(工程应用方向);三是考研、考公务员和自主创业等(考研方向)。因就业方向的多元化、毕业实习设计老师(包括软件企业导师)的专业领域和人数限制、实习条件的限制等多重原因,学生难免产生选题与就业意向不相符的矛盾。(2)毕业实习设计与考研、公务员招考时间安排上的冲突。毕业实习设计一般都安排在第4学年的第7学期、第8学期,而这期间,每年一度的全国研究生招生考试和公务员的国考、省考也同时举行,这就导致“考研方向”的学生在备考和完成学业间的矛盾,如不进行相应调整,势必影响毕业实践环节的教学质量。(3)软件方向与专业方向的不协调因素。软件方向学生一般采用3+1的培养模式,也就是说,第4学年大多在软件企业完成基于项目驱动的毕业实习和毕业设计;而工程应用方向和考研方向往往还有几门课程需要在校学习,在时间和内容安排上往往存在冲突。(4)毕业实习与毕业设计不能有机对接。毕业实习是毕业设计的重要准备阶段,毕业实习要结合毕业设计课题,到生产第一线进行专业实践与社会实践,收集与毕业设计有关的信息和资料,毕业实习的内容和质量对毕业设计的质量有直接的影响。毕业设计要将所学基础知识、专业理论与毕业实习的实践相结合,注重分析问题、解决问题能力的培养,它能在一定程度上检验毕业实习的效果[4]。软件工程培养实用型、复合型人才的特点使其对毕业实习与设计的衔接要求更高,而且该类专业多元的就业意向及其他复合因素使得学生的实习与设计内容往往不能有机衔接。目前软件工程专业毕业实习设计的教学工作中,面对学生就业自主化的严峻形势,存在着毕业实习与毕业设计不能有效衔接、教师对两者核心含义把握不好、设计(论文)选题及内容与经济社会对人才需求脱离以及忽视对学生的创造能力意识培养和训练等影响毕业设计论文质量的问题,因此进行全新的教学改革已经迫在眉睫。

2毕业实习设计指导需考虑的因素

1)学习动机。自我效能感、学习动机和学业成就三者之间存在相关关系,且自我效能感与学业成就、学习动机和学业成就之间均呈显著正相关[5]。自我效能感是人们对自身能否利用所拥有的技能完成某项工作行为的自信程度;学习动机是推动学生进行学习活动的内在动因,是激励、指引、维持、调节学生学习的强大动力[6];学业成就指经过学习和训练后所获得学业方面的知识和技能,是学生学习状况和水平的集中体现。高校毕业班级学生处于即将告别学生时代而走向社会的特殊阶段,毕业、考研和就业等诸多问题以及社会价值日趋多元和竞争压力日益加剧的强烈冲击,对其学习和心理产生了重大影响[7]。为增强学生的学习动机,从选题入手,贯穿毕业实习设计各环节,融学生兴趣爱好、就业意向与学生毕业实习设计于一体,激发学生的内在动力,是取得好的设计质量的关键因素之一。2)项目驱动。有效地整合指导教师的各类纵向、横向在研项目并将其进行深入的挖掘和提炼,根据毕业实践环节具体要求细分软件工程项目,将其引入到学生毕业实习设计中,采用以项目驱动为主体的人才培养模式,优化管理体制与实验室运行机制,探索一种新的实践教学模式,以期实现实践教学过程可控化、项目实施团队化、项目资源共享化的目标,培养具有扎实的工程实践能力、较强的技术创新能力、良好的团队协作能力和可持续发展能力的人才[3]。3)导师制。采用指导教师全程负责制是确保后续创新模式实现的关键。导师可以是从学校选定的各方向专业教师,也可以是从企业选出的工程技术人员,还可以是两者的结合(双导师制)。导师既要完成毕业实习与毕业设计的组织工作,又要完成这两个环节连贯且相互渗透的业务指导工作。为确保这种教学模式有条不紊地实施,指导教师应认真履行相应的职责。首先,根据毕业实纲和设计大纲的要求,与企业协调好学生的毕业实习设计课题和企业的生产技术工作需要之间的关系,落实毕业实习内容及合适的毕业设计课题;其次,要对学生毕业课题进行方案论证,及时提供指导和质量监督,确保教学任务的完成[4]。

3毕业实习设计指导创新模式的设计

结合软件工程机电一体化方向的专业特色,在现有基础上设计的毕业实习设计创新模式总体框架如图1所示,其主要内容包括如下几方面。1)以学生为本,模块化组织。基于学生的学习动机,根据学生某方面的专业特长和未来的发展取向,该模式分为3个大模块:以软件设计、软件测试、软件维护和软件项目管理等为目标的软件模块(软件方向);立志于进一步深造的考研、公务员考试等模块(考研方向);面向工程的工程应用模块(工程应用方向)。大模块下再设子模块,如以工程应用为背景的模块又分为UG、PRO/E等大型软件的工程应用模块;以单片机、PLC等程序开发为主的工控模块;CAD、UG、PRO/E等面向应用软件的二次开发模块。学生根据学业基础、就业意向及学习兴趣自主选择。2)毕业实习设计一体化。毕业实习与毕业设计是保证教学质量的重要阶段,二者的关系越来越密切,将二者人为分割的教学模式已不太适应教学的需要,必须建立二者紧密结合的教学新模式。具体来说,软件模块将毕业实习和毕业设计两个阶段合并为一个阶段,形成一个相对较长的时间整体,与大型软件公司合作,安排在第4学年,这也是软件工程专业目前比较流行的模式;工程应用模块中学生可以根据毕业设计课题有针对性地开展毕业实习工作,实习、设计由同一导师指导,采取集中实习和反复调研的形式,实习围绕设计的需要展开;考研模块则将实习和设计的时间提前,第6学期即由指导老师提前介入,预先安排相应工作,在充分保证设计质量的前提下,为考研创造条件。至于软件方向与背景专业方向课程安排上的冲突,软件学院采取课程置换与学分互认方式,拓宽学生的专业课程知识,达到多元方向的均衡。3)导师制和项目驱动贯穿始终。采取导师负责制,将部分学生(考研方向)的毕业设计提前到第6学期开始,到第8学期结束,历时1年半时间。在导师的指导与安排下,学生开展的工作包括文献检索,熟悉设备,仪器校准,实验计划,实验开展,项目调研、开展、改进和总结各环节。基于项目驱动,每一学生的实习设计选题均为某方向科研子项或工程子项,学生通过一个完整的项目链,在熟悉科学研究方法、步骤和科研组织等环节基础上,全面培养动手能力、独立工作能力和创造性的思维能力。4)建立全程质量监控体系。“全程”指从毕业设计选题、毕业实习指导、教师下任务书、学生做开题报告、方案设计、实验、中期检查、撰写论文到答辩评分、总结归档等质量形成的全过程;以制订计划、明确目标执行计划检查、反馈处理、纠偏制订新的计划、目标为质量监控途径。针对毕业实习、毕业设计的各个环节,制订详细可行的规范,把握各阶段的时间节点和考核标准,目前要求教研室审核的关键节点包括选题、任务书、开题、中期检查、综合评价、答辩等。

4工程实践环境的构建

要保证上述模式的良好运行,必须有一个稳定而可行的工程实践环境。我们一直注重软件工程专业实践应用型人才培养,不断加强与IT等用人企业的合作。从软件工程机电一体化方向专业开办以来,江西理工大学软件学院先后在中兴软件、中天电子、江西微软、上海杰普等多家大型软件公司和IT培训机构建有校外实习基地,在江西铜业公司、中金岭南股份公司、恒天动力有限公司等建有校外专业背景方向实习基地。打造相对稳定、整体素质较高的导师队伍是实现该创新模式的有效保障,学院应考虑:①从实习基地遴选指导教师;②选派软件方向教师到合作基地工程实训;③选派专业方向教师到国内知名院校访学。对毕业实习设计各环节,软件学院制定有详细的《毕业实习设计规范》,系部成立“软件工程毕业设计领导小组”。教研室针对该内容进行深入调研与问题分析,在教师中开展动员,提前落实并布置工作;在学生中宣传动员,使学生在思想上有准备,重视毕业实习、毕业设计;在毕业设计过程中,强调过程质量控制和管理,及时跟踪控制,及时发现问题、解决问题。

5结语

第3篇:工业设计毕业论文范文

目前学生普遍存在对毕业设计环节积极性不高的问题,通过调查分析,一部分学生对本专业不感兴趣,将来也不愿意从事本专业方面的工作,另一部分打算将来考公务员或考特岗教师,所以,对毕业设计只是参与而没有积极性,特别是在民族学生中这种现象普遍存在。针对这些问题,指导教师应该从新疆大化工大石油的角度,特别是我国的能源建设,从政策、资金等方面已向新疆倾斜的现实出发,向学生讲明本专业在新疆经济建设中的重要性,鼓励学生去化工企业就业,并向学生介绍新疆的化工企业,从思想上转变学生的就业观,从而激发学生对本专业感兴趣,进而提高对本专业毕业设计的重视。如果条件允许,应该请化工企业的技术人员到学校向学生做专业方面的宣讲,让学生听一听来自生产一线的最新信息。目前,在新疆境内只有新疆大学开设有过程设备与控制工程本科专业,每年毕业一个民族班一个汉族约60名学生,而新疆境内的化工、石油、煤化工等国有及民营企业正不断发展壮大,人才应该是供不应求。2014年新疆大学过程装备与控制工程专业被评为新疆紧缺专业,投入400万元资金作为专业建设经费,因此,不论从外部环境,还是从学校内部环境,本专业的发展都有广阔的前景。作为毕业设计教师应该把这些优势向学生讲清楚,教师本人也应该身体力行,积极主动寻找有实践背景的设计题目,使学生毕业后能迅速适应企业的工作环境。

2校企联合指导毕业生的构想

在实践教学基础上,应该聘请企业工程人员与学校教师共同指导毕业生,使理论与实践有机结合起来,课堂知识与实践知识不至于产生脱节,使学生的理论水平与实践技能得到同步提高。如果毕业设计题目是源于生产实际的题目,企业指导教师提供的资料和文件都是企业经过多方调研或从生产实践总结的内部资料,学生知道题目的真实性又与今后的工作有密切联系,则会使学生更加热爱真刀真枪地锻炼,通过毕业设计可以深入企业调研和实践,可大大提高学生的工程实践能力。

3指导教师言行对学生选择毕业设计的影响

我校过程装备与控制工程专业,每年由指导教师出毕业题目,再由学生选择题目和指导教师,平时给学生印象较好的教师,比较容易得到学生的青睐,学生比较跟这类教师做毕业设计,相反,学生不太喜欢平时讲课平淡或对学生要求及其严格的教师,学生的这种心理是可以理解的,学生就怕设计不过关,拿不上毕业证。因此指导教师应该不断提高自己的业务水平和改善自己的管理水平,做到为人师表,人性化管理,充分参与到学生的毕业设计工作中,不能认为为难学生,特别是民族学生,由于汉语水平较低,普遍存在惧怕毕业设计的心理状态。

4指导教师职称职务对学生选择毕业设计的影响

学生中普遍存在愿意选择职称高、学历高的教师做为自己的指导教师的现象,我校化学与化工学院过程装备与控制工程专业目前有9名教师,其中副教授3名,讲师4名,实验员1名,学历均为本科及硕士,总体来说,本教研室教师学历和职称偏低,所以,教师应有一种紧迫感,争取尽快晋升职称,才能取得学生的进一步认可和信任,更好地为教学服务。

5总结

第4篇:工业设计毕业论文范文

一、毕业论文(设计)工作的目的和要求

1、毕业论文(设计)应以培养学生的独立研究工作能力、开发创造能力为目的,兼顾所学知识的巩固、应用和扩大。通过做毕业论文,使学生受到综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能的训练,受到科学研究的初步训练,提高学生分析与解决实际问题的能力,培养学生具有初步的科学研究能力。

2、做毕业论文(设计)要贯彻因材施教的精神,不要一刀切。在保证基本教学要求的前提下,可以做研究论文或理论专著的评释,使学生受到初步的科学研究的基本训练;可以做一些专题试验研究和调查研究,让学生获得解决某个实际问题的锻炼。

3、按教学要求完成毕业论文(设计)是本科生获得学士学位的必要条件,各院(系)务必精心组织,加强指导,出人才、出成果,争取优良成绩。

二、选题原则

恰当的选题是搞好毕业论文(设计)的前提。各院(系)在组织毕业论文工作时要十分注重选题工作。

1、选题应体现“教学、科研、生产与现代文化、经济”相结合的原则。在符合专业基本教学要求的前提下,应结合生产实际、科学研究、现代文化、经济建设的任务进行,以利于培养学生严谨的科学态度和认真负责、一丝不苟的工作精神,也有利于调动他们的工作积极性。

2、选题以中、小型题目为主。论文(设计)的工作量要适当,应使学生在规定时间内经过努力能基本完成全部内容,或者能有阶段性的成果,既不使学生承担的任务过重,结束时遗留很大的尾巴,又不因任务过少,造成学生空闲,以致达不到基本训练的要求。

3、选题应力求与教师的科研任务密切结合。对于某些既带研究生又指导本科毕业论文(设计)工作的导师可以把导师——研究生——本科生的研究内容有机贯穿起来,本科生课题可以是研究课题的一部分或一个专题,但应注意分清层次,明确各自的研究内容和要求。

4、选题应符合培养目标的要求,达到综合训练的目的。在保证基本训练、掌握本学科的基本功的基础上尽可能安排做一些提高性的、拓展性的研究专题。

文科类专业学生的毕业论文要有新颖性,有一定的学术性。其多数选题要与社会、经济、文化中的实际问题相结合。

理科类专业学生的毕业论文(设计)要有一定的学术水平,其选题应结合当前的科技、经济发展,积极组织学生走向学科前沿和实际应用领域。

5、确保每个学生一个题目。如果确因题目比较大,需要多位学生共同参与的课题,一定要在内容、要求上有所区别,每个学生要有独立完成的工作内容及相应的要求。

三、做毕业论文(设计)的过程

1、做毕业论文(设计)的过程一般应包括:选择课题(或问题),提出解决方案,进行实验研究、调查研究等,写出研究报告和论文。注重研究思路、方法和过程的训练,在此基础上撰写论文或研究报告,要避免单纯指导怎样写文章,而不进行研究过程训练的现象出现。

2、加强对学生研究问题的综合训练,如制订研究工作计划和组织实施研究计划、检索与阅读收集中外文献资料、方案比较选择、综合分析与计算、方案模拟抽象、实验研究、调查研究、计算机绘图、数据处理、程序开发、总结提高、撰写报告等。根据专业培养目标的不同或课题要求不同,可有所侧重。

四、撰写毕业论文(设计)要求

1、本科毕业论文(设计)的正文字数,理工科毕业论文的字数应在5000字以上,文科类毕业论文的字数应在8000字以上,各院系可根据各专业情况对正文字数提出要求。

2、毕业论文(设计)摘要应扼要叙述本论文(设计)的主要观点、内容、方法,以及取得的主要成果和结论,应反映整个论文的精华。摘要(中、英对照)字数200-300字。

3、毕业论文(设计)采用统一格式、统一封面。选用a4纸打印成文,标题采用黑体字,正文内容采用宋体字。论文全部结束后按要求装订成册,由指导教师给出评语。

五、评阅与答辩

1.毕业论文的评阅。论文完成后,院系应指定一名评阅人进行详细评述(包括选题意义、研究成果、问题深度和写作规范性等),同时评阅人应根据《东北师范大学人文学院本科毕业论文成绩评定指标体系》为论文评定出成绩。毕业论文成绩按百分制评定,90—100分为优秀、80—89分为良好、70—79分为中等、60—69分为及格、60分以下为不及格。

评阅人可以是指导教师,也可以是校内外同行专家。

2.毕业论文的答辩

被评阅人评定为优秀的毕业论文,须参加本科毕业论文答辩。各院系可根据情况确定具体的论文答辩时间。

参加答辩的学生必须提交独立完成的毕业论文(设计),做到文字通顺、书写端正、计算准确、绘图清晰。学生在参加毕业论文(设计)答辩前必须写出一份300—500个词左右的论文摘要(中、英对照),并提交中文读书报告。

本科生毕业论文答辩委员会由院(系)组织确定,一般为3位具有讲师以上职称的教师组成,指导教师可以参加答辩委员会。答辩前,答辩委员会要专门开会,研究答辩的要求和评分标准。答辩时,除了向学生就课题中的有关问题进行质询外,还考核学生掌握与课题密切相关的基本理论、基本知识、基本的设计及计算方法、实验方法、测试方法情况以及分析解决实际问题的能力。

论文答辩程序:

(1)学生宣读论文的主要内容。

(2)答辩委员会提问,学生回答问题。

(3)答辩委员会集体讨论并为论文写出详细评语。

(4)答辩委员会根据《东北师范大学人文学院本科毕业论文成绩评定指标体系》评定论文成绩,此成绩为论文最终成绩。

3.毕业论文(设计)答辩结束后,一周内将成绩交院(系)教务秘书。

六、指导教师

1.承担毕业论文指导工作的教师应具有讲师(工程师)以上职务,并应具有较高的教学、科研水平和一定的实际经验,工作认真负责。对初次担任指导工作的中、青年教师,院(系)要指派有经验的教师具体帮助指导,并定期检查他们的准备工作和指导工作。课题来自校外有关单位或由于学生人数、课题数目较多而指导力量不足时,可聘请外单位讲师以上的技术人员担任,同时由院(系)指派专人联系,经常了解课题的进展情况,并协助解决课题进行过程中的教学问题。

2.指导教师应为人师表、教书育人,对学生严格要求。毕业论文(设计)阶段正值学生走向工作岗位的前夕,这是对学生进行专业教育、职业道德教育、理想教育、集体主义教育和社会主义精神文明教育以及培养团队精神的极好时机。指导教师在进行业务指导的同时,要关心学生的思想教育工作,教书育人。

3.指导教师应重视学生独立工作能力、分析解决问题能力、创新能力的培养,加强设计思想和基本科学研究方法的指导,注重启发引导,调动学生的积极性、主动性和创造性。具体职责如下:

(1)与学生共同确定论文题目和工作计划。

(2)进行实验研究、调查研究、方案比较选择、检索与阅读收集中外文献资料、综合分析、数据处理、总结提高等方面的指导,使学生了解科学研究的过程和基本方法。

(3)定期检查学生进展情况,随时解决存在的问题。

(4)指导学生撰写论文、或实验研究报告、调查研究报告等。学生的毕业论文(设计)稿件至少进行3次的修改,并填写指导记录单。

(5)论文(设计)成绩初评。

4.每位教师指导毕业论文的学生数不超过8人。各院(系)要严格控制,从严掌握。导师一经确定,不得随意更换。指导教师必须熟悉自己所指导的课题内容,掌握有关资料,并提前做好准备工作。

5、指导教师要保证有足够的时间与学生直接见面。在毕业论文(设计)全过程中,应对学生每月进行一次阶段检查,提出书面评价意见。每周进行一次工作进程和质量的抽查,对学生的指导时间每周不少于2学时。在带毕业论文(设计)期间指导教师因公外出,需妥善安排好指导工作,并报告院(系)主管领导。指导教师既要在进行过程中的关键处起指导把关作用,同时在具体细节上又要大胆放手,充分发挥学生的主动性和创造性,培养其独立工作能力。

七、组织管理

1、各院(系)负责毕业论文(设计)的组织工作。毕业论文(设计)课题由系主任负责审定,向全院(系)四年级学生公布。毕业论文(设计)课题确定后应本着因材施教、扬长避短的原则,让学生在导师指导下,采取自选与分配相结合的办法,决定自己毕业论文(设计)的课题。课题落实后,各院(系)将课题名称、导师、学生姓名报教务处备案。

2.学生做毕业论文(设计)的时间不少于6周,有条件的专业可以再增加一些。

3、对学生要严格考勤。 毕业论文(设计)期间学生应遵守作息时间,严格执行学籍管理中的有关规定。对在毕业设计期间违反纪律或工作极不努力的学生,应给予相应的纪律处分或停止做毕业论文(设计)。

第5篇:工业设计毕业论文范文

【关键词】高职化工专业毕业论文(设计)改革思路

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)10c-0148-02

教育部关于《加强普通高等学校毕业论文(设计)工作的通知》指出:“毕业论文(设计)是实现培养目标的重要教学环节,它在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生创新能力、实践能力和创业精神的重要环节,是衡量教学管理水平的重要依据。”然而,就目前高职化工专业学生毕业论文(设计)实际情况来看,许多毕业论文(设计)存在质量不高、东拼西凑、抄袭剽窃、创新性缺乏等问题,这直接影响了毕业生的综合素质。因此,建立适合化工专业毕业论文(设计)的组织机制,切实提高毕业论文(设计)质量,对提高化工专业毕业生的人才综合竞争力具有不可替代的作用。本文以广西现代职业技术学院为例,针对化工专业学生毕业论文(设计)存在的问题进行分析,并在审视高等职业教育人才培养目标对毕业生能力要求的基础上,对化工专业毕业论文(设计)改革的思路进行探讨。

一、高职化工专业学生毕业论文(设计)存在的问题及其原因

目前,高职化工专业学生毕业论文(设计)主要存在如下问题:一是论文格式不规范,没有按照毕业论文(设计)的正确格式进行撰写,如字体、行距、图表等。二是抄袭、剽窃现象严重。有些学生论文抄袭文字比多达60%,甚至直接把他人的研究成果作为自己论文的数据。三是文章缺乏创新性,没有特色、风采。毕业论文(设计)的研究内容与方法往往与参考文献相类似,缺乏创新点。四是字数太少,太简单,有的论文字数不到1000。五是条理不清,遣词造句,自相矛盾。

究其原因,主要有以下四个方面:

第一,一些学生思想认识上存在偏差。学生态度不端正,对毕业论文(设计)没有高度重视或重视不够。高职院校所招的学生,学习基础相对较差,有些还是因为高考失利未能考上本科院校而无奈地选择了高职院校的学生。这些学生在中学基础教育阶段基本上都没有养成良好的学习习惯,学习缺乏兴趣和主动性。进入高职院校后,这种状态也随之带到高职教育的学习中来。在高职学生毕业论文(设计)环节中,表现尤为突出,学生常常置指导老师的意见于不顾,对毕业论文(设计)不予重视,敷衍了事。

第二,一些学生自身素质较差。高职院校的学生文化基础相对薄弱,专业基础知识掌握不牢固,在毕业论文(设计)实践过程中,缺乏分析与解决实际问题的能力,逻辑思维能力不强,对一些问题很难形成自己独立的思想和观点。另外,高职学生的论文写作能力也较差,如文字处理能力,语言表达能力,总结概括能力等。一些学生在实践过程中发现了一些问题,经过思考形成了自己的一些认识,却无法准确地用语言文字表达出来。

第三,指导教师资格把关不严。学生毕业论文(设计)质量的高低,与指导教师有着直接的关系,如教师的知识水平、科研能力及工作责任心等。目前一些高职院校对毕业论文(设计)指导教师的资格把关不严,有些高职院校学生多,教师少,为了把毕业论文(设计)分配下去,往往把一些刚从学校毕业,缺乏实践教学经验的教师作为指导教师,或者让单名指导教师同时指导20篇以上的毕业论文(设计),这大大影响了毕业论文(设计)总体质量的提高。另外,有些指导教师的工作责任心不强,对学生毕业论文(设计)的撰写、修改、完善、定稿等环节缺乏耐心的指导。

第四,毕业论文(设计)管理上存在不足。对毕业论文(设计)教学环节的重视程度不够,毕业论文(设计)模式比较单一,质量管理缺乏规范性和系统性,选题与实践结合不密切,校企分离,缺乏创新性。

二、毕业论文(设计)改革思路之探讨

(一)实现选题方式多样化。毕业论文(设计)选题要切实做到与科学研究、开发、经济建设和社会发展紧密结合,要把一人一题作为选题工作的重要原则。化工专业学生毕业论文(设计)的选题应因人而异,贴合每名学生的特点,不应该只局限于校内的研究、开发和设计类的课题,而应该走出校门,与当地企业合作,到生产一线去,结合企业生产实际问题来选择毕业论文(设计)的内容,进行开放式毕业实践教学。下面提供几种选题思路作为参考:一是根据指导教师的科研课题或产学研课题拟定几个子课题与学生协商安排题目;二是根据指导教师的学术水平和熟悉领域,拟定几个选题任学生选择;三是学生根据实习实践或者未来工作方向、个人兴趣选题;四是其他形式的指导教师和学生的双向选择。以上第一、第二条思路可供一些理论基础知识扎实、科研兴趣高、实验动手能力强的学生作为毕业论文(设计)的选题。其论文实用性强,有利于培养学生的科学研究能力及综合实践能力,尤其是对培养学生的创新能力和创业精神具有重要作用。而一些基础相对薄弱,主动要求去签约单位毕业实习的学生,其毕业论文(设计)选题可以选择第三条思路,它与学生的实习岗位密切联系,有利于提高学生的岗位技能和学习积极性。

(二)加强毕业论文(设计)内容的创新性。毕业论文(设计)是否具有创新性是衡量学生毕业论文(设计)水平的重要因素。为了提高化工专业学生毕业论文(设计)的整体水平,应当注重对学生和指导教师创新精神和创新能力的培养。当前化工专业学生的毕业论文(设计)都是采取指导教师指定论文题目,学生被动按照要求收集资料和做实验来完成毕业论文(设计)的方法,这种方法在客观上扼杀了学生的兴趣和创新思维,应当改革。毕业论文(设计)从选题、收集资料、制订实验方案、实验观察记录、收集和整理数据资料、分析综合归纳、论文初稿撰写到论文修改定稿的每一个环节,应当结合高职教育的特点努力实现创新性和科学性的统一。这就要求指导教师在不断提高自身创新意识和创新能力的同时,要引导学生的创新意识,激发学生的创新欲望,保护学生的创新热情。

(三)实现企业实训、科技创新及毕业论文(设计)的一体化。化工专业学生的毕业实践可以采取校企合作、产学研结合的开放式教学模式,因为这种教学模式可以为化工专业学生毕业实践的教学注入新的活力。实践证明这种教学模式有利于调动学生的主动性和积极性,增加学生的责任感及提高学生的岗位技能。如果有针对性地组织学生进行一些生产、学习、研究的毕业实践训练,不但能使学生所学的专业知识和技能在毕业实践过程中得以巩固和升华,而且有利于学校与企业之间形成互惠互利、合作愉快的良好氛围,实现企业实训、科技创新及毕业论文(设计)的一体化。因此,在整个毕业实践教学环境中,应充分发挥企业技术管理人员的力量,可以由他们和学校教师共同完成对学生毕业论文(设计)的指导。

(四)加强化工实验实训基地建设,为学生完成毕业论文(设计)提供先进的实验场所。校内实训基地是高职院校对学生实施职业技能训练和职业素质培养的必备条件,也是高等职业教育办出特色、实现高职高专人才培养目标的基础性建设。它有利于学生综合实验能力的培养,包括学生的动手操作能力、实验观察能力、数据分析和处理能力等。实验实训基地是学生进行毕业论文(设计)的主要场所,特别是化工专业的学生,其毕业论文(设计)实验数据及检测方法都在实验室进行。为了确保化工专业学生毕业论文(设计)能够顺利完成,建设具有一定规模的化工实验实训基地势在必行。因此,学校要高度重视毕业实习,加大对实训基地建设的资金投入,建立和完善校内实训基地,购置一批实用且性能优越的仪器和设备,如电子分析天平、紫外分光光度计、荧光分光光度计、红外光谱仪、液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计等,以为提高化工专业学生毕业论文(设计)的整体水平作好保障。

(五)加强毕业论文(设计)的教学管理工作。要进一步强化和完善化工专业毕业论文(设计)的规范化要求与管理,毕业论文(设计)的每个环节都要制定出明确的规范和标准。要根据化工专业学科特点和条件,研究建立有效的毕业论文(设计)质量管理模式和监控制度。要重视研究和解决毕业论文(设计)工作中出现的新情况和新问题,积极采取措施,加大改革和工作力度。

(六)加强毕业论文(设计)指导教师管理工作。许多高职院校明文规定,教师指导一名学生毕业论文(设计)的工作量相当于2课时,而毕业论文(设计)从选题到定稿全过程的实际工作量却远远大于2课时,因此容易造成教师对学生论文指导工作的马虎与不负责任等问题。学校应建立制度和奖惩机制,从严治教,明确指导教师的职责,增强责任意识,使指导教师能够集中精力完成毕业论文(设计)环节的各项教学教育任务。同时建立校内外指导教师相结合以校内教师为主体的指导教师队伍,重视解决指导教师的数量和水平不适应毕业论文(设计)工作需要的问题。要统筹教师队伍在毕业论文(设计)工作中的指导作用,确保指导教师数量的足额到位。

(七)加强毕业论文(设计)环节的学风建设。采用各种途径和方式加强对学生的学风教育,不仅使学生理解毕业实习和毕业论文(设计)的目的及意义,而且能充分认识到做好毕业论文(设计)对提高自身动手操作能力、分析与解决问题能力、文献查阅能力、写作能力、科研工作能力等综合素质具有非常重要的意义。同时要建立严格的管理制度,倡导科学、求实、勇于创新、团结协作的优良学风,严肃处理弄虚作假、抄袭剽窃等不良行为。

第6篇:工业设计毕业论文范文

超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。

超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。

目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。

关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制

2 概述

2.1 总述

近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW> 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。

2.2 UWB基本原理

发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。

2.2.1 脉冲信号

从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。

冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为:

(2-1)

(2-2)

单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。

图2-1  单周期脉冲的时间域和频率域的表示

2.2.2 UWB的调制技术

超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为:

(2-3)

其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。

a PAM- UWB

PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8]

采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4]

(2-4)

其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种:

(1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ;

(2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ;

(3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。

对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。

b PPM- UWB

脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下:

(2-5)

其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。

图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。

除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。

图2-2  不同调制方式的信号波形[4]

2.3 UWB 技术特点

由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]:

(1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。

(2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。

(3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。

(4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。

(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。

(6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。

(7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。

2.4 UWB发射机和接收机组成框图

2.4.1 UWB发射机组成框图

UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。

图2-3 UWB发射机组成框图

调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。

2.4.2 UWB接收机组成框图

TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。

接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。

图2-4 UWB接收机组成框图

2.5 UWB 技术的应用前景

UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。

2.6 结束语

无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。

表1  几种短距离无线通信比较

IEEE802. 11a

Bluetooth

UWB

工作频率

2. 4GHz

2. 402~2. 48GHz

3. 1~10. 6GHz

传输速率

54Mbps

小于1Mbps

大于480Mbps

通信距离

10m~100m

10m

小于10m

发射功率

1 瓦以上

1 毫瓦~100毫瓦

1 毫瓦以下

容量空间

80kbps/m2

30kbps/m2

1000kbps/m2

应用范围

无线局域网

家庭和办公室互连

近距离多媒体

终端类型

笔记本、台式电脑、掌上电脑、因特网网关

笔记本、移动电话、掌上电脑、移动设备

无线电视、DVD , 高速因特网网关

3 MATLAB 软件工具介绍

3.1 MATLAB语言的概述

MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。

MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。

3.2 MATLAB的历史

在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。

为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。

3.3 MATLAB语言的特点

MATLAB语言有以下特点。

(1) 起点高

每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。

(2) 人机界面适合科技人员

MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。

(3) 强大而简易的做图功能

能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。

(4) 智能化程度高

绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。

(5) 功能丰富,可扩展性强

MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。

基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。

扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。

MATLAB的核心内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。

3.4 MATLAB仿真

通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。

对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。

根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。

根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。

仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。

根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。

对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。

4 超宽带无线的调制技术

发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。

对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。

本文主要讨论TH-UWB、DS-UWB和OFDM调制方式。

4.1 PPM-TH-UWB 调制方式

4.1.1 跳时超宽带信号的产生

在结合了二进制PPM的TH-UWB(二进制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中,UWB信号的产生可以系统地描述如下(参见图4-1描绘的发射链路) [1]。

SHAPE \* MERGEFORMAT

图4-1 PPM-TH-UWB信号的发射方案

给定待发射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率Rb=1/Tb (b/s),图4-1中的第一个模块使每个比特重复Ns次,产生一个二进制序列:

(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=

(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a

新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。这个模块引入了冗余,其实是一种被称为重复码的(Ns,1)分组编码器。一般术语上称为信道编码。

第二个模块是传输编码器,就是应用整数值码序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二进制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),产生一个新序列d,序列d的一般元素表达式如下:

dj=cjTc+aj (4-1)

式中,Tc和 是常量,对所有的cj满足条件cjTc+ <Ts,通常 <Tc。

这里的d是一个实数值序列,而a是二进制序列,c是整数值序列.现在我们遵循最常用的方法,假定c是企业界随机码序列,它的元素cj是整数,且满足

0 cj Nh-1。 码序列c可能为周期序列,其周期表示为Np。两种特殊情况值得讨论。第一种,码是非周期的,即 ;第二种是Np=Ns,这是最常用的一种,这时的编码周期与二进制码重复的次数相等。我们必须牢记:传输编码扮演了码分多址编码和发射信号的频谱形成双重角色[1]。

实数值序列d输入到第三个模块,即PPM调制模块,产生了一个速率为Rp=Ns/Tb=1/Ts(脉冲/s)的单位脉冲(Dirac pulses ) 序列。这些脉冲在时间轴上的位置为 ,因此脉冲位置在jTs基础上偏移了dj,脉冲的发生时间也可表示为( )。注意是码序列对c信号引入了TH位移,也正因为此,c被称为TH码。还要注意一点就是由PPM调制引起的位移 ,通常比TH码引起的位移cjTc小得多,即: ,cj=0除外。Tc称为码片时间(chip time)。

最后一个模块是脉冲形成滤波器,其冲激响应为。必须保证脉冲形成滤波器输出的脉冲序列不能有任何的重叠。

以上所有系统级联以后的输出信号 可表示如下:

(4-2)

比特间隔或比特持续时间,也即用于传输一个比特的时间Tb,可表示为:Tb=NsTs。在式(4-2)中,cjTc定义了脉冲的随机性或者说是相对于Ts整数倍时刻的抖动。如果用随机TH抖动 来表示由TH编码cjTc引起的时间上的位移,并假定 在0和 之间分布,则可得到:

(4-3)

正如前面提到的, 通常远大于 。这两个量的整体效果是产生一个分布在0和 之间的时间随机位移量,用 表示这个时间随机位移,可得发射信号的如下表达式:

(4-4)

更一般性地概括式(4-2)所表示的信号,其思想是:对于信息比特“0”和“1”,可以发射两个不同的脉冲波形 和 来分别表示。上面分析的PPM调制的例子,引入了 这个时间位移量,它的值根据它所代表的比特而有所不同,其实是上述思想的特殊例子,其中的 是 位移以后的波形。一种更一般的表达式:

(4-5)

当将 设置为- 时,式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的结合,即PAM-TH-UWB模型[1]。

4.1.2 PPM-TH-UWB的发射链路 系统模型如图4-2所示

SHAPE \* MERGEFORMAT

图4-2 PPM-TH-UWB 发射器的系统模型

图4-2中的第一个模块表示二进制源。这个模块的输出是发射到物理信道的二进制流。第二个模块表示重复码编码器。二进制流的每一个比特都被重复次。第三个模块仿真TH编码和二进PPM。这里考虑伪随机TH码。最后一个模块是脉冲形成。这个模块的冲激响应表示要发射的UWB信号的基本脉冲波形[1]。

4.1.3 PPM-TH-UWB 仿真结果及其分析

图(4-3)显示了参数设置如下时所产生的UWB信号

以dBm为单位的平均发射功率Pow, 信号的抽样频率fc, 由二进制源产生的比特数numbits, 平均脉冲重复时间Ts(单位为秒),每个比特映射的脉冲数Ns, 码片时间Tc(秒), 跳时码的码元最大值Nh和周期Np,冲激响应持续时间Tm, 脉冲波形形成因子tau(秒), PPM时移dPPM(秒)。

Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5,

Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,

dPPM=0.5e-9

由图4-3中可以看到输出序列的前五个脉冲在其对应时隙的中间位置,而后五个脉冲则在其对应时隙的起始位置。

图4-3 PPM-TH-UWB 发射机产生的信号

图4-4 PPM-TH-UWB的幅度谱

由图4-4可以看出,TH编码和PPM调制都对幅度谱的高斯形状产生扭曲。PPM-TH-UWB信号的幅度谱将完全包含在无TH编码和无PPM调制的幅度谱包络中,这是因为以同样的形状和同样的平均功率传输等间隔脉冲的结果。

4.2 PAM-DS-UWB调制方式

4.2.1 直接序列超宽带信号的产生

直接序列扩谱(DS-SS)是一种著名的数字调制方式。这里,我们先回顾DS-SS的基本原理,并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。

具有UWB特性的信号可以通过下面的过程产生:首先,用伪随机码或二进制PN码序列对要发射的二进制进行编码;其次,对一串窄脉冲进行幅度调制。这一过程可以看做是目前使用DS-SS系统的一种极端方式,此时脉冲在时域上是具有典型时间的奈奎斯特型脉冲或方波。让脉冲宽度远远小于切普间隔,很容易得到DS-SS-UWB的解析表达式。在传统的DS-SS系统中,RF发射信号是对载波进行幅度调制后得到的,通常使用二进制相移键控BPSK方式。而在DS-UWB中,如果没有专门的要求,这一过程可省略。[1]

更详细地,上述信号可以通过如下过程产生(见图所示发射链路)。

SHAPE \* MERGEFORMAT 图4-5 PAM-DS-UWB 信号的发射方案

假定待发射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率为Rb=1/Tb (b/s),图4-5中的第一个系统将每个比特重复Ns次,得到序列:(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*,其速率为Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。与TH方式相似,系统引入的冗余相当于一个参数为(Ns,1)的重复码编码器。

第二个系统将a*序列转换成只含有正值和负值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…),转换公式为:( ).

发射编码器将一个由 1组成、周期为Np的二进制码序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)应用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…),产生一个新序列d=a·c,其组成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns,更具一般性的假定是Np等于Ns的整数倍。注意,序列d的元素值为 1,这一点与序列a相同,其速率为Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。

序列d进入第三个系统——PAM调制器,产生一个速率为Rp=Ns/Tb=1/Ts (脉冲/s)的单位脉冲(Dirac脉冲 )序列,其位置在jTs处[6]。

调制器输出的信号进入冲洲响应为p(t)的脉冲形成滤波器。在传统的DS-SS系统中,冲激响应p(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲。而在DS-UWB系统中,与TH方式相似,p(t)是持续时间远小于Ts的脉冲。

以上系统级联后的输出信号可以表示为

(4-6)

注意,与TH方式相似,比特间隔或比特持续时间,即传输一个比特所用的时间是Tb=NsTs。

输出的波形显然是一个PAM波形。很容易知道,由于没有时移而且脉冲以规则的时间间隔出现,计算式(4-6)所示信号的PSD要比计算式(4-2)所示信号的PSD更容易。

上述方式的一种变形是使用PPM调制器代替PAM调制器,得到的信号可表示为:

(4-7)

注意到在式(4-7)中,由于码的伪随机特性,编码会起到白化频谱的作用。

4.2.2 PAM-DS-UWB 发射链路 其系统模型如图4-6所示.

SHAPE \* MERGEFORMAT

图4-6 PAM-DS-UWB 发射机系统模型

图4-6中的前两个模块分别表示二进制源和重复码编码器。第三个模块是在重复码编码器的输出端实现DS编码和二进制PAM调制。我们考虑伪随机DS码,分配给一般用户的是长度为NP的二进制码序列。最后一个模块是脉冲形成器[1]。

4.2.3 PAM-DS-UWB 仿真结果及其分析

图4- 7 由PAM-DS-UWB发射机产生的信号

图(4-7)显示了参数设置如下时所产生的UWB信号

以dBm为单位的平均发射功率Pow, 信号的抽样频率fc, 由二进制源产生的比特数numbits, 平均脉冲重复时间Ts(单位为秒),每个比特映射的脉冲数Ns, 码片时间Tc(秒), 跳时码的码元最大值Nh和周期Np,冲激响应持续时间Tm, 脉冲波形形成因子tau(秒), PPM时移dPPM(秒)。

Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9,

Ns=10, Np=10, Tm=0.5e-9,

tau=0.25e-9,

这个信号由两组脉冲序列组成,每组包含10个脉冲,每组映射信息源的一个比特。从图4-7中可以看出每二组的10个脉冲与第一组的10个脉冲在极性上是相反的。

图4-8 PAM-DS-UWB的幅度谱

由图4-8可以看出,幅度谱的包络具有基本脉冲的傅氏变换的形状,即高斯形状。且Np(信号每比特发射脉冲数)值越大,图形分布越宽,即幅度峰值越小。

4.3 OFDM调制技术

4.3.1 概述

多频带(MB)方式与本章前两节分析研究的IR原理不同。根据2002年,FCC公布的UWB定义,带宽超过500MHz的信号都是UWB信号。因此,按照FCC规定的频带范围3.1~10.6GHz,将此7.5 GHz的带宽分割成最小带宽为500MHz的若干个频带。为了尽量减小同窄带通信系统的相互干扰,UWB采用较小的功率,于是UWB信号对于窄带通信系统来说相当于热噪声,并不被窄带通信系统的接收机检测到,也可以避免特定频带上的非人为干扰[1]。

在每个子频带内可以使用不同的数据调制类型,并不一定要用IR方式,正确的频谱带宽可以通过合适的比特速率实现。应用最广泛的是众所周知的正交频分复用(OFDM)。

4.3.2 多频段OFDM-UWB信号产生

一个已调的OFDM信号由调制在不同载波频率 上的同个并行发射的信号组成。这些载波等间隔地位于频域上,其间隔为 。OFDM调制器输入的二进制序列每K比特编为一组,以产生具有N个符号的数据块{ },这里假定 是L个可能的取值中的一个,K=N1bL。最后,每个符号调制一个不同的载波。为了并行传输数据块的N个符号,不同的调制载波信号在频率上必须正交[8]。

所有调制器使用相同的矩形波,其持续时间为T:

(4-8)

如果符号 在星座图中的点用 表示,OFDM信号中有N个符号的数据块的表达式如下[1]:

(4-9)

而相应的复包络是

(4-10)

其中 ,S(t)是周期为T0的周期函数。

式(4-9)中OFDM信号的数字变换相当于传输式(4-10)中复数包络的抽样值,也就是说传输序列可表示如下:

(4-11)

tc是抽样周期。

仿真OFDM调制信号,考虑的是OFDM各个载波使用QPSK调制的情况。仿真整个发射链路,产生式(4-9)的信号。

4.3.3 OFDM仿真结果及其分析 要发射的总比特数numbits; 调制信号的中心频率fp; 抽样频率fc; 每个符号在其相应载波上的传输时间T0; 循环前缀的持续时间TP;保护间隔时间TG, 矩形脉冲响应的幅度为A, OFDM系统的子载波数N。

(1) numbits=8; fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;

TP=60.6e-9; TG=70.1e-9; A=1; N=4;

图4-9 OFDM-UWB信号

图4-10 OFDM-UWB幅度谱

图4-10中的幅度谱由子载波的幅度谱叠加而成。

(2)numbits=8; fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;

TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2;

图4-11 OFDM-UWB信号图

图4-11 OFDM-UWB信号幅度谱

对比以上两图,可以看出,在同样的时间里为了传输更多的符号,是以增加带宽为代价的,也就是增加子载波的数量。

4.4 总结

通过一系列的仿真,我们可以得出以下结论:PAM、PPM两种调制方法主要是为了进行信息数据符号对脉冲的调制,而信号中的伪随机TH码和DS码主要是为了产生信号的频谱,使信号的功率谱密度在采用伪随机码调制后变得更加平滑,不能干扰到其它已经存在的窄带系统[9]。

OFDM具有良好的抗多径干扰性能,通过频率的合理选择,能够同现存的窄带系统和开放频段的通信系统具有很好的共存性,同传统的超宽带系统相比有很大的优势[11]。

5 性能分析及应用前景

5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM)

脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。

PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。

脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。

当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。

5.2 OFDM调制

OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。

OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。

5.3 UWB的应用前景

超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。

相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。

利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。

利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。

超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。

结论

超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。

为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。

常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。

参考文献

[1]葛利嘉,朱林,袁晓芳,陈帮富,超宽带无线电基础,电子工业出版社,2005,1~110

[2]葛利嘉,曾凡鑫,刘郁林,岳光荣,超宽带无线通信,国防工业出版社,2005,76~107

[3]常远,UWB无线通信系统信号产生和调制技术的研究,哈尔滨工程大学优秀硕士论文,2006

[4]朱慧,苏锐,超宽带技术概述,信息技术,2006

[5]武海斌,超宽带无线通信技术的研究,无线电工程,2003

[6]徐征,UWB超宽带无线通信技术,中国电力教育2006年研究综述与论坛专刊,2006

[7]张新跃,沈树群,UWB超宽带无线通信技术及其发展前景,数据通信,2004

[8]张在琛,毕光国,超宽带无线通信技术及其应用,技术视点,2004

[9]牛?模?禾危??泶?尴咄ㄐ畔低车牡髦品绞窖芯浚?缱又柿浚?004

[10]邵怀宗,李玉柏,彭启琮,马永,时间脉冲位置调制的超宽带无线通信,系统工程与电子技术,2003

[11] Jeffrey H.Miller,”Why UWB? A Review of Ultrawideband Technology”, NETEX

第7篇:工业设计毕业论文范文

关键词:毕业设计(论文);质量;工科

中图分类号:G642?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)41-0272-02

一、引言

中国石油大学(华东)作为一所以工科为主的重点高校,其最重要的目标就是培养应用型本科人才。这不仅要宽专业、厚基础,还应该培养综合素质过硬,有较强实践及动手能力的优秀毕业生,这在很大程度上依赖于卓有成效的实践环节。本科毕业设计(论文)(简称毕业设计)是高校实现培养目标、培养大学生综合素质和综合能力的重要实践教学环节,是学生步入工作岗位前最重要的一次大练兵。可以说,毕业设计对于每一个毕业生而言具有承前启后的作用以及深远的影响。毕业设计质量的高低,将直接反映高校的教学水平和人才培养的质量,是评估高校办学质量和办学水平的重要依据[1]。尽管我校出台了毕业设计环节管理规定,但由于学生主观意识、教学客观条件和管理细节的实施等种种原因,毕业设计总是出现这样或那样的问题,质量亟待提高。如何有效提高本科毕业设计的质量是高校教师不可回避的重要任务。本文从作者教学实际体会出发,结合自身专业学生的实际情况,就如何有效提高工科专业毕业设计进行了研究和探讨。

二、目前毕业设计存在的问题

1.学生主观上对毕业设计重要性认识不够,缺乏主观能动性。他们认为毕业设计无关紧要,不需要考试,通过率高,往往以边玩边做的态度进行,甚至有的学生仅用最后一个月突击,还有的学生出去找工作或实习,这样就造成了毕业设计的质量不高。

2.实验完成质量有待提高。在毕业设计中,实验无疑是工科毕业设计的重要组成部分,但由于经费不足、实验器材短缺、实验场地过少和学生缺乏调研等原因,实验不能高质量地完成,这些都制约着毕业设计的开展。

3.毕业设计缺乏创新性,存在着相近课题间互相抄袭或对某些论文或教材引用过多的现象。虽然现在各大高校都开展了工作,但并没有从根本上解决雷同现象的发生。

4.存在教师指定课题现象,课题内容与本专业或学生就业方向距离较远,因此题目内容和选题方式有待改革。同时,个别专业教师指导学生人数过多,势必影响指导质量。

5.在论文内容上存在以下问题:引用部分过于冗长,而分析计算、设计或实验部分叙述偏少;不注重文献综述部分,查阅的文献过于陈旧,不是近几年发表的论文;参考文献的引用过于随意,在文中标注的位置混乱;图标不规范,排版不重视;中英文翻译质量不高,存在中国式英语,甚至用软件翻译的现象。

三、提高工科本科毕业设计(论文)的措施

1.对毕业设计题目进行严格审查。在选题之前应由各系开会进行研讨,保证各个指导教师之间题目不重复,同一教师的题目三年内不重复。题目应具有实用性、适中性、前沿性,有一定的深度和广度,但又不能过大过难,使学生通过综合运用所学的基础理论和专业知识能在规定的时间内得到充分的训练。在题目内容上,应符合本专业方向,多设置理论联系实际或解决工程问题的题目,以设计、实验和分析计算等为主要工作,培养学生严谨的工作作风、科学的思维方式、较强的动手能力以及独立分析问题和解决问题的能力。

2.毕业设计题目在设置上应因材施教、因地制宜。在题目确定方面,采取教师和学生互选方式,指导教师应设置多种题目,学生根据自己的意愿来选择合适的题目[2]。我系毕业生的去向主要有以下几个方面:中石油、中石化或中海油等与所学专业相关领域;非石油行业与所学专业相关领域;读研继续深造;非本专业领域。例如:对于签约石油行业的同学,可以选择与解决油田或炼化企业实际问题的相关题目;继续读研的同学可以选择基础理论和基础研究的课题,培养他们的科研和创新能力。未来工作需要用到各种计算软件的同学可选择用软件分析、计算或模拟等课题。只有让学生真实感受到毕业设计对其未来职业生涯的帮助,才能使学生自觉地、积极主动地参与到毕业设计中去。总之,把毕业设计和学生未来发展相结合可以增加学生兴趣以及对毕业设计的重视程度。

3.积极调动学生的积极性和参与性,采取产学研相结合的方式。实验是工科专业毕业设计的主要环节之一,但由于毕业设计经费投入有限,实验材料和实验仪器缺乏,使实验不能充分进行。因为我校很多专业教师都承担着中石油、中海油或中石化等行业的科研任务,针对以上问题,将指导教师科研课题的一部分作为论文内容,使学生加入到指导教师的课题研究中来,利用科研经费补充毕业设计经费的不足[3]。这样学生可以帮助老师完成部分课题内容,同也时增加了学生去企业调研或观摩的机会,增加了他们的参与性与实践性。或是将学科竞赛的题目联系到毕业设计之中,比如我校开展的节能减排竞赛和学校自主创新科研计划项目等,对于立项的同学,学校会拿出专项基金进行支持,让获得立项的同学在毕业设计之前就进入实验室,利用充裕的时间更好地完成课题。总之,通过这些产学研相结合的方法,使他们有更多的机会参与到实践中去,有更好的实验条件完成毕业设计,以此来提高学生的兴趣,也有助于培养学生创新能力,降低毕业论文抄袭的发生。

4.加强指导教师队伍建设,严把论文质量关,重视论文细节。通过引进和培训来加快教师队伍建设,提高师生配比,减少教师指导学生的人数,这是毕业设计质量的重要保证[4]。可以根据职称的高低来确定指导的人数,对于高职称并带有研究生的老师,可以增加指导人数,让研究生辅助老师指导学生,这样既可以巩固研究生的专业知识,又可以缓解个别专业指导教师不足的问题。严把论文质量方面,除了对论文整体进行把握外,在细节上要做到文献综述可以把握最新学科动态、中英文翻译通顺标准、图表的绘制符合规范、论文撰写和排版符合学校要求、参考文献标注准确。培养学生严谨求实的学习态度,让学生知道做学问是一项严谨和严肃的事业,这也是毕业设计的宗旨之一。

5.加强对毕业设计过程的管理,对考核制度进行细化。以往的毕业设计成绩,主要是答辩成绩加上论文成绩,所以学生只注重最终结果而忽略毕业设计过程和细节,这样会使学生毕业设计不认真,快交论文前临时突击。因此,将毕业设计总成绩细化具有必要性。首先增加文献查阅成绩,以培养学生查阅文献能力和关注中外研究进展的态度;增加中英文互译成绩,提高学生科技英语翻译和阅读水平;增加平时成绩,指导教师应确保与学生的见面次数,定期检查学生的完成情况,将请假次数和天数以及不同阶段的完成情况作为平时成绩记录。这样多方面考察学生,可以使学生对毕业设计各个环节都加以重视,大大减少请假离校、临时突击等情况的发生。同时,降低毕业设计一次通过率,让完成不理想的学生进行二次答辩,提高学生对毕业设计的重视。

毕业设计是高校培养大学生综合素质和综合能力的重要实践教学环节,是整个本科阶段专业知识和所学技能最好的深化和提高,是学生步入社会前最重要的一次综合训练,也是教育部对高校本科教学质量的重要评价标准。本文在分析目前我校工科毕业设计存在问题的基础上,提出了从题目的审查、题目的确定、产学研相结合、注重论文细节和细化考核制度等方面进行改进的建议,这势必对提高工科本科毕业设计质量有较大的促进作用。

参考文献:

[1]叶刚.关于提高本科毕业设计质量的思考[J].考试周刊,2009,(30):205-206.

[2]赵丽新,常向东,何浩,等.油气储运专业本科毕业设计(论文)质量全过程监控体系研究及实践[J].化工高等教育,2012,(5):64-67.

[3]陶专.提高地质学专业本科毕业设计(论文)质量的探索[J].中国科教创新导刊,2012,(13):43-45.

第8篇:工业设计毕业论文范文

关键词: 湖南省高校 生物工程专业 本科毕业论文(设计) 改进建议

为了促进高等学校加强教学管理,重视毕业论文(设计)指导,提高教学质量,湖南省教育厅高等教育处2010年底组织了对全省普通高校2010届本科毕业生毕业论文(设计)的抽查工作,抽查对象包括来自湖南省19所高校(含二级学院)的普通全日制生物工程专业。我作为评审专家之一,参加了这次毕业论文(设计)的抽查工作。从各高校提交的10名学生的毕业论文(设计)原件和反映教师对论文写作的指导及评阅、评分等情况的相关材料,以及学校关于毕业论文(设计)教学环节的相关规定等各方面总体来看,各高校对学生的毕业环节工作非常重视,对毕业论文(设计)都制定了较为完整的工作手册或规范要求,毕业生文档材料齐全,成绩评定基本合理;部分学校还有详细的指导老师指导记录;有的学校除毕业论文正式稿以外,还留有教师批改痕迹的修改稿;有的学校还备有学生毕业论文(设计)的光盘电子稿;中南大学的送检材料中甚至有英文撰写的毕业论文,等等。但是,通过抽查也发现了一些在今后工作中需要认真加以解决的问题,对此我进行了一定的总结,并且提出了一些改进建议,供同行参考。

1?郾湖南省高校生物工程专业本科毕业论文(设计)文档中存在的主要问题

1.1毕业论文(设计)的选题方面

生物工程专业隶属工科办学专业,属于以工为主、以理为辅、工理管结合的复合型专业,培养掌握现代生物学和生物技术基本科学原理、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,能在生物技术与工程领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。因此,学校应该安排一定比例的生物工程专业学生开展毕业设计工作,然而,在检查中我们发现19所学校中仅有中南大学等3所提交的材料中显示有进行毕业设计的学生。同时,生物工程专业在办学的学科定位上,应该既有别于生物科学专业,又不同于生物技术专业。然而,在提交的毕业论文中,我们发现部分地方院校存在对上述3个专业定位认识不清的现象,论文选题除了存在过于简单的一般性问题以外,甚至存在脱离生物工程专业培养要求的原则性问题,例如某校学生的毕业论文内容竟然是教学实验室保存的蛙类标本的比较研究,又如某校学生的毕业论文内容是关于该校学生膳食结构的问卷调查分析,等等。

1.2指导老师对毕业论文(设计)指导工作方面

上述毕业论文选题方面存在的一些问题与指导老师的素质及工作态度有着直接的关系。指导老师应当在学生开展毕业环节工作的整个过程中都对学生起到重要的引导和教育作用。一些地方院校教师由于承担的各类科研项目少,科研和教学经费不足,再加上招生规模大,未能做到一人一题,某高校甚至出现了同一名教师指导的三名学生同题的现象,更为恶劣的是三名学生论文中仅有的一张凝胶电泳实验结果图也是相同的。指导老师对学生毕业论文(设计)的指导不仅仅体现在选题方面,还体现在对学生开展毕业论文(设计)工作的全程监控方面。尽管有些学校非常重视学生毕业环节的质量监控,专门绘制了教师指导学生的记录表格,要求教师对于每次的指导情况进行包括时间、地点、内容等方面的详细记录,但是,从材料中我们也发现存在少数教师在毕业论文(设计)前期和中期对学生无指导、在毕业答辩前突击多次指导的现象,实际上没有实现对学生毕业环节全程指导和监控。

1.3学生毕业论文(设计)的质量方面

学生毕业论文(设计)的质量,是本次抽查的重点之一。学生是做好毕业论文(设计)工作的主体,因此学生对待毕业环节的态度是影响毕业设计(论文)质量的决定性因素。虽然各高校对于毕业设计(论文)的内容及规范都有具体要求,但是在抽查的毕业论文(设计)材料中仍然存在一些不合学校规范的地方,除了前面提到的论文选题不恰当以外,还有论文中研究背景介绍(即综述部分)篇幅大而正文部分篇幅小、内容空洞、存在东拼西凑的现象、论文字数未能达到学校规定的要求、设计图纸绘制及标注不规范等问题。

1.4毕业论文(设计)的成绩评定方面

毕业论文(设计)答辩与成绩评定是毕业论文(设计)工作的一个重要环节,各院校均制定了一套评定标准,并且大多数院校都实行指导老师评阅、评阅老师审阅和论文(设计)答辩三重打分评定,一般采用五级记分制(优、良、中、及格和不及格),成绩要求呈正态分布,优秀比例一般控制在10%―15%。但是,在抽查中我们发现各高校评分普遍存在偏高的现象。另外,在评语撰写方面,许多学校的评语均采用通用性语句对学生毕业论文(设计)完成过程、论文撰写质量及答辩效果等方面进行描述,如该生实验工作积极主动、论文书写规范、答辩中回答问题思路清晰等,缺乏对学生具体工作的个性化评价。

2?郾改进毕业论文(设计)工作的建议

2.1加强毕业论文(设计)的选题工作

选题是开展本科毕业设计(论文)工作的第一个重要环节。原则上,选题应避免过大或过小、过易或过难。学生进入毕业环节前,各院校应根据生物工程专业人才培养的要求、教学实验室规模及师资队伍情况,确定分别开展毕业论文和毕业设计的学生人数,公开征集专业教师甚至学生自己的论文(设计)题目并进行认真审查和可行性分析。然后将获得批准的题目及相关指导老师情况向学生公布,让学生根据自己将来的发展方向选择要做的题目及相关指导老师,并在师生双向选择的基础上进行适当微调。这样既可以避免选题不符合生物工程专业培养目标的情况发生,又可以兼顾学生的兴趣和志向,保证毕业设计(论文)后续工作的顺利开展。

2.2加强指导老师队伍的建设

指导老师在本科毕业论文(设计)工作中的作用是多方面的,其中包括选题和拟定毕业设计任务书、对学生开展毕业论文(设计)工作进行指导和监督、对学生撰写的毕业论文(设计)材料进行修改及成绩评定等,因此,对指导老师的综合素质要求是比较高的。指导老师对学生毕业论文(设计)质量的影响存在主客观因素。客观因素是部分院校的生物工程专业师资队伍结构不合理,缺乏具有工程方面知识背景的教师,造成无法开展毕业设计,只能开展毕业论文工作。主观因素则是有些指导老师对本科毕业论文(设计)不够重视,认为在短短几个月时间里学生做不出什么成果,不愿意花费精力对本科生进行认真指导。因此,各院校一方面应当根据自身师资队伍结构现状,适当引进能够指导毕业设计的工程技术人才,适应生物工程专业本科生的培养要求,另一方面应当强化制度管理,明确指导老师的职责,杜绝毕业环节教学事故的发生,同时制定适当的奖励措施,调动指导老师的积极性。

2.3引导学生正确对待毕业论文(设计)工作

毕业论文(设计)一般都安排在大学四年的最后一个学期,不仅时间较短,而且往往受到学生考研复试、求职应聘等诸多因素的影响。从抽查的结果来看,大多数学生都能以端正的学习态度对待毕业论文(设计)工作,但也有一定数量的学生对毕业论文(设计)不够重视或不太负责任。指导老师应当加强对学生的教育和引导,提高学生对于毕业论文(设计)的主观能动性,使他们意识到本科毕业论文(设计)可能是他们当中的大多数人走上工作岗位前最后一项标志性作业,也是对自己四年所学知识进行总结和提高的一次难得机会。另外,还应当鼓励学生到生物工程相关企业或者科研院所完成毕业论文(设计)工作,通过真题真做,促进学生学以致用,增强他们的事业心和成就感,同时也为学生开辟就业的绿色通道。

2.4完善成绩评定机制

毕业论文(设计)的成绩评定应当做到全面、客观、公开和公正,一般应由以下三部分组成,即指导老师从学生开展毕业工作中的表现等方面给予的考核成绩,论文(设计)评阅教师从学生的毕业论文(设计)材料的撰写质量方面给予的书面材料成绩,以及答辩委员会教师对学生毕业现场答辩表现给予的打分成绩。只有这样,才能从众多毕业论文(设计)中评定出真正优秀的代表作品,在使应届毕业生心悦诚服的同时,对于下一届毕业生以积极的态度面对即将到来的毕业环节也有辐射示范作用。另外,教师在撰写评审意见时应当注意:既然学生的毕业论文(设计)是一人一题,毕业答辩时回答的问题也各有不同,对学生的评语当然应该具有针对性,切忌使用过多俗话、套话等没有实质性内容的通用性语句,这也是对学生历经数月完成毕业论文(设计)工作的一种尊重与肯定。

3?郾结语

湖南省许多高校的生物工程专业属于新办专业,都处于积累办学经验的起步阶段,正因如此,湖南省教育厅高等教育处选择了生物工程专业作为2010年的重点抽查对象,对毕业论文(设计)开展了抽查工作。虽然评审专家的评审意见已由省教育厅高等教育处反馈给了各高校,但我觉得毕业环节当中发现的这些问题可能具有普遍性,因此将参加抽查工作的心得体会撰写成文,供国内其他兄弟院校生物工程专业的教学同行参考,希望共同促进我国生物工程专业人才培养质量的提高,满足新时期的生物工程产业对人才的需求。

参考文献:

[1]潘勋,周海梦.生物工程专业的办学现状与建议[J].高等工程教育研究,2003,(2):27-29.

[2]杨宇,柳建设,周洪波等.生物工程新专业建设的思考与实践[J].考试周刊,2007,14:8-9.

[3]惠明.高校毕业论文教学中存在的问题及分析――以河南工业大学生物工程专业为例[J].河南工业大学学报(社会科学版),2009,5,(3):147-149.

第9篇:工业设计毕业论文范文

关键词:毕业设计(论文);指导;因材施教

内蒙古科技大学坐落在“草原钢城”包头,1956年建校,1960年更名为包头钢铁学院,隶属原冶金工业部,1998年划归内蒙古自治区管理,2003 年更名为内蒙古科技大学。它定位于一所教学研究型普通高等学校,以冶金工程、材料工程、矿业工程等优势学科为依托,形成以工科为主,建设在冶金、材料、矿业、机电、建筑、能源等领域具有优势的学科专业体系,培养“上手快、留得住、后劲足”,具有实践能力、创新意识和创业精神的高级应用型专门人才[1]。

我校材料成型与控制工程系始创于建校伊始的1956年,由轧钢这个具有相当长历史的老专业发展和演变而来,专业改造后在名义上这一老专业方向不存在了,但新专业传承了轧钢这一老专业的特点与内涵。本专业是我校传统的优势学科,1996年获得材料加工工程硕士学位授予权,2004年获得材料工程领域工程硕士授予权,目前是材料科学与工程博士学位支撑点建设学科。1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时,设立了材料成形与控制工程这样一个新的本科专业,从该专业在我校的演变历史可以看出其专业范围重点还是传统的轧钢专业,以侧重于为钢铁工业培养专业技术人才为主要目的,毕业生的去向也主要集中在钢铁企业[2]。

一、当前毕业设计(论文)中存在的主要问题

(一)设计(论文)的命题

命题是毕业设计(论文)的起航点,立题不当,可能会使整个毕业设计的创新性和目的性黯然失色[3]。实际毕业设计(论文)中选题不当常有发生,其原因各异。

有些命题过于陈旧,这尤其体现在毕业设计的命题上。按照我校本专业的传统,毕业设计主要是针对钢铁企业轧钢厂的生产车间进行设计。随着我国的钢铁工业近10年来迅猛发展,发生了天翻地覆的变化,新的装备和控制手段被大量的应用到现代化的钢铁生产线上,产品结构发生的更本的变化,很多传统的观点和思维被打破[4]。在这种背景下,部分命题仍然按照10年以前的标准来制定,就显得有些更不上时代,不仅如此,还会造成学生可能存在抄袭现象,影响了对学生的锻炼效果。

青年教师不能很好的把握毕业设计(论文)题目难度,这一点在笔者身上显得尤为突出。笔者在博士毕业后,第一次指导学生做毕业设计(论文),在给部分学生制定毕业论文题目时,没有考虑到学生本身的知识结构的局限,题目超出了学生所能承受的范围,在完成毕业论文的过程中遇到了很多问题,影响了毕业论文的顺利进行。

(二)学生投入不足

1、就业对学生毕业设计(论文)投入的影响。就业对学生毕业设计投入的影响是本专业近期才出现的问题,是一个新问题。鉴于我校本专业毕业生拥有较强的专业性,在2008年以前我国钢铁工业迅速发展期间,本专业大四学生一般在秋季学期就找到了相应的工作。然而近3年来,随着钢铁工业整体的不景气,我校本专业学生的就业形势也受到不少影响,很多学生在大四的春季学期即进行毕业设计的学期还没有能够确定工作,尤其是女生。由于存在就业的压力,迫使学生将更多的精力放在联系工作之上,真正投入到毕业设计中的精力和时间有限,毕业设计时心不在焉,出现懈怠情绪。笔者所带的学生中就存在这种现象,在整个期间,主要的精力放在联系工作上,对整个毕业设计进程影响严重。

2、考研对毕业设计投入的影响。近些年来,随着就业压力的增加,为了缓解这种压力不少学生选择考研,一般初试成绩约在3月份出来,那些过了初试需要准备复试的学生,在此期间难以全心去做毕业设计,这种状态一般会持续到5月中旬,在研究生入取基本结束后,这部分学生才可能完全集中精力去准备毕业设计。

此外还有一部分学生是那种本身学习成绩较差,在最后一学期不仅有就业压力而且更重要的是还要疲于应付各种挂科的清考。这一类的学生本身基础比较差,在理论学习阶段就养成了对学习不认真、得过且过的习惯,在就业和清考双重压力之下,只能有很少的精力投入到毕业设计中。这类学生在笔者所带的学生中也存在,也是另笔者最头疼的学生。

3、学生投入不足,也有部分原因是学生对毕业设计(论文)的重要性认识不够。部分同学对研究题目认识不足,准备不充分,设计过程往往流于形式,其表现往往是应付了事。这是一种普遍的心态,具有普遍性。

二、相关问题的改进

(一)完善命题

命题是指导教师的最重大的任务,为了保证质量,在命题是笔者认为需要在以下几个方面把关:首先从专业培养目标出发,设计的内容应与本行业最新的发展趋势密切相关,这需要指导教师密切关注当下国内外钢铁工业的发展趋势;其次设计(论文)题目难度应适中,尤其是青年教师需要尽量避免这种现象的出现,针对青年教师容易出现这样的问题,个人认为系主任要对青年教师制定的题目进行审核,对研究和设计的内容进行把关,以确保学生能够运用所学知识和现有条件在规定的时间内完成毕业设计;最后,还需保证题目的多样性,不仅要保证学生1人1题,更重要的是要避免题目重复出现。

(二)因材施教

学生经过大学四年的学习,个体存在很大的差异,且新时期的学生每个人所追求的目标亦不相同,自身想法很多,因此在面对毕业设计时,学生心中所想也不尽相同,当然最终的基本目的还是一致的即能够完成毕业设计,顺利毕业。

鉴于不同学生各自拥有不同客观条件和自身追求,因此作为指导教师在面对学生是不能采用一刀切的方式进行指导,而是需要客观的面对学生所固有的个体差异,因材施教,以确保每个学生都能完成毕业设计,顺利毕业。

为此作为指导教师,首先应该主动了解学生的基本情况。在初见学生的时候,明确学生的就业情况,是否签约,签约的意向以及将来拟从事工作的类型;了解学基础课的学习成绩,是否存在补考和最后的清考;学生的考研状况,报考的学校和专业。

其次在明确学生的相关背景之后,充分考虑到学生的个体化差异,为不同学生量身定做其毕业设计或论文的内容。具体的指导思想是重点培养对本学科有兴趣的学生且精力足够,将来要从事钢铁工业生产或者研究领域的学生,按照评优的标准去要求这些学生,激发这类学生的潜力,这类学生以做毕业论文为主,提前培养他们运用所学知识解决问题的能力,让他们能够学以致用;对于需要找工作,且将来乐于从事钢铁工业的学生要重点帮扶,这类学生以做毕业设计为主,我校本专业的毕业设计以轧钢车间设计为主,整体套路成熟,但是缺乏创新性。让这类学生做毕业设计可以让学生了解轧钢生产基本流程,设备状况,了解车间设计的目的和意义,对将来熟悉工作环境打下一个良好的基础。对于能力有限(主要是那些基础课程成绩很差,还需要参加补考和清考的学生),则需要重点照顾,适当降低对他们的要求,让需要补考的学生有足够的时间去准备补考,同时指导教师要花更多的时间去跟踪指导他们的设计,以避免学生过于放松设计;对于那些完全无意于从事本专业的学生,则不能再专业方面对他们施加过大的压力,因为学生已经对本专业的学习没有兴趣也就没有做好毕业设计的动力,对于这样子的学生,个人认为应该尽量的帮助他们完成最基本的毕业设计内容,确保顺利毕业。

(三)严格纪律

当然,对待不同的背景的学生采用不同的指导思想,并不是说放松对学生的要求。严格纪律仍然是不可或缺的,是毕业设计能够顺利完成是一个重要保障。

指导教师在充分考虑学生个体差异情况下制定研究和设计内容后,在毕业设计的开始就要明确毕业设计的纪律,以严格的出勤、过程监控、结果检查、毕业答辩规章制度以及考核办法,使学生认识和重视毕业设计,端正毕业设计态度,认真完成毕业设计。

此外,认真做好毕业设计的教育、动员和宣传工作,使学生充分重视毕业设计在教学中的重要地位,亦是不可缺少的过程。

三、总结

综上所述,本科毕业设计工作是高等学校人才培养的重要环节,在面对新的环境下出现的系列问题,指导教师一方面需要加强在命题科学性,前瞻性以及合理性方面的探索,另一方面要充分考虑学生自身的背景以及兴趣爱好,在指导学生时因材施教,充分发挥每个学生的积极性,并辅之以严格的纪律,使学生顺利完成毕业设计,提高能力,为将来的工作和进一步深造打下坚实的基础。

参考文献:

[1]李保卫.内蒙古科技大学本科教学水平评估自评报告[j].包头:内蒙古科技大学,2008.

[2]李振亮,陈林,包喜荣,郭瑞华,刘永珍.材料成型控制工程基础课程建设与教学改革探索[j].中国冶金教育,2009,(2):30-33.