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1发挥航空、航天、民航“三航”特色优势
立足江苏,积极实施民,整合资源,加速形成学校向产业技术转移的有效机制南京航空航天大学是具有良好军工技术基础的综合性研究大学,研发了一大批运用于国防的高新技术和科技成果,这些科技成果在民用市场同样有着巨大的发展潜力。因此,发挥国防特色,积极推进军工技术向民用市场转移,势在必行。针对国民经济和江苏省发展,中心加强引导军用技术与民用市场的融合,使国防科技在服务军工科研和生产的同时,为地方经济和发展做出突出贡献,赋予学校科技工作新的增长点。有效形成了军民融合、军民互相促进的良好局面。例如,在民用航空发展需求方面,中心重点在通用航空设计制造、航空规划与交通管理、民营运营与空港经济、飞机运行与安全保障、民航培训与先进训练等方面加快推进技术转移和辐射,先后为镇江新区、扬州新区、南京江宁区等地方政府开展航空产业和空港经济规划,与南京禄口国际机场、无锡苏南国际机场、杭州萧山国际机场、上海机场集团公司等20余家省内外机场,中国南方航空集团公司、中国民用航空局华东管理局等航空公司和空管部门,江苏航空产业集团、中国电子科技集团公司第二十八研究所、中国商用飞机公司等科研院所和大型企业建立产学研合作关系,推动我校特色“三航”技术在相关领域迅速应用和转化。
2参与行业共性、关键性技术的研究
积极与地方政府、企事业单位共建合作平台,开展产学研合作,服务地方经济发展中心以国家重点发展的主导产业为抓手,充分利用学校人才、特色优势学科和最新科技成果的优势,积极融入区域创新体系的建设,加强与各级地方政府和企业构建合作平台,走政产学研合作之道路。同时,企业单纯依靠内部技术创新活动实现技术创新能力提高越来越难,需要与外部知识源的合作,因此,校地合作、校企合作已成为地方经济快速发展、企业提高技术创新能力的有效途径。中心先后与南京六合区、张家港、连云港、萧山、武义等19个省内外城市共建南航国家级技术转移中心分中心,同时在高端装备制造、新能源、新材料等领域与政府以及企事业单位建立研究院、研发基地、工程中心、联合实验室等36个技术创新平台。这些平台的建立,大大加快了学校最新科技成果向地方转移,促进了当地经济及企业的快速发展。中心依托我校在航空航天民航等领域的国家重点学科、国家优势学科创新平台、国家重点实验室等科技创新平台,围绕国家和区域产业需求,积极参与行业共性、关键性技术研究,促进科技创新成果的转化,显著提升相关行业的发展水平。例如,在江苏省重点发展的新能源产业领域中,中心以我校作为首席单位承担的三项国家“973”项目为基础,整合学校在力学、电子信息和机械自动化等学科方面的科研成果及人才团队,与无锡市展开了全面合作,将“973”项目、国防预研项目等研究的创新成果成功应用到无锡的风电产业,开发出了全球首创的MW级竹质复合材料风力机叶片,共建无锡市风电设计研究院、南航无锡研究院等创新平台16个,有效推动了无锡市在装备制造、新能源等优势战略新兴产业的发展。
3以企业需求为导向
加速科技人员服务企业长效机制建立,有效推进学校最新科技成果转化成社会生产力科技人员服务企业为我校、地方企业、科技人员等搭建了交流合作平台,推动我校最新科技成果迅速向企业集聚,对帮助企业攻克技术难题、提升企业技术创新能力和竞争力、促进先进适用技术向现实生产力转化、促进地方经济发展等方面起着至关重要的作用,也是我校技术转移中心的职责所在。一方面主动贴近企业,挖掘企业技术需求,积极构建企业、中心数据共享平台(南京航空航天大学技术转移中心网站),主动联合企业开展技术开发、技术咨询、成果转化等多形式、多层次的合作,积极推荐教授、博士柔性进企业,直接参与企业技术创新工作,有效开展科技人员为企业服务。另一方面完善制度、规划激励措施,制定各类学科及技术团队的产学研合作策略,实现重点(特色)学科服务重点产业,不断提升中心综合服务能力。同时,中心着力建设打造科技人员服务企业的技术转移人才体系,多次组织涵盖科研老师、学院科研秘书、技术经纪人及中心管理团队等技术转移各个层面人员的技术转移业务培训,打造一支专业水平高、视野开阔的创新型科技人员服务团队,为服务企业工作打下坚实基础,不断强化和提升中心服务人员在市场经济条件下的综合服务能力。
二小结
【关键词】超塑成形;扩散连接;原理;航空航天
0 引言
随着科学技术的进步,飞行器的性能越来越高,对结构件的各项要求也越来越高,采用传统的铆接、焊接方式制造的装配件已不能满足总体的需要。20世纪70年代问世的超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB),能够大幅减轻结构件重量,降低成本,具有较高的强度和刚性,并且通过减少零件和连接环节提高系统的可靠性,从而广泛应用于航空航天领域。本文主要介绍了超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)的原理、特点以及在航空航天领域的应用。
1 超塑成形/扩散连接技术原理
1.1 超塑成形/扩散连接的概念
1.1.1 超塑性(SPF)
超塑性通常是指材料在拉伸条件下表现出异常高的延伸率也不产生缩颈与断裂现象。当延伸率大于100%时,即可称为超塑性。按照实现超塑性的条件和变形特点的不同,目前一般将超塑性分为以下几类:组织超塑性、相变超塑性和其他超塑性。实际生产中应用最广泛的是组织超塑性。获取这种超塑性一般要求材料具有均匀、细小的等轴晶粒和较好的热稳定性。
1.1.2 扩散连接(DB)
扩散连接是把2个或2个以上的固相材料(包括中间层材料)紧压在一起,置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下温度,对其施加压力使连接界面微观凸凹不平处产生微观塑性变形达到紧密接触,再经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连接方法。通常把扩散连接分为3个阶段(见图1):第一阶段为塑性变形使连接界面接触。在金属紧密接触后,原子开始相互扩散并交换电子,形成金属键连接。第二阶段为扩散、界面迁移和孔洞消失。连接界面的晶粒生长或再结晶以及晶界迁移,使金属键连接变成牢固的冶金连接。最后阶段为界面和孔洞消失。在这一阶段中主要是体积扩散,速度比较慢,通常需要几十分钟到几十小时才能使晶粒穿过界面生长,原始界面完全消失。
1.1.3 超塑成形/扩散连接(SPF/DB)
SPF/DB是一种把超塑成形与扩散连接相结合用于制造高精度大形零件的近无余量加工方法。当材料的超塑成形温度与该材料的扩散连接温度相近时,可以在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接2道工序,从而制造出局部加强或整体加强的结构件以及构形复杂的整体结构件。如钛合金的超塑成形温度为850~970℃,扩散连接温度为870~1280℃,由于在超塑成形温度下也可进行扩散连接,因此有可能把这2种工艺结合,在1次加热、加压过程中完成超塑成形和扩散连接2道工序。这种只需1次加热、加压过程的SPF/DB工艺常见于板料的吹胀成形和扩散连接。体积成形(如超塑性模锻)与扩散连接相结合的SPF/DB工艺往往需要将超塑成形和扩散连接分开进行,先超塑成形后再扩散连接或者先扩散连接后再超塑成形,视具体工艺情况而定。
1.2 超塑成形/扩散连接的技术原理
超塑成形工艺按成形介质可分为气压成形、液压成形、无模成形、无模拉拔;按原始坯料形式可以分为体积成形、板材成形、管材成形、杯突成形等等。其中,在航空航天领域中,应用最为广泛的超塑成形方法是板材气压成形,也称吹塑成形。吹塑成形是一种用低能、低压获得大变形量的板料成形技术。通过设计制造专用模具,在模具与板料中间形成一个封闭的压力空间,板料被加热到超塑性温度后,在气体作用下,坯料产生超塑性变形,逐渐向模具形面靠近,直至同模具完全贴合形成预定形状。具备超塑性的材料包括钛合金、铝合金、镁合金、高温合金、锌铝合金、铝锂合金等。目前超塑成形技术最广泛的应用是与扩散连接技术组合而成的超塑成形/扩散连接组合工艺技术(SPF/DB),利用金属材料在一个温度区间内兼具超塑性与扩散连接性的特点,一次成形出带有空间夹层结构的整体构件。按照成形构件初始毛坯数量不同可以分为单层、两层、三层及四层结构形式(见图2)。
用于SPF/DB组合工艺的扩散连接方法主要有三种:小变形固态扩散连接、过渡液相扩散连接和大变形/有限扩散连接。在扩散连接过程中应采用惰性保护气体或真空,以防止氧化层的形成和生长。对于常使用的钛合金而言,超塑成形和扩散连接技术条件和工艺参数具有兼容性,因此有可能在构件研制中把两种工艺组合在一个温度循环中,同时实现成形和连接。在采用SPF/DB组合工艺进行多层结构的生产中,可以先扩散连接后超塑成形(DB/SPF),也可以先超塑成形后扩散连接(SPF/DB)。
DB/SPF工艺过程中,构件的芯板结构由板面的止焊剂图案而定,构件生产可在一次加热循环中完成,也可分为两道工序。一道工序的特点是零件在生产过程中无需开模。两道工序则有以下优点:扩散连接可用气压或机械压力,也可选用其他连接技术;超塑成形前可对扩散连接质量进行检测;扩散连接和超塑成形的温度可各自优化,气压更易控制;可同时连接几个部件,提高加工经济性。
SPF/DB工艺过程中,首先根据构件加强要求形式涂止焊剂或焊接,然后外层板和芯板沿周边扩散连接并气压成形,最后在超塑温度和压力条件下,完成芯板之间以及芯板和外层板之间的扩散连接。该工艺的主要问题是辅助扩散连接比主要扩散连接困难,扩散连接只能靠气压提供压力,另外,氩气中的杂质和经过超塑成形后脱落的止焊剂容易导致扩散连接连接质量下降。
2 超塑成形/扩散连接的优缺点
超塑成形/扩散连接技术的优点:
1)可以使以往由许多零件经机械连接或焊接组装在一起的大构件成形为大型整体结构件,极大的减少了零件和工装数量,缩短了制造周期,降低了制造成本;
2)可以为设计人员提供更大的自由度,设计出更合理的结构,进一步提高结构承载效率,减轻结构件质量;
3)采用这种技术制造的结构件整体性好,材料在扩散连接后的界面完全消失,使整个结构成为一个整体,极大的提高了结构的抗疲劳和抗腐蚀特性;
4)材料在超塑成形过程中可承受很大的变形而不破裂,所以可成形很复杂的结构件,这是用常规的冷成形方法根本做不到或需多次成形方能实现的。
超塑成形/扩散连接除了具有以上优点,同时也存在以下的几点不足:
1)对零件待焊表面的制备和装配的要求较高;
2)焊接热循环时间长,生产率低。在某些情况下会产生一些副作用,例如母材晶粒可能过度长大;
3)设备一次性投资较大,而且焊接工件的尺寸受到设备的限制;
4)对焊缝的质量尚无可靠的无损检测手段。
3 超塑成形/扩散连接技术的研究方向
超塑成形/扩散连接技术虽然已进入工程应用阶段,并已展示出巨大的技术经济效益,但钛合金超塑性应用领域仍以航空航天等军工业为主,与其他新兴技术一样,仍然需要不断开发其在其他工业领域中的应用。近年来,国内外超塑成形/扩散连接研究发展趋势主要由以下几个方面。
3.1 超塑成形结构要素研究
主要针对超塑成形技术中存在的两个主要问题,即压力-时间加载曲线和实际最小厚度预测进行研究。利用塑形力学和超塑性力学的基本原理对载荷、应力、应变、时间和应变速率等进行分析,并通过五种结构要素进行验证和修正,通过理论曲线与试验结果相比较,为SPF技术提供了一定的理论依据和合理的压力-时间加载曲线设计方法。
3.2 典型构件制造技术研究
主要针对飞机结构的几种结构形式,研究其高温、高温密封;进气方法;脱模工艺;曲线毛坯制备方法;典型构件的制造方法及工艺流程、工艺参数的选用;隔离剂图形的设计制备等。这些制造方法的研究,能够为典型构件的研制提供一整套可选用的方法,并为设计部门提供了重要的设计依据。
3.3 超塑成形/扩散连接前后材料的力学性能变化研究
主要包括常温性能、高温强度、疲劳性能等。为设计部门提供重要承力构件的设计依据,并通过此研究向材料生产厂家提出合理的订货技术要求,为在我国制定生产超塑成形专用材料的正式标准提供有价值的参考。经过超塑成形/扩散连接热循环后的板材,由于晶粒长大及氢氧含量变化和材料表面状态变化等原因,使其力学性能发生变化。因此,在工艺过程中严格控制加热温度、时间,合理的设计加载曲线,采取必要的表面保护措施是非常重要的。
3.4 超塑性材料研究
增加超塑性材料品种,开发现有材料的超塑性。如Ti基复合材料、金属间化合物等材料超塑性的开发;纳米材料超塑性的实用化研究和高应变速率超塑性合金的研究。
4 超塑成形/扩散连接技术在航空航天上的应用
从20世纪60年代开始,受到先进飞行器的刺激和推动,国外航空工业率先开展超塑成形技术研究。70年代早期,美国洛克威尔公司首先将超塑成形技术应用机结构件制造中,使钛合金制造工艺发生了技术变革。随后,欧美将钛合金SPF、SPF/DB技术列为重点研究项目,促使超塑成形整体结构在飞机、发动机、导弹、卫星、舰艇等工业领域的应用不断扩大,显示出旺盛的生命力,在已获得的工程应用领域内产生了巨大的技术经济效益:F-15E后机身结构采用SPF/DB整体结构后,减少了726个零部,并取消了10000多个紧固件;联合战斗机(JSF)的后缘襟翼和副翼、F-22后机身隔热板等重要结构均采用了钛合金超塑性成形/扩散连接的整体结构。
在民用飞机结构制造方面,据统计:飞机结构重量中8%-10%以上的结构可以采用超塑成形整体结构。这些应用包括稳定性设计结构(肋、梁、框架、承压支柱)、复杂的多板式部件(壁板、固定托架和支撑架)、复杂壳体(管道、箱体、容器)气动面、检修口盖/舱门、发动机舱部件、发动机转子零件、热空气管道以及装饰壁板和生活设施等。欧洲空中客车公司的A310、A320、A330/340制造中,采用超塑成形/扩散连接的钛合金两层超塑整体结构替代铝合金铆接结构后,取得了减重46%的效果;波音777发动机气动舱门采用了两层超塑整体结构,用以替代原来的焊接结构,原来结构23个零件需要70h的装配时间,采用钛合金超塑两层整体结构后减少到2个零件,装配时间仅需6h,同时减重1.4kg。
在发动机领域,超塑成形/扩散连接组合工艺已经成为重要结构制造的关键工艺。作为大涵道比涡扇发动机的关键部件之一,英国罗・罗公司率先采用SPF/DB技术研制宽弦无凸肩空心风扇叶片,其特点是利用桁架结构取代蜂窝结构,使叶片重量减轻了15%,大大改善了叶片的气动特性,先后将26片钛合金空心宽弦无凸肩风扇叶片应用到遄达700和遄达800发动机上。最近,空客A380飞机使用的遄达900发动机,其一级风扇直径为295cm,整个风扇部件包括24片采用弯掠设计的空心钛合金风扇叶片,大大改善了叶片的气动特性,在抗外来物损伤方面比早期的风扇叶片效率更高。
此外,近年来随着导弹轻量化、高强度要求的进一步升级,钛合金超塑成形/扩散连接整体结构制造技术引起了高度的关注。导弹弹体结构、气动面采用钛合金SPF/DB技术工艺后可实现无余量结构制造,省去了大量机加工时间、紧固件和装配作业的时间。更为重要的是,SPF/DB工艺有利于整体成形出具有薄壁空心、形状复杂、光滑表面和气动外形流畅的导弹弹体结构。另外,采用钛合金超塑成形/扩散连接技术制造的薄壁夹层空心结构还能有效实现埋入式结构的功能,在一体化制造方面潜力巨大。
5 结论
超塑成形/扩散连接技术应用表明:尽管材料(钛合金)成本高,但成本效益和重量减轻对航空航天的吸引力更大;超塑成形/扩散连接技术在国外已广泛应用行器零部件的生产中,并开始批量生产;我国超塑成形/扩散连接技术在上世纪70开始研究,不仅应用机的零部件,而且还在航空发动机、导弹结构上广泛应用,有效的减轻重量,降低制造成本,提高系统可靠性和耐久性,为促进航空航天技术进步做出了贡献。
【参考文献】
[1]郭健,杨建民,刘振岗.扩散焊技术的应用[J].学科发展,2004.
[2]朱平.一种新形的扩散焊连接技术[J].制导与引信,1999.
(南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京,210016)
[摘要] 以南京航空航天大学材料科学与技术学院为例,依据创业教育的体系内容及基本要求,针对目前高校大学生创业教育中存在的实践环节薄弱问题,提出了通过政产学研联合,共同构建创业教育实践基地模式,并对建立该模式的意义、所具有的优势,以及实施方式进行了较为详细的分析。政产学研联合构建的创业教育实践基地模式已在实际运行中得到了检验,取得了较好的实施效果,期待今后进一步完善,并逐渐加以推广应用。
[
关键词] 大学生;创业教育;政产学研模式;实践基地
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2015)04?0099?03
创新创业教育以培养学生的创新能力和创新精神、创业意识和创业技能为基本内容,注重实践,其目标是培养高素质创新创业型人才,在本质上仍属于素质教育范畴。所谓创业,是指创建某一个经济组织并对其进行科学管理,以实现创业者个人的发展目标。一个成功的创业者所具有的品质和特性,是在创业实践中培养出来的,包括其思维方法、知识和经验、智慧和技能、品格和胆识等。“创业教育”(enterprise education),从广义上说,其目的是为了培养具有开拓性的个人。创业教育注重培养个人的首创和冒险精神、创业和独立工作的能力,包括技术、社交和管理技能等[1,2]。创新创业是当代大学生成长成才的重要途径。大学生不仅要学习和掌握扎实的专业理论知识,还要具有创新精神和创业意识,勇于实践,在创新创业中不断成长。
目前的情况是,一方面大学生有创业热情,另一方面由于自身的经验欠缺、实践能力不足等原因,导致创业的成功率偏低。这是由于大学生基本生活在相对简单封闭的校园环境,长期接受应试教育,虽然在某些技术专长上可能占有优势,但由于对社会缺乏深度了解,不熟悉经营的“游戏规则”,在企业运营、组织协调和风险意识等方面的能力还不够强,经常由于事先估计不足而导致整个创业计划失败。因此,大学生在创业前应积极参加创业训练、积累创业知识,去企业实习(实践)积累相关管理和营销经验,以提高创业成功率。
高等学校作为创新创业型人才培养的重要阵地,应将人才培养、科学研究和社会服务三者紧密结合起来,实现从注重知识传授向更加重视素质和能力培养的转变,使学生的“知识、素质、能力”协调发展。通过深入开展创新创业教育,培养大学生树立创新创业意识,掌握基本创业技能,提升创新创业能力[3]。在目前及今后一段时期,如何有效开展大学生创新创业教育,是各级教育主管部门和高等院校面临的重要课题之一。
一、目前创业教育模式及创业教育中存在的问题
与单纯的知识和技能教育有所不同,创新创业教育的思想和理念是,以培养大学生的创新思维和创新精神、创业意识和创业能力等为目的[2],它更加注重对大学生综合素质和能力的提升,尤其是对创新性意识和创造性观念的培养。近年来国内许多高校为促进大学生创业进行了积极有益的探索,取得了一定效果。但由于受整个社会环境的影响,以及各种主观和客观因素的制约,使得大学生创业的整体效果并不令人满意。这是由于大学生在创新创业过程中面临着较多的知识和经验、技术与资金等方面的问题;此外,高校大学生创新创业教育的学科体系和课程设置、师资队伍建设、实践环节等许多方面还有待进一步加强[4]。相关外部条件的缺乏和自身条件的限制,直接影响到大学生的创新创业能力与水平,使大学生创新创业面临许多困难和挑战。
现阶段,国内高等学校创新创业教育存在的主要问题是,没有将创新创业教育有机融合于学校的整个教学体系中,导致创业教育与专业教育分离[5]。此外,国内创业教育目标设定的功利性、对创业教育理解的片面性、创业教育支撑体系的局限性以及创业教育课程体系的单一性,都难以适应经济社会发展对创新创业型人才培养的目标要求[1]。因此,高校必须在创业课程设置与创业指导等方面做进一步努力,完善创新创业教育体系,探索大学生创新创业教育的方式和途径,通过积极引导,提升大学生的创新能力与创业知识水平。大学生应在认真学习相关创新创业知识基础上,通过参加各种实习实践,积累宝贵的创业经验,不断完善和提升创业技能。各高校通过不断探索创新创业教育实践,目前已形成了三种比较典型的创新创业教育模式:学科导向型模式、实践导向型模式和综合型模式[4]。
与创业教育的理论知识学习相比,创业教育的实践环节显得更为重要,这就需要有适合大学生进行创业教育实践的载体。在工业生产中,按照目前的管理体制机制及其运行模式,大型企业在技术上比较成熟,其生产工艺过程及产品质量保障体系较为完善,学生在实习或实践过程中能学到一些知识,但总体上学生的参与度不够。这是因为大型企业现有的生产及管理体系,可保证其产品生产过程安全高效,但流水线的现代化生产,使参加生产实践的大学生对企业的整个生产过程及产品质量监控体系难以提出更多的意见或建议,或者说由于自身原因如专业知识水平掌握还不够系统等,导致学生在实习(实践)过程中大多只能被动地接受知识的学习,并不能完全主动参与其中,学生的创新精神和创业技能难以充分发挥;相比较而言,中小型企业的技术准入门槛相对较低,但限于企业的生产规模较小,加上资金和技术等方面的条件限制,或由于市场竞争激烈,一味追求降低产品的生产成本以增加企业利润,造成产品的生产工艺过程不够规范,或由于观念上的认识或思想上的重视程度不够,使中小型企业在学生实习实践安全方面的保障投入不如大型企业。此外,由于企业的生产规模小,单个企业一次性能够容纳学生实践的人数不多,直接导致创业教育实践的成本增加。
二、高校创业教育的改革探索和实践
开展大学生创新创业教育,应选择大学生容易接受的教育路径作为突破口,为学生的创新创业提供指导和服务,教学过程应以学生的创业体验和创业实践为主,其核心是改革传统教学模式,让学生从被动接受知识转化为主动获取知识,由培养知识型人才向培养创新创业型人才转变。目前,国内许多高校对大学生创新创业教育进行了积极探索和实践。文献[1]学习借鉴国外经验,构建了具有特色的“一核心、三平台、九模块”创新创业教育体系,形成了集“创业教学、创业模拟、创业实战三位一体”的多层次、立体化的创新创业教育长效运行机制。文献[5]在分析大学生创新创业教育现状及存在问题的基础上,提出了以创业操盘实践项目作为大学生创新创业教育的途径。山东农业大学充分发挥自身特点和学科优势,整合教育资源,总结出“双创四驱”教育模式,并建立了长效工作机制,取得了良好的实施效果,对于深入推进创新创业教育具有一定的示范意义[2]。
实践表明,创业教育实践基地建设是有效实施创新创业教育的关键。现实情况是,高校、企业和政府之间还没有形成相互协调、良性互动的构架体系。大学生创新创业实践基地普遍比较缺乏,大多数企业基于自身的生产考虑,不太愿意为大学生提供创业实践机会,使学生难以真正学到实际的企业管理和经营知识[4]。因此,创新创业教育实践基地建设显得尤为重要。相对于大型企业,选择中小型企业,大学生在实习实践过程中能有更多机会参与到企业整个生产过程及企业管理和产品销售过程。这是由于多数中小型企业在生产上还不够规范(或未完全定型),技术上可能还不够成熟,使学生在亲身实践过程中有机会参与到企业技术改造、新产品开发以及产品质量体系认证等,能提出一些合理化的建议或措施,可能直接被企业采纳;另一方面,企业基于自身发展的需求或市场竞争所致,需要不断地进行新产品研发和技术创新,在生产过程中难免遇到一些技术上的问题,虽然学生由于专业知识掌握不够或实践经验不足,在自身已有知识体系下可能还不足以解决这些技术问题,但大学生背后依托所在高校的师资力量和科研平台(实验条件),有望解决企业在生产过程中遇到的技术问题,使企业与高校之间建立紧密的产学研合作关系,也为大学生创新创业教育的开展提供保障和途径。
鉴于单个中小型企业的规模小,一次性可容纳学生创业实践的人数较少问题,如果能按照建立产业集群(或行业协会)的思路,将大学生分散到多个与其所学专业相关联的企业实习,这样一方面便于实习带队教师的指导及宏观上的管理,确保整个实践(创业教育)过程安全有效实施;另一方面,为了保证学生的实习(实践)过程顺利进行,基于政产学研联合,共同构建创业教育实践基地,不失为一种较好的方式和途径。协调处理好“政府—企业—学校”之间的关系,明确三者之间的责、权、利,以政府为依托,选择地方政府所辖区域内安全条件和生产环境较好、注重技术创新的若干个相关联企业,建立产业集群,政府对企业的安全生产负有监管责任,政府和企业共同携手构建,提供安全、高效的实习实践环境和条件;学校有责任也有能力为学生实习实践提供基本理论和专业知识上的指导,在技术上提供保障和支撑,确保学生在整个实践过程中的参与度,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的创新创业热情,培养具有创新精神和创业意识的高素质人才。
三、政产学研联合构建创业教育实践基地
高校进行创新创业教育,不仅要重视课堂教学,更应加强实践基地建设,强化创新创业教育的实践活动环节,使大学生在实践中创新,在创新中创业。高校应积极探索建设多种形式的创新创业教育实践基地。例如,创建大学科技产业园、创业示范基地和创新创业孵化基地等,校企联合开展实践教学,实现产学研相结合[4]。南京航空航天大学材料科学与技术学院拥有一批高水平的师资队伍,在材料科学与工程、应用化学等专业培养了一大批优秀的学子,大学生在企业进行创业教育实践,有利于学生巩固所学的专业知识,激发学生的创业热情,大力提升学生的创新创业能力。
为了进一步深入落实高校与政府(企业)之间的全面合作意向,充分发挥学校的教学、科研和人才培养优势和企业工程实践优势,促进学校与镇区企业在人才培养、科技攻关、技术开发、成果转化、技术服务等方面的全面合作,2014 年7 月,南京航空航天大学材料科学与技术学院与丹阳市吕城镇人民政府共同签署了共建大学生实践(创业)基地协议,双方就大学生实习实践(创业)基地建设达成共识,《丹阳日报》头版进行了专题报道。镇区企业可为大学生提供了解企业创新发展和新产品开发的鲜活教材,也为南航材料学院的教师和研究生进行科学研究与技术开发提供了紧密结合实际的新思路和新途径。
根据协议,南航材料学院选派了首批20 余名本科生来到吕城镇所属10 余家相关企业进行实践(实习)。大学生到企业进行生产实践,一方面可以为企业注入新的活力,传播先进的文化和思想理念,同时大学生真正走进生产第一线,了解企业产品的生产过程,理论与实践相结合,可以学到许多书本上学不到的知识,使学生进一步明确今后的学习目标和研究方向,有利于提高学校的人才培养质量;另一方面,学生在生产实践中了解企业在新产品研发和技术改造升级等方面的技术需求,可以为企业的发展规划制定和技术难题解决牵线搭桥,并提供实际指导和帮助;此外,发展中的镇区企业迫切需要招聘引进优秀的高校毕业生,学生通过在企业实践中的深切感受,有利于他们了解企业对科技和人才的需求,真正感到有用武之地,吸引优秀大学生到实践(实习)企业创新创业,同时也为高校毕业生的就业开辟了一条新途径。此次政产学研联合,校企共建大学生实践(创业)基地,打造产学研合作新模式,使政府—企业—高校之间达到合作双赢。
生产实习(实践)是大学生进行科技创新的不竭动力和源泉。在此次进行的创新创业教育实践过程中,大学生们的学习实践成果丰硕。例如,有一位同学在生产电热合金丝的企业中,亲身感受了产品生产工艺的全过程:选料熔炼开坯锻造退火酸洗拉拔光亮退火成品检验等。其中就合金配方设计和酸洗热处理等工序还提出了合适的改进措施,能简化工序,节约成本,保证产品质量。另有一位同学针对小家电生产中,其核心部件加热器耐腐蚀性较差的问题,提出了合理的改进措施,解决了企业多年在生产中存在的技术问题,受到了实践企业的好评。生产实践使创新创业的思想和意识不断深入大学生心中。已有的实践表明,通过政产学研相结合,加强大学生创新创业实践基地建设,有利于促进大学生创新创业教育开展,取得了较好的实施效果。
本次政产学研联合构建大学生创新创业教育基地,为学校创业教育活动的开展进行了一次有益的探索和尝试,达到了预期效果。期待今后进一步总结经验,努力改进和完善不足,使学生的创业教育活动不断引向深入,培养高素质创新创业人才。
[关键词]分布式光纤传感器;应用;后向散射;偏振光;光干涉
中图分类号:TP212.14 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0342-01
引言:光纤传感技术,能够加快信息的感知和传输效率,尤其是在航天航空,以及工业等领域之中,使用该传感技术,可以加快了解相关设备以及周围环境的具体情况,并且及时解决。尤其是基于不同研究和设计原理的光纤传感技术,能够促使光纤传感技术在不同行业之中,发挥更大的作用。利用光纤作为信号传输的元件,光纤传感技术,可以对时间和空间的分布以及传感状态信息进行分析和传输,并且可以对相关的数据进行连续的测量,保证了信号传输的稳定性和连续性。
一、分布式光纤传感技术原理
(一)后向散射原理
在分布式光纤传感器设计的过程,其中一项设计原理就是后向散射原理,而在后向散射原理之中,有一个分支,就是背向拉曼散射原理,该原理在光纤传感设计之中的应用,如图1所示,通过光纤上设计两个热点温度,然后需要利用的是反斯托克斯光强进行调试,能够比较准确的发现拉曼散射的信号。因为其操作比较简单,而且技术原理也是比较简单的,所以在光纤传感技术设计的初期,一种是用的是拉曼散射原理。但是在实际的应用过程之中,对温度的感知精准度,是会受到设计器件以及元件的性能等限制的。
(二)偏振光时域反射和光干涉技术原理
在设计光纤传感器的过程之中,还会应用到偏振光时域的反射原理进行设计。在利用该种设计原理的时候,主要是针对的偏振光的变化状态进行观察和分析。而光干设计原理,就是通过对时间的扰动进行分布式的传感。这两种的设计原理,也是光纤传感技术中经常使用的一个设计原理。
(三)光纤布拉格光栅原理
光纤布拉格光栅,在光纤传感器设计之中的应用,是因为其性能比较好,是测量敏感元件。而且该元件可以应用到光纤光栅传感调节系统之中,即如图2所示系统设计,通过对入射光谱以及反射光谱的设计,可以发现光纤布拉格光栅,是具有高强度的灵感度,而且其可靠性极高,能够在极其恶劣的环境下,实现对数据和信号的传输,这对于某些行业来说,是一种重要的发明。而在该调节系统之中,布拉格光栅在光线传感器之中的应用,检测区域范围进一步扩大。
二、分布式光纤传感技术应用分析
(一)用于民用工程
光纤传感器,可以应用在民工工程之中,尤其是在建筑行业之中,应用的频率更高。在建筑的过程之中,可以检测到桥梁的相关数据,可以对岩石进行测量,这对确定地基,以及确定相关的施工技术具有重要的作用,能够提高建筑质量和效率。同时也可以在高速公路上,测量车辆的速度。因此,在民用工程之中,光纤传感器的应用是十分的广泛的。能够为相关部门提供重要的数据作为后期的研究的基础,而且高速公路上,可以对路况进行实时监控,这样能够避免出现故障,保证车辆同行的安全。
(二)用于航天航空
在航天航空领域,也需要使用光纤传感器,这是因为同过光纤传感器,可以更准确的了解航天飞机等具体情况。因为光纤传感器的体积比较小,而且能够构成一个智能的网络结构,便于传播相关的数据和信号,而且可以对航天航空飞机进行内部和外部的实时监控,这样能够保证在飞机等飞行器出现问题的时候,可以及时发现,并且采取相应的解决手段和方法,确保飞行人员的以及飞行器的安全。目前光纤传感器可以为应用在飞机的机翼,以及稳定轴等重要的位置,可以随时的监控飞机的具体情况。因此,光纤传感器在航天航空之中的应用,也是十分的广泛。
(三)用于船舶行业
我国船舶行业近些年发展比较迅速,但是在海上航行的时候,一定船舶出现撞击等情况,就会导致沉船。如果能够及时的发现相关的情况,就可以避免这种情况的发生。目前,我国船舶在安装和设计的过程之中,也应用了光纤传感器技术,这样可以及时的发现船舶的关键位置,是否出现了超负荷运转的情况,以至于结构出现了损伤,影响到船舶的安全性能和稳定性能。而在使用光纤传感器以后,可以加快对船舶情况的实时监控,这样能够保证有效的预防安全事故的发生,避免出现人员伤亡的情况。
(四)用于电力工业
电力工业,也是光纤传感技术应用比较广泛的行业之一。主要是因为利用光线传感器,可以实现对电缆和电线的情况进行检测,这样能够保证电力企业以及电力系统的正常运转。同时,利用光纤传感技术,可以对电缆温度进行预测和分析,避免出现高温,破坏电缆的情况发生,维持电力系统的正常运转,保证电力系统安全的一种预防性的措施和手段。因此,在高压电力系统之中,需要使用光纤传感器。
结束语
光纤传感器技术的研究以及应用,能够解决我国很多行业存在的问题,比如在船舶行业之中,可以感知到水位的变化以及水温的变化,这样可以及时的依据水温的变化,进行合适的调整。但是目前我国我国光纤传感器仍然有不足支持,也是有待研究和发展的领域。而现阶段我国光纤传感技术的应用效果已经比较明显。尤其是基于不同的设计原理,其效果也是各有不同,但是都能够实现精准探知的功能和效果,同r其在行业之中的实用价值和作用也可以得到进一步的发展。
参考文献:
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晚上我坐在沙发上,看着电视上的头条新闻:费俊龙和聂海胜这对组合又上太空了。只见两位宇航员正安谧地坐在神舟十二号看书。窗外繁星点点,银河灿烂,多么美妙啊!
这时,我眼前出现了一位手拿星星棒的仙女,她问我有什么愿望,她都能帮我实现。我说:“我想和两位宇航员一起在太空中漫游。”我话音刚落,就来到了两为宇航员的身边。神舟十二号在太空中飞行着。这时,一只“牛”拼命地向我们奔跑过来,我问费俊龙叔叔:“这是什么星座?”费俊龙叔叔说:“这是金牛座。你看它的外表像一只非常好斗的牛”。接着我们去了火星、水星、木星、月球……我们到了水星,在那里我们见到了五光十色、形状不一的贝壳,我马上拾起贝壳来,我还特地挑了五个打算回去做个留念。后来我们到了月球,我一跳,就跳了十多米,我惊讶极了。聂海胜叔叔告诉我:“因为月球上引力很少,而地球有引力,所以在月球上走一步就等于在地球上走十多步。”月球上有许多环形山,我学着两位叔叔做记录,并把山的外形用微型相机拍照下来。在去火星的路程中,飞船内的屏幕显示:请做好准备,飞船将进入黑障区。我看了看,大吃一惊,什么,黑障区。这可是危险的地方,怎么办?这时聂海胜叔叔说:“看我的。”只见他熟练的操纵着飞船,过了一会儿,我们终于冲出了黑障区。哇,我们松了一口气。
女儿, 女儿,我被妈妈的叫唤声惊醒了,原来这是一场梦。但是,我坚信,如果我认真读书,学好本领,长大以后一定要成为科学家,专门研究航天航空技术,实现自己遨游太空的梦想,为祖国的航天航空事业的腾飞作出应有的贡献。