軍械工程學(xué)院研究生精選(九篇)

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第1篇：軍械工程學(xué)院研究生范文

關(guān)鍵詞：工程碩士；培養(yǎng)方案；課程設(shè)置；教育改革

作者簡介：單甘霖（1962-），男，江蘇如東人，軍械工程學(xué)院二系，教授；趙誠（1982-），男，河北寧晉人，軍械工程學(xué)院二系，助教。（河北

石家莊?050003）

中圖分類號：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0047-02

工程碩士專業(yè)學(xué)位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分，其設(shè)置適應(yīng)了國家經(jīng)濟(jì)體制的改革，適應(yīng)了在崗人員進(jìn)一步提高自身能力素質(zhì)的需要。工程碩士與工學(xué)碩士相比，它們雖然處于同一層次，但由于其生源的顯著差異，其培養(yǎng)目標(biāo)、知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術(shù)和管理人才，符合未來社會發(fā)展的需要，就必須貫徹“以人為本，因材施教”的教育原則，制訂一套科學(xué)、合理的培養(yǎng)方案，并建立與之相適應(yīng)的培養(yǎng)模式。

為了提高工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量、規(guī)范培養(yǎng)模式和培養(yǎng)流程、明確評估辦法等，2005年7月召開了第二屆全國工程領(lǐng)域教育協(xié)作組組長全體會議，提出“建立規(guī)范化的工程碩士學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)”的設(shè)想，并選擇了控制工程等五個領(lǐng)域，以課題研究的形式，率先開展工作。2007年全國控制工程領(lǐng)域工程碩士教育協(xié)作組頒布了“控制工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)（試行）”，對我院控制工程領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)起到了很好的指導(dǎo)性作用?？紤]我院控制工程領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)主要是面向部隊(duì)、基地等情況，在對“專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則”修訂中，培養(yǎng)方案在符合學(xué)科內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，要兼顧生源單位需求，在研究方向的確定、課程設(shè)置等方面突出應(yīng)用性、針對性，切實(shí)使培養(yǎng)的工程碩士在相應(yīng)的工作崗位上發(fā)揮應(yīng)有的作用。

一、以武器控制系統(tǒng)為中心確定培養(yǎng)方案的主要研究方向

現(xiàn)代兵器裝備的特點(diǎn)是精確化、遠(yuǎn)程化、智能化，以導(dǎo)彈、無人機(jī)、指揮系統(tǒng)等為代表的武器裝備更突出了這一特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的基礎(chǔ)之一是自動化技術(shù)。根據(jù)我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗(yàn)、軍代表、部隊(duì)技術(shù)保障、部隊(duì)裝備管理單位等崗位特點(diǎn)，依托控制工程領(lǐng)域培養(yǎng)工程碩士，應(yīng)該以武器裝備為大背景，在控制工程學(xué)科內(nèi)涵的基礎(chǔ)上緊緊以武器控制系統(tǒng)為中心，來確定相應(yīng)的研究方向，因此我院控制工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)研究方向確定的基本思路是：涵蓋我軍武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控、武器控制系統(tǒng)性能測試與故障診斷、武器控制系統(tǒng)信息化管理等方面，為軍代表系統(tǒng)、武器裝備試驗(yàn)基地、部隊(duì)修理所、部隊(duì)裝備管理等單位培養(yǎng)具有我軍特色的高層次應(yīng)用型、復(fù)合型工程技術(shù)和管理人才。具體如下：

1.武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控

該方向以提高復(fù)雜武器控制系統(tǒng)綜合戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能為目標(biāo)，以數(shù)學(xué)、力學(xué)、控制理論、系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控的方法。主要研究內(nèi)容包括：火控、指控、無人機(jī)和導(dǎo)彈等復(fù)雜武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控的方法及武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估等。

2.武器控制系統(tǒng)性能測試與故障診斷

該方向以提高武器系統(tǒng)技術(shù)保障人員的裝備保障能力、試驗(yàn)技術(shù)人員的工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，以自動測試技術(shù)、故障診斷技術(shù)、信號處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等為基礎(chǔ)，研究武器系統(tǒng)的性能檢測、故障診斷的技術(shù)與方法及靶場試驗(yàn)中技術(shù)保障的關(guān)鍵技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括：新標(biāo)準(zhǔn)測試總線的應(yīng)用、測試系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)、武器系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與診斷、測試診斷設(shè)備研制等。

3.武器系統(tǒng)信息化管理

該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標(biāo)，以人工智能、裝備保障理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為基礎(chǔ)，研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術(shù)和系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括：研究制訂適合裝備保障信息化管理的標(biāo)準(zhǔn)體系，研究建立統(tǒng)一的適合裝備保障管理信息化的數(shù)據(jù)交換代碼，基于裝備的狀態(tài)信息、故障信息、維修信息等進(jìn)行研究裝備保障領(lǐng)域的全程可視化信息管理系統(tǒng)。

二、以適應(yīng)培養(yǎng)方向要求為出發(fā)點(diǎn)確定適宜的課程體系

課程教學(xué)是工程碩士培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié)，它對于構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)、打下扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識起著相當(dāng)重要的作用。當(dāng)今社會，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，知識更新不斷加快，只有打下牢固的基礎(chǔ)，才能自如地實(shí)現(xiàn)向新領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變，才具有可靠的應(yīng)變能力的堅(jiān)實(shí)后勁；只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經(jīng)驗(yàn)，才能運(yùn)用它們來進(jìn)行創(chuàng)造性思維。課程設(shè)置在整個課程教學(xué)工作中起著基石性和原本性的作用，只有合理的課程設(shè)置才有可能使研究生具有合理的知識結(jié)構(gòu)，才有可能在課程學(xué)習(xí)過程中激發(fā)研究生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。

考慮到工程碩士的培養(yǎng)模式是“進(jìn)校不離崗”，邊工作邊學(xué)習(xí)，在職攻讀學(xué)位的特點(diǎn)，在課程學(xué)習(xí)上，我院采取的是“兩階段”學(xué)習(xí)方式，即第一階段主要學(xué)習(xí)公共和領(lǐng)域必修課程，在學(xué)院集中學(xué)習(xí)；第二階段主要學(xué)習(xí)選修課，采取先寄發(fā)教材供學(xué)員自學(xué)，再到學(xué)院集中輔導(dǎo)兩次，每次為期兩周，最后集中進(jìn)行考試。因此課程設(shè)置一方面要充分考慮這些特點(diǎn)、安排，另一方面更要考慮所設(shè)置課程應(yīng)與各培養(yǎng)方向相適宜。對控制工程領(lǐng)域工程碩士研究生來說，應(yīng)具備以控制論、系統(tǒng)論、信息論原理為核心的知識結(jié)構(gòu)。同時，還要具備基于與數(shù)學(xué)方法、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、各種傳感器和執(zhí)行器等相結(jié)合的、針對具體應(yīng)用方向的知識面。這些知識結(jié)構(gòu)、知識面要通過一類課程群的設(shè)置來落實(shí)。由于培養(yǎng)時間、教學(xué)時數(shù)的限制，課程的門數(shù)設(shè)置受到了約束，這樣就要求對課程的選擇必須反復(fù)斟酌，切實(shí)使選擇的課程具有較強(qiáng)的針對性，有利于學(xué)生建立合理的知識結(jié)構(gòu)，有利于學(xué)生進(jìn)行后續(xù)的學(xué)位論文研究工作。我院工程碩士專業(yè)學(xué)位課程設(shè)置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課，包括公共必修課和領(lǐng)域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、科技信息檢索。領(lǐng)域必修課主要有線性系統(tǒng)理論、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)。另一部分是為不同研究方向設(shè)置的選修課。選修課設(shè)置的基本思想是在保證對一個控制工程領(lǐng)域工程碩士研究生而言，至少應(yīng)掌握一個課程群的知識要求的基礎(chǔ)上，引入專題講座形式來開闊學(xué)生視野，增大學(xué)生知識面。根據(jù)學(xué)科培養(yǎng)方案設(shè)置的三個研究方向，結(jié)合部隊(duì)崗位需求，我們按優(yōu)化、控制類課程群、控制系統(tǒng)故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設(shè)置領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)類選修課課程。

具體地講，為三個研究方向設(shè)置的選修課程分別是：

為武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控研究方向設(shè)置了優(yōu)化、控制類為主的課程，包含軍事運(yùn)籌分析、系統(tǒng)決策與建模、智能控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、防空武器系統(tǒng)效能分析以及專題講座。

為武器控制系統(tǒng)性能測試與故障診斷研究方向設(shè)置了故障檢測與診斷為中心的課程，包含測試與接口技術(shù)、軍用電子系統(tǒng)測試、電子系統(tǒng)故障診斷、故障分析與預(yù)測、人工智能原理以及專題講座。

為武器系統(tǒng)信息化管理研究方向設(shè)置了信息傳輸與處理為中心的課程，包含數(shù)字信號處理、戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用、圖像工程、多媒體技術(shù)、人工智能原理以及專題講座。

三、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，武器控制系統(tǒng)性能不斷的提高，武器裝備涉及高新技術(shù)的增多，控制工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則也需要進(jìn)行相應(yīng)的修訂，在這其中最需要關(guān)注的是培養(yǎng)方案的修訂，特別是涉及的研究方向和課程設(shè)置。在相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，其應(yīng)該是動態(tài)的、開放性的，以適應(yīng)工程碩士培養(yǎng)單位崗位發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：軍械工程學(xué)院研究生范文

關(guān)鍵詞：工科院校；研究生；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

作者簡介：雷彬（1962-），男，瑤族，湖南辰溪人，軍械工程學(xué)院彈藥工程系，教授，博士生導(dǎo)師；向（1981-），男，湖北秭歸人，軍械工程學(xué)院彈藥工程系，講師。（河北 石家莊 050003）

中圖分類號：G645 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0178-01

研究生教育是我國最高層次的學(xué)歷教育，肩負(fù)著為國家培養(yǎng)高、精、尖人才的重任。為此，教育部曾發(fā)文要求各研究生承訓(xùn)單位在國家統(tǒng)一規(guī)劃下，分別制定適合各自特點(diǎn)的實(shí)施方案，形成“多層次、多類型、全方位的研究生教育創(chuàng)新體系”， [1]要求研究生教育從注重知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅啬芰ε囵B(yǎng)，大力提倡創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

工科院校作為培養(yǎng)工程技術(shù)人才的院校，要求工科院校的研究生在具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)知識的同時，還要具有過硬的基本操作技能。但是由于主客觀方面的原因，工科院校的研究生實(shí)驗(yàn)動手能力參差不齊，不能滿足社會發(fā)展和崗位任職能力的需求。[2]因此，加強(qiáng)研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)尤為必要。

一、高校研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΜF(xiàn)狀分析

作為一名工科院校的研究生，在經(jīng)過本科階段系統(tǒng)的學(xué)習(xí)之后，理應(yīng)在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫嬗幸欢ǖ幕A(chǔ)。而事實(shí)上，目前在研究生教育中對研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)堪憂。相當(dāng)一部分研究生的理論水平較高，但實(shí)際動手能力較差。造成這種現(xiàn)狀的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)芰A(chǔ)參差不齊

高校的研究生都是面向全國招生，凡是符合報(bào)考條件的學(xué)生、社會人員都可以報(bào)名參加考試，因此研究生的來源非常廣泛，年齡、人生經(jīng)歷、教育背景差別很大，造成了研究生自身實(shí)驗(yàn)?zāi)芰A(chǔ)參差不齊。即使是本碩連讀的研究生，由于本科畢業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和師資力量不同，實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)也不一致，經(jīng)受的正規(guī)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練差別很大。

同時，本科生階段和研究生階段的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊膊幌嗤１究粕A段的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，只要記住現(xiàn)象、結(jié)論就基本上能解決問題，因此主要側(cè)重于觀摩實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)。而研究生教育階段的實(shí)驗(yàn)更多的是為了解決工程實(shí)際問題，需要研究生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程、親手組織實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因而本科階段實(shí)驗(yàn)水平的參差不齊直接導(dǎo)致學(xué)生在研究生階段實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ南忍觳蛔恪?/p>

2.實(shí)驗(yàn)成績評價不夠科學(xué)

目前一些研究生在研究生教育和本科生教育的差異性上還缺乏足夠的認(rèn)識，對待理論課總是畢恭畢敬，唯恐理論課不及格而影響研究生學(xué)位。由于沒有建立實(shí)驗(yàn)課程的補(bǔ)考或淘汰機(jī)制，或者受制于客觀條件，研究生實(shí)驗(yàn)課程的結(jié)課成績基本都是全部通過，使得研究生對實(shí)驗(yàn)課程缺乏足夠的重視，重理論、輕實(shí)驗(yàn)的思想比較普遍；一些研究生導(dǎo)師也通常更注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果而忽視了實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)組織，造成了研究生利用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的主動性不夠。同時，受實(shí)驗(yàn)條件或?qū)W時的限制，導(dǎo)師有時會組織研究生進(jìn)行多人分組實(shí)驗(yàn)，由于缺乏科學(xué)的個人實(shí)驗(yàn)成績評價手段，使得一些學(xué)生的依賴情緒比較嚴(yán)重，獨(dú)立操作能力比較缺乏。

3.實(shí)驗(yàn)操作平臺不夠完善

研究生實(shí)驗(yàn)需要專門的實(shí)驗(yàn)場地、儀器、設(shè)備或?qū)嶒?yàn)試劑，更需要專門的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師。隨著近年來研究生擴(kuò)招，研究生數(shù)量日益增多，對實(shí)驗(yàn)條件提出了更高要求。然而，由于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的相對滯后或?qū)嶒?yàn)室資源分布不均，導(dǎo)致研究生缺少親手實(shí)驗(yàn)和求證的機(jī)會，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ匀徊荒艿玫接行岣摺?/p>

二、提高工科院校研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶Σ?/p>

針對當(dāng)前工科院校研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱的現(xiàn)狀，為使工科研究生的培養(yǎng)能適應(yīng)當(dāng)前社會就業(yè)形勢，更好地貼合未來實(shí)際需要，各研究生培養(yǎng)單位要不斷強(qiáng)化研究生的實(shí)踐動手能力，使其不僅具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識，同時還要具有較高的操作實(shí)驗(yàn)水平，成為理論知識與實(shí)踐能力兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才。

1.強(qiáng)化研究生實(shí)驗(yàn)意識

工科院校研究生的學(xué)位論文通常需要結(jié)合導(dǎo)師的科研課題來完成且需要一些實(shí)驗(yàn)來支撐，具有一定的應(yīng)用背景。因此在研究生培養(yǎng)過程中，需要強(qiáng)化其通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)求證的意識。導(dǎo)師在指導(dǎo)的過程中，要注重引導(dǎo)，培養(yǎng)研究生的科學(xué)精神，并積極提供實(shí)驗(yàn)條件，鼓勵研究生在理論研究的基礎(chǔ)上開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。另外，在研究生開展實(shí)驗(yàn)前，導(dǎo)師要對其實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備進(jìn)行檢查督導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)過程的安全、可行，并要求研究生從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等方面詳細(xì)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度。

2.改革創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

除了課題實(shí)驗(yàn)外，在研究生課程教學(xué)中也要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的鍛煉，特別是要適應(yīng)形勢要求，不斷改革創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置方法和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，理論課和實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)課，表面上強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)際上使得理論課和實(shí)驗(yàn)課的融合不夠，導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)只是簡單的重復(fù)以往經(jīng)驗(yàn)，無法做到開拓創(chuàng)新，造成了教學(xué)資源浪費(fèi)，不利于提高學(xué)員的積極性、主動性。因此，可以將理論課和實(shí)驗(yàn)課有機(jī)結(jié)合，理論和實(shí)驗(yàn)同步

（下轉(zhuǎn)第180頁）

（上接第178頁）

進(jìn)行，利用理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，提高學(xué)習(xí)效果。此外，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上也要創(chuàng)新發(fā)展，要求導(dǎo)師必須站在學(xué)科前沿，提出有針對性、綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3.構(gòu)建完備的實(shí)驗(yàn)平臺

實(shí)驗(yàn)條件的建設(shè)是做好研究生實(shí)驗(yàn)教育的基礎(chǔ)。既要加強(qiáng)硬件方面的建設(shè)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境配置，又要加強(qiáng)軟件方面的建設(shè)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)氛圍。要保證研究生在遇到問題時能夠通過良好的實(shí)驗(yàn)條件來尋求解答，而不是通過網(wǎng)絡(luò)詢問或者全部是導(dǎo)師指導(dǎo)來解答。

實(shí)驗(yàn)條件的建設(shè)并非一朝一夕就可以完成的，必須要有合適的場地、時機(jī)以及必需的資金。因此如何將有限的資金投入到關(guān)鍵點(diǎn)就顯得非常重要。一是要科學(xué)規(guī)劃、提高效率。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，要特別注意避免重復(fù)投資，做好整體規(guī)劃，徹底打破實(shí)驗(yàn)室建設(shè)“小而散、功能單一”的傳統(tǒng)思維模式，要注重實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)性、融合性和關(guān)聯(lián)性。二是滿足急需、立足長遠(yuǎn)。結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展趨勢，做好前沿設(shè)計(jì)，既要兼顧當(dāng)前急需，更要著眼長遠(yuǎn)發(fā)展需要。要充分考慮創(chuàng)新性教學(xué)的需要，使得學(xué)生能夠充分接觸先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，避免出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室剛建成就已落后的被動局面。

4.健全管理考評機(jī)制

一方面要從研究生自身入手，建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考評機(jī)制。首先要打破導(dǎo)師對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)定制度，由各高校定期開展對研究生實(shí)驗(yàn)成果的評估工作。不僅要評估研究生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期，同時也要對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行跟蹤講評，找出其中的閃光點(diǎn)和創(chuàng)新性。導(dǎo)師和研究生也應(yīng)經(jīng)常性的開展自我評估工作，把評估工作作為日常性的教學(xué)研究工作長抓不懈。在自評工作中要及時發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)驗(yàn)中存在的問題，建立起具有自我完善功能的質(zhì)量保證和監(jiān)控體系，形成良好的質(zhì)量約束體制，以保障研究生實(shí)驗(yàn)教育有序、健康發(fā)展。

另一方面要健全實(shí)驗(yàn)室的管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室功能發(fā)揮的高效化。要充分利用現(xiàn)代化管理手段，建立健全實(shí)驗(yàn)室開放管理模式，通過申請就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)工作，同時積極構(gòu)建實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺，打破傳統(tǒng)的單個實(shí)驗(yàn)布局，形成點(diǎn)面協(xié)同的格局。通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理模式，不僅可以提高管理效率，減輕教學(xué)實(shí)驗(yàn)的耗損壓力，提升實(shí)驗(yàn)室的管理水平和質(zhì)量，而且可以為研究生提供相對寬松的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新環(huán)境，這對提高研究生的動手實(shí)踐能力、思維創(chuàng)新能力大有裨益。

三、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ诋?dāng)前工科院校研究生教育中的地位越來越重要。為提高研究生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑵M足社會發(fā)展需要，迫切需要找準(zhǔn)研究生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰逃写嬖诘谋∪醐h(huán)節(jié)，積極構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺、完善管理機(jī)制、提高研究生主動作為的意識，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)?zāi)芰逃c培養(yǎng)，不斷推進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提升。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：軍械工程學(xué)院研究生范文

為了能夠進(jìn)一步提高重力儀電容測微系統(tǒng)的測量精度與動態(tài)特性，本文對高精度電容測微系統(tǒng)相關(guān)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體研究，而這一研究使得電容測微系統(tǒng)具備了更便利的操作性以及更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、分析功能，由此就可以看出本文研究的可行性。

【關(guān)鍵詞】高精度電容位移傳感器 重力儀電容測微系統(tǒng) 電路設(shè)計(jì)

在我國當(dāng)下的許多技術(shù)場合中，重力儀電容測微系統(tǒng)都發(fā)揮著非常重要的作用，這主要是由于重力儀電容測微系統(tǒng)具備的微小位移測試能力所致，而為了能夠進(jìn)一步提高重力儀電容測微系統(tǒng)的測量精度，對高精度電容測微系統(tǒng)相關(guān)電路設(shè)計(jì)的研究，就有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 重力儀電容測微系統(tǒng)概述

在當(dāng)下的科學(xué)研究中，重力儀電容測微類儀器在資源勘探、軍事、大地測量與地球物理等領(lǐng)域都有著極為重要的應(yīng)用，而其本身測量能力的實(shí)現(xiàn)，主要源于高精度電容位移傳感器，這一傳感器能夠?qū)Υ怪睉覓斓牧汩L彈簧秤受重力變化而引起的長度微小位移進(jìn)行測量，并將測量得到的位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，這一電信號會通過一系列的放大、濾波、檢波等處理過程，通過外部輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)具體數(shù)值的顯示，這樣就能夠很好的支持相關(guān)科學(xué)研究的較好展開。在傳統(tǒng)的重力儀電容測微類儀器的電路設(shè)計(jì)中，采用運(yùn)算放大器及二極管構(gòu)成的模擬電路來產(chǎn)生穩(wěn)幅振蕩激勵源是當(dāng)下較為常見的電路設(shè)計(jì)模式，但這種電路設(shè)計(jì)模式存在著幅值穩(wěn)定性不高，頻率穩(wěn)定性也不夠等缺點(diǎn)，這就使得其不能夠較好的實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究所需的高精度重力儀電容測微需要，而這種問題的出現(xiàn)則主要是由于穩(wěn)幅振蕩器輸出的交流信號用于調(diào)幅載波、模擬電路的采用限制等電路設(shè)計(jì)所致，為了能夠較好的解決這一問題，本文選擇了直接數(shù)字合成（DDS）技術(shù)，這種先進(jìn)的數(shù)字處理理論與方法，能夠較好的提高重力儀電容測微類儀器的測量精度，對于我國科學(xué)發(fā)展將起到不俗的輔助作用。

2 高精度電容位移傳感器

由于科學(xué)研究中所使用的重力儀電容測微類儀器往往重力變化所引起的質(zhì)量位移較小，而其對于精確與穩(wěn)定性的要求則較高，一般來說其所能夠?qū)崿F(xiàn)的位移分辨率為10-4μm，而為了能夠進(jìn)一步提高重力儀電容測微類儀器的測量精度，就必須為提高這一儀器對垂直懸掛的零長彈簧秤長度的微小變化的分辨率，而本研究所使用的高精度電容位移傳感器，就能夠很好的實(shí)現(xiàn)這一要求。在高精度電容位移傳感器的應(yīng)用中，其本身具備的靈敏度高、精度高、長期穩(wěn)定性好、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，能夠在對垂直懸掛的零長彈簧秤的測量中，較為精準(zhǔn)的捕捉其位移，并通過電路系統(tǒng)將位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，最終以模擬或數(shù)字的形式顯示、記錄和處理觀測數(shù)據(jù)。在這一高精度電容位移傳感器中，其本身由三塊金屬板組成，中間為活動板，兩邊為固定板，所以其也被稱為三片式差動位移傳感器。

3 激勵信號源

在傳統(tǒng)的重力儀電容測微類儀器中，這類儀器一般會選擇文氏橋振蕩電路為其核心，這種核心的選擇也使得傳統(tǒng)的重力儀電容測微類儀器不能夠較好的對自身產(chǎn)生的信號頻率和相位進(jìn)行調(diào)整，這自然就會對重力儀電容測微類儀器的測量精度造成影響。在本文所進(jìn)行的研究中，筆者提出了一種交流差分激勵源來抑制噪聲干擾，提高力儀電容測微系統(tǒng)精度的方式，不過一般差分變壓器存在著體積較大的缺點(diǎn)，為此筆者選擇了AD4937差分放大器芯片，并在兩個差分輸出端分別加有一級由OP77構(gòu)成的放大電路，圖1是這一差分激勵信號源電路的設(shè)計(jì)圖，由該圖我們就能夠看出這一設(shè)計(jì)圖所能夠?qū)崿F(xiàn)的較高測量精度。

4 數(shù)字相敏檢波器設(shè)計(jì)

在本文所研究的重力儀電容測微系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)中，相敏檢波器也是這一系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的重要組成部分，通過對開關(guān)型相敏檢波器與數(shù)字相敏檢波器的對比，筆者最終選擇了具備諧波抑制能力強(qiáng)、無直流漂移影響、對數(shù)據(jù)能進(jìn)行后期處理等優(yōu)點(diǎn)的數(shù)字相敏檢波器。而在數(shù)字相敏檢波器的設(shè)計(jì)中，筆者將這一設(shè)計(jì)重心放在了信號的幅值檢測及相位檢測方面。在這一數(shù)字相敏檢波器設(shè)計(jì)的實(shí)際電路中，由于電路傳輸相移的存在，這就使得電路相移一旦過大就很容易導(dǎo)致相位誤判問題的出現(xiàn)，最終影響這一高精度電容測微系統(tǒng)的測量精度，為此筆者采用了C8051F020這一8位及12位A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)，其A/D最高采樣速率可達(dá)500ksps，這一特性使得其較好的杜絕了相位誤判問題發(fā)生的可能，并較好的保證了本文所研究的高精度電容測微系統(tǒng)本身的測量精度。

5 結(jié)論

為了能夠?qū)崿F(xiàn)高精度重力儀電容測微系統(tǒng)的相關(guān)電路設(shè)計(jì)，本文就高精度電容位移傳感器、激勵信號源與數(shù)字相敏檢波器的完成了具體的重力儀電容測微系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。在對這一高精度重力儀電容測微系統(tǒng)的反復(fù)測試中，我們得到了高對稱差分激勵源差分輸出對稱精度可達(dá)10-7這一測量結(jié)果，而數(shù)字相敏檢波器在線仿真結(jié)果精度也滿足了整個系統(tǒng)的需求，并增加了自動補(bǔ)償電路相移的功能，整個精度重力儀電容測微系統(tǒng)的檢測精度優(yōu)于20μV，通過這一結(jié)果我們就可以看出本文進(jìn)行的精度重力儀電容測微系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的可行性，希望這一研究能夠?qū)ξ覈呔戎亓x電容測微系統(tǒng)的相關(guān)發(fā)展帶來一定幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]于彥梅.高精度電容測微系統(tǒng)的發(fā)展趨勢[J].情報(bào)指揮控制系統(tǒng)與仿真技術(shù)，2012（08）：19-21.

[2]劉志勇，李志令.高精度電容測微系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法分析[J].軍械工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，4（10）：15-19.

[3]李志剛，李軍.高精度電容測微系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].光通信技術(shù)，2014（06）：662-64.

作者簡介

李文萍（1984-），女，湖南省邵陽市人。碩士研究生學(xué)歷。畢業(yè)于中科院測量與地球物理研究所。現(xiàn)為湖南工學(xué)院數(shù)理科學(xué)與能源工程學(xué)院助教。主要研究方向?yàn)殡娙轀y微技術(shù)。

第4篇：軍械工程學(xué)院研究生范文

關(guān)鍵詞：研究生；科研能力；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是研究生最重要的素質(zhì)，而科研能力則是研究生創(chuàng)新能力的核心內(nèi)容和集中體現(xiàn)。研究生科研能力，概括地說是指研究生在各科學(xué)領(lǐng)域獨(dú)立從事科學(xué)研究的能力，它是研究生進(jìn)行科研活動的基本要素。一個缺乏科研能力的研究生是很難進(jìn)行和完成科研活動的，也很難按照開題要求圓滿完成畢業(yè)課題研究任務(wù)，當(dāng)然更談不上產(chǎn)生創(chuàng)造性的研究成果。因此，強(qiáng)化研究生科研能力的培養(yǎng)是研究生教育的根本任務(wù)。

一、當(dāng)前研究生科研能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀

近年來，隨著我國高校逐年增加研究生的錄取數(shù)量，如何確保研究生培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，已經(jīng)成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。目前在我院研究生科研能力培養(yǎng)中還不同程度存在以下問題：

1.科研能力的培養(yǎng)還沒有很好地滲透到教學(xué)中去。

當(dāng)前在研究生教學(xué)和考核的各個環(huán)節(jié)上，普遍存在重理論輕科研的問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有突出科研能力培養(yǎng)的主體地位。首先在課程設(shè)置和選擇上，缺乏科研方法和實(shí)踐能力培養(yǎng)的課程；其次，在授課方式上，過于強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化、形式化，束縛了教員授課的激情，與課程標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格對照也使得教員最新的研究成果和靈感沒有機(jī)會與學(xué)員進(jìn)行交流；最后，在考核中往往把學(xué)術(shù)論文作為一項(xiàng)硬條件，而沒有對研究生科研能力的評價，這使得很多研究生“只動腦，不動手”，認(rèn)為只要完成論文指標(biāo)就完事大吉，缺乏參與科研的主動性。這些情況都不同程度制約了創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，不利于培養(yǎng)真正有用的高層次人才，不利于學(xué)科的持續(xù)發(fā)展和學(xué)院聲望的提升。

2.導(dǎo)師缺乏項(xiàng)目支撐，導(dǎo)致研究生無題可作。

由于研究生數(shù)量的增加，使得導(dǎo)師數(shù)量隨之增加，而部分導(dǎo)師缺乏科研課題的支撐，這使得研究生在開題時只能選擇一些理論性的軟課題，而沒有實(shí)質(zhì)性課題和經(jīng)費(fèi)支持，這對于工科研究生科研能力的培養(yǎng)是一個致命的薄弱環(huán)節(jié)。例如某導(dǎo)師連續(xù)幾年沒有參與新的科研項(xiàng)目，連續(xù)四年只能使自己指導(dǎo)的研究生圍繞早已結(jié)題的某個項(xiàng)目開題，不僅研究內(nèi)容和技術(shù)已經(jīng)過時，而且缺乏研究生進(jìn)行學(xué)術(shù)和科研的經(jīng)費(fèi)支持，由此可以想象其培養(yǎng)質(zhì)量。

3.部分研究生作風(fēng)不扎實(shí)，缺乏參與科研實(shí)踐的熱情。

有部分研究生盡管有課題可作，有導(dǎo)師指導(dǎo)和督促，但仍然不能夠很好地深入科研活動中去。歸根到底是這些研究生認(rèn)識上有偏差，作風(fēng)不夠扎實(shí)。這部分研究生大多數(shù)畢業(yè)于地方大學(xué)，缺乏軍人良好的素質(zhì)和過硬的作風(fēng)，總認(rèn)為自己只要把論文寫出來就行了，而做課題是給導(dǎo)師打工，以至于把自己置于被動的地位，沒有參與科研項(xiàng)目的熱情、缺乏主動研究問題解決問題的動力，錯失了提高自己科研能力的大好機(jī)會。還有個別研究生，過分依賴導(dǎo)師和課題組中的教員，缺乏主動探索、刻苦攻關(guān)的精神，認(rèn)為只要跟著導(dǎo)師干就行了，反正項(xiàng)目組研究的成果都可以借鑒，不愁沒東西可寫，從而主觀上降低了對自己的要求。

4.專業(yè)和裝備知識匱乏，難以勝任課題研究任務(wù)。

部分研究生由于所學(xué)專業(yè)的不同，導(dǎo)致對目前攻讀專業(yè)的知識比較匱乏；有些研究生從來也沒有接觸過裝備，對裝備很陌生。而大多數(shù)科研項(xiàng)目都有很強(qiáng)的專業(yè)背景和裝備背景，這些知識的欠缺直接影響了研究生的選題和課題研究，甚至不能按時完成課題研究任務(wù)。

二、教學(xué)與科研相結(jié)合，堅(jiān)持科研實(shí)踐是培養(yǎng)科研能力的主體

1.通過教學(xué)改革，將科研要素融入到教學(xué)中去。

科研與教學(xué)是研究生培養(yǎng)的兩個方面。教學(xué)的主要目的是為研究生構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練創(chuàng)新思維能力、了解學(xué)科發(fā)展的前沿、激發(fā)學(xué)生對專業(yè)研究的熱情、培養(yǎng)研究生持續(xù)創(chuàng)新、持續(xù)研究的能力等等，最終是為從事科學(xué)研究服務(wù)的。因此，教學(xué)必須貼近科研，教學(xué)必須將科研的要素融入進(jìn)去。美國的研究生教育是把研究生教育與有組織的科研交融在一起。科研能力的培養(yǎng)絕不僅僅是研究生后期課題研究的任務(wù)，必須在前期學(xué)習(xí)中就打下良好的基礎(chǔ)，進(jìn)行必要的科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。這要求首先在課程設(shè)置上，就要包含科研方法、科研組織與管理等方面的課程；其次，應(yīng)推廣討論式教學(xué)，允許教員就某些專題開展形式靈活多樣的教學(xué)，充分調(diào)動研究生學(xué)習(xí)的積極性，挖掘其創(chuàng)新潛能；再者，應(yīng)改變將教員囿于教材和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)而照本宣科的教學(xué)方式，應(yīng)該結(jié)合科研情況和技術(shù)發(fā)展，允許教員對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行微調(diào)，以融入最新的科研成果；最后，應(yīng)安排科研經(jīng)驗(yàn)豐富的教員，專門進(jìn)行科研方法的教學(xué)，并盡可能地在一年級就吸收研究生進(jìn)入相關(guān)項(xiàng)目的課題組，盡早熟悉科研工作，了解科研的過程，培養(yǎng)良好的科研作風(fēng)。

2.理論與實(shí)踐相結(jié)合，要“腦袋大，手也大”。

在研究生培養(yǎng)中要特別注意糾正“重理論輕實(shí)踐”的觀念，改變脫離科研實(shí)踐的單純學(xué)習(xí)和“空想式”的學(xué)術(shù)研究，逐步改變一切圍繞論文撰寫的培養(yǎng)模式，而必須把包括科研能力在內(nèi)的能力培養(yǎng)作為主要目標(biāo)。通常在研究生培養(yǎng)體系的設(shè)計(jì)中，對理論教學(xué)和論文質(zhì)量都提出了明確要求，但是對實(shí)踐能力的培養(yǎng)卻沒有明文規(guī)定。研究生學(xué)位的取得也是僅僅以學(xué)分、發(fā)表的論文和學(xué)位論文為主要依據(jù)，研究生的科研經(jīng)歷、科研成果等沒有明確的體現(xiàn)。這也造成了研究生在平時就“重理論輕實(shí)踐”、“重學(xué)術(shù)輕科研”的思想。要扭轉(zhuǎn)這種趨勢，必須在研究生培養(yǎng)質(zhì)量評價體系中，增加科研能力的量化考核指標(biāo)。正如北京工業(yè)大學(xué)校長左鐵鏞教授指出的“學(xué)問是做出來的，不是空想出來的。研究生應(yīng)該‘腦袋大，手也大’。對工科研究生來說，動手能力、實(shí)踐能力尤為重要”。

3.通過科研實(shí)踐，培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力。

作為國家教育體系最高層次的研究生教育，其基本目標(biāo)就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新性科學(xué)研究能力的人才。我國的學(xué)位條例對博士研究生和碩士研究生的論文及研究成果在創(chuàng)新方面的要求也有明確規(guī)定，所以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教育的核心，也是評價研究生教育質(zhì)量的根本標(biāo)準(zhǔn)。研究生的創(chuàng)新能力，不僅直接影響高等學(xué)校知識創(chuàng)新的水平，也關(guān)系國家未來的整體創(chuàng)新能力?？蒲心芰κ菢?gòu)成研究生創(chuàng)新能力的核心內(nèi)容和集中體現(xiàn)，因此對于工科研究生而言，科研實(shí)踐是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的基本途徑和手段。科學(xué)研究是一種創(chuàng)新活動，是在全面了解和掌握前人積累的知識和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新知識和形成新技術(shù)的活動，是研究生進(jìn)入學(xué)科前沿的主要途徑。創(chuàng)新性人才應(yīng)具備以下幾方面素質(zhì)：很強(qiáng)的分析和解決問題的能力，包括系統(tǒng)的思維能力；對新問題、復(fù)雜問題的綜合和表達(dá)能力；多種知識的綜合及多元文化的融合能力；運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段獲取新知識的能力；把知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)財(cái)富的觀念和能力；英語和第二外語的交流能力；判斷自己的選擇和決定所產(chǎn)生的結(jié)果及相關(guān)后果的能力；在復(fù)雜信息環(huán)境下的檢索和判斷能力；多元文化環(huán)境下的工作能力；了解外來文化和變化中的世界的能力。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是教育為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出知識貢獻(xiàn)和人才貢獻(xiàn)的最集中表現(xiàn)。創(chuàng)新能力是研究生諸多能力中最為核心的能力，它的養(yǎng)成需要諸多能力共同支撐、相互促進(jìn)。研究生在科研方面所需要具備的選題、文獻(xiàn)查找分析、方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、論文撰寫等能力，都是具體科研實(shí)踐所必備的能力；而獲得這些能力最好的途徑之一就是參加科學(xué)研究?？蒲袑?shí)踐也是培養(yǎng)研究生組織能力、協(xié)調(diào)能力、社交合作能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力的重要途徑。通常一個科研項(xiàng)目都是由若干技術(shù)人員共同創(chuàng)造和完成的，在研期間需要各種人員、項(xiàng)目的各個部分之間嚴(yán)密協(xié)作。如何制定好項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃、如何對不同人員進(jìn)行分工、如何協(xié)調(diào)好各部分進(jìn)度、如何保證任務(wù)按期保質(zhì)完成等等，都反映了科研組織、協(xié)調(diào)能力。如果項(xiàng)目涉及多單位合作，還要搞好與其他單位和個人的協(xié)調(diào)工作。而在科研的整個過程中，都可能出現(xiàn)各種問題和突發(fā)狀況，如何及時解決這些問題也是必須具備的素質(zhì)之一。

三、加強(qiáng)研究生科研能力培養(yǎng)的主要措施

為了切實(shí)強(qiáng)化研究生的科研能力，我們在實(shí)踐中主要采用了如下一些措施，收到了良好效果。

1.抓好研究生入學(xué)教育，端正研究生學(xué)習(xí)態(tài)度。

從研究生入學(xué)開始，就要求其正課時間之外都要待在專門的學(xué)習(xí)室和實(shí)驗(yàn)室里，使其一開始就感受到教研室良好的科研氛圍，利用教員的言傳身教，潛移默化地影響其作風(fēng)。同時，使其承擔(dān)一些力所能及的科研活動，使其在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中逐漸認(rèn)識科研的本質(zhì)，激發(fā)其參與科研實(shí)踐的興趣。對于專業(yè)知識和裝備知識缺乏的研究生，通過讓其跟著本科生聽課和自學(xué)相結(jié)合的手段，在一年級就彌補(bǔ)過來。通過讓其參與科研項(xiàng)目討論會，和導(dǎo)師指導(dǎo)相結(jié)合的方法，端正其學(xué)習(xí)態(tài)度，將其注意力從如何畢業(yè)轉(zhuǎn)移到如何提高自身能力上來。通過高年級研究生和博士生的“傳、幫、帶”，使其盡快入門、融入整體的科研氛圍。

2.成立導(dǎo)師組，建立經(jīng)常性匯報(bào)交流制度。

以科研項(xiàng)目為牽引，以課題組為基礎(chǔ)，成立導(dǎo)師組。導(dǎo)師組成員應(yīng)注意梯次配置，以學(xué)術(shù)造詣較深、經(jīng)驗(yàn)豐富的導(dǎo)師為帶頭人，以精力充沛、富于創(chuàng)新精神的科研骨干教師為主體，以科研能力強(qiáng)的年輕教員為輔助，形成一個結(jié)構(gòu)合理、富于創(chuàng)新的科研團(tuán)隊(duì)，在順利推進(jìn)科研項(xiàng)目研究的同時，以集體智慧拓寬研究生的思路，開闊學(xué)術(shù)視野，啟發(fā)研究生思維，培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才。為了更好地掌握研究生的學(xué)習(xí)和科研活動情況，做到因材施教、及時引導(dǎo)，應(yīng)制定經(jīng)常性的匯報(bào)交流制度。首先，導(dǎo)師要經(jīng)常找研究生談話，及時了解其想法和學(xué)習(xí)科研情況，根據(jù)研究生的個體特點(diǎn)制定靈活的培養(yǎng)方案；其次，要定期舉辦內(nèi)部情況交流會，由導(dǎo)師組成員和研究生共同參加，通過研究生逐一匯報(bào)近期情況來及時發(fā)現(xiàn)問題，對研究生學(xué)習(xí)和科研中遇到的各種難題及時進(jìn)行指導(dǎo)，使得研究生少走彎路，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果；最后，應(yīng)加強(qiáng)研究生相互之間的交流和探討，使其相互取長補(bǔ)短、共同進(jìn)步。另外，還要鼓勵研究生撰寫高水平論文，積極參加學(xué)術(shù)交流活動，以了解相關(guān)學(xué)科的最新進(jìn)展及研究動態(tài)，拓展思路，進(jìn)一步明確研究方向。

3.強(qiáng)化研究生培養(yǎng)階段，特別是科研階段的全過程管理。

在培養(yǎng)研究生過程中，導(dǎo)師應(yīng)認(rèn)真指導(dǎo)并參與科研全過程。一是在指導(dǎo)選題方面，應(yīng)鼓勵從正在進(jìn)行的科研活動中選題；從解決新出現(xiàn)的問題及新的方法和理論的應(yīng)用方面去選題；從不同學(xué)科的交叉邊緣去選題。二是在綜述文獻(xiàn)方面，應(yīng)指導(dǎo)研究生對課題的研究歷史進(jìn)行全面考察，使其把握選題的研究現(xiàn)狀，從而確定研究重點(diǎn)，這樣既能做到研究新穎，也能避免重復(fù)勞動。三是在指導(dǎo)擬訂研究方案方面，應(yīng)指導(dǎo)研究生從科研的時間安排、科研的現(xiàn)有條件和可利用資源等方面制定出研究方案。四是在指導(dǎo)實(shí)施研究方面，導(dǎo)師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮研究生的主觀能動性，應(yīng)隨時關(guān)注研究的方向和進(jìn)展，及時幫助解決研究中的困難，啟發(fā)其的個人見解。目前學(xué)院實(shí)行了研究生培養(yǎng)中期檢查制度，這對后進(jìn)研究生起到了很好的警示作用。對于中期檢查亮紅燈的研究生，導(dǎo)師更應(yīng)對其學(xué)習(xí)和科研情況進(jìn)行全過程監(jiān)控，使其定期上報(bào)課題進(jìn)展情況總結(jié)報(bào)告，及時糾正其偏差，強(qiáng)化對其的指導(dǎo)。4.加強(qiáng)科研道德和科研作風(fēng)培養(yǎng)。要重視研究生科研道德規(guī)范的養(yǎng)成?！扒笳妗⑶髮?shí)、求精、求是”是科學(xué)研究必須遵循的基本準(zhǔn)則，是嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)的具體表現(xiàn)。要在科研實(shí)踐中，逐漸提高研究生對科學(xué)研究的理性認(rèn)識，逐步養(yǎng)成務(wù)實(shí)奉獻(xiàn)精神、實(shí)事求是精神、聯(lián)合攻關(guān)的團(tuán)隊(duì)精神，不斷提高自身的綜合素質(zhì)。要堅(jiān)決杜絕各種學(xué)術(shù)不端行為，禁止各種形式的剽竊、抄襲行為，避免簡單地重復(fù)前人的工作等等，使研究生養(yǎng)成實(shí)事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)。

四、結(jié)束語

總之，在我國建設(shè)創(chuàng)新型國家和軍隊(duì)信息化建設(shè)迅速推進(jìn)的過程中，研究生教育承擔(dān)著培養(yǎng)大批高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的重任。只有正確處理好教學(xué)和科研的關(guān)系，確立科研實(shí)踐在培養(yǎng)研究生科研能力中的核心地位，通過教學(xué)改革、強(qiáng)化科研實(shí)踐、課題研究的全程管理等各項(xiàng)措施，才能切實(shí)提高研究生的科研能力，保證研究生培養(yǎng)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：軍械工程學(xué)院研究生范文

作者簡介:周磊（1987-），男，湖南湘潭人，碩士研究生，主要研究方向：視覺導(dǎo)航、模式識別； 任國全（1974-），男，安徽阜陽人，副教授，博士，主要研究方向：車輛控制技術(shù)與自動化、模式識別; 李冬偉（1979-），男，河北石家莊人，講師，博士，主要研究方向：機(jī)器視覺、車輛故障診斷。

文章編號:1001-9081（2011）07-1838-03doi:10.3724/SP.J.1087.2011.01838

（軍械工程學(xué)院 火炮工程系，石家莊 050003）

（）

摘 要:在基于單目視覺的智能車自主導(dǎo)航系統(tǒng)中，攝像機(jī)標(biāo)定是智能車實(shí)現(xiàn)安全準(zhǔn)確視覺導(dǎo)航的前提和關(guān)鍵。研究攝像機(jī)理想模型和實(shí)際模型，提出一種改進(jìn)的標(biāo)定方法。結(jié)合線性模型和非線性模型的優(yōu)點(diǎn)，在求解攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的過程中，先采用線性模型標(biāo)定攝像機(jī)的一部分參數(shù)，進(jìn)一步考慮簡化畸變模型，將非線性方程組轉(zhuǎn)化為線性方程組迭代求解，最終獲得攝像機(jī)全部參數(shù)。該方法既保證了標(biāo)定精度，又簡化了復(fù)雜的攝像機(jī)實(shí)際模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能滿足視覺導(dǎo)航要求。

關(guān)鍵詞:視覺導(dǎo)航；攝像機(jī)標(biāo)定；畸變模型

中圖分類號:TP301.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

Improved algorithm of monocular camera calibration for vision navigation

ZHOU Lei，REN Guo-quan，LI Dong-wei

（Department of Guns Engineering，Ordnance Engineering College，Shijiazhuang Hebei 050003，China）

Abstract: One camera is used in the autonomous navigation system of intelligent vehicle, and camera calibration is the key and precondition of the intelligent vehicle's correct and safe navigation. Through the study of ideal model and actual model of camera, an improved calibration method was proposed. In the process of obtaining internal and external parameters of the camera, this algorithm combined the advantages of both linear and nonlinear calibration, which calibrated parts of the parameters of camera firstly and then considered simplifying the distortion model. The nonlinear equation systems can be changed into linear equation systems. Additionally, all the parameters of camera were acquired through many times iteration. On the one hand, it can ensure the calibration accuracy. On the other hand, it reduces the complexity of the camera's actual model. The experimental results show that the method can meet the requirements of vision navigation.

Key words: vision navigation；camera calibration；distortion model

0 引言

在視覺導(dǎo)航系統(tǒng)中，目前國內(nèi)外應(yīng)用最多的是在智能車上安裝車載攝像機(jī)的導(dǎo)航方式。由于攝像機(jī)并不是一個理想的透視模型，根據(jù)不同的使用場合及所要求達(dá)到的標(biāo)定精度，需建立不同復(fù)雜程度的攝像機(jī)模型。線性模型標(biāo)定通過解線性方程求解攝像機(jī)參數(shù)，具有簡便快速、實(shí)時計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，但由于沒有考慮攝像機(jī)鏡頭的非線性畸變，所以難以達(dá)到較高的精度。非線性模型考慮了非線性畸變問題，求解復(fù)雜，能獲得較高的精度。建立的模型越接近攝像機(jī)的實(shí)際模型且參數(shù)能準(zhǔn)確地標(biāo)定出來，則獲得的測量精度越高。具體來說，攝像機(jī)標(biāo)定［1-2］的目標(biāo)就是確定攝像機(jī)內(nèi)部幾何和光學(xué)特性（內(nèi)部參數(shù)）和相對于一個世界坐標(biāo)系的攝像機(jī)坐標(biāo)的三維位置和方向（外部參數(shù)）。

目前，攝像機(jī)標(biāo)定的基本理論很成熟，標(biāo)定方法各有優(yōu)劣，最重要的就是根據(jù)不同的實(shí)際需要結(jié)合不同的標(biāo)定方法完成標(biāo)定。視覺導(dǎo)航要求算法具有很好的實(shí)時性和魯棒性，本文研究了線性模型和非線性模型，簡化綜合畸變模型，利用在世界坐標(biāo)系中平面模板上已知點(diǎn)坐標(biāo)，建立與在計(jì)算機(jī)圖像二維空間中各對應(yīng)像素坐標(biāo)之間的關(guān)系方程組，迭代求解出攝像機(jī)各內(nèi)外參數(shù)，完成標(biāo)定。

1 攝像機(jī)理想模型

為了標(biāo)定攝像機(jī)，有必要建立一個模型，該模型由攝像機(jī)、鏡頭、圖像采集卡組成，這個模型可以將世界坐標(biāo)系中的三維空間點(diǎn)投影到二維圖像中［3］。從三維空間坐標(biāo)投影到二維圖像坐標(biāo)的映射關(guān)系：

pπ（Pw,c1,c2,…,cn）（1）

式（1）中，p是三維空間點(diǎn)Pw通過投影π得到的二維圖像坐標(biāo)。攝像機(jī)標(biāo)定就是確定攝像機(jī)參數(shù)c1,c2,…,cn的過程 。

攝像機(jī)成像變換涉及不同坐標(biāo)系之間的變換［4-5］，包括世界坐標(biāo)系OwXwYwZw、攝像機(jī)坐標(biāo)系OcYcZc、成像平面坐標(biāo)系OuXuYu和圖像平面坐標(biāo)系OfUV，如圖1所示。Zc軸為攝像機(jī)光軸，與攝像機(jī)成像平面垂直，Xc軸、Yc軸分別平行成像平面坐標(biāo)系的Xu、Yu軸，且方向相同。

1.1 世界坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的變換

從世界坐標(biāo)系到攝像機(jī)坐標(biāo)系的變換屬于剛性變換，也就是由平移和旋轉(zhuǎn)組成。世界坐標(biāo)系中點(diǎn)Pw（xw,yw,zw）T在攝像機(jī)坐標(biāo)系中為Pc（xc,yc,zc）T，它們之間的變換關(guān)系為:

PcRPw+T（2）

其中T（tx,ty,tz）T是平移向量，RR（α,β,γ）是旋轉(zhuǎn)矩陣，α、β、γ分別是攝像機(jī)繞世界坐標(biāo)系Xw軸、Yw軸、Zw軸旋轉(zhuǎn)角度。在R和T中的6個參數(shù)α、β、γ、tx、ty、tz被稱為攝像機(jī)外參。

圖1 四個不同坐標(biāo)系

在智能車視覺導(dǎo)航系統(tǒng)中，世界坐標(biāo)系原點(diǎn)Ow在車體重心正下方地面上，Yw軸垂直向上，Zw軸平行地面指向車體前進(jìn)方向，Xw軸在圖中垂直紙面向里。Oc為攝像機(jī)坐標(biāo)系原點(diǎn)，與Ow點(diǎn)的水平距離為l1，與地面的垂直距離為l2，Xw軸垂直紙面向里。攝像機(jī)只繞Xc軸旋轉(zhuǎn)，光軸與水平面傾斜角為α，旋轉(zhuǎn)角度β、γ為零。如圖2所示。

圖2 智能車視覺導(dǎo)航系統(tǒng)坐標(biāo)定義

于是，式（2）中的R、T分別為：

R

T（0,-l2,-l1）T

1.2 攝像機(jī)坐標(biāo)系到成像平面坐標(biāo)系的變換

在攝像機(jī)理想模型中，三維空間點(diǎn)Pc（xc,yc,zc）T從攝像機(jī)坐標(biāo)系透視投影到二維成像平面坐標(biāo)系中Pu（xu,yu）T，如圖3所示，投影關(guān)系表示為：

（3）

式中：zc表示目標(biāo)物體與攝像機(jī)的距離，f表示攝像機(jī)焦距。

圖3 攝像機(jī)透視投影

1.3 成像平面坐標(biāo)系到圖像平面坐標(biāo)系的變換

面陣圖像傳感器陣列在成像平面上，將圖像轉(zhuǎn)換為像素圖像，圖像坐標(biāo)系以像素為單位，以圖像的橫向?yàn)閁軸，縱向?yàn)閂軸，如圖1所示。

設(shè)成像平面坐標(biāo)系Pu點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系中坐標(biāo)是（u,v），則有：

（4）

其中：Nx、Ny分別是成像平面上橫向、縱向單位長度上的像素?cái)?shù)［6］；（uo,vo）是成像平面坐標(biāo)系的原點(diǎn)Ou在圖像坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)。

攝像機(jī)理想成像模型是線性模型（針孔模型），線性模型攝像機(jī)標(biāo)定用線性方程求解，簡單快速，但是該模型沒有考慮標(biāo)定過程中的非線性畸變問題，標(biāo)定誤差大。

2 攝像機(jī)實(shí)際模型

實(shí)際上，攝像機(jī)投影成像并不完全滿足針孔模型，由于攝像機(jī)存在光學(xué)系統(tǒng)的加工誤差和裝配誤差等原因，目標(biāo)的像點(diǎn)會發(fā)生多種類型的畸變，如徑向畸變、偏心畸變和薄透鏡畸變等。在需要精確標(biāo)定攝像機(jī)參數(shù)和圖像匹配時，畸變會影響攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的估計(jì)精度，因此應(yīng)采用非線性模型。

1980年Atkison已給出了描述非線性畸變的公式［7］：

（5）

其中：（xu,yu）是線性模型下的成像點(diǎn)坐標(biāo)；（x,y）是實(shí)際成像點(diǎn)坐標(biāo)；δx、δy是非線性畸變值，它與圖像點(diǎn)在圖像中的位置有關(guān)，可用公式來表示：

δxδxr+δxd+δxpk1x（x2+y2）+

［p1（3x2+y2）+2p2xy］+s1（x2+y2） （6）

δyδyr+δyd+δypk2y（x2+y2）+

［p2（3x2+y2）+2p1xy］+s2（x2+y2）（7）

式中：δxr、δyr稱為徑向畸變，δxd、δyd稱為偏心畸變，δxp、δyp稱為薄透鏡畸變，k1、k2、p1、p2、s1、s2是非線性畸變參數(shù)。

3 改進(jìn)模型及其算法

對于面陣CCD攝像機(jī)來說，Nx、Ny值是固定的，且由廠家給出［6,8］。如果廠家給出的Nx、Ny參數(shù)不準(zhǔn)確，或者圖像傳感器陣面排列有畸變，需要修正，可以把這種由CCD陣面排列畸變引起的偏差歸結(jié)于攝像機(jī)鏡頭，而認(rèn)為CCD陣面是整齊排列的，且Nx、Ny值是精確的。此時，攝像機(jī)綜合畸變就由式（5）變?yōu)椋?/p>

（8）

為簡化攝像機(jī)綜合畸變模型函數(shù)，只考慮的徑向畸變和偏心畸變，式（6）、式（7）中變?yōu)椋?/p>

fx（x,y）sxy*x+k1x（x2+y2）+

［p1（3x2+y2）+2p2xy］（9）

fy（x,y）y+k2y（x2+y2）+

［p2（3x2+y2）+2p1xy］（10）

其中sxy表示圖像橫縱比存在畸變。

步驟1 設(shè)置攝像機(jī)綜合畸變模型參數(shù)的初始值。

各畸變參數(shù)初始化：sxy1，k10，k20，p10，p20。

步驟2 計(jì)算R、T、f、（uo,vo）。

xuff

yuff （11）

由圖2，可知：r11，r2r3r4r70，r5r9cos α，r6-r8sin α，tx0，ty-l2，tz-l1。

于是，式（11）變?yōu)椋?/p>

xuif

yuif （12）

將式（12）代入式（4），有：

uifNx+uo

vifNy+vo （13）

式中，未知量有f、α、l1、l2、uo、vo，從該方程組可知，只要從世界坐標(biāo)系提取n（2n>6）個點(diǎn)，就能求出6個未知量。

步驟3 計(jì)算攝像機(jī)綜合畸變參數(shù)。

fxufx（x,y）sxy*x+k1x（x2+

y2）+［p1（3x2+y2）+2p2xy］

fyufy（x,y）y+k2y（x2+

y2）+［p2（3x2+y2）+2p1xy］ （14）

利用步驟2解出的R、T計(jì)算得到（xc,yc,zc），代入式（14），可得到關(guān)于畸變參數(shù)sxy、k1、k2、p1、p2的方程組：

fsxy*xi + k1xi（x2i + y2i） +

［p1（3x2i + y2i） + 2p2xiyi］

fy + k2yi（x2i + y2i） +

［p2（3x2i + y2i） + 2p1xiyi］（15）

其中，i1,2,…,n。上式共有5個未知量，2n個方程。上述線性方程組可用最小二乘法求解［9-11］。

步驟4 重復(fù)步驟2、3，進(jìn)行反復(fù)迭代。

用解得的畸變參數(shù)sxy、k1、k2、p1、p2代入綜合畸變模型函數(shù)fx（x,y）、fy（x,y），重復(fù)步驟2、3，直到畸變參數(shù)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，迭代終止。

4 實(shí)驗(yàn)與分析

實(shí)驗(yàn)前，制作一塊平面標(biāo)定板，將攝像機(jī)安裝到智能車上，面陣CCD攝像機(jī)分辨率640×480,Nx1/0.023（像素/mm），Ny1/0.023（像素/mm）。通過計(jì)算，求得攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)：α27.8°,l10.17,l21.37,uo420.26,vo328.15,f16.476,sxy1.0058,k10.03820,k2-0.00162,p1-0.00684,p2-0.00311。

從表1可知，圖像坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算值與測量值存在誤差，誤差主要來源于攝像機(jī)安裝引起的誤差、實(shí)驗(yàn)測量三維坐標(biāo)點(diǎn)和檢測圖像坐標(biāo)系像素點(diǎn)的誤差。圖像坐標(biāo)系U、V方向的平均誤差分別是：Δu0.4275，Δv0.4040，攝像機(jī)標(biāo)定達(dá)到較高的精度，能夠滿足智能車的視覺導(dǎo)航。

但是，該攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)是在靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行的，在實(shí)際的智能車視覺導(dǎo)航運(yùn)動過程中，還存在道路顛簸和攝像機(jī)標(biāo)定漂移等問題，都會對攝像機(jī)標(biāo)定精度造成很大的影響。

表1 攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

像素

5 結(jié)語

本文研究了攝像機(jī)理想模型和實(shí)際模型，在滿足實(shí)驗(yàn)精度要求下，忽略薄棱鏡畸變，先通過線性模型求解攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)，然后考慮圖像橫縱比和綜合畸變函數(shù)，得到線性方程組迭代求解。方法較好地完成了單目攝像機(jī)標(biāo)定，具有實(shí)用意義。

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第6篇：軍械工程學(xué)院研究生范文

關(guān)鍵詞：加速壽命試驗(yàn)；雙應(yīng)力交叉步階；蒙特卡洛仿真；正態(tài)分布

中圖分類號：TB114.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004 373X(2009)02 071 05

Simulation of Double Crossed Step－stress Testing Based on Normal Distribution

MENG Yafeng,JIA Zhanqiang,CAI Jinyan

(Ordnance Engineering College,Shijiazhuang,050003,China)

Abstract：This paper presents a method to solve reliability evaluation problem of electronic equipments with high reliability and long life using double crossed step－stress testing in Normal distribution.Testing efficiency is studied deeply by building theoretic model and Monte－Carlo simulation.And the same time,the relationship between the parameters(σ and μ) of normal distribution and accelerated efficiency is researched deeply.The results show that double crossed step－down－stress has more advantages than double crossed step－up－stress in the same conditions.

Keywords：accelerated life testing;double crossed step－stress;Monte－Carlo simulation;normal distribution

0 引 言

在文獻(xiàn)［1］中提出了一種新的雙應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)方法――雙應(yīng)力交叉步階試驗(yàn)，在指數(shù)分布形式下對該試驗(yàn)方法的核心思想進(jìn)行了詳細(xì)闡述，之后對其統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行了研究。但現(xiàn)代電子裝備的失效壽命很多情況下服從正態(tài)分布，因此，在此分布形式下研究雙應(yīng)力交叉步階試驗(yàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 問題描述

這里將雙應(yīng)力交叉步降加速壽命試驗(yàn)（Double－Crossed Step－down－Stress Accelerated Life Testing，DCSDS－ALT）［1］與雙應(yīng)力交叉步進(jìn)加速壽命試驗(yàn)（Double－Crossed Step－up－Stress Accelerated Life Testing，DCSUS－ALT）［2］統(tǒng)稱為雙應(yīng)力交叉步階加速壽命試驗(yàn)（Double－Crossed Step－Stress Accelerated Life Testing，DCSS－ALT）。從定義可以看出，雙應(yīng)力交叉步階試驗(yàn)同樣包含兩種截尾方式，即定數(shù)截尾雙應(yīng)力交叉步階試驗(yàn)與定時截尾雙應(yīng)力交階步降試驗(yàn)。

文獻(xiàn)［2］已經(jīng)對雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)研究，這里就不再贅述，相關(guān)知識和結(jié)論均可在文獻(xiàn)［2］中進(jìn)行查詢。雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)作為一種新的試驗(yàn)方法，其理論體系還有許多有待完善的地方。在此，首先對雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡單介紹。

2 雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)方法

2.1 雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的實(shí)施步驟

（1） 首先確定兩個加速應(yīng)力（分別記為S1，S2）及每個應(yīng)力所取的應(yīng)力水平：

S10＜S11＜…＜S1l， S20＜S21＜…＜S2k（1）

式中，l和k分別是兩個加速應(yīng)力的水平數(shù)；(S10,S20)為產(chǎn)品的正常應(yīng)力水平，這樣第一應(yīng)力的第i個水平與第二個應(yīng)力的第j個水平的搭配(S1i,S2j)稱為應(yīng)力水平組合，簡稱為水平組合(i,j)（i=1,2,…,l；j=1,2,…,k） 。

（2） 從一批產(chǎn)品中隨機(jī)抽取n個樣品，首先放在最高應(yīng)力水平組合(l,k)下進(jìn)行定數(shù)截尾壽命試驗(yàn)，等到rlk個樣品失效時，將其中一個應(yīng)力（如第一應(yīng)力）水平降低1級，而另一應(yīng)力（如第二應(yīng)力）仍固定在原水平上，對剩余的n－rlk個樣品在水平組合(l－1,k)下再進(jìn)行定數(shù)截尾壽命試驗(yàn)，待到r(l－1)k個樣品失效時，再將應(yīng)力水平組合調(diào)至(l－1,k－1)，然后對剩下的n－rlk－r(l－1)k個樣品在水平組合(l－1,k－1)下繼續(xù)進(jìn)行定數(shù)截尾壽命試驗(yàn)。如此重復(fù)下去，直到在最低應(yīng)力水平組合(1,1)下有r11個失效為止。

2.2 雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的特點(diǎn)

（1） 每步只降低一個應(yīng)力水平，兩個應(yīng)力水平交叉降低，其水平組合變動的軌跡如圖1所示。

圖1 DCSDS－ALT水平組合變動軌跡

（2） 假如兩個應(yīng)力的水平數(shù)分別為l和k，顯然有|l－k|≤1，于是DCSDS－ALT由h=l+k－1步組成，其h個水平組合全體記為D，即：

D={(l,k),(l－1,k),(l－1,k－1),…,(1,2),(1,1)}（2）

（3） DCSDS－ALT的總失效數(shù)為：

r=rlk+r(l－1)k+r(l－1)(k－1)+…+r12+r11≤n（3）

其中每一步失效數(shù)rij都要事先給定。

（4） 在DCSDS－ALT中，n個樣品經(jīng)過h步應(yīng)力水平轉(zhuǎn)換，可得到一批失效數(shù)據(jù)。譬如，在水平組合(i,j)下的失效數(shù)據(jù)記為：

tij1≤tij2≤…≤tijrij， (i,j)∈D（4）

這些失效時間都是從水平組合(l,k)開始算起到水平組合(i,j)為止。

（5） DCSDS－ALT較恒加試驗(yàn)所需的試驗(yàn)樣品數(shù)大大減少，前者最少需要12個，而后者一般至少需要20個［2］。另外，在試驗(yàn)效率上DCSDS－ALT較雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)也具有較大優(yōu)勢，下面將通過具體的仿真實(shí)例給予驗(yàn)證。

2.3 具體實(shí)施方案

假設(shè)DCSDS－ALT按照(S1l,S2k)＞(S1l－1,S2k)＞…＞(S11,S21)的應(yīng)力順序進(jìn)行試驗(yàn)，樣本抽樣數(shù)為n，試驗(yàn)截尾數(shù)為rij，即在(S1i,S2j)組合應(yīng)力作用下達(dá)到rij個失效時將應(yīng)力降到(S1i－1,S2j)，且失效總數(shù)r=rlk+r(l－1)k+r(l－1)(k－1)+…+r12+r11≤n，失效時間以(S1i,S2j)開始時刻為計(jì)算起點(diǎn)，即：

(S1l,S2k):tlk,1,tlk,2,…,tlk,rlk

(S1l－1,S2k):t(l－1)k,1,t(l－1)k,2,…,t(l－1)k,r(l－1)k

…

(S11,S21):t11,1,t11,2,…,t11,r11

3 DCSS－ALT的基本假定及加速因子的定義

3.1 基本假定

假定1 各應(yīng)力水平組合下，樣本的壽命數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，其分布函數(shù)為：

Fij(t)=Φ(t－μij)σij，i=1,2,…,l；j=1,2,…,k

式中，σij＞0為形狀參數(shù);μij＞0為特征壽命。該假定表明，應(yīng)力水平組合改變是不會改變壽命分布類型的。

假定2 各應(yīng)力水平組合下產(chǎn)品的失效機(jī)理不變。正態(tài)分布的分布參數(shù)約束條件為：

μij/σlk=μ(l－1)k/σ(l－1)k=…=μ12/σ12=

μ11/σ11=μ00/σ00=ρ

假定3所有應(yīng)力水平組合下的失效機(jī)理與正常使用條件下的失效機(jī)理保持一致，不同應(yīng)力水平下的壽命特征μij與應(yīng)力水平(S1i,S2j)滿足加速模型：

ln μij=β0+β1φ1(S1i)+β2φ2(S2j)+

β3φ3(S1i,S2j)（5）

式中，β0，β1，β2，β3為待估參數(shù)；函數(shù)φ1，φ2，φ3為已知函數(shù)；最后一項(xiàng)表示兩個應(yīng)力之間的交互作用，假如能確定兩應(yīng)力之間在試驗(yàn)中無相互影響，則式（5）最后一項(xiàng)可以去掉。

假定4 Nelson累積失效模型（CEM）：樣品的殘余壽命僅依賴于當(dāng)時已累積失效部分和當(dāng)時應(yīng)力水平，而與累積方式無關(guān)。

3.2 加速因子的定義

加速因子反映加速壽命試驗(yàn)中得到的壽命信息與實(shí)際使用條件得到的壽命信息之間得折算規(guī)律，同時加速因子也是該加速效率仿真實(shí)現(xiàn)失效壽命數(shù)據(jù)折算的關(guān)鍵所在。有關(guān)文獻(xiàn)［3－7］中加速壽命試驗(yàn)的加速因子定義為：

定義1 （加速因子）若產(chǎn)品再加速應(yīng)力水平（組合）Si與正常應(yīng)力水平（組合）S0下的可靠性壽命分別為ξRi和ξR0，則稱：

ki0=ξR0/ξRi（6）

定義1是目前廣泛認(rèn)同的加速因子定義。它將加速因子定義為可靠壽命之比，揭示了加速因子的本質(zhì)。從定義1還可以看出，加速因子反映了在兩種應(yīng)力水平（組合）作用下失效過程的相對快慢程度，根據(jù)Nelson的累積失效模型，還可以將加速因子對應(yīng)的應(yīng)力拓展到任意應(yīng)力水平（組合）之間。

定義2 （加速因子）若產(chǎn)品在應(yīng)力水平（組合）Si與Sj分別作用ti與tj的累積失效概率相同，即Fi(ti)=Fj(tj)，則稱應(yīng)力水平（組合）Si相對于Sj的加速因子為：

kij=tj/ti（7）

根據(jù)累積退化模型與累積失效模型，定義2實(shí)際上是將加速因子定義為不同應(yīng)力水平（組合）下產(chǎn)品達(dá)到相同壽命退化累積量的期望時間之比。該定義實(shí)際上包含一個試驗(yàn)數(shù)據(jù)中壽命退化累積等量折算的基本原理，其物理意義比定義1更明確。由于R(t)=1－F(t)，所以定義2與定義1在本質(zhì)上是一致的。式（7）可以變形為：

tj=kijti（8）

由此可以看出，如果產(chǎn)品在應(yīng)力水平（組合）Si作用下試驗(yàn)了時間ti，則在應(yīng)力水平（組合）Sj作用下達(dá)到相同退化累積的等效試驗(yàn)時間tj由式（8）確定，因此式（8）也成為應(yīng)力水平（組合）試驗(yàn)時間的折算公式。

定義3 根據(jù)第3.1節(jié)中的假定2，以及由正態(tài)分布參數(shù)得到的約束條件，仿照定義1和定義2還可以將加速因子定義為：

ki0=σ0/σi（9）

和：

kij=σj/σi（10）

式中，σ0為正常應(yīng)力水平（組合）下失效數(shù)據(jù)的方差；σi為加速應(yīng)力水平（組合）下失效數(shù)據(jù)的方差。式（9）反映了任意應(yīng)力水平（組合）相對于正常應(yīng)力水平（組合）的加速因子；式（10）則反映了應(yīng)力水平（組合）Si相對于Sj的加速因子。

4 DCSS－ALT加速效率的數(shù)值仿真研究

4.1 加速效率仿真的問題描述

為進(jìn)一步闡述正態(tài)分布下DCSS－ALT的效率問題，在此將利用Monte－Carlo仿真試驗(yàn)進(jìn)行對比分析。

設(shè)產(chǎn)品的壽命T服從正態(tài)分布，即：

Fij(T)=Φ\，T＞0（11）

式中，μ是特征壽命參數(shù)。特征壽命與應(yīng)力水平之間滿足加速模型：

μ=φ(S1,S2)（12）

產(chǎn)品的正常應(yīng)力水平與h=l+k－1個加速應(yīng)力水平組合分別為(0,0)和(l,k)，(l－1,k)，(l－1,k－1)，…，(1,2)，(1,1)。則與加速模型式（12）相對應(yīng)的平均壽命分別為μ0，μh，μh－1，…，μ1。為便于比較加速效率，在相同條件下對雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)與雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)進(jìn)行了Monte－Carlo仿真，仿真結(jié)果如圖2、圖3所示。試驗(yàn)的樣本量為n，雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的r個截尾數(shù)分別為rlk，r(l－1)k，…，r12，r11，而雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)則為r11，r12，…，r(l－1)k，rlk。仿真試驗(yàn)對該試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行100次Monte－Carlo模擬，結(jié)果通過平均效率指標(biāo)表示。平均效率指標(biāo)為相同試驗(yàn)設(shè)計(jì)下雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)與雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的總試驗(yàn)時間之比，指標(biāo)大于1，則說明雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)試驗(yàn)效率高；指標(biāo)小于1，則說明雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)的效率高。

4.2 基于Monte－Carlo方法的仿真

Monte－Carlo方法［8，9］是將研究對象當(dāng)作隨機(jī)過程，并隨機(jī)生成研究所需數(shù)據(jù)，通過數(shù)值計(jì)算達(dá)到研究目的的一種模擬方法。Monte－Carlo方法廣泛應(yīng)用于采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法或物理方法難以解決的復(fù)雜問題。由于該文的效率對比研究是一個典型的隨機(jī)問題。通過大量實(shí)際試驗(yàn)進(jìn)行對比研究顯然很不現(xiàn)實(shí)，而Monte－Carlo方法利用計(jì)算機(jī)隨機(jī)生成符合要求的抽樣樣本，依據(jù)抽樣樣本的模擬試驗(yàn)對試驗(yàn)效率進(jìn)行對比分析，并通過這種模擬過程的大量重復(fù)對比揭示該問題中的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。

4.2.1 正態(tài)分布隨機(jī)抽樣截尾樣本的仿真

實(shí)際進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)時需要對樣本進(jìn)行隨機(jī)抽樣，這種抽樣方式的本質(zhì)是總體中每一個體的抽樣中幾率均等。所以在此采用以下方法進(jìn)行正態(tài)分布隨機(jī)抽樣截尾樣本的仿真：

（1） 隨機(jī)抽樣模擬過程：計(jì)算機(jī)生成n個［0，1］內(nèi)均勻分布的隨機(jī)數(shù)p1，p2，…，pn作為被抽樣個體失效時間對應(yīng)的可靠度；

（2） 利用反函數(shù)法生成隨機(jī)抽樣樣本：對于正態(tài)分布的樣本總體，其可靠壽命為：

tp=μ+σΦ－1(p)（13）

（3） 截尾樣本的產(chǎn)生：對于（2）中所產(chǎn)生的n個樣本進(jìn)行從小到大排序，取前r個（r=r1+r2+…+rk）失效時間作為試驗(yàn)的失效樣本，即后面n－r個為樣本為截尾樣本。

4.2.2 DCSS－ALT的仿真過程

（1） 雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)

①利用加速模型式（13）求出其在應(yīng)力組合(l,k)下的特征壽命μh，而后利用第4.2.1節(jié)的方法模擬產(chǎn)生參數(shù)為t~Φ(μh,σ)正態(tài)分布的n個截尾樣本t1,t2,…,tn，取前rlk個數(shù)據(jù)作為(l,k)應(yīng)力水平組合下的失效數(shù)據(jù)；

②將數(shù)據(jù)tm\減去累積試驗(yàn)時間trlk并分別乘以應(yīng)力組合(l,k)相對于(l－1,k)的加速因子，即得到(l－1,k)應(yīng)力水平下的失效數(shù)據(jù)；

③將數(shù)據(jù)tm\減去累積試驗(yàn)時間tr(l－1)k,并分別乘以應(yīng)力(l,k)相對于(l－1,k－1)的加速因子，即得到(l－1,k－1)應(yīng)力水平下的失效數(shù)據(jù)；

④重復(fù)步驟（3），直到應(yīng)力水平（1，1），即得到全部DCSDS－ALT的失效數(shù)據(jù)。

（2） 雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)

雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)的仿真過程與之基本相似，只是應(yīng)力施加的先后順序正好相反，這里不再贅述。

4.2.3 DCSS－ALT加速效率的實(shí)例仿真

以溫度T（單位：絕對溫度）和電壓V（單位：伏特）作為兩個加速應(yīng)力安排一次雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過蒙特卡洛仿真模擬產(chǎn)生，具體過程如下：

（1） 首先取定文獻(xiàn)［2］中的加速方程:

ln ηij=－20+20 000T－4.5ln V(14)

（2） 確定T和V的正常應(yīng)力水平和加速應(yīng)力水平如下：

T0=353，T1=373，T2=388，T3=403，

V0=100，V1=200，V2=300，V3=400，V4=500

DCSDS－ALT與DCSUS－ALT加速應(yīng)力水平組合(T,V)的變化軌跡分別為：

(3,4)(3,3)(2,3)(2,2)(1,2)(1,1)；

(1,1)(1,2)(2,2)(2,3)(3,3)(3,4)

這里的應(yīng)力水平數(shù)l=3,k=4；步數(shù)h=l+k－1=6。把這6個水平組合代入加速方程可得6個平均壽命η34,η33,…,η11。

（3） 確定樣品數(shù)n=100，各步的截尾數(shù)為:

r34=12,r33=11,r23=9,

r22=8,r12=6,r11=5

累計(jì)失效數(shù)r=r34+r33+r23+r22+r12+r11=51個。

（4） 按照第4.2.2節(jié)中的步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，在求得仿真數(shù)據(jù)后，即可求出加速效率指標(biāo)ratio。

圖2和圖3分別顯示出雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)和雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)條件下正態(tài)分布形狀參數(shù)ρ與加速效率指標(biāo)的關(guān)系圖。圖2和圖3中分別出現(xiàn)了加速效率指標(biāo)ratio＜0的情況，這表明在實(shí)際試驗(yàn)中不可能出現(xiàn)壽命特征參數(shù)μ小于形狀參數(shù)σ的情況，即失效數(shù)據(jù)的離散程度不可能超過其均值；另外，在ρ=1.5附近加速效率指標(biāo)ratio開始大于1，這進(jìn)一步印證了上面的結(jié)論；

（5） 隨著分布參數(shù)約束條件ρ（ρ＞1.5）的增大，雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的試驗(yàn)效率在急劇增大，而雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)的試驗(yàn)效率則在急劇減小。這表明在實(shí)際試驗(yàn)條件下，雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)相對于雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)的效率優(yōu)勢是十分明顯的。

4.3 DCSS－ALT失效物理的累積退化模型

在損傷累積型和容差型失效機(jī)理中，產(chǎn)品的壽命過程都表現(xiàn)為產(chǎn)品的某個內(nèi)部狀態(tài)量隨著壽命歷程的退化過程，具有明顯的漸變過程。失效物理對這一類失效常采用退化模型進(jìn)行描述［10］。所謂退化模型，是指試件完全處于安全工作區(qū)，在t=0時刻沒有損傷，必須經(jīng)過一定時間的累積以后才發(fā)生失效的一種模型。

圖2 雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)ρ與效率指標(biāo)關(guān)系圖（一）

圖3 雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)ρ與效率指標(biāo)關(guān)系（二）

一般，若引入函數(shù)f(D)表示產(chǎn)品壽命過程的退化量，則退化模型中產(chǎn)品隨時間推移而發(fā)生壽命消耗的過程可表述為：

df(D)/dt=K（15）

式中，D表示退化量的特征量；f(D)是與特征值和失效過程基本物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)的函數(shù)；K為退化速度。f(D)的形式與產(chǎn)品的失效機(jī)理有關(guān)；而退化速度K則由失效機(jī)理與應(yīng)力水平來決定。于是可以進(jìn)一步推導(dǎo)出關(guān)系式f(D)=Kt，因此退化模型表明產(chǎn)品壽命過程在時刻t的退化量由Kt來決定。若特征值D退化到某一臨界量M時產(chǎn)品失效，則對應(yīng)的產(chǎn)品壽命T為：

T=f(M)/K（16）

因此，產(chǎn)品的壽命隨應(yīng)力水平的提高，退化速度的加快而縮短，這也是所有加速壽命試驗(yàn)方法共同的理論依據(jù)。

退化模型描述了產(chǎn)品在一定應(yīng)力水平下的壽命時效過程，而對于雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的描述則應(yīng)當(dāng)采用累積退化模型。按照第4.2.2節(jié)中的試驗(yàn)方法安排試驗(yàn)（其中S1，S2應(yīng)力的水平數(shù)分別為l和k，對應(yīng)的試驗(yàn)階數(shù)為h=l+k－1），則雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)在應(yīng)力水平(S1i,S2j)組合（對應(yīng)的退化量為Kp）的加載時間長度為tp，產(chǎn)品經(jīng)過m（m≤h）階步降應(yīng)力水平加載完成后失效，則此時的退化量為：

f(D)=∑mp=1Kptp（17）

將Kp=f(D)/Tp代入式（17），則可得：

∑mp=1(tp/Tp)=1（18）

而產(chǎn)品在該雙應(yīng)力交叉步降模式下的失效時間為所有tp之和，這就是累積退化模型。累積退化模型是Miner準(zhǔn)則的推廣，因此亦稱廣義Miner準(zhǔn)則。累積退化模型同樣適用于雙應(yīng)力交叉步階試驗(yàn)與序進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的失效物理描述。

累積退化模型的物理意義在于：如果對應(yīng)于Tm壽命的應(yīng)力在試樣上加載時間tm，而后再將對應(yīng)于Tm－1壽命的應(yīng)力在試樣上加載時間tm－1，依此類推，當(dāng)加載到滿足式（18）時產(chǎn)品的壽命終止，對應(yīng)的產(chǎn)品失效時間則為所有加載時間tp之和。

4.4 進(jìn)一步的討論

根據(jù)累積退化模型，雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的每一階應(yīng)力水平加載都會對試樣造成一定的退化量，試樣中的退化量隨著雙應(yīng)力交叉步降應(yīng)力的加載進(jìn)程按照式（17）準(zhǔn)則進(jìn)行累積，當(dāng)退化累積總量達(dá)到臨界值時試樣失效，對應(yīng)的失效時間由式（17）準(zhǔn)則中的所有tp之和確定。在高可靠、長壽命的評估中，由于耗損型失效的失效率曲線為遞增函數(shù)，耗損失效主要集中于產(chǎn)品壽命末期，所以如何盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品壽命早期階段的退化累積以壓縮產(chǎn)品進(jìn)入壽命末期的試驗(yàn)時間，則已成為整個加速壽命試驗(yàn)在加速效率上的瓶頸問題。

雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)的應(yīng)力加載由最低應(yīng)力水平開始，因此其早期的退化累積主要通過較低應(yīng)力水平實(shí)現(xiàn)，所以這一階段的試驗(yàn)時間往往比較漫長。文獻(xiàn)［2］中對某產(chǎn)品安排雙應(yīng)力交叉步加試驗(yàn)，該試驗(yàn)中第一個失效出現(xiàn)的時間約為219.3 h，為總試驗(yàn)時間（1 558.14 h）的15％左右。

而雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)則不同，試驗(yàn)的應(yīng)力加載由最高應(yīng)力水平開始，其早期退化累積則主要通過最高應(yīng)力水平開始，因而使得相應(yīng)的早期退化累積時間大大壓縮。在試驗(yàn)應(yīng)力步降到較低水平以后，由于試樣中已經(jīng)累積所有較高應(yīng)力水平所造成的退化累積量，試樣已經(jīng)進(jìn)入到壽命末期的大量失效階段。所以，雙應(yīng)力交叉步降試驗(yàn)的總試驗(yàn)時間與步進(jìn)試驗(yàn)方式相比將大大減少，也就是說其加速效率將得到較大的改善。

5 結(jié) 語

以長壽命電子裝備的可靠性評估需求為背景，通過理論模型的建立，對正態(tài)分布下雙應(yīng)力交叉步階試驗(yàn)方法及試驗(yàn)效率問題進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，該試驗(yàn)方法應(yīng)用于電子裝備的可靠性評估可以極大地減少試驗(yàn)時間，降低試驗(yàn)費(fèi)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價值。

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作者簡介 孟亞峰 男，1970年出生，河北人，講師，博士。主要從事裝備武器系統(tǒng)性能監(jiān)測與故障診斷的研究工作。