高校智能制造专业课程思政教学改革实践

智能制造专业的设置具有特殊的历史背景和时代使命,如何通过课程思政改革培养德才兼备的智能制造人才是一项重要任务。为此,分析智能制造专业课程思政存在的问题。从课程思政教学改革的总体设计、教学模式、学习效果评价体系三个方面论述智能制造专业课程思政的教学改革实践,并以智能制造导论为例,阐述如何设计课程思政教学内容。最后,介绍取得的育人效果。该专业对课程思政建设的探索和实践可为新时代其他理工科专业建设提供借鉴与思考。

基于在机测量的曲面共形电路3D打印误差补偿方法

基于3D打印技术制备曲面共形电路具有广阔的应用前景,然而,由于曲面基材加工误差和导电线路定位误差的影响,导致曲面电路3D打印头高度难以精确控制,进而影响打印精度。为此,本文以气动式直写打印为研究对象,提出了一种“在机测量+线路模型重构”的打印头高度误差补偿方法。设计了一种曲率自适应测量点选取方法,利用NURBS曲线反算法对测量数据进行重构,还原真实线路模型。通过生成真实线路的打印轨迹,替换原始理论打印轨迹,补偿了打印头高度误差。自主搭建了一套集成了在机测量系统的曲面共形电路3D打印平台,设计了直线、圆弧与NURBS自由曲线3种形状的线路,进行补偿前后电路打印的对比实验。结果表明,未进行补偿前,在线路曲率较大的地方,线路在基板上的波峰处会产生拉丝现象,波谷处会产生堆叠现象,而补偿后的导线线宽比较均匀;进一步对每条导线的电阻进行测量,发现各条线路补偿前的电阻值波动较大,补偿后的电路的电阻值均匀,且相较补偿前平均降低65.99%,最大电阻降幅达85.75%。

融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法

激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种基于融合自注意力和残差神经网络的3D打印在机测量误差修正方法。首先,将影响测量精度的因素作为输入变量,采集激光测量值,得到样本数据集;然后利用残差网络提取出样本数据的深层次特征,并引入自注意力机制建立影响因素之间的联系,得到带权重的提取特征;再通过全连接网络对带权重特征进行学习,得到测量误差的预测值,基于该预测值完成对测量误差的修正。自主搭建了一套激光在机测量系统,采用红、绿、紫3种同材质彩色卡纸进行实验验证。结果表明,所提的方法与卷积神经网络和自注意力神经网络相比,均方误差、均方根误差和平均绝对误差均最小,稳定性最好,修正结果最接近真实值;对激光测量结果进行校正后,使其误差由原来的±28μm减小到±9μm以下,显著提高了3D打印激光在机测量的精度和稳定性。

三自由度微曲面电路3D打印方法及工艺

针对打印微曲面电路技术复杂、成本较高等问题,提出了一种使用三自由度打印机打印微曲面电路的方法,该方法旨在使用三自由度打印机在微曲面上打印共形电路,同时开发了一种自适应微曲面3D打印控制算法。该算法将DXF格式的文件作为输入,提取文件中的线路数据并对其进行离散处理,对离散后的数据逐点测量并根据反馈的数据进行线路重构,最终输出可以直接用于3D打印微曲面电路的G代码。利用三自由度打印机在不同基材制备的微曲面上完成电路打印实验和亮灯实验,验证了该方法的可行性。对3D打印微曲面电路的工艺参数进行研究,通过设计正交试验分析了工艺参数对打印的微曲面电路的影响,得到了最优工艺参数组合。结果表明,在针头直径为0.16 mm的情况下,打印气压为0.3 MPa、打印速度为100 mm/min和打印头高度为0.4 mm时,打印的微曲面电路连续且均匀,质量最优。

面向铁路5G-R和GSM-R系统的SPN承载方案研究与试验

基于铁路5G-R、GSM-R系统业务场景和全球商用部署的SPN创新承载技术,面向铁路5G-R系统特殊应用,建立小颗粒硬管道业务模型和L3VPN到边缘的分组业务模型,提出采用SPN双平面组网并综合承载现网GSM-R业务的E1CBROver小颗粒硬管道方案。SPN综合承载方案满足5G-R、GSM-R系统铁路行车控制类业务高可靠、高安全的硬隔离承载需求,以及5G-R系统大带宽视频数据业务灵活调度、智能运维的演进需求。提出的方案已完成基于SPN的5G-R、GSM-R基站和核心网端到端功能及可靠性试验验证,试验结果指标优于标准要求,证明面向铁路5G-R、GSM-R系统的SPN综合承载方案安全可行。

铁路运行环境下ERT可信根实体的软件化技术研究

为保障铁路系统的信息安全,文章提出一种铁路运行环境下可信根实体(Entity of Root of Trust,ERT)的软件化技术,在内核中实现强制访问控制功能,通过操作系统内核的修改或扩展,实现更为细粒度和强大的权限管理。同时考虑到轻量级场景下部分设备存在计算能力弱、存储空间有限和电源供应不稳定等问题,提出一种轻量级可信计算体系,最大程度满足可信计算要求。通过实施内核级的强制访问控制和轻量级的可信计算体系改造,缓解未知风险对关键信息基础设施的威胁,为铁路系统的安全性提供保障。

工程教育认证背景下课程思政教学体系研究——以交通特色院校机械类专业为例

立足交通特色院校机械类专业培养要求,对人才培养方案进行分层次设定目标、整体覆盖的顶层设计。围绕以学生为中心、产出为导向、持续改进的工程教育理念,将机械类专业毕业要求和德育品行相结合并确立思想政治培养目标。构建具备办学特色和专业特色的一体化机械类课程思政教学体系,在毕业要求中设立相应的思想政治目标指标点,将分层递进的指标点拆分映射到专业课的教学目标中。课程教学与思想政治目标考核采用直接评价与间接评价结合,完成多要素课程思政目标达成情况评价,实现学习效果反馈并持续改进。

铁路5G-R基站智能天线技术分析

目前我国铁路干线路网基本建成,基于铁路沿线GSM-R基站铁塔站点间距约3~7km,5G-R基站建设时将利用既有铁塔基础设施改造升级。2.1GHz频段4G、5G基站采用的主流天线是4T4R技术,在既有基站间距的情况下,5G-R基站小区边缘的覆盖能力不足,基站间距较大的站点之间需补充覆盖,或采用更高增益的8T8R天线解决小区的边缘覆盖问题,为此需要对8T8R天线的主要技术特点进行研究。首先,介绍包括多入多出、波束赋形、智能天线等天线关键技术;然后,深入分析8T8R天线波束性能及主要指标,包括单柱波束、广播波束、正交波束、波束宽度、旁瓣抑制等;最后,介绍5G-R无线覆盖的特点及8T8R测试情况。通过研究,为5G-R技术在铁路系统的快速开展应用提供技术参考。

工程机械开放式虚拟仿真实验教学管理平台建设

基于开放共享的理念构建了工程机械开放式虚拟仿真实验教学平台。该平台集成了6个实验系统,能够循序渐进地开展验证型—设计型—综合型—创新型实验,全面实现技术体系、实验功能、实验内容、实验场所的开放。阐述了平台的建设内容、体系结构,以工程机械原理虚拟仿真系统为例,分析了平台的功能实现。着重论述了平台的开放模式,以及基于这一模式开展的线上线下混合教学模式改革的实践。

早期个体化吞咽功能康复训练对鼻咽癌放疗患者吞咽功能障碍的影响

目的探讨鼻咽癌放疗患者早期个体化吞咽功能训练康复对患者吞咽功能障碍康复的影响。方法对2011年6月-2012年10月在我院肿瘤科接受放射治疗的64例鼻咽癌患者的吞咽功能采用洼田饮水试验（Water Swallow Test WST）进行吞咽功能评估，然后随机分成对照组（30例）和实验组（34例），对照组采用鼻咽癌放疗常规护理加健康教育；实验组在对照组护理措施的基础上根据患者吞咽功能的评估结果，对可疑或有轻微吞咽困难的患者进行个体化早期吞咽功能康复训练和饮食指导，总结两组患者吞咽功能障碍治疗的有效率、吸入性肺炎的发生率。结果实验组吞咽功能障碍治疗有效率（79．41％）明显高于对照组（40．00％），P〈0．05；实验组吸入性肺炎的发生率（20．59％）明显低于对照组（56．67％）（P〈0．05）。结论对鼻咽癌放疗患者开展早期个体化吞咽功能康复训练能明显改善鼻咽癌放疗后吞咽困难患者的吞咽功能，减少吸入性肺炎的发生率，提高鼻咽癌放疗患者的生活质量。

一种面向绿色制造的多目标车间调度方法

提出了一种新的面向绿色制造的多目标车间调度方法,通过将调度目标分解为竞争性指标和可持续性指标,分别建立了竞争性指标的调度模型和可持续性指标的评价模型,并基于改进的遗传算法求解出多组满足竞争性指标的Pareto最优解;然后从这些解中模糊优选出可持续性指标值最好的协调解,即为所求的绿色调度方案。实例研究表明,该方法在保证生产效益的前提下,能够使制造过程的资源消耗和环境影响最小,有效地解决了绿色制造中的多目标调度优化问题。

面向再制造系统的自适应调度优化机制

废旧品回收的数量、时间、质量以及拆解的顺序、深度等诸多不确定性使得传统的调度优化理论难以直接应用于再制造系统。为此,提出了面向再制造系统的自适应调度优化机制,采用调度方法匹配识别、专家推理、新调度问题建模求解和调度方案评价相结合的策略生成最终的调度方法;然后,对再制造系统自适应调度优化机制的系统实现和关键技术进行了探讨。研究表明该机制能够适应再制造系统动态多变的特性,可以有效解决再制造系统的调度优化问题。

制造/再制造混合系统装配车间物料配送的路径规划

为解决制造/再制造混合系统装配车间物料配送的路径规划问题,考虑到物料类型的多样性和物料到达时间的不确定性,建立了以物料配送路径最短为优化目标的物料配送模型,并采用启发式遗传算法对模型进行求解;提出采用"虚拟工位"来表征装配工位需求物料类型多样性的方法,避免了遗传操作时出现非法染色体;采用隶属度函数对物料到达时间进行模糊化处理,并将其转化为惩罚函数,计算在适应度函数中,有效地解决了物料到达时间的不确定性对配送路径规划的影响。算例仿真验证了所建模型和求解方法的正确性。

谈高职教改与学生职业能力的可持续发展

本文主要从高职教育教学发展的现状解析入手,提出在生源及需求方面的关注问题,并依据科学发展观的基本原理,站在"以实现学生综合职业能力的可持续发展"原点上,探讨高职教育教学改革如何发挥工学结合、校企合作以及观念转变的具体措施、方法与作用,实现提高人才培养质量、办出学院特色、服务地方区域经济发展的需要的目标。

智能制造与智能建造融合创新人才培养体系研究

为顺应交通强国战略和"中国制造2025"战略提出的新要求,结合长安大学机械类与交通运输类的专业特点,融合工程机械学院、材料学院与工程训练中心在创新教育方面的优势,建立了智能制造与智能建造融合创新人才培养基地。开展机械土木多学科融合创新能力的培养与实训,培育行业急需的复合创新型人才。该文探索多学科多部门创新教育资源整合及协同机制,在创新知识体系制定、教育实践活动开展、服务平台保障等方面进行研究,构建了机械土木融合创新人才培养体系,在全国高校发挥示范辐射作用。

胃癌组织中CD_(44)v6和VEGF的表达变化及意义

目的观察胃癌组织中黏附分子CD44拼接变异体v6(CD44v6)及血管内皮生长因子(VEGF)的表达变化,并探讨其临床意义。方法采用免疫组化法检测60例胃癌组织及30例正常胃组织中的CD44v6和VEGF。结果胃癌组织中CD44v6和VEGF表达高于正常胃组织;胃癌组织中CD44v6和VEGF表达与胃癌临床分期、淋巴结转移及浸润深度有关;胃癌组织中CD44v6和VEGF表达呈正相关(r=0.402,P<0.05)。结论胃癌组织中CD44v6和VEGF呈高表达,二者可能参与了胃癌的发生、发展过程。

一种求解制造/再制造混合系统车间调度的启发式算法

针对传统方法在求解制造/再制造混合系统车间调度时存在的问题,根据制造/再制造混合系统车间调度的特点,提出了最早交货期-最长加工时间(earliest delivery date-longest processing time fist,EDD-LPT)的启发式算法。首先,将全部工件按照交货期的时间非减排列,对于交货期相同的工件,则按照再制造修复时间非增排列。然后,依次将工件安排在修复费用最小的设备上。对于再制造修复费用和延迟交货费用之和大于新品制造费用的工件,则采用新品制造替换。最后,给出了EDDLPT启发式算法的最坏误差界。实例研究表明,EDD-LPT启发式算法较传统方法在计算时长方面具有更好的性能。

基于威布尔分布的工程机械主动再制造时机预测

为准确预测工程机械主动再制造的时机,确定合适的再制造时间,基于产品生命周期理论,综合考虑了产品的原始价值、再制造成本和维修成本,以单位服役时间内的期望费用最小为优化目标,建立了再制造毛坯回收时机预测模型。利用两参数威布尔分布来表征产品失效率的函数,通过最小二乘法对形状参数和位置参数进行估计,采用中位秩法计算累积失效分布函数。最后,以徐工XE80A型挖掘机再制造时机的确定为例,验证了所建决策模型的可行性。

考虑砂轮磨损的精密数控磨床插补模型及误差分析

为了减小圆柱形砂轮非均衡性磨损对磨削精度的影响,针对三自由度大型内外圆磨床的结构和工作机理,根据圆柱形砂轮的加工特性,建立了考虑砂轮磨损的大型精密数控磨床插补模型。采用等弧长策略离散出一系列刀触点,通过周期性改变圆柱形砂轮刀触点与刀位点距离的方法,修正刀位点坐标,使加工过程中砂轮表面的磨损尽量均匀,然后通过坐标变换,将刀具轨迹转化成机床工作台的平动和转动坐标,再经过插补运算,得到机床平动轴和转动轴的进给量,进而计算出相应的控制步进电机的脉冲数和脉冲分布,最后,对加工误差进行了分析。实例仿真表明,本模型能够有效减小砂轮的不均衡磨损,提高加工精度。

面向信息集成的废旧机电产品再制造系统研究

根据再制造产业的发展趋势,就如何构建面向信息集成的废旧机电产品再制造系统进行了研究。提出了废旧机电产品再制造系统的功能模型,并对其生产管理控制流程进行了分析,在此基础上,建立了包含6个分系统的废旧机电产品再制造系统信息集成框架模型。