现代高等职业技术教育之发展策略探讨——以台湾龙华科技大学及电子信息领域为例

本文根据台湾龙华科技大学校长葛自祥在"2015年职业教育中外合作论坛——电子信息技术与现代职业教育发展"上所做的报告《现代高等职业技术教育之发展策略——以台湾龙华科技大学及电子信息领域为例》修改而成。"为黄金十年关键产业培育优质之实务人才,并提供产业创新技术服务之实务应用型大学"是台湾龙华科技大学的教学目标,相较于一般高校,龙华科技大学更着重学生专业能力与实务技术能力的培养,使学生毕业即具就业能力,而非以学术研究为导向。本文将以龙华科技大学及电子信息领域为例,探讨现代高等职业技术教育之发展策略。

台湾高等技职教育(私校)办学特色——以龙华科技大学为例

龙华科技大学创校于1969年，是一所典型的在政府教育政策下，逐步提升的高等技职校院。创校初期为专科学校，2001年更名为科技大学。现有学生约10000名，共四个学院，12学系，5个硕士班研究所。 龙华科大发展特色可分为全校性共同特色与专业聚焦型特色，促进学校发展的内功，则来自于教学卓越的推动与实践。

高功率脉冲磁控溅射沉积(AlCrNbSiTiV)N薄膜提升刀具的切削性能

通过高功率脉冲反应磁控溅(HIPIMS)在车刀表面溅镀(AlCrNbSiTiV)N高熵合金氮化物薄膜。研究了溅镀功率(120、150、180、210和240W)对薄膜的形貌、厚度、沉积速率、硬度、弹性恢复率等性质的影响。以50CrMo4铬钼合金钢作为被切削材料,在干式切削条件下考察了切削后工件的表面粗糙度和车刀的腹部磨耗。结果表明,增大溅镀功率可以提高薄膜的硬度和耐磨性,被切削工件的表面质量得到明显的改善,刀具磨损量大大减小。

基于CAD/CAE注射成型扁平薄壁零件参数的优化设计

针对扁平薄壁零件容易产生翘曲变形和断裂的问题,对厚度为2 mm、宽度为50 mm、长度为450 mm的薄壁零件进行注射成型参数的优化设计。选取了影响公差精度最大且最容易变形的A截面,采用Creo软件和Moldflow软件对零件的注射成型工艺进行分析,以最常见的ABS作为注射材料(Lustran ABS Elite HH 1827),建立双层冷却水道,提高冷却效果,在材料厂家推荐的注射参数基础上,改变不同的材料温度、模具温度、保压压力和射出速度等参数,通过对扁平薄壁零件最薄弱的A截面的内应力和收缩率进行比较分析,得到了扁平薄壁零件注射成型的优化参数。结果表明,该薄壁零件的内应力主要集中在中心线±0.4 mm的位置,两侧的应力方向相反,材料温度和保压压力对收缩率的影响最大。

基板偏压对溅镀AlCrNbSiTiV高熵合金氮化物薄膜性能的影响

用真空电弧熔炼法制备了AlCrNbSiTiV高熵合金,并将其作为靶材,利用直流反应式磁控溅镀法在T1200A金属陶瓷刀具或硅晶片上沉积了高熵合金氮化物薄膜。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪考察了基板偏压对薄膜形貌、元素含量、物相成分和性能的影响。所得氮化物薄膜均匀、致密,所有元素的原子分数与靶材相当。由于再溅射,沉积速率随着基板偏压增大而减小。薄膜的弹性恢复和显微硬度在基板偏压为0^-100 V时随着偏压增大而提高,进一步增大偏压反而减小。相比未溅镀薄膜的刀具,用溅镀了AlCrNbSiTiV氮化物薄膜的刀具干切削S45C中碳钢圆柱工件,工件表面的粗糙度和刀具的侧面磨损显著降低。-100 V偏压溅镀的刀具的切削性能最佳。

高熵合金AlCrNbSiTiV氮化物薄膜溅镀参数的优化

以AlCrNbSiTiV为靶材,用反应式磁控溅镀系统分别在住友BNX20刀具和硅晶片上沉积高熵合金氮化物(AlCrNbSiTiV)N薄膜。采用田口方法的L9(34)正交表考察了沉积时间、基材偏压、溅射功率和基材温度对沉积速率、薄膜硬度和刀具寿命的影响,通过方差分析(ANOVA)确定了影响各性能的主要因素。对信噪比(S/N)进行灰关联分析以实现多目标优化,得出最佳工艺参数为:沉积时间20min,基材偏压-100V,溅射功率250W,基材温度400°C。在该条件下,沉积速率为17.28nm/min,薄膜硬度达到2814HV,刀具寿命2.50m。

氮氩比对大功率脉冲磁控溅镀(AlCrNbSiTiV)N薄膜性能的影响

为探讨高熵氮化合金薄膜对车削刀具性能的提升及其应用潜力,采用高功率脉冲反应磁控溅镀(HIPIMS)技术在车刀刀片(TNMG160404R-UM T1200A)表面制作了(AlCrNbSiTiV)N薄膜,探讨不同氮氩气比(0%、5%、10%、15%或20%)对(AlCrNbSiTiV)N薄膜的机械性能与微观结构的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜的厚度、沉积速率、元素成分和相结构进行分析,用纳米压痕法测试了薄膜的硬度和弹性恢复性能。考察了车削工件表面的粗糙度和刀腹磨耗情况。实验表明,提升氮氩比会令薄膜沉积速率降低,硬度提高。在氮氩比为20%时,硬度达到40.02 GPa。溅镀(AlCrNbSiTiV)N薄膜的弹性恢复率达76.87%以上。镀膜刀具的刀腹磨耗量和工件表面粗糙度均有非常明显的降低。

Optimization of micro milling electrical discharge machining of Inconel 718 by Grey-Taguchi method

The optimization of micro milling electrical discharge machining（EDM） process parameters of Inconel 718 alloy to achieve multiple performance characteristics such as low electrode wear,high material removal rate and low working gap was investigated by the Grey-Taguchi method.The influences of peak current,pulse on-time,pulse off-time and spark gap on electrode wear（EW）,material removal rate（MRR） and working gap（WG） in the micro milling electrical discharge machining of Inconel 718 were analyzed.The experimental results show that the electrode wear decreases from 5.6×10-9 to 5.2×10-9 mm3/min,the material removal rate increases from 0.47×10-8 to 1.68×10-8 mm3/min,and the working gap decreases from 1.27 to 1.19 μm under optimal micro milling electrical discharge machining process parameters.Hence,it is clearly shown that multiple performance characteristics can be improved by using the Grey-Taguchi method.

射频磁控溅射沉积AZO透明导电膜研究

采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上沉积了AZO透明导电薄膜,应用灰关联-田口实验法设计了L9(34)混合直交表,研究了制程工艺对薄膜沉积速率、电阻率、光穿透率、结晶性的影响。结果表明沉积薄膜的最佳制程参数为射频功率120 W、溅射压强2 Pa、靶材-基板距离8.5 cm、薄膜沉积时间90 min;实验显示最佳制程参数下所得透明导电薄膜沉积速率为8.04 nm/min,电阻率为2.6×10–3.cm,可见光穿透率维持在84%左右。

锂电池聚丙烯微孔隔膜孔隙品质提升的研究

为提升聚丙烯材料锂电池微孔隔膜的孔隙品质,采用干式制作法,通过实验的方法探讨挤出成型最佳的滚轮温度和引取速度,探讨延伸过程的最佳的热延伸速度及热延伸倍率。最后将聚环氧乙烷(PEO)和β成核剂分别以质量分数1%加入聚丙烯(PP)材料中进行对比实验,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)来分析孔洞质量。研究表明,在滚轮温度为90 ℃、引取速度为5 m/min、热延伸速度为200 mm/min和热延伸倍率为100%的条件下,添加1%的β成核剂获得的孔隙质量最佳。

氧化锌铝镓透明导电薄膜制备工艺的优化

将氧化锌掺杂铝和镓制成的靶材通过射频磁控溅镀的方式沉积在玻璃基板上。用四点探针法测量了薄膜的电阻率,用紫外可见光谱仪测量其透光率。采用田口法和灰关联分析法得到制备电阻率较低且透光率较高的薄膜的最佳工艺参数为:射频功率90 W,基板温度200℃,沉积时间45 min,制程压力1.333 Pa。溅镀后在溅镀腔体里以石英灯管加热至400℃退火,最终薄膜的电阻率可达4.65×10^(−3)Ω·cm,在可见光区内的透光率为90%。

TC4放电加工最佳化参数研究

采用电火花放电加工TC4合金,应用灰关联-田口实验法设计L9(34)混合直交表,研究放电工艺对加工质量的影响,结果获得放电加工最佳工艺参数:放电电流3 A、开路电压180 V、脉冲时间200μs、冲击因子65%。实验显示工件材料去除率为0.680 mg/min,表面粗糙度1.884μm。

刚性可调式无污染风能送料机研制

送料机是传送物料的机器,是自动化生产线的关键设备。传统送料机以电能为动力,本项目基于三维高端软件与JYCS验证相结合的平台,采用功能设计法,创新设计以环保风能作为动力的送料机,经现场制造、装配、调试后,送料机实现双向顶出,且频率、相位、行程均可刚性调节的功能,同时达到节能减排、无污染传送物料的目的。

感觉寻求与青少年网络游戏成瘾:社会印象和情感联结的链式中介作用

通过对372名青少年进行调查,采用自我报告法,收集感觉寻求、社会印象、情感联结和网络游戏成瘾的数据,运用层次回归方法考察社会印象、情感联结在青少年感觉寻求与其网络游戏成瘾关系间的可能作用机制。结果发现:(1)感觉寻求正向影响青少年网络游戏成瘾;(2)正面社会印象和情感联结在青少年感觉寻求与其网络游戏成瘾之间起着链式中介作用,即感觉寻求通过提升青少年对网游玩家的正面社会印象促进其对网络游戏的积极情感联结的形成,进而影响网络游戏成瘾。

镀膜参数对刀具切削性影响的研究

采用镀膜合金刀具加工AISI304不锈钢,应用灰关联-田口实验法设计混合直交表,研究镀膜工艺对刀具切削性的影响,得到镀膜最佳工艺参数:铬靶材功率100 W,钨靶材功率150 W,氩氮比例10%,制程时间9 min,实验显示工件表面粗糙度为0.75μm,刀具磨损量28.3μm。

微射出成型导光板的微结构分析

探讨了楔型导光板在微射出成型时的波峰落后现象,並以湿蚀刻制程将导光板扩散点制作于模板上,于微射出成型后将扩散点与导光板一体成型制作出来,用单一参数法探讨了制造工艺参数与导光板平面度及复制性的关系．结果表明,波峰落后现象是由于射出速度太慢、剪切热影响小使温度分布低、黏度升高、流动阻力大以及流动速度慢所造成的．影响平面度的最重要的制造工艺参数为模具温度,低模具温度时有较佳的平面度．模温为影响复制性的最重要的因素．

用选择性激光烧结技术制作陶瓷原件研究

利用选择性激光烧结快速成型技术,在自行开发的快速成型机上以CO2激光对SiO2浆料进行烧结,经由层状堆栈加工后,制备出了外形复杂的三维SiO2陶瓷喷嘴生坯.利用扫描式电子显微镜和能谱分析仪对生坯进行了微观结构和成分分析,结果显示:在激光功率为7W、扫瞄速度为160mm/s和激光扫描分辨率为250次/(25.4mm)的优化条件下,SiO2粉末可激光烧结形成的最小层厚为100μm,且层堆栈情况良好,没有分层现象,可制造出纯SiO2陶瓷喷嘴,抗弯强度接近最大值.

生物陶瓷骨骼模型的制作

目前商用快速成型机的制备工艺参数与原料都受到限制,不易制作骨骼模型,为克服上述缺点,使用自行开发的快速成型机制作骨骼模型.本研究主要是以羟基磷灰石、二氧化硅溶胶和少许分散剂混合之浆料为原料,经由适当的调整加工参数后,可成型生物陶瓷生胚.生胚试片分别在1200℃、1300℃、1400℃烧结,并对其体积收缩率、表面粗糙度和抗压强度进行分析.经由培养MG63类骨母细胞,研究骨骼模型表面的细胞活性.结果显示,生胚在1200℃烧结时性能较佳,抗压强度明显上升,表面粗糙度Ra为12.04μm,较适合MG63类骨母細胞生长.

利用激光固化技术制作硬骨骼支架模型

为了使用选择性激光固化技术制作出符合生物兼容性与多孔性之硬骨骼支架,利用医用陶瓷浆料具有的黏度支撑效果,制作多孔性的骨骼支架模型;以扫描电子显微镜观察支架固化、激光烧结以及高温处理后的微观组织结构,利用原子力显微镜量测出表面粗糙度。结果表明,医用陶瓷浆料所具有的黏度使支架容易成型,使用CO_2激光烧结后之微观结构呈固熔化状,经过高温处理后可提高支架之致密性,使其表面粗糙度有增大的趋势,有利于类骨母细胞之附着及成长。

应用SP表对在线学习(E-learning)的诊断

以了解学生对在线学习之使用情况,与使用学生自行拟定测验题题库的适当性与否为目标,采用课堂学习搭配在线学习作为课程学习的方式,且由每位学生自行拟定课程最后阶段的测验试题,探讨学生的学习态度、适应情况与此教学策略是否合宜。用S-P表分析等研究表明,在此整个学习过程中,学生的学习态度从被动学习转换成了主动学习,学生对于将传统的课堂教学搭配在线学习的方式感到新奇,对于平时少数有缺课的同学亦可利用在线学习的平台将其在课堂上的不足加以弥补,整体对于学习情况为提升且有成效的。