新材料导论论文

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新材料导论论文范文第1篇

回顾崔树强初始的书学研究，其涉及范围宽泛而丰富，彼时的他。多以史家的眼光来梳理书学的发展、或许，他并未曾想见若干年后，欲以中国文化哲学中的“气”来阐释中国书法这一极富挑战性的课题作为立言之本。但正是这种看似“不悬目的”地慢慢努力，才成就了今天这洋洋五十四万余言的鸿篇巨制，这“意外之收获”毫无疑问地会成为当今书学研究者一席十美的精神盛宴。品读是书，有太多的东西时时触动我心。我认真梳理后，拈出该著的四大学术特点，胪列如下。

一　立意高远而精深

中国书学中有关“气”的学说，由来已久，似乎谁都略知一二，但是将“气”的思想真能说[诌个所以然来，在攘攘书法人群中，由古及今鲜有其人。正如叶朗曾指出的：我们有着很好的艺术，但却缺乏很好的理论说明。此著的问世，即是对这种状况的重大改观。

作者说：“‘气’的意识，在中国哲学i美学范畴中，既涉及自然生理层面，又涉及心理精神层面；既指人格道义之气，又指宇宙本根之气”，可见，

“气”的问题，触及到了中国思想文化的方方面面，但要想厘清其中要义，绝非易串。北大知名学者朱良志曾“很长时间里有些犹豫，怕他无法驾驭这个论题”。然而，崔树强以良好的学术素养，知难而进，将中国文化中“气”的哲学思想如何融入书法艺术，进行了系统、全面而极富创见地论述，从而把这个“内容繁杂、义理玄深的书学问题”阐释得细致入微，清晰井然。新意迭出。这种将传统文化思想与艺术进行有机整合和贯通的研究方法，可谓是立意高远，出显示了作者宏富的学识、敏捷的思辨和颇具战略的学术眼光。

二　行文架构的双线行进

说到行文架构，笔者不由地想起朱良志的《曲院风荷》。该书美轮美奂的文笔与意境，使入徐徐读来，无异于经历了一场灵魂朝圣之旅，让人心获得安顿。尤其是全书充满诗意的编排架构，听香、看舞、曲径、微花……皆足以引入无限遐思，加上每章节前画龙点睛的“引子”，更使每个游弋于具象和抽象之间的艺术美学话题一下子荡漾开来，然后慢慢升腾，凝聚成一个个颇具思想厚度的艺术理论命题。

《气的思想与中国书法)似乎在吸纳了《曲院风荷》的体系优点外，又独特点，即行文中的双线结构。全书分导论和正文两大部分。导论部分以“气”的语源学考察、“气”的哲学化过程、“气”同书法的渗透等三个层次，将书法艺术中“气”的哲学、美学以及道德根源等问题阐释得清晰可鉴。正文分为十章，每章以两个字高度概括。作者在行文e注重“‘气’的问题的隐性线索和内在逻辑，尝试去把握其中深藏的况味”。其中，纵间的线索，是指章节次序的安排，全书各章节始终贯穿了一个“气”字。在层层剥笋式的论述中，进行严密地逻辑推进，由“气本”开始，论及气象、气势、气脉、气韵、气化，气味、神气、逸气，直至论及书法中的人格关怀与生命境界的提升，命名为“养气”，并收束全篇。

在探讨每一个问题时，作者还采取一种横向比较的方法。其中，不仅涉及到中国不同艺术门类的比较，还涉及到中西艺术精神和哲学观念的横向比较。这种双线并行的架构，彰显出作者对宏大论题的驾驭能力，同时又使得论题纵横勾连，浑然一体。

三　艺术与思想文化的自由连通

该著作真是大丰厚了!这是笔者通览全书后的突出感受。其触及面之广，论述点之深，在同类著述中实属鲜见。撇开著作本身，仅参考文献部分，就引用了七大类，计三百余本(篇)。对这些文献的梳理，是一项宏大工程，需要极大的耐心与毅力。作者在北大良好的学术氛围中，运用史学的观念，静心梳理庞杂繁复的史料，同时通过中西哲学、宗教、美学、文学中谨严的疏证和考察，让书法艺术与思想文化自由连通。形成了书法与“气”的思想文化相生共融的体系化研究，最终达到了理想的学术广度和深度。

在该著之前，作者已出版《黑白之间)和《笔走龙蛇)两书，皆是围绕书法美学问题展开的。这些研究成果，不仅形成了他学术风格的独特性，更重要的是积累了他学术系统的厚实性，为新著《气的思想与中国书法)奠定了坚实的基础。

四　观点新颖而独到

新材料导论论文范文第2篇

关键词：校企合作；工程材料应用；教学模式；改革；实践

中图分类号：G645 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0046-03

一、引言

《工程材料应用》是我校机械专业卓越班的一门专业基础课，作为应用型本科院校开设本门课程，其任务不仅是要传授学生扎实的专业基础知识，而且要为后续的专业课学习打下坚实的基础，同时更要注重学生运用所学理论知识解决实际问题的能力培养，以真正体现卓越班应用型人才培养的目标。这样，我校从学生毕业到企业上岗就必须具有合理选材、正确使用材料及合理选用材料成型方法的能力。加强《工程材料应用》课程教学的改革，是卓越班培养应用型人才教育改革的重要方面。因一方面课程内容整合分模块化教学突出实践教学培养实践应用能力使课程理论总学时日趋减少，单门课程学时明显不足；另一方面，材料作为现代科学技术的三大支柱，近年来发展迅速，新材料层出不穷，这就要求课程内容除了涵盖原有的金属材料知识外，同时也应该反映出现代材料领域的最新进展及它们的组织结构与性能特点。以学生为中心，拓宽工程材料学基础及知识面，加强工程材料应用技能培训，强化工程材料现代加工基本理论和先进方法，突出工程意识、创新意识与综合素质的提高，主动适应经济与科技的发展，符合应用型卓越人才培养的定位，课程教学改革势在必行。

二、现存的问题

1.教学内容。随着社会主义市场经济稳步发展和市场用人机制地不断完善，将影响人们对高校专业内涵的重新认识，影响专业建设的诸多方面，对原有专业进行较大幅度的调整与拓宽是高等教育改革在新形势下的必然结果。市场对机械产品的性能及使用寿命要求越来越高，在这样的背景下，机械类专业卓越班的《工程材料应用》课程内容势必会产生相应的变化。新材料在工程技术中的应用含量与作用逐渐提升以及传统材料的先进方法和加工精度加剧了这种变化。因此，对《工程材料应用》课程建设进行全面的规划是及时的，并且是必要的。该课程教学学时为48学时，如何利用较少的学时来讲授这门课程，同时在保证传统教学内容的前提下，适量增加有关新型材料的知识（这部分内容视学时情况可作为单独章节讲解，也可穿插到其他章节中介绍），无疑给教学提出了更高的要求。

2.考试评价系统。《工程材料应用》课程是机械类专业卓越班的必选课，按照原有的普通本科教学计划，各专业授课时间不同，考卷一般是由任课教师或由命题小组命题，仅能进行小范围内统考，不能完全保证各个专业的考试方式（如闭卷、开卷、卷面成绩及平时成绩的分配等）、考试范围、难度、题量及评分标准具有广泛的统一性和公平性。需要对考试方式、命题工作和试题库建设进一步完善。

三、教学改革

按照传统的教学模式，要使学生具备较强的《工程材料应用》知识应用能力是很困难的，而且教学效果不佳。

1.本课程教学小组一直积极参与教学改革，开展启发性、实践性、研究性教学。《工程材料应用》课程理论抽象，名词、概念多而复杂，定性描述多、经验总结多，需记忆的知识点多，学生初学本课程会感到枯燥、难理解。所以，提高学生的学习兴趣是本课程教学改革的一个重点，针对不同教学内容，探索一种特色的多样化课堂讨论式教学方法，如，“智力竞赛式”课堂讨论，“两军对垒式”课堂讨论，“点将台”、“填空式”课堂讨论。例如，对于“铁碳合金相图”采用“智力竞赛式”的课堂讨论，对于“钢的热处理”则采用“两军对垒式”的课堂讨论，而对于“工业用钢”又设置“点将台”、“填空式”课堂讨论。通过多种形式的讨论式课堂教学活动，使学生感到活泼、新颖，从而极大地激发了学生的学习兴趣，营造学生各抒己见、踊跃登台、相互纠正的热烈气氛，收到了良好的教学效果，并且，使学生从被动学习者转变为自主学习者、合作者和研究者，可以有效地培养学生的自我计划、自我调整、自我激励和自我强化的意识，促进教师与学生、学生与学生之间相互交流、相互尊重、相互激励，相互欣赏。这些有利于提高学生的综合素质。[1]

2.本课题探索一种新的教学模式――模块式教学模式，实现校企联合培养的方式，将很好地克服传统教学模式的弊病，获得较好的教学效果。

工程实践是学生在校期间最重要的教学实践活动之一，它不只是给学生以知识和技能，更重要的是通过工程实践，全面培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。作为重要实践教学环节的工程训练是创新教育的沃土，对大学生的创新意识具有唤醒、培育、发展的功能。为此，我们必须转变观念，从工程实践的教育思想、教学条件、教学内容、教学方法、教学手段、考试制度和评价标准等方面进行全面改革。从工程训练中心的建设指导思想、建设目标出发，强调工程训练中学生创新意识和应用型人才培养的重要性；从工程训练内容、教学方法、教学手段出发，突出培养学生各种创新素质，促进其创新能力的发展。[2]

模块式教学模式，以知识应用能力为目标，按照由初级到高级的顺序，将工程材料知识按组织―性能―材料―应用及热加工工艺划分为不同层次的知识模块，在学校完成每一个层次的知识块中包含着相应深度的全知识结构的知识内容的学习。以每个知识模块为单位，以完成该层次的知识模块教学任务时，学生应具备的相应的知识应用能力为目标，以知识综合应用环节为手段，进行到企业以实践锻炼为主要的综合性教学。学生在完成该层次知识模块的学习时，就具备了该层次的知识应用能力。每一个层次递进的完整教学过程就称为模块式教学过程，当学生完成所有层次教学过程的学习时，将课堂理论教学、实验教学、工程训练有机结合起来，让学生认识材料学基本理论、材料加工基本理论与工程实际应用的有机联系，从中理解和掌握材料学以及材料加工知识，最终培养他们运用理论知识解决实际问题的能力，实现“知识一能力一方法”的同步提高，也就使其具备了相应专业的知识应用能力。[3]

3.既重视学习结果，更注重学习过程。侧重启发教学，让学生有足够的自主思考的时间和空间。如组织学生对主题（如“可持续发展战略下材料选用原则”、“可持续发展战略下材料加工原则”）进行资料收集处理，撰写文献综述小论文，进行课堂交流与辩论；鼓励学生自主学习，允许学生有不同见解。营造民主的课堂氛围，正确引导学生“为何学、学什么、怎样学；教学过程中注意处理好“点、线、面”三者之间的关系，体现“贯穿四要素主线”、“突出结构材料重点”、“强调材料应用”三大原则。

4.要求任课教师提高业务水平，必须具有较宽厚的专业知识，较强的组织、思维、研究和创造能力，较高的文化素质和学术水平。为此，课程教学小组教师积极参加科研工作，“产学研”三结合，培养教师科研与工程实践能力，提升教师的业务水平，丰富工程材料课程教学内容的工程意识，使学生感觉到科研就在身边、工程就在跟前，促进了学生大工程观意识的形成。认真钻研和编写教材、集体备课、观摩教学，经常性地进行教学法研究，发表教改论文，总结教研成果。

四、教学实践

在实践教学设计中始终以基本培养原则和个体化培养原则为指导，以“知识单元”为主线构建模块式实践课程体系，制定切实可行的课程组织方式。根据培养原则，每一个模块中的全部实验分为固定组件和自选组件两部分，其中的固定组件部分属于《工程材料应用》实验课教学计划规定的必修内容，主要通过在基础实验教学平台开展日常教学活动来完成，学生按照教学计划依次完成这些实验，掌握工程材料选用的基本技术，获得相应的学分。自选组件则是属于素质提高部分，利用开放式实验平台及企业科研创新技术平台，初步培养学生的科研设计能力。课程实践环节教学可以构建大环境，教师为企业服务的热情和实绩可以改善小环境，学生的职业能力可以使小环境可持续发展，以此构建产学合作与就业联动培养体系。[4]

1.按企业要求进行订单培养，单独组班，教学计划是校企共同协商制订的，并纳入企业所要求的内容，并利用课余的时间和节假日学习企业中的相关培训课程。

2.校企双方成立工程材料应用工作室，双方共同合作开发新工艺、新产品，专业教师牵头，学生为主体，根据企业的要求进行材料选用、分析及加工工艺的开发，这样既锻炼了学生又培养了教师的综合实践能力。企业中的技术问题由学院专业教师参与解决，教师在为企业解决问题的同时也提高了自身的能力，学院充分利用自身的优势，按照企业和课堂教学的双重需要，更好地为实践教学创造了条件，形成“工学结合、产教并举”的良性循环。在具体的教学上，主要体现在以工作岗位为导向，以工作项目为目标，以完成工作任务为标准，主要是运用“教、学、做”一体化的教学方法，着重于效果的真实性。

按不同阶段、不同层次、全知识结构进行教学，使得学生在每个阶段都有很明确的专业学习目标。各阶段的学习目标都是短期目标，只要学生努力学习，即可在较短的时间内实现该目标，也可在每个阶段都能获得一定的知识应用能力，从而使学生很快就能建立起对专业的认识，建立起学习的自信心，并且在每一个阶段学生都可获得一定的成就感，而且能清楚地看到自己在一点一点地进步、一步一步地走近自己的专业目标、一步一步地提高自己的专业知识应用能力，进而使学生从根本上增强对学习的兴趣，提高学习的积极性，从而为改善教学效果、提高教学质量打下坚实的基础。

参考文献：

[1]刘增辉.浅谈层级教学模式[J].教育与职业，2002，（2）：37.

[2]王金霞，苏树兵.《理论物理导论》教学改革的探索与实践[J].宁波工程学院学报.2008，6（2）：63-65.

[3]金晶，金龙金，吕建新.构建以“知识单元”为主线的生物化学技术实践教学模式[J].考试周刊，2011，（40）：170-172.

[4]黄政魁，韦兰花.高职模具专业产品目标教学模式改革的探索与实践[J].广西轻工业，2009，（8）：139-141.

新材料导论论文范文第3篇

【关键词】公共艺术；景观课程；课程板块；公共艺术

专业是一门综合性极强的学科，它涉及环境、文化和社会问题等多个方面，是为文化产业培养专业型设计人才的输出通道，对我国现在面临的城市环境的变更需求，发挥着重要的影响作用。但是，纵观目前国内已开设公共艺术专业的院校，其课程大多以美术设计和装饰材料的运用为主。而公共艺术专业却具有开放的特质，其公共性空间中的艺术创作和相应的环境设计由公众自由参与和认同。鉴于此，人们开始对现有的、较为单一的学科课程提出质疑。并且，毕业自该专业的设计师在公共景观空间设计话语权及职业认证方面的缺失与不足，也加剧了这一现象。

一、设置公共艺术专业景观课程的必要性

毋庸置疑，公共设计如果只是着眼于审美和装点门面的发展方向进行专业建设，是不能应对中国面临的环境和社会方面的问题所提出的挑战的。正如美国知名景观规划事务所SWA集团创始人之一佐佐木英夫在美国哈佛大学执教时，曾提出对综合性公共景观空间的学科建设观点：“景观设计教育应和现实问题的解决密切联系，而不仅局限于审美、风格等装点门面的附属性工作。”公共艺术景观设计要求设计师能够在复杂的环境中进行参与、分析、建设，并执行最终的设计方案。因此，课程教学就不能单一局限在形式和功能、艺术专业理论知识，或是实训操作技能上。目前，公共艺术景观课程的教学和研究亟需解决内容单一的问题。向学生传授严谨的知识和理论框架，有利于培养更多相关专业的应用型人才，以满足未来职业的发展所需。而从更广义的层面来讲，该学科涉及众多学科门类，包括计算机应用、工程预算、公共管理、环境保护、材料科学与工程、材料成型加工等，这对于提升现有专业的研究层次和研究深度、加强相关专业的基础理论研究也具有非常深刻的意义。

二、景观课程的本体思考与公共艺术专业结合的革新

公共艺术专业的人才培养包含三个研究方向：城市公共雕塑研究、城市公共景观形态研究和城市公共艺术规划研究。笔者认为，鉴于公共艺术的综合性，这三个研究方向不是孤立存在的，而应是相互交融和渗透的关系，其具体内容涉及公共艺术文化环境研究、公共艺术造型学研究、公共艺术规划学研究，以及现代艺术理论和现代科技结合的研究。公共空间的表象及其本体大多会以城市新景观的最终形态进行表现，因此，人才培养的课程板块需要以专业体系的完整性和景观课程板块之间的关联性为基础进行深度的探讨。根据应用型本科专业的教学要求，武汉商学院艺术学院强化公共艺术设计的学科基础作用，在保证专业设计共同课程强度的基础上，实施4年制、“1+2+1”的课程模式。该课程模式将一年级设为共同平台教学，重点教授关于设计的入门知识，培养学生的设计基础技能和对设计的兴趣。

高校可以通过开设一系列的设计基础和设计理论课程，帮助学生了解众多设计流派、设计类型等常识；通过设计思维和表达课程，培养学生对设计的逻辑思辨能力、形象创新及快速表现等方面的能力。学院在二年级第一学期开始进入专业设计课程的教学，加入视觉传达、雕塑、数字媒体等交叉学科内容，以不同方向的知识技能，帮助学生形成整体的设计认识。此后，教学再开始进入景观专业方向，并在景观设计课程的引导下，引导学生逐步掌握系统的设计知识和设计方法并增强正确和理性的设计能力，形成自己的设计观。最后一学年开设综合设计课程，训练学生的综合创新能力、协调能力和团队合作精神，并通过校企合作，让教学与实际项目结合，拓展学生的视野，加强设计知识与社会、政治、经济、历史等问题的联系，进一步提高学生综合开展景观设计工作的能力，为今后的职业生涯和继续深造做准备。这个课程体系的特点，是1年作为专业基础的学习，2年进行专业知识的提高，1年进行综合设计训练和企业实习，以期在原有的景观课程基础上，将理论、设计、实践三大板块整合，使学生从设计定位、创作方法、实践能力及作品对社会、环境的可持续推进等方面融汇贯通，并在最终的毕业设计课程中获得一段在实践之外深度探索和反思的过程。

三、课程版块与内容的调整

我国开设的景观课程，多以职业教育为主。而近年来，相关院校也在反思，教学理念悄然发生转变，理解和解决问题的评判性思维方法不断生发，即希望学生能在应用实践之外，还能独立进行适当的探索性设计。所以，高校通过设计基础课、设计理论课，以及技术和实践课等，使学生具备一个景观设计师所需的能力和技术，在最终的毕业设计和毕业论文中，获得一个能够结合日常实践独立完成深度设计的机会。作为新生的专业入门训练，公共艺术景观设计的基础课程板块在整个教学体系中具有举足轻重的地位。景观设计课程组的教师团队历来看重空间构成的思维模式和操作方法，前者着力培养学生思维上空间形态的形成，后者则强调空间与实体之间的可操作性。

近几年，在引导学生将空间思维与实施操作的结合上，这种教学理念正在被逐渐接受，在最近的湖北省高校美术与设计大展上，参展的大学一年级学生就真正地感受到了将想象空间建造成“实体”的乐趣。同时，在基础课主授教师的教学改革之下，当代艺术与架上绘画、陶艺设计、现代设计与民间美术被加入到课内外的训练中，极大地提高了学生的艺术造型认知，丰富了课程的教学内容。设计理论课在整个教学体系中的作用体现在两个方面，一是帮助学生在设计学习的过程中增加设计理论和知识背景；二是建立自己的设计思维过程，引导学生思考其设计对社会产生的价值、对景观的判断和在公共艺术中的综合理论的修养等.这对培养综合性应用人才，增强其将来在市场竞争中的实力具有重要意义。武汉商学院艺术学院在本科第二学年的开始就为学生开设了一门《专业导论》课程，帮助他们了解公共艺术景观课程的构架，及所需的技能与理论知识，以便他们根据专业需要安排自己的学习进度。设计理论课程的教学方法也从对传统景观的认知，转变为在广泛了解景观领域的当代论述之上并能以批判的视角看待已广为流行的实践趋势，使学生在认识、分析、鉴别公共艺术景观的问题时可以有清醒的认知能力。这将有助于学生设计意识形态和方法论体系的形成，这一课程体系的教学改革在部分院校里已得到认可。

其中，武汉商学院艺术学院的实践课程改动较大，将原来在课堂上的原理讲授变成了对原理的实际运用。虽然学院在设计过程中不排斥虚拟的“无场地”项目，但是大多数时候还是向学生提供具体或模拟的场地，引导学生通过测量、绘制来生成数据，进而分析和筛选可供设计使用的地理信息和人文环境等。当然，实际课程体还要有外界设计指导因素相伴才能完整。公共艺术景观课程的教师在工作之余，应带领学生进行服务社会，使学生能够直接参与设计与施工，与社会工作人员进行零距离的交流，将知识转化为终端生产力。学校应实施与外来知名院校的教授或专家进行专业交流、举办讲座等长效机制。此外，一些与传统、地方文脉结合的文化特色也可以渗入课程之中，譬如楚文化在城市公共空间景观中的运用，新元素、新材料对地方特色环境生态化地改造，以及用综合材料表达传统内涵的设计等，这为拓宽课程的专业视野提供了条件，为课程内容的提升增加了动力。

四、对于未来课程新理念的思考

在当代公共艺术多元化的背景下，社会事实和学科基础阅读对环境、文化及都市主义的影响也具有举足轻重的地位，对其进行了解和学习的过程能让学生意识到设计需要严谨。教师应结合当下国家对景观学研究的资金投入和对发展方向的引导，对比一些发达国家的成功案例，引导学生思考设计对社会产生的影响。同时，课程教学数字化的改革也将教学从纸面带向计算机多媒体，继而走向设计过程的数字全息化。随着各种数字化软件的应用，参数设计正成为设计教学的新潮。“可生成性”在此技术的支撑下，让曾经的设计思维发生了革命性的变化，也对教师的实力提出了更高的要求。以上种种，促使相关高校和教师再次认识到教学体系、课程设置等环节需要不断优化和提升的必要性。如何在课程中引入对历史人文的保护与革新已成为相关教育人士需要思考的问题，许多欧美国家已提出应将城市公共空间中历史遗迹的保护并入区域的发展格局设计中。早在上世纪70年代，美国哥伦比亚大学就已经成立历史建筑的保护专业，对公共空间中人文历史的保护已得到一定程度的重视。而我国现今许多历史性的地标由于超过使用期，拆除的情况很常见，对其进行保护与更新迫在眉睫。虽然这一观念在我国正处于提出阶段，很少有高校在课程教学中执行，但笔者相信，在将来的景观课程大纲中应占据重要的一席之地。

结语

景观设计教育作为社会革新的事业之一，对未来的环境将起着重大重塑作用。因此，应从根本层面的景观教育入手，即根据科学的课程体系教给学生正规的设计过程和方法，并鼓励教师与学生进行探索与创新，为设计的实际应用提供支持。诚然，武汉商学院艺术学院的公共艺术景观设计专业与国内985院校的水平还存在一定的差距，这就需要学院进行有意义的课程改革，而改革也是尝试构建新理念的过程。如何保证教与学的高质量结合，及如何输出能够满足设计要求的景观设计人才等，将是学院继续探讨的焦点。

参考文献：

[1]彭文辉，邓信惠.理性教育：香港大学景观设计学硕士设计论文教学体系[J].景观设计学，2013（6）.

[2]长青.建筑学教育体系改革的尝试——以同济建筑系教改为例[J].建筑教育，2010（10）.

[3]俞孔坚，李迪华.景观设计：专业学科与教育[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

新材料导论论文范文第4篇

1多核计算技术的概述

随着新材料的应用和新技术的发展，VLSI技术取得长足进步，在单个芯片上集成多个处理器核心构成多核处理器已经成为处理器技术的主流。按计算内核的对等与否，CMP可分为同构多核和异构多核。计算内核相同，地位对等的称为同构多核。然而，一般认为处理器通用核的数目在超过16个后，再增加通用处理核的数目就难以带来更大的性能提升。于是出现了一些为特别任务专门定制的专用处理核，包括面向科学计算等的“领域专用核”、图形图像处理和数字信号处理(DSP)等“行业专用核”。这些专用核的体系结构利用特定应用的特征进行定制，从而达到定制应用的高性能和高效率。

从2005年出现的英特尔与AMD的双核处理器、2006年推出的4核处理器到2007年2月英特尔公司展示的80核处理器，处理器中集成核的数目呈现迅速增多的趋势。除此之外，具有更多核和不同功能核的处理器也在研发，例如整合了1025个简单处理器的芯片Kilocore，包括1024个8位处理器和1个Power PC核。

伴随着多核处理器的发展尤其是处理器核数目的增加与处理器核功能的变化，在体系结构、软件、功耗和安全性设计等方面，巨大的挑战也随之而来。处理器的发展使得原有面向单核或者多处理器的软件架构不适于在单芯片多处理器的硬件结构上充分利用多计算核心的能力，需要相应的软件层面的共同发展。为此，软件结构的变化尤其是针对多核硬件体系结构的程序设计成为有效发挥多核计算能力的重要方面。

为了适应技术的发展，为社会培养合格的计算机人才，在大学计算机教学中开设相应的多核计算课程势在必行。计算机方向课程的开设尤其是教材的设计，不仅要注意到满足完善学生知识结构，适应计算机技术迅速发展的情况，同时也需注意到社会对于多核计算技术方面人才的需求，通过合理的设计，满足知识更新与就业两方面的要求。

2多核课程设计

多核计算技术的发展使得计算机教学发生了变化，这种变化主要来自于多核计算技术所带来的新的知识点。这些新的知识点主要包括：多核SOC芯片技术；多核芯片与传统单核微处理器、SMP的区别；多核下的各种硬件设计技术(Cache与存储一致性、网络互连、IO管理)；并行体系与多核体系结构；典型多核芯片介绍；嵌入式多核芯片技术；多核平台结构与芯片组支持技术(包括固件技术)；多核操作系统；多核系统软件对并行编程的支持；多线程编程对多核的支持；多核多线程编程技术(主要是关于Windows与Linux操作系统)；OpenMP对多核的支持；多核平台上的编译工具与编译优化技术；多核API优化函数库；多核多线程程序的性能评测工具与方法。

这些新知识点的出现，使得越来越多的高校开设多核课程以适应技术的发展与多核时代对高校计算机人才培养的新需求。例如，美国计算机专业最好的CMU、MIT、Backley、Harvard和Stanford五所高校，均通过增加新的课程或者在原有课程内容中增加多核内容的方式，以适应多核计算机的出现与发展。

因此，综合考虑上述因素，并参考国外高校的课程开设方式，浙江大学开设了自己的多核课程。浙江大学以学校计算机教学的实际情况为基本出发点，让学生了解当前计算机芯片设计领域中新兴多核体系设计的基本原理、技术难点、目前发展状况，以及对计算机领域带来的相关影响等，以通过建立体系经典理论研究和实际的发展方向之间的桥梁，为将来从事体系结构领域、系统软件领域以及相关领域的高水平研究打好扎实的基础。这是浙江大学多核计算课程设计的目标，也是我们教材设计的主要目的。

通过分析多核的知识点，浙江大学将多核计算课程分成了两个层次：以编程训练为主的本科多核计算课程和以编程为基础以多核理论与发展为主要内容的研究生课程。本科课程的名称为并行计算与多核编程，作为专业选修课程。多核的本科课程完全以编程训练为主，结合多核编程工具，通过编程作业锻炼学生对多核编程能力的培养。对于研究生课程，名称为多核计算，主要着眼于当前多核技术的研究热点和多核技术的高级课题，在研究生的体系结构课程和超大规模集成电路基础上作进一步提高，结合操作系统、编译原理、编程方法等交叉学科，介绍在体系结构上的多核理论与相关学科对此的相应发展。

3多核课程教材设计

3.1概况

由于多核计算技术相对较新且仍在不断发展，目前国内外多核计算方向的著作以科学论文为主，偏向于研究与探索，浙江大学结合科研的实际情况，由任课教师采用科学论文作为研究生课程的主要教学材料。

而对于基础教材而言，由于多核计算方面的书籍还是刚刚起步，因此可供选择的余地较少。此外，由于多核计算是一门动手能力和理论要求都很强的课程，需要更加重视实践环节，为学生设计实践训练，同时，目前多核底层调优软件是由英特尔公司推出，能实现多核的编译、运行库、性能测试、多线程检测与优化，对多核教学帮助极大。因此，浙江大学采用了基于英特尔的软硬件，作为实践的基础培训。有鉴于此，目前浙江大学的多核课程2006年使用的教材是由英特尔公司的(孟加拉)Shameem Akhter与(美)Jason Roberts撰写、Intel出版的《Multi-core Programming: Increasing Performance through Software Multi- threading》，2007年3月电子工业出版社推出了由李宝峰、富弘毅、李韬三位博士翻译的中文版，我们参与了该书的审稿工作。该书是国内第一本全面讲解多核程序设计的书，同时，由于它介绍了基于Intel多核平台的性能评测和调优工具，相对适合于目前的教学。

由于该书的作者是英特尔的平台结构师与软件工程师，尽管参与了多核处理器的架构与软件设计，对多核计算技术了解非常深入，但是其写作目的与风格均是工程师写给工程师的书，并不适用于大学教材。与此同时，由于多核计算技术毕竟是正在发展当中，目前国内外的确缺乏多核编程的教材。

3.2《多核程序设计》

为了适应多核计算技术的发展，促进国内多核课程的建设，浙江大学、清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学合作编写了《多核程序设计》教材，将于2007年7月由清华大学出版社出版。清华大学、北京大学、上海交通大学、复旦大学分别在2006年秋冬学期，开始开展多核方向的教学。

本书的主要目的是作为多核计算课程的教材使用，而从对多核技术知识点的分析可以发现，适合作为教材编写的主要是多核体系结构程序设计的相关内容，因此本书在编写时以多核计算技术的基础知识概论为基础，以多核程序设计方法为骨干，主要包括基础并行程序设计方法、多线程基础、利用线程API进行程序设计、OpenMP与MPI，以及多线程应用程序的调试和测试工具的使用等，以帮助大学生学习编写多核体系结构下高性能程序代码。

本书共分为八章，以多核技术导论为始，以多核软件工具介绍为终，分别覆盖了基本的多核体系基础、并行计算基础、多核体系下线程理论、Windows与Linux多线程编程与调优、OpenMP多线程编程与调优、MPI多线程编程与调优和多核软件工具的使用。从结构上看，本书的内容主要包括三个方面：

(1) 多核理论。这部分内容包括了本书前三章的内容。第一章为多核技术导论，简要介绍微处理器发展史、并行计算机、超大规模集成电路与系统芯片发展、片上多核处理器架构与典型多核芯片架构、芯片组对多核的支持，以及操作系统对多核处理器的支持方法。第二章是并行计算基础，介绍并行计算机体系结构、并行计算模型、进程与线程、并行编程环境、并行编程语言与编译器、并行计算性能评测，并介绍常用并行数值算法，例如并行矩阵乘法、线性代数方程组并行求解方法、快速傅立叶变换。最后介绍并行编译器。第三章详细介绍线程的基本概念，包括多线程的概念，用户级线程和内核级线程，多线程的映射模型，线程的生命周期，多线程环境下的进程控制语义，以及线程的同步，包括互斥量(mutex)、信号量、条件变量、锁的粒度与死锁。

(2) 多核编程与调优。包括了本书第四至七章的内容，分别讲述了不同操作系统与不同多线程编程技术下，怎样进行多线程编程和调优来充分利用多核处理器的效率。其中第四章是教学生如何在Windows下通过多线程方法进行多核编程及调优，首先介绍了Windows线程库，然后通过例子介绍了使用win32线程API进行线程创建、管理、终结，并介绍线程执行和资源存取方法，以及多线程调试与优化技术，包括调试、跟踪、线程命名等。第五章介绍了在Linux下使用多线程进行多核编程及调优的方法，与前一章类似，首先介绍POSIX线程库Pthreads，然后是结合例子介绍基本线程的操作与线程的属性，最后是使用GDB 调试线程以及线程的调优。第六章介绍OpenMP编程及性能优化方法，结合使用Microsoft Visual 2005教育学生如何编写OpenMP程序，并教育学生使用OpenMP编写多线程应用程序的技巧，包括循环并行化、并行区域编程、线程同步，最后分析OpenMP多线程应用程序的性能。第七章是MPI编程及性能优化，介绍了最常用和稳定的MPICH安装和配置过程，并详细介绍了MPI编程基础知识与MPI群集通信、MPI程序排错方法与性能分析优化方法。最后简要介绍了MPI-2。

(3) 多核软件工具。包括了本书第八章。由于目前的多核软件工具基本上是由英特尔公司开发并提供教学使用，因此本章的工具介绍基本上以英特尔的各种调优与性能分析工具为主，这既符合目前的实际教学状况，也符合社会需求。第八章所介绍的多核软件工具包括编译器对多核的支持、VTune性能分析器、MKL数学核心函数库、Thread Checker线程检查器、Thread Profiler线程档案器的使用与实验。

由于多核课程是对动手实践能力要求高的一门课程，在进行教材设计时，除了上述的书面教材之外，还需要设计配套的实验教案等实践教学内容。因此，本书在编写时也设计并实现了完整的教案、实验代码与实验环境，以便多核教学的正常进行。

《多核程序设计》一书体现了在本文第二节多核课程设计提出的多核课程教学的目标，结合了五所大学进行多核课程教学的教师们的经验。我们将对《多核程序设计》一书的设计思想与结构展现在此，希望能够起到抛砖引玉的作用，为国内高校的多核课程建设提供一个完整的教学过程示范，推动大学开展多核程序设计课程。

新材料导论论文范文第5篇

关键词：电力行业；输配电工程；专业改革

作者简介：倪良华（1966-），男，江苏南京人，南京工程学院电力工程学院，副教授；杨志超（1960-），男，江苏南京人，南京工程学院电力工程学院院长，副教授。（江苏 南京 210013）

基金项目：本文系南京工程学院重点教改项目（项目编号：JG201104）的研究成果。

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0062-02

进入21世纪以来，经济发展低碳化席卷全球，绿色能源利用蓬勃兴起，智能电网发展方兴未艾，电力行业迎来了一个崭新的发展时期，发展特高压和智能电网，已成为我国能源战略的重要内容。随着电力行业的快速发展和电力体制改革的不断深入，特别是特高压远距离输电网的规划与建设，对具有高水平的专业背景人才的需求日益迫切，这为输配电工程专业人才培养带来了机遇和挑战。结合电力行业发展与改革的大背景，为培养行业需要的高素质复合型人才，主动适应行业对专业人才需求变化，更新人才培养理念，开展输配电工程专业的人才培养模式和培养方式方法的改革与实践，具有重要的现实意义。

应从输配电工程专业应用型本科人才培养目标出发，定位好新形势下人才培养目标和规格，整合优化现有教学资源，构造完善的理论和实践教学体系，实施教学方式方法改革，打造新的实践教学基地及现场实习基地，促进教学科研相互融合，完善教学质量评估体系与方法；同时根据学生发展特点，结合课堂理论教学和现场实践，让学生学习掌握新的理论、技术和方法，提升学生的动手实践能力及创新能力，使学生的知识水平和综合素质得到全面提高，这是目前输配电工程专业改革的主要内容和亟待解决的问题。

一、输配电工程专业人才培养过程中存在的主要问题

当前输配电工程专业人才培养和教学过程中存在的主要问题包括以下四个方面：

第一，专业人才培养目标和规格与行业发展不相适应。国家电网发展特高压输电和新能源技术，新设备、新技术、新材料、新工艺、新方法不断涌现，现有输配电专业人才培养目标和人才培养规格的定位没能很好地与时俱进，从知识、能力和素质等方面进一步明确输配电工程专业人才培养的具体要求。

第二，原有课程知识体系中，理论课程中部分课程存在交叉重复现象，部分理论教材内容未能及时反映行业领域发展的新理论和新技术，滞后于现场工程实际，不利于学生学习系统知识和跟踪学科前沿知识，不利于学生从系统角度思考问题，不利于学生未来较快适应现场工作。

第三，教学方式方法手段单一，现主要以课堂灌输式讲授为主，尊重学生的个性发展不够，现代化教学手段运用和信息技术资源利用不充分，单一的教学模式无法实现教与学的互动，教学效果不甚理想，甚至导致部分学生产生厌学情绪。

第四，教学评估体系不完善，难以全过程监控教学过程，考核手段单一，往往以一份考卷或一份报告的形式考查学生对一门课程的掌握情况，不能多元化检验、评价学生的综合水平，更无法考查学生的创新能力。

二、专业教学改革的具体措施与实践

“十一五”期间，通过承担教学改革立项课题的研究和教改试点，经过多年专业教学改革实践，探索了一条新时代背景下输配电工程专业人才培养之路，取得了颇为丰富的教学成果。专业教学改革的具体措施与实践归纳总结如下。

1.紧跟电力行业发展，定位好人才培养目标

当前电力系统及自动化技术发展日新月异，新技术、新设备、新方法不断涌现，国家电网正朝着大区域、大规模电网方向发展，同时电力行业需要多种层次的专业人才。认清并明确输配电工程本科专业所培养人才的层次，是形成人才培养理念的关键。为此，深入到电力公司、送变电公司、电力设计院、电力监理公司、地铁公司等单位进行广泛调研，虚心听取用人单位对输配电专业人才的需求意见，是确定人才培养目标的第一要务。目前现场方面的人才层次不高，而用人单位对高层次专业人才需求量较大，要求所培养的人才综合素质较高，专业方面不仅要具备完备的电工理论基础、机械工程知识、电力工程知识、输电线路工程知识，还要求具备实践动手能力强、现场适应能力强、管理能力突出、团队合作意识好等综合素质。

认清形势，紧密跟踪社会发展对专业人才的需求，调整输配电工程专业发展方向，合理设计人才培养方案，突出专业建设特色，采取有效可行的人才培养措施，努力提高教学质量，培养出个性健全、情操高尚、基础扎实、知识面广、面向生产第一线、工程实践能力强、能够跟踪本领域新理论新技术、具有创新精神的应用型高端专业人才，是南京工程学院输配电工程专业的人才培养目标。

2.走校企合作之路，共建先进实践基地

打造有特色的实践教学基地是进行输配电工程专业改革与建设的目标之一。经过多年努力，在增加实验室建设投资的同时，通过与电力公司和送变电公司等单位合作，在原有已建实习基地的基础上，共同建设了“输变电工程实习中心”、输电线路施工实训基地、输变电虚拟仿真实验室、输电线路测量实验室、电缆故障测试实验室、输电线路金具陈列室、杆塔模型室等实践基地。实验基地及实验室配置的设备种类齐全，功能全面，技术先进，处于国内领先水平。同时，为解决学生毕业现场实习问题，与地方市供电公司大力合作，设立了校企合作培训实习基地，通过校内实践基地的训练和现场实践活动，提高了学生的实践动手能力。

3.紧扣行业需求，修订人才培养方案，重组优化课程体系

制定出好的人才培养方案是培养高质量人才的关键因素。专业改革中修订人才培养方案，结合教育部对工科院校人才培养的基本要求，电力行业对岗位职责及知识点的具体要求，以及高等院校同类专业人才培养方案的特点，突出以理论知识扎实工程应用能力强为培养主线，重组专业基础课、专业课、专业选修课及实践课等不同层次专业课程体系。专业基础课方面，通过开设“电气工程导论”课程，让学生初步感知电力系统，培养学生的工程意识。通过开设三大力学课程和电路、电机和电子技术等电类课程，将力学和电工类课程巧妙融合，为培养学生的专业素养打下了良好基础。专业方向课方面，为突出专业特色，优化相关课程，将“架空线路设计”与“输电杆塔设计”课程合并，将“架空线路施工机具”与“架空输配电线路施工技术”课程合并，增加“电力电缆”课程课时数和电缆故障测试技术相关内容，增加开设“配网技术”课程。专业选修课方面，开设能反映新技术、新设备在专业领域的应用类课程，比如“特高压电网”、“远距离输电技术”、“输电线路概预算”、“GIS在电力系统中的应用”、“智能输电技术”、“配电网灵活自愈技术”等课程，以开阔学生的视野，拓展学生的专业知识面。实践课方面，利用优质的校内外实践教学基地，让学生参加输电线路施工现场实训，输变电虚拟仿真实验室基地实习，参加一次、二次系统设计和到企业现场进行设备安装调试，并将课程设计、毕业设计及大学生科技创新与工程设计、科研项目相结合，以提高学生的综合能力和适应社会的能力。

4.以“九个结合”为指导，改革教育教学方法

将输配电工程专业的教学方式方法改革的具体措施归纳为“九个结合”：理论教学与工程实践相结合；校内教师课堂讲授与校外专家专题讲座相结合；传统教学方式与现代化教学手段运用相结合；产、学、研相结合；毕业设计与现场工程设计相结合；毕业实习与企业实践相结合；编写或选用教材与企业培训要求相结合；大学生科技创新实践与科研课题相结合；仿真实验室虚拟培训与现场具体实践相结合。

以“九个结合”为指导思想的教学模式，常规课堂教学中辅助运用高级多媒体课件教学，将理论知识和现场知识结合，提高了课堂教学效果。聘请高水平的专家到学校作专题讲座，与师生共交流，拓宽了专业视野。学生毕业设计选题选自实际工程中的项目，做到真题真做，将所学专业理论知识运用于具体工程实践，为学生将来就业打下良好的基础。现场实训与在输配电虚拟仿真实验室培训互相结合，学生的工程实践效果明显增强。

5.重视科研进修实践，提升师资队伍素质

为了不断更新教师队伍的知识结构，提高教师的专业能力和教学水平，应倡导教师积极参加高校进修读硕读博，积极申报并承担科研项目，并深入到电力企业现场参加工程实践活动。经过几年来的努力，大部分专业教师达到了“双师型”标准，一部分教师队伍达到了“双师型”加“科研型”标准，多名教师成为相关电力企业的特聘专家和顾问。教师的教学、工程实践和科研能力亦得到了明显提升。教师先后承担省级、校级教研教改及横向纵向项目多项，发表高质量的专业学术论文多篇，指导的本科毕业设计获省级优秀毕业设计个人和团队奖励，学科研究形成了明确的有特色的研究方向，科技服务方面，承担了多个变电站及线路工程二次线设计。

6.突出电力特色，邀请企业专家共同精编适用教材

为了突出输配电工程专业的特色，编写出能反映电力系统自动化新技术、新方法、新标准、新工艺的系列化适用教材，特地邀请企业专家和工程技术人员共同参与。几年来共编写出版各类规划教材8本，其中《输配电线路施工技术》、《输电线路设计基础》等为“十一五”规划教材。

7.改革课程考核手段，多样化地评价学生的水平

过去仅凭一张试卷或一份报告的课程考核手段无法全面反映学生对课程的掌握情况和能力，不能客观、多样化地评价学生。为此，应改革课程考核办法，推行期末考试与平时出勤、课堂提问、课后作业、实验报告、小论文相结合的考核制度，以确保更公正、更公平、更科学地评价学生的水平。

三、总结

以上是主动适应电力行业发展，着力改造传统输配电工程专业，通过一系列在人才培养方案制定、课程体系组合、先进实践基地打造、教学方法与手段运用、教师队伍建设、教材建设、考核方法多样化等方面进行的教学改革与实践活动。经过改革，学生的专业理论水平、工程实践能力和创新能力得到了培养，适应社会的能力增强，就业率提高，取得的效果令人满意，为培养适应电力行业需求的应用型本科高级人才作出了贡献，具有很好的示范作用。

参考文献：

[1]孙宏斌，等.面向中国智能输电网的智能控制中心[J].电力科学与技术学报，2009，24（2）：2-7.

[2]钟秉林.大学人才培养要研究新问题 应对新挑战[J].中国大学教学，2013，（7）：4-6.