時(shí)間:2023-03-16 15:57:57
序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇工程博士論文范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
相似段落一字不差
中國(guó)國(guó)家圖書(shū)館館藏的博士學(xué)位論文顯示,編號(hào)“TP242.2”的王洪瑞博士論文《液壓六自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制研究》第七章的絕大部分內(nèi)容與編號(hào)“TP273”的吳健珍碩士學(xué)位論文《6-DOF并聯(lián)機(jī)器人非線性魯棒自適應(yīng)控制》第三四章相關(guān)內(nèi)容高度相似。
據(jù)記者統(tǒng)計(jì),王洪瑞博士論文正文共123頁(yè),第七章共六節(jié)(第92-121頁(yè)),版面字?jǐn)?shù)約2.9萬(wàn)字,除了部分小標(biāo)題、“7·1”節(jié)結(jié)尾一段約270字、“7·2”節(jié)約300字、“7·6”節(jié)小結(jié)約120字和結(jié)論約1000字沒(méi)有在吳健珍論文中出現(xiàn),該章超過(guò)90%的內(nèi)容(約2.7萬(wàn)字)與吳健珍論文的第三四章相關(guān)部分基本相同,多數(shù)段落甚至一字不差,主要差異也僅在于“因此”、“我們”、“我們知道”等過(guò)渡性詞語(yǔ)的有無(wú)。
此外,王洪瑞和吳健珍這兩位燕山大學(xué)的畢業(yè)生對(duì)于導(dǎo)師的描述都極為相似。在論文致謝部分,兩位作者都稱(chēng)他們的指導(dǎo)教師有著“淵博的知識(shí)、敏銳的洞察力,富有創(chuàng)建(見(jiàn))的學(xué)術(shù)思想”。在王洪瑞博士論文附錄參考文獻(xiàn)部分,列有數(shù)位燕山大學(xué)工學(xué)碩士的學(xué)位論文,但吳健珍的碩士學(xué)位論文并未出現(xiàn)。
校長(zhǎng)是學(xué)生論文副導(dǎo)師
關(guān)鍵詞:風(fēng)能資源,風(fēng)圖譜,風(fēng)氣候評(píng)估
丹麥Riso國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制的WAsP(Wind Atlas Analysisand Application Programs)軟件是目前國(guó)際認(rèn)可的進(jìn)行測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理、風(fēng)能資源分析、風(fēng)電場(chǎng)微觀選址、風(fēng)機(jī)及風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量計(jì)算、風(fēng)機(jī)最優(yōu)化布置通用軟件。WAsP服務(wù)于風(fēng)力氣象和風(fēng)力相關(guān)產(chǎn)業(yè)超過(guò)21年,成為基于PC的風(fēng)力資源評(píng)估軟件的標(biāo)準(zhǔn)。博士論文,風(fēng)圖譜。可以在Windows 98、Me、NT4、2000 and XP系統(tǒng)下工作,現(xiàn)在有100余個(gè)國(guó)家超過(guò)1500的用戶在使用它。目前WAsP最新版本為9.0。
1 WAsP的原理
WAsP的原理有兩個(gè)流程組成:一個(gè)流程是輸入實(shí)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù),主要是指氣象站或測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)一年的風(fēng)速、風(fēng)向資料,在該數(shù)據(jù)中包括了障礙物、粗糙度、地形地貌等因素的影響,剔除以上各因素的影響就可以得到某一標(biāo)況下的風(fēng)的分布,即生成該地區(qū)的風(fēng)圖譜。風(fēng)圖譜給出了該標(biāo)準(zhǔn)狀況下風(fēng)速的概率分布,即韋布爾分布。另一個(gè)流程是研究風(fēng)場(chǎng)中某特定點(diǎn)的風(fēng)況特征,它以已有的風(fēng)圖譜為基礎(chǔ),考慮該點(diǎn)周?chē)匦蔚孛病⒄系K物、地表粗糙度對(duì)風(fēng)的影響,就可以得到該點(diǎn)的平均風(fēng)速和平均風(fēng)功率密度等風(fēng)況特征。在具體應(yīng)用中,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以是原始的觀測(cè)數(shù)據(jù),也可以是WAsP風(fēng)觀察氣象工具所生成的風(fēng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),還可以直接調(diào)用已有的該地區(qū)的風(fēng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。障礙物、粗糙度、地形地貌都是通過(guò)輸入相應(yīng)的特征描述所生成的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。
2WAsP的功能模塊
2.1風(fēng)觀察數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
該模塊對(duì)氣象站或測(cè)風(fēng)塔實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到風(fēng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表,該統(tǒng)計(jì)表給出了各扇區(qū)和全年風(fēng)速的風(fēng)頻分布。在WAsP9.0中可由OWC向?qū)л斎朐紨?shù)據(jù)生成OWC文件。
2.2風(fēng)功率密度分布圖的生成
以風(fēng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表為基礎(chǔ),剔除障礙物、地表粗糙度及地形地貌對(duì)風(fēng)的影響,通過(guò)計(jì)算得到某一標(biāo)況下的風(fēng)的分布,即風(fēng)圖譜。
2.3風(fēng)氣候評(píng)估
以已有的風(fēng)圖譜為基礎(chǔ),考慮某點(diǎn)周?chē)系K物、地表粗糙度及地形對(duì)風(fēng)的影響,就可以估算出該點(diǎn)的平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度等風(fēng)況特征。
2.4風(fēng)力發(fā)電機(jī)組年發(fā)電量的計(jì)算
在初選機(jī)型確定后,根據(jù)廠家提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率曲線或由廠家提供參數(shù),由WAsP生成的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率曲線,結(jié)合風(fēng)況估算得出的風(fēng)況特征,就可以計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在該點(diǎn)的理論年發(fā)電量。
2.5風(fēng)電場(chǎng)的年總發(fā)電量。
結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的布置方案,考慮到各風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之間的影響,可以計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)的年總發(fā)電量。
3風(fēng)圖譜計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
3.1實(shí)測(cè)風(fēng)資源數(shù)據(jù):即原始的按時(shí)間序列的風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù),應(yīng)至少提供一年以上的數(shù)據(jù)。主要為風(fēng)速風(fēng)向每1h或3h的統(tǒng)計(jì)值。WAsP將風(fēng)向數(shù)據(jù)歸類(lèi)劃分到0-360°內(nèi)的12各風(fēng)向扇區(qū)內(nèi),每一扇區(qū)為30°,0-30°為第一扇區(qū),以此類(lèi)推,采用國(guó)際上通用的“bin”統(tǒng)計(jì)法將風(fēng)速數(shù)據(jù)歸類(lèi)劃分到相應(yīng)扇區(qū)0-17m/s的風(fēng)速段,每一風(fēng)速段為1bin,0-1m/s為第一風(fēng)速段,以此類(lèi)推。根據(jù)需要,也可以將風(fēng)向扇區(qū)劃分為16個(gè)。
3.2取得風(fēng)資源數(shù)據(jù)的地點(diǎn)及設(shè)備距地面高度:主要是指實(shí)測(cè)點(diǎn)的經(jīng)度、緯度、當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)氣壓、溫度及海拔高度。
3.31:5000的電子地圖:有兩種方式調(diào)入,一種是由WAsP的地圖編輯器編輯而形成的地圖,另一種方式是通過(guò)地圖轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換成WAsP可以識(shí)別的電子地圖。
3.4現(xiàn)場(chǎng)粗糙程度的描述
以粗糙長(zhǎng)度(指風(fēng)隨高度為對(duì)數(shù)變化時(shí)平均風(fēng)速為零處的高度)描述粗糙程度。
粗糙度0級(jí)(Z=0.0002):光滑的水面和冰面。如海面、湖面等
粗糙度1級(jí)(Z=0.003) :非常開(kāi)闊平坦的區(qū)域,阻風(fēng)物很少。如戈壁、草原等
粗糙度2級(jí)(Z=0.10) :有少量的樹(shù)木及分散的建筑。如有少量樹(shù)木的農(nóng)場(chǎng)等。
粗糙度3級(jí)(Z=0.40) :有大量的樹(shù)木及建筑。如林地、城區(qū)等。博士論文,風(fēng)圖譜。
3.5現(xiàn)場(chǎng)障礙物的描述
地面障礙物如建筑物、防風(fēng)帶等對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向產(chǎn)生的衰減影響與障礙物到測(cè)風(fēng)點(diǎn)的距離以及障礙物和測(cè)風(fēng)點(diǎn)的高度有密切關(guān)系;WasP通過(guò)極坐標(biāo)的方式來(lái)描述障礙物,為便于計(jì)算,一般將障礙物近似為具有一定長(zhǎng)度、寬度和高度的矩形來(lái)考慮。計(jì)算中要考慮:障礙物到場(chǎng)地某參考點(diǎn)(可以是測(cè)風(fēng)點(diǎn),也可以是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝地址)的距離及方位;障礙物相對(duì)參考點(diǎn)的高度;障礙物的寬度;障礙物的孔隙度等。障礙物實(shí)度越大,則孔隙度就越大;反之,障礙物實(shí)度越小,孔隙度就越小。
4風(fēng)圖譜的生成過(guò)程
以一個(gè)名為“guazhou”的工程為例來(lái)說(shuō)明怎樣生成一個(gè)風(fēng)圖譜。
1.啟動(dòng)WAsP9.0
WAsP9.0的界面分為四個(gè)區(qū),左邊有兩個(gè)窗口,上面的窗口是工作空間(workspace)窗口,下面的是文件庫(kù)(library)窗口,最上面的是菜單和工具窗口,右面的窗口為編輯/顯示,工作空間窗口是一個(gè)工程所有文件的集成窗口,該工程可能包括幾個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。博士論文,風(fēng)圖譜。
2.點(diǎn)擊file菜單選擇new workspace,在子目錄“project1”點(diǎn)擊右鍵選擇“rename”輸入文件名為“guazhou”。
3.在“guazhou”WAsP project上點(diǎn)擊右鍵選擇insert from file載入“guazhou” map 文件。博士論文,風(fēng)圖譜。
4.在“guazhou” Project目錄上點(diǎn)擊右鍵,選擇菜單“insert new atlas”同3步驟改名為“guazhou”。
5.在“guazhou” wind atlas上點(diǎn)擊右鍵選擇insert new Met station命名為“guazhou 1”,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)“guazhou1“子目錄,雙擊該子目錄,在對(duì)話框中輸入氣象站坐標(biāo)值。博士論文,風(fēng)圖譜。
6.在“guazhou1” Met station點(diǎn)擊右鍵選擇選擇菜單“insert new file調(diào)入“guazhou” observed wind climate文件。博士論文,風(fēng)圖譜。
7.同步驟6調(diào)入“guazhou” Obstacle和“guazhou” Roughness文件。
8.在 “guazhou1” Met station目錄上點(diǎn)擊右鍵,選擇菜單Calculate the wind atlas
當(dāng)計(jì)算結(jié)束,“guazhou1” Met station上的紅色圓圈將會(huì)消失,此時(shí)雙擊“guazhou” wind atlas目錄,在編輯/顯示窗口將出現(xiàn)風(fēng)圖譜的計(jì)算結(jié)果圖表。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源分析軟件WAsP9.0的原理、WasP的功能模塊、風(fēng)圖譜計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并以一個(gè)實(shí)例說(shuō)明了風(fēng)圖譜的生成過(guò)程。WAsP9.0版本界面操作直觀,文件管理全面,使風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)能資源評(píng)估和風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)工作變得更為快捷。
參考文獻(xiàn)
[1]戎曉洪.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能分析計(jì)算軟件7版(WAsP7.0)介紹[J].廣東氣象,2004,2.
[2]孫唯宓,周力煒.淺論WAsP軟件在近海風(fēng)力資源預(yù)測(cè)上的應(yīng)用[J].能源與環(huán)境,2008,2.
[3]李健英,楊永輝.WAsP軟件在風(fēng)電工程中的應(yīng)用.上海市水利學(xué)會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)2005.
關(guān)鍵詞:選礦技術(shù)理論研究,工業(yè)實(shí)踐,問(wèn)題,發(fā)展機(jī)遇
我國(guó)的選礦技術(shù)狀況可以概括為5個(gè)方面:一是貧、細(xì)、雜的資源特性,給礦物分選帶來(lái)難度,客觀上促進(jìn)了選礦技術(shù)進(jìn)步;二是多個(gè)領(lǐng)域的選礦理論研究達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;三是復(fù)雜難選礦石的選礦工業(yè)實(shí)踐有了重大突破;四是選礦廠的裝備水平相對(duì)落后;五是工業(yè)化的進(jìn)程為礦業(yè)大國(guó)選礦技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。博士論文,工業(yè)實(shí)踐。本文就這一問(wèn)題做簡(jiǎn)要分析。博士論文,工業(yè)實(shí)踐。
1 貧、細(xì)、雜的資源特性,加大了礦物分選難度,客觀上促進(jìn)了選礦技術(shù)進(jìn)步
我國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源大國(guó):目前已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有171種;已探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)有158種,已探明的礦產(chǎn)資源總量約占世界12%,僅次于美國(guó)和俄羅斯,居世界第三位。
我國(guó)礦產(chǎn)資源總量豐富,但人均占有量低,資源稟賦差,先天不足,“貧、細(xì)、雜”是其主要特性。具體講,有以下特性:
(1)“小金屬”礦種資源豐富(如:鎢、錫、鉬、銻和稀土等儲(chǔ)量居世界前列),大宗礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量不足(如:富鐵礦、錳、鉻、銅、鋁等)。
(2)礦產(chǎn)資源分布不均(鐵礦主要分布在東北和西南地區(qū);銅礦以長(zhǎng)江中下游和贛東北為主),新探明的資源大都在開(kāi)發(fā)條件差的地區(qū)(如:西藏的玉龍銅礦,海拔4500米)。
(3)貧礦多、富礦少。
我國(guó)的鐵礦資源:富鐵礦儲(chǔ)量不到5%,貧鐵礦占95%以上。
我國(guó)銅礦石的平均品位只有0.87%。
我國(guó)鋁土礦資源以―水硬鋁石―高嶺石型為主。
(4)中小型礦床多,難以建設(shè)大型和超大型采選企業(yè)。
(5)單一礦種少,礦物共、半生關(guān)系復(fù)雜(如:湖南柿竹園礦的黑、白鎢礦物共生,還半生有鉍、鉬等),嵌布粒度細(xì)(如:云貴一帶蘊(yùn)藏大量的卡林型細(xì)微粒金礦,在工業(yè)上回收難度大)。
總之,我國(guó)礦產(chǎn)資源稟賦差,表現(xiàn)為“貧細(xì)雜”的特性。博士論文,工業(yè)實(shí)踐。
不過(guò)事物都是一分為二的,“貧細(xì)雜”的特性一方面加大了選冶加工的難度;另一方面也促進(jìn)了中國(guó)選礦技術(shù)的發(fā)展。
幾十年來(lái),我國(guó)的選礦技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展:選礦理論研究處于國(guó)際先進(jìn)水平;工業(yè)實(shí)踐取得了重大突破。
2多個(gè)領(lǐng)域的選礦理論研究達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
2.1 在浮選方面
王淀佐院士等學(xué)者,在“硫化礦浮選電化學(xué)”和“電位調(diào)控浮選”的理論研究方面,居國(guó)際領(lǐng)先水平;研究了“通過(guò)電位―PH匹配,調(diào)節(jié)和控制導(dǎo)致硫化礦表面疏水性和親水性的化學(xué)反應(yīng),達(dá)到浮選與分離”;研究成果,在實(shí)際應(yīng)用中,也獲得突破性的進(jìn)展。
孫傳堯院士等,多年來(lái)致力于“礦物浮選晶體化學(xué)理論”的研究,借助于現(xiàn)在表面測(cè)試技術(shù),得出了“不同浮選條件下礦物可浮性與礦物主要晶體化學(xué)特性和表面特性之間的某些相關(guān)規(guī)律”,研究成果,在電氣石除雜、鋁土礦反復(fù)選脫硅等領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。
2.2在重選方面
呂永信先生在“薄流膜選礦”方面,提出了“射流流膜分選新理論”,并發(fā)明了微細(xì)物料連續(xù)排礦射流離心選礦機(jī),在長(zhǎng)坡選廠用于分選―0.074mm錫石細(xì)泥,成為世界上取代微細(xì)粒錫石浮選工藝的第一個(gè)細(xì)泥重選系統(tǒng),取得國(guó)際領(lǐng)先水平。
近年來(lái),磁選的理論研究,主要圍繞高梯度磁選,建立了若干數(shù)學(xué)模型。廣州有色金屬研究院向發(fā)柱,用新的數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)“高梯度磁選數(shù)學(xué)模型”進(jìn)行了數(shù)值求解,提出了“模型參數(shù)與影響因素之間的關(guān)系表達(dá)式”,有效地解決了高梯度磁選機(jī)磁系設(shè)計(jì)中的難題。
3復(fù)雜難選礦石分選工藝有了重大突破
3.1 復(fù)雜多金屬礦石選礦
在“八五”、“九五”期間,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)10年科技攻關(guān),我國(guó)成功研究出了獨(dú)創(chuàng)新技術(shù)――鎢、鉍、鉬復(fù)雜多金屬礦選礦技術(shù)(又稱(chēng)“柿竹園法”)。柿竹園法成功地解決了“黑白鎢礦物同步浮選、并與含鈣礦物分離”的難題,是世界選鎢技術(shù)的重大突破。
此外,還有:①湖北大冶銅綠山礦的“浮選―磁選、尾礦再磨再選、選冶聯(lián)合”工藝有效地解決了復(fù)雜難選礦石中的銅、鐵、金、銀的綜合回收問(wèn)題;②廣西大廠車(chē)河、長(zhǎng)坡等選礦廠,采用的“磁、浮、重聯(lián)合流程”綜合回收鉛、銻、鋅硫化礦和錫石等技術(shù)。
3.2 紅鐵礦(貧赤鐵礦)選礦
齊大山選礦廠(遼寧鞍鋼),采用的“重選―強(qiáng)磁―陰離子反復(fù)選”新工藝,鐵精礦品位達(dá)到67.14%,鐵回收率75.68%
調(diào)軍臺(tái)選礦廠,采用“弱磁―強(qiáng)磁―陰離子反復(fù)選”工藝,鐵精礦鐵品位67.54%,鐵回收率82.30% 。博士論文,工業(yè)實(shí)踐。
目前,“陰離子反復(fù)選”工藝在國(guó)內(nèi)其它一些鐵選廠相繼推廣應(yīng)用。
3.3 鋁土礦選礦
“九五”攻關(guān)期間,我國(guó)鋁土礦的正反浮選脫硅工藝獲得了突破性進(jìn)展,成功解決了“鋁土礦選礦脫硅中,粗粒鋁礦物的有效回收和微細(xì)粒硅礦物高效脫出”的技術(shù)難題。
中州鋁廠二期工程,采用“選礦―拜耳法”,與原工藝相比:流程簡(jiǎn)單,工藝投資約減少28%;生產(chǎn)能耗減少50%以上。
選廠―拜耳法處理“中低品位的―水硬鋁石型鋁土礦”,位中國(guó)氧化鋁工業(yè)發(fā)展,開(kāi)辟了一條新路。
4 存在的主要問(wèn)題
我國(guó)礦山選礦廠,大都在上世紀(jì)70年代以前建成,由于受到當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思想和國(guó)內(nèi)制造業(yè)水平的限制,總體上看,裝備水平比較落后。例如,70年代以前國(guó)內(nèi)浮選廠的浮選機(jī)幾乎清一色的仿蘇聯(lián)的A型浮選機(jī),最小的1A,單槽容積0.13m3,最大的7A,單槽容積僅5.8 m3,。80年代以后北京礦冶研究總院等研制成功KYF、JJF、BF、SF等多種系列不同規(guī)格的浮選機(jī),裝備了大部分金屬礦選礦廠,目前生產(chǎn)中應(yīng)用的浮選機(jī)最大容積為50 m3,(用于金川6000t/d選礦廠)。而國(guó)外的大型浮選機(jī)可達(dá)150―200 m3,。博士論文,工業(yè)實(shí)踐。
此外,我國(guó)選礦廠自動(dòng)化水平低,除鳳凰山選礦廠、酒鋼選礦廠、德興大山選礦廠外,基本上沒(méi)有。博士論文,工業(yè)實(shí)踐。
5 工業(yè)化的進(jìn)程為礦業(yè)大國(guó)的選礦技術(shù)帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇
工業(yè)化過(guò)程是人類(lèi)大量消耗自然資源,快速積累社會(huì)財(cái)富,迅速提高國(guó)民生活水平的過(guò)程,一些學(xué)者對(duì)世界上100多年來(lái)工業(yè)化過(guò)程中經(jīng)濟(jì)發(fā)展與礦產(chǎn)資源的消耗規(guī)律進(jìn)行了研究,工業(yè)化階段礦產(chǎn)資源快速消耗大致呈“S”型曲線(如圖1)
歷史經(jīng)驗(yàn)證明,每一次金屬產(chǎn)品價(jià)格的上漲,總伴隨著一個(gè)經(jīng)濟(jì)體的崛起。中國(guó)目前處于工業(yè)化中期階段,對(duì)資源的需求量顯著增加。
另外,21世紀(jì)礦產(chǎn)資源的需求涉及:一是中國(guó)、印度、印度尼西亞等約30億人口的發(fā)展中國(guó)家的快速工業(yè)化;二是先期工業(yè)化國(guó)家依然龐大的礦產(chǎn)資源消費(fèi)基數(shù);三是近20億人口最不發(fā)達(dá)國(guó)家渴求發(fā)展對(duì)資源消費(fèi)的需求。
可以推斷:新一輪工業(yè)化浪潮更加廣泛迅猛,對(duì)全球資源供需產(chǎn)生重大影響將是前所未有的,必將為礦業(yè)發(fā)展帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。曾經(jīng)有人說(shuō)礦業(yè)是一個(gè)夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),今天看來(lái),礦業(yè)非但不是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),而且礦業(yè)的春天已經(jīng)來(lái)臨。
美國(guó)麻省大學(xué)(University of Massachusetts Amherst)阿默斯特校區(qū)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)麻省大學(xué))是馬薩諸塞州立大學(xué)系統(tǒng)五個(gè)校園中的主校園,是美國(guó)知名的研究型大學(xué)。該校創(chuàng)辦于1863年,坐落在美國(guó)東部美麗的新英格蘭地區(qū)。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系成立于1964年,其研究生教育也有超過(guò)40年的發(fā)展歷史。由最初的3名教授發(fā)展到現(xiàn)在擁有43名教授,其中包括9名ACM計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(Association for Computing Machinery)院士(Fellow)、4名電子和電氣工程師協(xié)會(huì)(IEEE)院士、5名人工智能學(xué)會(huì)(AAAI)院士和2名美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)(AAAS)院士。麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系在人工智能、網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)、計(jì)算理論等多個(gè)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平。作為美國(guó)知名的計(jì)算機(jī)系,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系的教育理念是“培養(yǎng)下一代能以創(chuàng)新的方法解決真實(shí)世界問(wèn)題的計(jì)算機(jī)科學(xué)家”(cs.umass.edu/grads/msphd-requirements)。在這個(gè)核心思想的指導(dǎo)下,該系非常注重對(duì)博士研究生的培養(yǎng),為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生具備進(jìn)行原創(chuàng)性科學(xué)研究(Original Research)的能力的教育宗旨,該系制定了一套非常嚴(yán)格的課程計(jì)劃,以培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)實(shí)而廣博的基礎(chǔ)知識(shí)、良好的科學(xué)研究方法和思維習(xí)慣。麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系每年大約會(huì)收到1000份左右來(lái)自世界各國(guó)的優(yōu)秀學(xué)生的申請(qǐng),攻讀其博士學(xué)位,而錄取的人數(shù)一般保持在30名左右。完善和嚴(yán)格的博士研究生培養(yǎng)體系、開(kāi)放而先進(jìn)的教育理念,使麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系成為全美最具有競(jìng)爭(zhēng)力的計(jì)算機(jī)院系之一。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系招收兩種形式的博士研究生:碩士/博士連讀研究生和直博研究生。只有在美國(guó)其他大學(xué)獲得相應(yīng)計(jì)算機(jī)碩士學(xué)位,并修完麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系認(rèn)可的相關(guān)課程的學(xué)生,才有資格申請(qǐng)直接攻讀博士學(xué)位;否則,學(xué)生在錄取后必須經(jīng)過(guò)碩士/博士的連續(xù)培養(yǎng)才能獲得博士學(xué)位。
無(wú)論哪種形式,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士生培養(yǎng)大體分為兩個(gè)階段:博士生資格學(xué)習(xí)階段和博士生研究階段。博士生資格學(xué)習(xí)階段主要是對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)和基本研究能力訓(xùn)練。學(xué)生只有在通過(guò)博士資格考試論證,成為正式博士候選(PhD Candidate)人后,才能進(jìn)入下一步的博士論文研究階段學(xué)習(xí)。以下是麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系對(duì)碩士/博士研究生的培養(yǎng)要求:
(1)Actively participate in research under the guidance of an advisor(在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,積極參與研究)
(2)Satisfy 6 Core Requirements (完成6門(mén)核心課程的要求)
(3)Complete 42 course credits (core courses taken to satisfy core requirements are included)(完成42個(gè)課程學(xué)分,其中包括核心課程的學(xué)分)
(4)Complete a 6-credit MS Project (完成6個(gè)學(xué)分的碩士研究項(xiàng)目)
(5)Graduate with an M.S. Degree(申請(qǐng)獲得碩士學(xué)位)
(6)Pass the Department Qualifying Exam- Portfolio(通過(guò)博士資格考試)
(7)Form a Committee(成立答辯委員會(huì))
(8)Propose a Thesis(提交博士開(kāi)題報(bào)告)
(9)Complete 18 Dissertation Credits (完成18個(gè)學(xué)分博士論文)
(10)Pass the Teaching Assistant Requirement(完成助教的工作要求)
(11)Pass the Residency Requirement (at least 9 credits in back-to-back semesters) (完成連續(xù)兩個(gè)學(xué)期修9個(gè)學(xué)分的要求)
(12)Defend and Submit a Thesis (博士答辯和提交博士論文)
本文將以麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系為例,探討美國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)博士研究生培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)――博士研究生課程教育體系的特點(diǎn),以期為提高我國(guó)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)博士生教育提供借鑒。
2掌握牢固的理論知識(shí)是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ)
美國(guó)的計(jì)算機(jī)博士教育非常注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的培養(yǎng),為了使學(xué)生掌握牢固而廣博的基礎(chǔ)知識(shí),麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系要求每個(gè)碩士/博士研究生必須修完6門(mén)博士核心課程,而且成績(jī)必須達(dá)到B+以上。這些核心課程分別屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的三大領(lǐng)域:理論(Theory)、系統(tǒng)(Systems)和人工智能(Artificial Intelligence),課程設(shè)置具體如下:
(1) 理論核心課:計(jì)算理論(Computation Theory)、高級(jí)算法(Advanced Algorithms)
(2) 系統(tǒng)核心課:有三組課程,分別是:
編譯技術(shù)(Compiler Techniques)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(Modern Computer Architecture)
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)(Database Design and Implementation)、高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Advanced Computer Networking)、操作系統(tǒng)(Operating Systems)
高級(jí)軟件工程I(Advanced Software Engineering: Synthesis and Development)、高級(jí)軟件工程II(Advanced Software Engineering: Analysis and Evaluation)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(Programming Languages)
(3) 人工智能核心課程:高級(jí)人工智能(Artificial Intelligence)、機(jī)器人學(xué)(Robotics)、信息檢索(Information Retrieval)、不確定環(huán)境下的推理(Reasoning and Acting under Uncertainty)、增強(qiáng)型學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)、機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning: Pattern Classification)
根據(jù)不同的研究方向,學(xué)生可以在六門(mén)核心課程的選擇上有所不同,但為了加強(qiáng)理論基礎(chǔ)和掌握知識(shí)的廣度,無(wú)論哪個(gè)研究方向的學(xué)生,都必須修完兩門(mén)理論核心課程和一門(mén)高級(jí)人工智能課程,同時(shí),再根據(jù)自己的研究方向選修其他三門(mén)核心課程。例如,一個(gè)系統(tǒng)方向的博士研究生除了修完以上兩門(mén)理論和一門(mén)人工智能課程以外,還必須修完來(lái)自于系統(tǒng)方向不同組的三門(mén)系統(tǒng)方向的課程;而一個(gè)人工智能方向的博士生則必須修完另外兩門(mén)人工智能方向的核心課程和一門(mén)系統(tǒng)方向的核心課程。
每門(mén)核心課程由教師講授一學(xué)期,其中每星期2次課,每次2小時(shí),3個(gè)學(xué)分。根據(jù)內(nèi)容不同,每門(mén)課程一般要安排5~8次書(shū)面作業(yè)、1次期中考試和1次期末考試。其中,對(duì)系統(tǒng)方向的課程來(lái)說(shuō),每個(gè)章節(jié)完成后一般還有一次課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)(Course Project),主要要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的算法和進(jìn)行性能評(píng)價(jià)。由于核心課程要求高,課程學(xué)習(xí)內(nèi)容多,導(dǎo)師和系里會(huì)建議學(xué)生每學(xué)期選學(xué)不超過(guò)一門(mén)的核心課程,所有6門(mén)核心課程則在三年內(nèi)完成。如果成績(jī)沒(méi)有達(dá)到B+,麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系允許學(xué)生重修該核心課;但是,如果學(xué)生在規(guī)定的博士資格考試申請(qǐng)時(shí)間前沒(méi)有通過(guò)全部的6門(mén)核心課,則不再具備繼續(xù)攻讀博士的資格。
嚴(yán)格的核心課程作業(yè)、考試制度和淘汰制度,不但使學(xué)生牢固掌握了計(jì)算機(jī)科學(xué)各領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生勤奮刻苦的專(zhuān)研精神,而且極大地豐富了學(xué)生的視野,為學(xué)生進(jìn)入實(shí)際科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3靈活而完善的博士生選修課程體系是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑
美國(guó)一流研究型大學(xué)博士生教育的目標(biāo)是培養(yǎng)世界一流的科學(xué)家和拔尖創(chuàng)新型人才,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),美國(guó)的博士生教育除了注重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)和精深的基礎(chǔ)知識(shí)外,還非常注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的探索精神及能力。
如果核心課程體系的設(shè)置是培養(yǎng)優(yōu)秀博士生的基礎(chǔ),是向?qū)W生傳授學(xué)科領(lǐng)域的重要基本知識(shí)和原理與技術(shù),是學(xué)生全面掌握計(jì)算機(jī)基本理論與方法的重要途徑,那么,選修課的設(shè)置則是對(duì)學(xué)科基本知識(shí)的補(bǔ)充,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識(shí)和了解并探索前沿研究方向,從而成為創(chuàng)新型人才的重要手段。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系的做法是,在博士研究階段,除了要求學(xué)生完成18個(gè)學(xué)分(6門(mén))的核心課程學(xué)習(xí)以外,還要求完成24個(gè)學(xué)分(8門(mén))的非核心課程(或稱(chēng)為選修課)學(xué)習(xí)。這些選修課大多是關(guān)于本學(xué)科及相關(guān)專(zhuān)業(yè)前沿領(lǐng)域近3~5年的新研究方向、研究方法或新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容的介紹,一般由教師在每學(xué)期開(kāi)學(xué)前提出新的課程計(jì)劃,學(xué)生則根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)目標(biāo)自由選課。通過(guò)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能在最短的時(shí)間內(nèi)了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的最新研究現(xiàn)狀,更重要的是,在課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中,教授會(huì)將許多新出現(xiàn)的問(wèn)題在課堂上和學(xué)生討論,同時(shí),通過(guò)2~3個(gè)課程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立(或合作)解決新問(wèn)題的能力,以及教會(huì)學(xué)生各種探索問(wèn)題的研究方法。
在教學(xué)模式上,可以采用由教授主講的傳統(tǒng)方式,也可以采用以討論為主的方式。以教授為主講的教學(xué)模式在此就不再贅述,以下著重描述以討論為主的選修課教學(xué)模式。
以討論為主的Seminar是美國(guó)計(jì)算機(jī)院系的教授最常用的選修課教學(xué)模式。Seminar的課程設(shè)置沒(méi)有固定模式,但通常有以下幾方面的特點(diǎn)。
第一,課程的選題一般是近年新出現(xiàn)的有代表性的前沿研究課題。
第二,課程內(nèi)容的選擇一般來(lái)自近年來(lái)該領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際會(huì)議的專(zhuān)題論文。
第三,課程內(nèi)容的組織由教師完成。教師在確定題目后,一般會(huì)根據(jù)論文的情況將討論的內(nèi)容分為多個(gè)子專(zhuān)題,每個(gè)子問(wèn)題由3~4篇論文組成。課程的開(kāi)始一般是綜述性的論文或在該領(lǐng)域出現(xiàn)的最早的學(xué)術(shù)論文,其目的是探討該研究方向出現(xiàn)的新的應(yīng)用背景需求和所帶來(lái)的新的挑戰(zhàn)。其后的每個(gè)子專(zhuān)題則將對(duì)具體問(wèn)題和方法進(jìn)行深入探討。
第四,選課的學(xué)生人數(shù)一般在20~30人左右,而且通常是由學(xué)完了核心課程以后的高年級(jí)博士生組成。學(xué)生人數(shù)太少,論文的覆蓋面可能太小;學(xué)生太多,可能導(dǎo)致討論的深度不夠。同時(shí),只有學(xué)完了基本理論后,學(xué)生才有可能具備較深入分析問(wèn)題的能力。在Seminar的學(xué)習(xí)討論中,找到新的研究問(wèn)題也是該課程設(shè)置的重要目的之一。
第五,課堂教學(xué)的模式基本上是教師和學(xué)生互動(dòng)的教學(xué)方式。教師在第一節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域的基本問(wèn)題有了初步認(rèn)識(shí)后,學(xué)生將對(duì)每篇論文進(jìn)行評(píng)估(Review)、宣講(Presentation)和進(jìn)行課堂討論。每篇論文的宣講時(shí)間是25~30分鐘,課堂討論時(shí)間是10~15分鐘。其中教師將引導(dǎo)學(xué)生對(duì)論文中所研究的問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入討論,學(xué)生參與討論的情況將作為課程考核的重要依據(jù)。
選擇合適的題目并對(duì)教學(xué)討論的內(nèi)容(論文)進(jìn)行篩選和組織對(duì)開(kāi)課教師的要求非常高。為了準(zhǔn)備一門(mén)新的Seminar課,教師一般需要預(yù)先通讀該研究方向所有重要國(guó)際會(huì)議的相關(guān)論文,然后根據(jù)不同的研究問(wèn)題對(duì)論文分類(lèi),并將其中有代表性的論文提煉出來(lái),作為課程學(xué)習(xí)的論文。在課程項(xiàng)目的設(shè)置上,教師會(huì)事先準(zhǔn)備一些題目,如對(duì)某些算法的實(shí)現(xiàn)、評(píng)估和改進(jìn),實(shí)現(xiàn)原形系統(tǒng)等,同時(shí)也非常鼓勵(lì)學(xué)生在論文討論的過(guò)程中有針對(duì)性地提出自己的見(jiàn)解和新的解決問(wèn)題的方法。
4合理的課程學(xué)習(xí)安排是培養(yǎng)高質(zhì)量博士生的有效保證
美國(guó)的博士教育是以博士生的最終質(zhì)量為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),而不是以年限來(lái)規(guī)定學(xué)生的畢業(yè)時(shí)間。在美國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)一個(gè)碩士/博士生一般需要至少5年時(shí)間。由于強(qiáng)調(diào)博士生專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的深度和廣度,在整個(gè)博士學(xué)習(xí)階段,博士生都會(huì)積極參與課程的學(xué)習(xí),并盡可能地將研究項(xiàng)目中的問(wèn)題和課程學(xué)習(xí)聯(lián)系起來(lái),用所學(xué)到的方法或思路來(lái)解決新問(wèn)題。
以麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系為例,雖然學(xué)生的背景不同,但為了在保證質(zhì)量的前提下幫助學(xué)生用最短的時(shí)間順利完成博士課程要求和博士論文要求,系里建議學(xué)生按如表1所示的時(shí)間表安排整個(gè)博士階段的學(xué)習(xí)計(jì)劃。
麻省大學(xué)計(jì)算機(jī)系不但在本系有完善的研究生課程體系,學(xué)生可以根據(jù)自己的研究興趣和職業(yè)規(guī)劃來(lái)自由選課,而且也鼓勵(lì)學(xué)生在其他相關(guān)院系選修本系沒(méi)有開(kāi)設(shè)但對(duì)研究有用的課,如數(shù)學(xué)系或電子工程系的高級(jí)課程。總之,美國(guó)博士教育的一個(gè)重要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生以積極的態(tài)度參與到課程的學(xué)習(xí)中,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和研究問(wèn)題的方法。
5啟示和建議
美國(guó)的博士教育強(qiáng)調(diào)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、完善的知識(shí)體系和用于探索與創(chuàng)新的研究能力,而這些恰恰是決定博士畢業(yè)生日后發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)計(jì)算機(jī)博士教育主要是通過(guò)參與科研項(xiàng)目的形式來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng),這種“研究項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型教育”在我國(guó)恢復(fù)研究生教育的初期起到了很好的推動(dòng)作用,培養(yǎng)了大批科研人才。但隨著教育本質(zhì)的回歸和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,從總體來(lái)看,我國(guó)的這種單純強(qiáng)調(diào)研究項(xiàng)目的教育模式培養(yǎng)的博士生,質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有一定的差距。由于沒(méi)有嚴(yán)格的博士課程要求和淘汰制度,學(xué)生在學(xué)習(xí)階段往往會(huì)忽略對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善。長(zhǎng)此以往,必然會(huì)影響博士生的研究水平和發(fā)展?jié)摿?最終將會(huì)影響國(guó)家的整體創(chuàng)新能力。
筆者建議,為了使學(xué)生掌握牢固的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生在某一學(xué)科領(lǐng)域的研究興趣和基本的研究能力,應(yīng)該首先強(qiáng)調(diào)核心課程體系的建設(shè),不論哪個(gè)方向的學(xué)生都必須通過(guò)一定數(shù)量的核心課程的學(xué)習(xí),如算法、分布式操作系統(tǒng)、人工智能等,這些核心課程應(yīng)由教師來(lái)講授;同時(shí),應(yīng)嚴(yán)格課程的考核制度和課程評(píng)價(jià)體系。對(duì)于選修課,由于其主要目的是擴(kuò)展學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和研究問(wèn)題的能力,所以應(yīng)借鑒國(guó)內(nèi)外Seminar課程的成功經(jīng)驗(yàn),積極有效地激勵(lì)教師和學(xué)生共同上好Seminar課。
博士生教育是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程,而其中的課程學(xué)習(xí)是研究生培養(yǎng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),如何通過(guò)嚴(yán)格的培養(yǎng)機(jī)制和靈活的培養(yǎng)方法,在給學(xué)生傳授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;如何將合理的研究生課程體系和研究項(xiàng)目結(jié)合起來(lái),嚴(yán)格博士生培養(yǎng)機(jī)制,完善博士生資格評(píng)估體系,從制度上保障博士研究生的質(zhì)量;以及如何真正教會(huì)學(xué)生探索科學(xué)基本問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生良好的科研習(xí)慣和勇于開(kāi)拓創(chuàng)新的精神等,是我們?cè)谟?jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)中應(yīng)該進(jìn)一步思考的問(wèn)題。
雖無(wú)大功大喜而標(biāo),一路走來(lái),時(shí)至今日,除心存感激之余,夫復(fù)何求?
首先謹(jǐn)以最誠(chéng)摯的敬意感謝我的導(dǎo)師歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士,是他以大家的氣度、深邃的思維、廣闊的視野造就了我能縱享中國(guó)科學(xué)院和上海交通大學(xué)強(qiáng)強(qiáng)之間的資源。
最要感謝的是我的導(dǎo)師上官文峰教授,研究從選題立題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到具體實(shí)驗(yàn)、結(jié)果分析直至文章撰寫(xiě)和論文的修改都凝結(jié)了導(dǎo)師的心血和智慧結(jié)晶。上官文峰教授是一位良師益友,他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、創(chuàng)新的思維和高尚的人格給我留下了深刻的印象,并將使我受益終身。
感謝中科院地化所王世杰研究員給予到上海交通大學(xué)從事博士論文工作的理解和支持,感謝地化所教育處王寧研究員、帥世文副處長(zhǎng)、夏紅梅老師、張老師給予的協(xié)助、關(guān)心和支持;感謝貴州大學(xué)化生學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)給予的關(guān)心和支持,感謝我碩士導(dǎo)師曾祥欽教授、陶文亮副教授給予的一貫關(guān)切和關(guān)懷。
感謝上海交通大學(xué)燃燒與環(huán)境技術(shù)中心的袁堅(jiān)副教授在論文工作中給予的大量幫助和有益討論。感謝施建偉高級(jí)工程師,陳銘夏老師。感謝課題組的所有的兄弟姐妹們,他們是:胡海博士生、肖文浚博士生、許士洪博士生、劉恢博士生、王仲鵬博士生、蔣麗博士生、曹玲霖博士生、張海蓉博士生、張志翔博士生,馬曉東博士生、李東紅碩士生、林彥碩士生、馮清鵬碩士生、凌基薇碩士生,祝福他們科研有果,早日完成學(xué)業(yè)。
感謝我的室友齊守良博士生,三年同室的和諧和友好!感謝在上海工作的東哥(楊東),肥哥(楊露海)給以我兄長(zhǎng)般的關(guān)愛(ài)和照顧。感謝所有關(guān)注我、關(guān)心我的朋友。
感謝我的奶奶、父親、繼母、姐姐、弟,是親情給予了我最大的感情支撐,感謝關(guān)心我,關(guān)懷我的所有親人!
誰(shuí)言寸草心,報(bào)得三春暉!
誠(chéng)惶誠(chéng)恐之際,聊以自編此聯(lián)自勉!
相關(guān)的論文致謝樣本 ·畢業(yè)論文致謝如何寫(xiě) ·課程設(shè)計(jì)論文致謝詞 ·博士生論文致謝范例 ·碩士研究生畢業(yè)論文感謝信 ·本科畢業(yè)論文致謝 ·大專(zhuān)畢業(yè)論文致謝詞
關(guān)鍵詞:賈第蟲(chóng),再生水,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),膜生物反應(yīng)器
藍(lán)氏賈第鞭毛蟲(chóng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“賈第蟲(chóng)”)是一種致病性腸道原生動(dòng)物,介水賈第蟲(chóng)病的暴發(fā)時(shí)有發(fā)生[2],。根據(jù)美國(guó)1998-2002年賈第蟲(chóng)觀測(cè)數(shù)據(jù),報(bào)道的病例為全國(guó)每年19700-24200例[1],在1993-2002年之間,美國(guó)有21次源于飲水、7次源于娛樂(lè)用水的賈第蟲(chóng)病爆發(fā)報(bào)道。雖然我國(guó)還沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)源于飲用水的賈第蟲(chóng)病暴發(fā)報(bào)道,2006年頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(5749-2006)將其列在非常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目中,限值小于1個(gè)/10升[3]。
近年來(lái),城市污水再生利用已經(jīng)成為我國(guó)解決越來(lái)越嚴(yán)重的水資源不足問(wèn)題的重要手段之一。眾所周知,城市污水是人類(lèi)活動(dòng)排放污染物的載體,各種病原微生物最終都會(huì)進(jìn)入城市污水。研究結(jié)果表明,一些污水處理廠及再生水出水中含有腸道病毒、腸道病原菌[4-6]以及隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)[7-11]。城市再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉、市政雜用、商業(yè)娛樂(lè)等用途時(shí),可能會(huì)直接或間接地與人體接觸。因此,城市再生水的微生物安全問(wèn)題值得關(guān)注。對(duì)于腸道菌、病毒,氯消毒非常有效。但是,隱孢子蟲(chóng)和賈第鞭毛蟲(chóng)具有很強(qiáng)的氯耐受性。膜分離與活性污泥法有機(jī)結(jié)合的膜生物反應(yīng)器(MBR)因?yàn)榫哂辛己玫念w粒物攔截效果,被認(rèn)為是解決耐氯性病原微生物傳播的有效手段,并已經(jīng)在工程上得到一定的應(yīng)用。但至今為止,由于缺乏系統(tǒng)的評(píng)價(jià),有關(guān)MBR出水的生物安全性并沒(méi)有一個(gè)定論。截止目前為止,對(duì)水中腸道微生物的調(diào)查以及定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已有大量研究,但是對(duì)再生水中賈第蟲(chóng)的調(diào)查及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)還沒(méi)有全面深入的研究[12-14],在國(guó)內(nèi)更是缺少這方面的報(bào)道和信息。國(guó)外對(duì)賈第蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)研究也主要集中在飲水方面,也有少量再生水的研究[9]。
本研究針對(duì)我國(guó)北方采用MBR的某城市再生水廠(設(shè)計(jì)規(guī)模3萬(wàn)噸/天)的出水進(jìn)行了為期四個(gè)周的連續(xù)采樣,分析了水中隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)的存在水平,并采用劑量-效應(yīng)指數(shù)模型對(duì)其中含量較高的賈第蟲(chóng)感染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
1材料與方法
1.1樣品采集
對(duì)我國(guó)北方某市A再生水廠進(jìn)出水水樣進(jìn)行采集。博士論文,膜生物反應(yīng)器。該再生水廠的原水為城市污水,采用預(yù)處理-厭氧(A)-膜生物反應(yīng)器(MBR)-加氯消毒工藝,MBR采用某國(guó)產(chǎn)中空纖維膜組件。目前實(shí)現(xiàn)部分出水(約7000-8000噸/天)補(bǔ)充景觀河道,預(yù)期部分還將將用于工業(yè)、綠地灌溉等。取樣期間的常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)為:濁度0.548-1.57 NTU;溶解氧3.86-5.44mg/L;CODMn 5.843-10.338 mg/L;總大腸桿菌1.05×104 -9.25×104 MPN/L;糞大腸桿菌1.0×106-6.0×106 CFU/L。
2010年7-8月一個(gè)月內(nèi)連續(xù)四周取再生水廠出水,第一個(gè)周為周一至周五,第二至第四個(gè)周,每周三取樣,共計(jì)8個(gè)樣品,樣品體積為10 L。水樣24小時(shí)內(nèi)運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室,4℃冷庫(kù)保存。96小時(shí)內(nèi)完成濃縮、純化、染色,中間暫停時(shí)于4℃黑暗保存。染色后48小時(shí)內(nèi)完成鏡檢[15 ]。博士論文,膜生物反應(yīng)器。
1.2顯微鏡檢計(jì)數(shù)
本研究采用密度梯度分離/免疫熒光技術(shù)進(jìn)行隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)檢測(cè) [16]。通過(guò)濃縮、分離純化、染色、分別在FITC、DAPI、DIC視野下對(duì)賈第蟲(chóng)進(jìn)行確認(rèn)。再生水進(jìn)出水的隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)回收率分別為18%-31%卵囊和24%-95%包囊,能夠滿足檢測(cè)要求。
處理每一批樣品以純水做空白,空白樣無(wú)兩蟲(chóng)檢出,確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)污染。同時(shí)以純水加標(biāo)樣品作為陽(yáng)性控制,鏡檢陽(yáng)性樣品,50%以上的卵囊和包囊結(jié)構(gòu)完整。
結(jié)果表示為濃度水平,即鏡檢的陽(yáng)性數(shù)量(如果無(wú)卵囊檢出,認(rèn)定數(shù)量為<1)/ 鏡檢樣品體積[17]。 檢測(cè)結(jié)果表明,MBR出水中僅存在賈第蟲(chóng)。因此,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)僅考慮賈第蟲(chóng)。
1.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
檢出的出水賈第蟲(chóng)濃度用于評(píng)價(jià)使用再生水灌溉的公共綠地致使賈第蟲(chóng)感染的風(fēng)險(xiǎn)。
該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用的是劑量-效應(yīng)指數(shù)模型[18]
P=1-exp(-N/K)式(1)
其中P為日攝入一定量病原體而感染的可能性,與平均暴露水平N相關(guān);K-反映該污染物致病效力的參數(shù), 其中Giardia 的K值為50.5(95% 置信區(qū)間, 27.9–102.1) [19]。
由日風(fēng)險(xiǎn)值用以下模型推算出多重獨(dú)立暴露途徑引起的累積感染風(fēng)險(xiǎn)。博士論文,膜生物反應(yīng)器。
Pn=1-(1-P)n 式(2)
Pn為年感染幾率,n為暴露次數(shù)。
日平均暴露水平:
N = C×10-DR×V 式(3)
其中C-兩蟲(chóng)濃度 (包囊/L); DR - 消毒效率。博士論文,膜生物反應(yīng)器。根據(jù)再生水廠和中試出水中卵囊濃度來(lái)評(píng)價(jià),再生水廠出水中包囊濃度為8個(gè)樣品平均值。再生水出水經(jīng)過(guò)氯消毒、紫外(UV)消毒或臭氧消毒后直接回用。氯對(duì)賈第蟲(chóng)包囊消毒效率為0.5 log[20],UV和臭氧的消毒效率均為3 log[21-22]。博士論文,膜生物反應(yīng)器。用戶通過(guò)常規(guī)戶外活動(dòng)使用的設(shè)施接觸再生水澆灌的植物,暴露量(V)按照公共綠地使用者一天內(nèi)一次暴露于5 mL再生水[23]。暴露次數(shù)(n)為一周一次,即按全年52次計(jì)。另外,由于包囊厚壁對(duì)環(huán)境因素的強(qiáng)烈抵抗力,不考慮干燥、光照、捕食或其他因素對(duì)包囊滅活作用。
根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,本研究以1.00×10-4作為可接受的風(fēng)險(xiǎn)值[24]。
2結(jié)果與討論
表2 A再生水廠出水的賈第蟲(chóng)檢出濃度
一、努力提高學(xué)校的知名度
學(xué)校的知名度是吸引考生報(bào)考,擴(kuò)大生源和提高招生質(zhì)量的主要因素之一。學(xué)校的知名度越高,考生報(bào)考的人數(shù),尤其是高素質(zhì)考生的報(bào)考人數(shù)就越多,就越有利于提高招生的質(zhì)量。
學(xué)校的知名度除了取決于學(xué)校的歷史積淀外,還取決于學(xué)校現(xiàn)實(shí)的辦學(xué)水平。由于歷史的原因,林業(yè)高等院校的知名度普遍不高。北京林業(yè)大學(xué)雖然是林科高等院校中唯一的國(guó)家重點(diǎn)大學(xué),但在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)是一所以林學(xué)為主導(dǎo)的單科性大學(xué),學(xué)校的知名度不高,一定程度上影響了研究生的招生質(zhì)量。近幾年,我校抓住了教育大發(fā)展的機(jī)會(huì),在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和廣大師生的共同努力下,學(xué)校已發(fā)展成為一所以林學(xué)、林業(yè)工程學(xué)等學(xué)科為特色,理、工、文、管、經(jīng)、藝術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)。1997年學(xué)校進(jìn)入國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的“211工程”;2000年教育部批準(zhǔn)我校試辦研究生院,在全國(guó)林業(yè)院校中率先進(jìn)入研究生院的行列;2001年開(kāi)始實(shí)施“面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃”。學(xué)校的知名度有了很大提高,本科生和研究生的生源得到了擴(kuò)大,招生數(shù)量和質(zhì)量得到了明顯提高。1983年以前,我校每年招收科學(xué)學(xué)位研究生不足20人,但1999年上升為163人,2003年高達(dá)900人。僅1999年至2003年間的招生人數(shù)就擴(kuò)大了5倍。以前報(bào)考我校的生源比較單一,主要是來(lái)自本校和其他農(nóng)林院校的畢業(yè)生。近年來(lái),包括來(lái)自北京大學(xué)、北京師范大學(xué)及全國(guó)其他綜合大學(xué)的考生逐年增加,研究生的生源擴(kuò)大,招生質(zhì)量得到了明顯的提高。
二、嚴(yán)把招生和培養(yǎng)質(zhì)量
嚴(yán)把培養(yǎng)質(zhì)量,是提高學(xué)校知名度,進(jìn)而提高學(xué)校招生質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。尤其是在各個(gè)學(xué)校招生規(guī)模迅速擴(kuò)大的情況下,這一問(wèn)題顯得尤為重要。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,現(xiàn)在研究生生源競(jìng)爭(zhēng)激烈,如果在報(bào)名條件、入學(xué)考試、錄取及其后學(xué)習(xí)、考核和畢業(yè)論文的要求上比較嚴(yán)格,將會(huì)影響本校的生源。但我們的體會(huì)是,只有嚴(yán)把學(xué)生入學(xué)和培養(yǎng)質(zhì)量關(guān),培養(yǎng)出的研究生能得到用人單位和社會(huì)的一致認(rèn)可,學(xué)校才能真正吸引高素質(zhì)的考生。些學(xué)校,只為盲目擴(kuò)大生源,降低入學(xué)門(mén)檻和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),短時(shí)期內(nèi)達(dá)到了擴(kuò)大招生規(guī)模的目的,但這種做法卻損害了學(xué)校的聲譽(yù),長(zhǎng)期下去,考生和社會(huì)最終會(huì)擯棄這些學(xué)校。正確的做法應(yīng)該是,嚴(yán)把招生和培養(yǎng)質(zhì)量關(guān),為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)和生活條件,使他們真正能學(xué)到知識(shí),增長(zhǎng)能力,順利地成為生產(chǎn)和科研上的合格人才。只有這樣,才能大量吸引高素質(zhì)的考生報(bào)考,最終提高本校研究生的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)研究生招生和培養(yǎng)的良性循環(huán)。
近年來(lái),我校通過(guò)碩士生提前攻博、與國(guó)外高水平大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)研究生、資助研究生在國(guó)內(nèi)外高水平雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文、建立優(yōu)秀博士論文評(píng)選制度、建立優(yōu)秀論文激勵(lì)機(jī)制、資助出版優(yōu)秀博士論文等措施,顯著地提高了研究生的質(zhì)量。全國(guó)優(yōu)秀博士論文是學(xué)校研究生培養(yǎng)質(zhì)量的一塊試金石,目前我校已有森林培育學(xué)科和木材科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的兩篇論文入選全國(guó)百篇博士論文,林業(yè)院校唯此一家,在全國(guó)農(nóng)林院校中并列第二,在全國(guó)大學(xué)中排名并列第八。2002年1月參加北京市研究生英語(yǔ)學(xué)位統(tǒng)一考試,我校碩士生的一次通過(guò)率達(dá)到62.3%,博士生達(dá)到41.6%,已進(jìn)入北京市高校先進(jìn)行列。
三、多渠道籌集科研經(jīng)費(fèi)
研究生的培養(yǎng)和本科生不同,培養(yǎng)目的主要是為企業(yè)和教學(xué)科研單位培養(yǎng)具有獨(dú)立科研能力的高級(jí)科技人才。只有具備一定的科研項(xiàng)目和科研經(jīng)費(fèi),研究生的培養(yǎng)質(zhì)量才能得到保證。根據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)定,一名碩士研究生平均每年的培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)為9000元,3年需要2.7萬(wàn)元;一名博士研究生平均每年的培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)為1.1萬(wàn)元,3年需要3.3萬(wàn)元。林業(yè)科學(xué)具有明顯的特點(diǎn),它主要研究的對(duì)象樹(shù)木和森林生長(zhǎng)周期長(zhǎng),進(jìn)行科學(xué)研究環(huán)境艱苦、工作量大,需要的科研經(jīng)費(fèi)較多。因此,林業(yè)高等院校要保證研究生的培養(yǎng)質(zhì)量,研究生導(dǎo)師就必須擁有較充足的科研經(jīng)費(fèi)。但近年來(lái),隨著研究生招生規(guī)模的迅速擴(kuò)大,一部分導(dǎo)師的研究經(jīng)費(fèi)明顯不足,使正常的研究生培養(yǎng)計(jì)劃無(wú)法落實(shí)。因此,我校要求研究生導(dǎo)師和學(xué)校有關(guān)部門(mén)在積極申報(bào)國(guó)家自然基金和各類(lèi)國(guó)家科技項(xiàng)目的同時(shí),加強(qiáng)和地方及社會(huì)上各單位的橫向科研合作,彌補(bǔ)科研經(jīng)費(fèi)的不足。
我校研究生院除了配合導(dǎo)師和學(xué)校有關(guān)部門(mén)廣開(kāi)各類(lèi)科研項(xiàng)目的申請(qǐng)門(mén)路外,從2001年開(kāi)始,在全國(guó)率先設(shè)立了研究生培養(yǎng)基金,通過(guò)多種途徑、籌集經(jīng)費(fèi),資助由于各種原因?qū)е碌难芯可鷮W(xué)位論文科研經(jīng)費(fèi)不足的學(xué)生。2001年資助33人,投資13萬(wàn)元;2002年資助53人,投資20萬(wàn)元;2003年資助70人,投資25萬(wàn)元。我校計(jì)劃在多方籌集資金的基礎(chǔ)上,資助人數(shù)每年增加20%,資助金額每年增加25%,加大資助范圍和資助力度。
四、對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)位強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力的培養(yǎng)
農(nóng)業(yè)推廣(林科)碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位是我國(guó)一種新型的學(xué)位類(lèi)型。與林學(xué)及相關(guān)科學(xué)碩士學(xué)位相比,農(nóng)業(yè)推廣碩士(林科)專(zhuān)業(yè)學(xué)位的主要特點(diǎn)是側(cè)重于應(yīng)用,為林業(yè)技術(shù)推廣和林業(yè)發(fā)展培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才。針對(duì)農(nóng)業(yè)推廣碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位的特點(diǎn),為保證招生質(zhì)量,我校農(nóng)業(yè)推廣碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位的招生嚴(yán)格按照以下程序進(jìn)行:按照國(guó)務(wù)院學(xué)位辦下達(dá)的當(dāng)年錄取限額,根據(jù)考生入學(xué)考試的總成績(jī)擇優(yōu)確定擬錄取名單,并對(duì)擬錄取人員進(jìn)行復(fù)試,復(fù)試著重考查考生從事農(nóng)業(yè)推廣和農(nóng)村發(fā)展工作的潛在素質(zhì)、崗位經(jīng)歷和業(yè)績(jī)。為了向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線上的優(yōu)秀人才傾斜,保證符合招生條件的優(yōu)秀在職人員有更多的入學(xué)機(jī)會(huì),真正達(dá)到農(nóng)業(yè)推廣碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位的招生目的,對(duì)有中高級(jí)技術(shù)職稱(chēng),或獲得一定級(jí)別獎(jiǎng)勵(lì)的基層單位業(yè)務(wù)骨干,在同等條件下,予以優(yōu)先錄取。在培養(yǎng)方面,針對(duì)農(nóng)業(yè)推廣(林科)研究生注重應(yīng)用的特點(diǎn),我校在云南、貴州、福建、江西、浙江、廣西、山東、山西、遼寧、河北、內(nèi)蒙古、北京等地區(qū)建立了教學(xué)實(shí)習(xí)點(diǎn),許多應(yīng)用性和現(xiàn)場(chǎng)性強(qiáng)的課程均在教學(xué)實(shí)習(xí)點(diǎn)進(jìn)行。在論文選題方面,要求農(nóng)業(yè)推廣(林科)研究生的論文選題應(yīng)直接來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際和具有明確的生產(chǎn)背景和應(yīng)用價(jià)值,能解決實(shí)際問(wèn)題,同時(shí)要具有一定的難度和先進(jìn)性。上述措施的實(shí)施,使我校農(nóng)業(yè)推廣(林科)碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的質(zhì)量得到了保證,在林業(yè)生產(chǎn)單位和社會(huì)上建立了良好的口碑。隨著學(xué)校聲譽(yù)的提高,農(nóng)業(yè)推廣(林科)碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生招生人數(shù)穩(wěn)步增加,近年來(lái)的招生人數(shù)一直居全國(guó)農(nóng)林院校的第2位,生源的質(zhì)量和數(shù)量都得到了保證。
五、就業(yè)狀況對(duì)學(xué)科招生質(zhì)量的影響
一個(gè)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)率和考生的報(bào)考數(shù)量和質(zhì)量是呈正比的。如果某些學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的社會(huì)需求量大,就業(yè)率高或就業(yè)前景看好,這些學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的報(bào)考人數(shù)將會(huì)顯著增加,招生質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)提高。反之,如果一些學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的社會(huì)需求量小,就業(yè)率長(zhǎng)期偏低或就業(yè)前景不好,這些學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的報(bào)考人數(shù)將會(huì)減少,招生質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)下降。
我校研究生的招生,在保證國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)及對(duì)國(guó)計(jì)民生和國(guó)家生態(tài)環(huán)境建設(shè)有重要基礎(chǔ)作用的學(xué)科專(zhuān)業(yè)外,在國(guó)家招生計(jì)劃允許的范圍內(nèi),向那些社會(huì)需求量大、就業(yè)率高或就業(yè)前景看好的學(xué)科和專(zhuān)業(yè)傾斜。例如,我校的城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)、園林植物與觀賞園藝、林業(yè)經(jīng)濟(jì)管理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等專(zhuān)業(yè)近年來(lái)的招生和就業(yè)均很好,生源質(zhì)量較高。我校已有計(jì)劃地提高這些專(zhuān)業(yè)的招生比例,將研究生的擴(kuò)招名額適度地向這些學(xué)科傾斜。
六、積極有效的宣傳
有的放矢,積極開(kāi)展宣傳活動(dòng),針對(duì)考生的各種問(wèn)題,解疑釋惑,對(duì)學(xué)生的報(bào)考和招生質(zhì)量的提高有積極促進(jìn)作用。近年來(lái),國(guó)家不斷加大生態(tài)環(huán)境工程建設(shè)項(xiàng)目的力度,相應(yīng)的科學(xué)研究項(xiàng)目大量增加,林業(yè)戰(zhàn)線上對(duì)高級(jí)科技人才的需求量也大量增加,林業(yè)科學(xué)的高級(jí)科技人才大有用武之地。林業(yè)高等院校的研究生招生單位,應(yīng)結(jié)合當(dāng)前這一大好形勢(shì),在符合報(bào)考條件的人員中廣為宣傳,積極引導(dǎo)高素質(zhì)的考生投身到國(guó)家生態(tài)環(huán)境建設(shè)的宏偉事業(yè)中來(lái)。
1999年以來(lái),我校在研究生招生方面進(jìn)行了一系列改革,在全國(guó)建立了10余個(gè)招生基地,派專(zhuān)人在全國(guó)不同地區(qū)進(jìn)行了數(shù)十次招生宣傳,宣傳地區(qū)的研究生報(bào)考和錄取人數(shù)明顯增多,取得了良好的效果。我們有效利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)招生信息或在影響面廣的報(bào)紙等媒體上進(jìn)行招生宣傳。我校每年舉辦2次咨詢會(huì),深入到院系學(xué)生中解答學(xué)生的各種問(wèn)題,引導(dǎo)和促使一批素質(zhì)較高的應(yīng)屆畢業(yè)生報(bào)考本校研究生。
七、軟硬件條件的良好保障