科技方法训练指导书.doc

科技方法训练指导书景 德 镇 陶 瓷 学 院 胡鸿豪 罗贤海 张柏清 编目 录一、科技方法训练的目的二、科技方法训练的要求三、科研项目（课题）类型四、科研项目（课题）选题要求五、科研项目（课题）申报书和可行性报告六、考核方法附录A：科研项目（课题）申报书模板附录B：科研项目（课题）可行性分析报告模板一、科技方法训练的目的科技方法训练是工科大学生以后从事科技活动、产品开发和技术开发所必需的基本训练。科技工作者从事一项科技活动或者新产品开发、新技术研究，一般都需经历一个市场调研，确立项目名称、论证项目的可行性，确定项目的最终目标，确立项目的研究内容和任务，确定达到目标的研究手段、方法或技术路线以及关键技术，并进行市场预测，分析潜在的经济效益和社会效益，最终提交一套完整的项目（课题）申报材料。通过科技方法的过程训练，使学生掌握从科研项目（课题）立项到完成目标所需的一系列过程以及所采取的科技方法；通过科技方法训练，锻炼学生撰写一份完整的具有一定水平的科研项目（课题）申报书和可行性报告，为以后从事科技活动打下一定的基础。二、科技方法训练的要求学生根据选定的科研项目（课题）在导师指导下独立完成这个教学环节，分析项目（课题）性质，项目的任务、内容、技术参数和目标，独立查阅与项目（课题）相关的国内外文献，研究与本项目（课题）相关的国内外水平，当前与本项目（课题）相关的国内外技术现状和发展趋势，分析本项目（课题）在当前国内外存在的关键理论或技术问题，根据对当前与本项目（课题）相关的国内外文献分析，独立完成项目（课题）可行性报告，独立制订本项目（课题）所达到目标的手段、方法和技术路线（或技术方案），并进行经费预算，介绍与本项目（课题）相关的前期研究工作，进行市场预测，分析项目（课题）市场前景、经济效益和社会效益，学生最终需独立完成项目（课题）申报书。学生需提交以下材料：1. 项目（课题）可行性分析报告2. 项目（课题）申报书3. 文献目录及复印件三、科技项目（课题）类型科技项目（课题）从学科性质分：社会科学、经济科学、自然科学等类型，本指导书适用自然科学。从项目级别分：国家级项目（课题），主要是由国家科技部以及由国家承认的其它相关部门下达的科研项目，如国家自然科学基金、国家科技攻关、863、973等项目；省部级项目（课题），主要是由省科技厅以及相关部委的科技司下达的科研项目（课题），如省自然基金、省科技攻关等；地市、厅局级科研项目（课题）；自选科研项目（课题），由项目（课题）主持人自由选定的科研项目（课题）。国家和省部级项目（课题）又分重大、重点、一般项目（课题）等。自然科学项目（课题）一般有以下几种类型，基础研究项目（课题），主要是指在基础理论有重要影响的项目（课题），如国家自然基金，省自然基金项目（课题）等；应用基础研究项目（课题），主要指研究基础理论的应用问题，一般需要一个应用领域；技术开发类项目（课题）：主要是指研究新技术、新工艺、开发新产品等。四、科研项目（课题）选题科研项目（课题）的选题是从事科研活动的第一步，确定合适的项目（课题）名称、任务、目标是至关重要的，一般来说项目（课题）申报者需完成一定的前期研究工作；包括了解国内外与项目（课题）相关的动态、水平以及存在的关键问题，查阅相关的文献资料。基础研究项目（课题）：一般是选择某一学科领有重要影响和具有重要应用价值的基础理论问题，突出理论价值。新产品、技术开发类项目（课题）：一般是指有重要经济价值和经济效益，有市场前景的新产品、新技术、新工艺的研究项目，突出技术先进性、经济效益和市场前景，或者替代进口同类技术和产品。科研项目（课题）的选择一般应符合以下原则：1、 理论或者技术上的创新性、新颖性，即原创性；2、 理论或者技术上的先进性：先进性的界定有国际领先水平、国际先进水平、国内领先、国内先进、省内领先、省内先进。或填补国际上空白、国内空白、行业空白、省内空白等；3、 理论或技术上的可行性。所选的项目（课题）在理论上、技术上、现有人才条件、物质条件等必须可行的；4、 新产品、新技术项目在技术经济指标、经济效益指标、产品性能指标的先进性；5、 环保和节能。科研项目（课题）选题可由指导教师指定，也可由学生自己拟定，但拟定的题目必须经指导教师审定认可。五、科研项目（课题）申报书和可行性报告撰写 通过调研和查阅与本项目相关的文献，确定项目研究内容、任务和目标，撰写项目（课题）申报书和项目（课题）可行性分析报告。（一） 项目可行性分析报告项目可行性分析报告是论证所申报的项目（课题）的可行性，是项目（课题）是否能成功立项的主要依据之一，可行性论证报告一般应包括以下内容：1、 分析国内外与本项目相关理论与技术水平、现状和发展趋势，阐述与本项目（课题）有关的存在主要问题，阐明本项目（课题）立项的意义和必要性；2、 阐明本项目在理论上和技术上的可实行性，提出达到项目（课题）目标的理论和技术依据；3、 已有的新技术、新工艺或新产品在相关领域的应用情况，阐述新技术、新工艺、新方法在申报项目中的可行性；4、 阐明实现项目（课题）所达到目标的技术路线、技术方案的可行性，提出合理的技术方法和技术路线；5、 阐述与项目相关的理论、技术和创新性、新颖性；6、 阐述项目（课题）技术指标、经济指标的先进性和可行性，说明所采用的方法和技术能达到或超过这些指标，说明项目(课题)的完成能带来的直接经济效益、间接经济效益和社会效益；7、 阐述在现有的技术条件、人、财、物条件，以及前期研究工作基础上，能顺利完成项目（课题）任务；8、 知识产权情况，说明是否具有自主知识产权；9、 项目（课题）经费概预算；10、可行性论证报告结论。（二） 项目（课题）申报书项目（课题）申报书是科研立项的主要依据材料之一，在立项之前，申报书和可行性论证报告一般需经同行专家评审，经评审通过的项目才可获准立项，因此项目（课题）申报书撰写的质量对项目是否能获得批准起着重要的作用。各类、各级项目（课题）申报书要求的撰写的内容和格式可能有所不同，但一般来说，包括以下主要内容：1、 与本项目（课题）相关的国内、外现状，水平和发展趋势：通过对国内外相关文献的查阅，分析当前国内外本项目的研究状况，达到什么样水平，存在什么样的主要问题，预测其发展趋势，论述本项目（课题）研究的意义和重要性，预测项目（课题）可能的经济效益和社会效益，论述项目的实施对科技进步的推动作用。有些项目（课题）申报书，需附省级以上情报所的查新结论，以及对国内外与项目相关的专利查询，该二项工作不要求学生完成。2、项目（课题）研究的主要内容、任务和目标：根据项目（课题）的具体情况，提出项目（课题）的研究内容、任务和达到的目标，例如对新产品开发或技术开发项目一般需提出以下内容、任务和目标：（1） 采用何种理论和方法，解决什么样的理论或技术问题；或者采用什么样的实验方法，达到什么样实验目的；（2） 技术参数或技术指标、产品性能指标等；（3） 样机制造或批量生产；（4） 其它有关指标。3、项目(课题)研究的方法、技术路线（方案或工艺路线）和需要解决的关键技术根据项目（课题）的研究内容,、任务和目标，选择科学的方法，制定达到目标的合理的技术路线（或技术方案、工艺路线），阐述在实施过程所需解决的关键性技术或关键性问题，以及所采用的方法。4、创新点和知识产权：论述项目(课题）的创新点，强调自主知识产权。5、经济效益指标、技术经济指标。对项目（课题）的完成所产生的经济效益和技术经济指标，如产品的开发成本、销售收入、利润等。6、项目(课题)阶段目标。根据项目(课题）所需完成的时间，制定年度完成计划和达到的目标，例如：年，月年，月：完成调研、资料收集年，月年，月：产品的设计与分析年，月年，月：样机制造与实验年，月年，月：技术文件归档、产品验收、鉴定7、经费概预算项目（课题）完成所需的所有费用，一般包括调研费、资料费、产品试制费、材料加工费、辅助费用和其它开支。8、项目（课题）成员情况9、本项目（课题）相关前期研究工作，现有人、财、物质条件介绍与本项目（课题）相关开展前期研究工作的成果，阐述现有的人、财、物质条件对项目（课题）实施的保障作用。项目（课题）申报书和可行性论证报告的撰写一定要做到以下几点：1、 观点要明确，理由充分，论证有条理；2、 所提供资料、数据要翔实，不可臆造；3、 强调项目（课题）实施意义和价值，强调创新点和知识产权；4、 技术方法、技术路线合理可行，不可脱离实际；5、 各种指标要符合实际，经费预算要基本符合实际。六、考核方法科技方法训练重点考核学生的训练过程，学生在指导下独立完成；考核学生撰写项目（课题）申报书、项目（课题）可行性论证报告的撰写能力；考核学生查阅文献能力和知识面。指导老师可结合毕业设计的题目，对学生进行指导。申报书和可行性报告按照江西省科技攻关计划项目格式填写。每组的要求：1人为一组，只需要填写申报书； 2人为一组，需要填写申报书和可行性报告； 学生的成绩按通过与不通过二级制进行。达到以下标准为通过：1、学生在指导教师指导下独立完成文献资料的查阅；独立完成项目（课题）论证报告和项目（课题）申报书的撰写；2、项目申报书、可行性论证报告内容基本完整，观点明确，论证充分、技术路线（方案）合理；3、提供的数据、各种指标真实可靠；4、项目（课题）申报书、项目（课题）可行性报告语言流畅，没有错别字。以下为不通过标准：1、学生拷贝他人材料，没有独立完成；2、所提供数据、指标不真实；3、项目（课题）申报书、项目（课题）可行性论证报告观点不明确，内容不完整；4、项目（课题）申报书、项目（课题）可行性论证报告撰写混乱。附录A：科研项目（课题）申报书模板科技项目（课题）申报书计 划 类 属： 项目（课题）名称： BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪申 报 单 位： （盖章） 邮 政 编 码： 333001 电 话 号 码： 通 讯 地 址： 景德镇市东郊新厂 省科学技术委员会二00 年 月 日说 明 一、填写本科技项目（课题）申报书时请用钢笔，字迹端正，不得潦草。凡填写马虎，内容难以辨认的将不予受理。二、计划类属分为：重点科技计划，省直厅（局）计划，星火计划，火炬计划。由省科委有关项目管理人员填写。三、科技目标系指项目（课题）实施中要达到或取得的中间成果，最终成果等。一、国内外与本项目有关的科学技术现状和发展趋势（包括计算机检索情况）：随着科学技术的迅速发展，人们对新材料的研究提高到新的层次。在开发高性能 陶瓷材料和研制新工艺的过程中，对陶瓷坯料在高温环境下的膨胀、收缩、烧成曲线、烧结范围以及釉料在烧成过程中的熔融温度范围等高温热行为非常关注，迫切需要配备能满足对以上诸多热参数进行分析的仪器。国际陶瓷强国早在上世纪八十年代就研制开发了类似的仪器， 如日本国的“TMA 热性能分析检测仪”、“HHS-4型高温显微镜”、德国的“TMA 202热机械分析仪”、“L75/1500 型热膨胀仪”等。随着单片机控制技术、计算机控制技术、以及高精度微距位移传感器等新型器件的不断推出，国外在该领域的仪器设备技术水平更加先进。进入九十年代后，此类分析仪器纷纷把自动分析、自动测量的先进手段结合在一起，并朝着综合测试系统的方向发展。早期国内在该类分析测量仪器领域内的研究进展缓慢，技术水平也比较落后。国产的高温膨胀仪甚至不能直接给出材料的膨胀系数，更无法对坯料的烧结范围和烧成曲线给出分析测试结果。另在釉料的熔融范围测试方面也仅能借助高温显微镜靠人工长时间观察才得以实现，由于人为视觉误差的因素大大影响了测试结果的精度。目前，也有一些国内厂家在该领域进行了开发研究，但由于对陶瓷行业的生产工艺规律不甚熟悉，因此，高性能、高水平、能满足陶瓷行业科研要求的分析仪器还未见报道。如此状况严重影响了我国陶瓷工业对高新材料、新配方、新工艺的开发研究，阻碍了我国陶瓷工业的进步和发展。多年来，国内陶瓷行业不惜花重金引进了相应的仪器改进生产和科研条件。 为此，尽快研制一种能对陶瓷坯料和釉料的高温热行为进行快速自动分析和测量的国产仪器显得非常有必要。“BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪”（ Biscuit Glaze Thermo Behavior Synthesis Analyser）就是基于以上具体情况提出的科研课题。该课题如研制成功不仅能为我国陶瓷工业在新型材料的开发研究方面提供一种高性能的分析测量仪器，并可为其它行业（如玻璃性能的分析研究）也可提供先进的分析测试手段。二、研究内容、方法和技术路线（包括工艺流程）：1、研究内容本课题旨在研究一种将可程控升温高温电炉、温度控制系统、精密微距位移传感装置、显微成像装置、计算机等为一体的热行为分析仪器。主要研究内容有：（1）、分辨率达到 0.1m的高精度微距位移传感装置设计（2）、可供计算机分析的高温环境下物料的图像采集装置的设计 （3）、便于进行釉料熔融观察的 20-1600 C实验电炉的设计（4）、分析软件的开发 2、研究方法利用本单位良好的实验条件得出相关结论，再进行机构设计、控制系统设计、 分析软件设计，最后进行样机制作。 3、研究的技术路线如图所示： 三、本项目的创新点与其国内外知识产权状况分析本项目的创新点：（1）、分辨率达到 0.1m的高精度微距位移传感装置（2）、可供计算机分析的高温环境下物料的图像采集装置 （3）、便于进行釉料熔融观察的 20-1600 C实验电炉（4）、分析软件的开发 国内外知识产权状况分析：本课题仪器设备装置由自己设计和开发，具有完全自主知识产权。四、目的意义和风险分析（研究成果对我省科技经济和社会发展的作用；涉及的技术关键及难点分析）目的意义：研制一种能对陶瓷坯料和釉料的高温热行为进行快速自动分析和测量的国产仪器显得非常有必要。“BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪”（ Biscuit Glaze Thermo Behavior Synthesis Analyser）就是基于以上具体情况提出的科研课题。该课题如研制成功不仅能为我国陶瓷工业在新型材料的开发研究方面提供一种高性能的分析测量仪器，并可为其它行业（如玻璃性能的分析研究）也可提供先进的分析测试手段。技术关键和难点分析：由于本课题涉及到位移测量和高温显微观察共用一个高温实验电炉，尽管两种测量不在同一时刻进行，由于炉体必须留有测量孔，对实验电炉的设计是个技术难点。坯料烧成时不应该有外加的压力作用在坯料表面，但在高温环境下测量物体的位移目前只能用接触式传感测量 ，这必将有一外力作用在坯料上 ，微小外力的精密微距传感机构的设计是一个技术关键五、科技目标和技术、经济指标（阶段目标按年月写） （一）阶段目标：1、2002年08月，完成各单元的实验研究2、2003年03月，完成样机制作机软件设计3、2003年09月，完成用户试用4、2003年10月，完成样机性能检测5、2003年12月，样机技术鉴定 （二）最终目标： 提供样机和能指导生产的图纸和工艺文件一套 （三）技术经济指标： 1、实验温度范围： 20-1600 C 2、最大升温速率： 20 C/min 3、温度控制精度： 1 C （稳态时）4、位移测量范围： 0-2.5 mm5、位移分辨率： 0.1m6、电 源： AC220V最大输入功率： 3Kw预计材料费用约3万元，市场售价定在89万元，将受到各高校、研究所、陶瓷生产厂家的欢迎。有较明显的经济效益和社会效益。六、计划进度（按年月详细填写）：起 止 年 月计 划 要 求2002年03月2002年08月2003年03月2003年08月2003年09月2003年10月2003年12月完成调研完成微距位移传感机构、可视高温电炉、物料图像采集方案以及与计算机接口方案、温度控制方案、数据处理方案等实验研究完成分析软件的初稿完成样机的组装、调试、图纸资料等技术文件的编制完成用户试用完成样机测试技术鉴定七、现有人才、技术、物质基础条件（包括本课题做过哪些前期工作），现有仪器设备、水电、燃料、材料、环保等条件：本项目主要负责人多年从事电子产品特别是电子测量仪器的研制工作，承担过多项省市级科研项目，其中“JW1252精密扫频仪”获得江西省科技进步（二等奖），“JDS1471合成信号发生器”通过了江西省科委组织的技术鉴定。目前，已将“数字显示高温膨胀仪”作为学生毕业设计课题进行了前期研究。我院的材料工程系和热能工程系长期开展陶瓷新材料、新工艺、新配方、高温窑炉及控制等多方面的教学和科学技术研究，两系的实验室可提供各种实验设备，并可为本项目研究提供各种试验条件。八、经费预算： （一）经费的构成： 合计 拨 款科技发展基金 贷 款自 筹82 （二）经费年度计划：2000年2001年2002年2003年53 （三）拨款分项计划：分 项 内 容经费额（万元）备 注 1、设备、仪器购置费2.5购置高精密度传感器和图象采集设备 2、材 料 样 品 费3.0含加工、制作费 3、试 验 费1.5含检测费用 4、资 料 费0.6 5、土 建 安 装 费- 6、调 研 费0.8 7、鉴 定 费0.8 8、其 他 费 用0.8 9、合 计10九、项目（课题）的承担单位，协作单位及主要研究人员： 承担单位： 景德镇陶瓷学院 协作单位： 项目（课题）负责人：姓 名性别年龄技术职务业务专业为本课题工作时间（%）在课题中分担的任务所在单位各单位分工：十、主管部门审查意见： （盖 章） 年 月 日十一、专家评审意见： 专家人数： 专家组长： 年 月 日十二、省（市）科委审查意见： （盖 章） 年 月 日附录B：科研项目（课题）可行性分析报告模板BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪可行性分析报告景德镇陶瓷学院一、基本情况： 1、项目名称：BGTGSA坯釉高温热行为综合分析仪2、目的和意义 随着科学技术的迅速发展，国民经济各行业都非常注重新技术、新材料、新工艺的研究。在陶瓷工业领域，各有关院校、科研单位、大型企业纷纷投入足够的人、财、物力对新型陶瓷材料如：日用陶瓷、建筑陶瓷、特别是新型结构陶瓷材料进行深入研究。通过对原轻工业部陶瓷研究所、江西省陶瓷研究所、中国景德镇瓷厂、唐山陶瓷厂等多家科研院所和大型企业的调研，他们在开发高性能陶瓷材料和研究新工艺的过程中，对陶瓷坯料在高温环境下的膨胀、收缩、烧成曲线、烧结范围以及釉料在烧成过程中的熔融温度范围（即始熔温度、半球温度、流动温度的确定）等高温热行为非常关注，迫切需要配备能满足对以上诸多热参数进行分析的仪器。国内在该类分析测量仪器领域内的研究进展缓慢，技术水平也比较落后。严重影响了我国陶瓷工业对高新材料、新配方、新工艺的开发研究，阻碍了我国陶瓷工业的进步和发展。多年来，国内陶瓷行业不惜花重金引进了相应的仪器改进生产和科研条件。为此，尽快研制一种能对陶瓷坯料和釉料的高温热行为进行快速自动分析和测量的国产仪器显得非常有必要。“BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪”（ Biscuit Glaze Thermo Behavior Synthesis Analyser）就是基于以上具体情况提出的科研课题。该课题如研制成功不仅能为我国陶瓷工业在新型材料的开发研究方面提供一种高性能的分析测量仪器，并可为其它行业（如玻璃性能的分析研究）也可提供先进的分析测试手段。另外，“BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪”在该领域完全可替代价格昂贵的类似进口仪器，可节约大量外汇，具有良好的社会效益。 3、主要技术经济指标：1、实验温度范围： 20-1600 C 2、最大升温速率： 20 C/min 3、温度控制精度： 1 C （稳态时）4、位移测量范围： 0-2.5 mm5、位移分辨率： 0.1m6、电 源： AC220V最大输入功率： 3Kw4、完成期限：1、 2002年08月，完成各单元的实验研究2、 2003年03月，完成样机制作机软件设计3、 2003年09月，完成用户试用4、 2003年10月，完成样机性能检测5、 2003年12月，样机技术鉴定5、成果提供形式：提供样机和能指导生产的图纸和工艺文件一套二、国内外技术发展与水平分析：国际陶瓷强国早在上世纪八十年代就研制开发了类似的仪器， 如日本国的“TMA 热性能分析检测仪”、“HHS-4型高温显微镜”、德国的“TMA 202热机械分析仪”、“L75/1500 型热膨胀仪”等。随着单片机控制技术、计算机控制技术、以及高精度微距位移传感器等新型器件的不断推出，国外在该领域的仪器设备技术水平更加先进。进入九十年代后，此类分析仪器纷纷把自动分析、自动测量的先进手段结合在一起，并朝着综合测试系统的方向发展。国内在该类分析测量仪器领域内的研究进展缓慢，技术水平也比较落后。国产的高温膨胀仪甚至不能直接给出材料的膨胀系数，更无法对坯料的烧结范围和烧成曲线给出分析测试结果。另在釉料的熔融范围测试方面也仅能借助高温显微镜靠人工长时间观察才得以实现，由于人为视觉误差的因素大大影响了测试结果的精度。目前，也有一些国内厂家在该领域进行了开发研究，但由于对陶瓷行业的生产工艺规律不甚熟悉，因此，高性能、高水平、能满足陶瓷行业科研要求的分析仪器还未见报道。本课题“BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪”集位移测量与熔融观察于一体，利用先进的计算机控制技术和精密微距位移测量技术，能将陶瓷坯料烧结的整个过程坯料的膨胀收缩与温度之间的函数关系进行自动测量并在计算机上准确显示（该功能可用来对物料的膨胀系数进行自动测量），以帮助工艺研究人员寻找并确定烧结温度范围，指导工艺配方的改进。另外，在釉料熔融特性分析方面，采用当今最先进的图像数据采集手段，自动记录釉料在高温环境下的始熔温度、半球温度、流动温度、润湿角等重要工艺参数。所有数据能存储打印本课题“BGTBSA坯釉高温热行为综合分析仪”还可进行热重和差热等热性能分析，用途十分广泛。 三、研究内容、技术关键，拟采取的技术方案与措施。本课题旨在研究一种将可程控升温高温电炉、温度控制系统、精密微距位移传感装置、显微成像装置、计算机等为一体的热行为分析仪器。1、主要研究内容有：（1）、分辨率达到 0.1m的高精度微距位移传感装置设计（2）、可供计算机分析的高温环境下物料的图像采集装置的设计 （3）、便于进行釉料熔融观察的 20-1600 C实验电炉的设计（4）、分析软件的开发 2、技术关键：由于本课题涉及到位移测量和高温显微观察共用一个高温实验电炉，尽管两种测量不在同一时刻进行，由于炉体必须留有测量孔，对实验电炉的设计是个技术难点。坯料烧成时不应该有外加的压力作用在坯料表面，但在高温环境下测量物体的位移目前只能用接触式传感测量 ，这必将有一外力作用在坯