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机汽学院大学生素质拓展讲座 崇尚科学精神扬起科学风帆 湖北文理学院机汽学院刘松副教授2013年11月6日 内容提要 为什么要崇尚科学精神 如何开展科研创新活动 如何申报大学生科研项目 4 1 2 3 我校有哪些科研资源平台 一 为什么要崇尚科学精神 从国家层面看科学技术事关民族生死存亡从人生发展看科学创新精神关乎人生幸福从校情比较看科学研究事关我校发展目标 1 从国家层面看科学技术的重要性 科学技术是第一生产力 邓小平创新是一个民族进步的灵魂 是一个国家兴旺发达的不竭动力 没有科技创新 总是步人后尘 经济就只能永远受制于人 更不可能缩短差距 当今世界的竞争 归根到底 是综合国力的竞争 实质则是知识总量 人才素质和科技实力的竞争 江泽民 提问 当今世界上综合实力最强大的国家是哪个国家 为什么这个国家这么强大 它强大的核心原因是什么 人口 地理位置 版图面积 自然资源 政治制度 还是 美国领先世界的核心原因 原始创新 原始创新是指重大科学发现 技术发明 原理性主导技术等原始性创新活动 三大特征 首创性 独一无二突破性 重大变革带动性 拉动经济 为啥美国原始创新能力强 原始创新的根源在于基础研究 而基础研究最突出的表现在于论文产出 美国是基础研究投入最大的国家 同时也是论文产出最多的国家 同时美国论文的影响力也高居榜首 基础研究取得重大成就主要得益于美国良好的基础研究政策体系 美国基础研究的相关政策措施 1 确保基础研究投入 2 注重创新人才的培养与引进 3 促进联邦实验室和大学与产业界之间的合作 4 形成良好的遴选基础研究计划和项目的机制 从获诺贝尔奖人数看国家原始创新能力 从1985到2005年的20年间获诺贝尔奖情况 诺贝尔物理学奖共52位 美国有34位 占64 诺贝尔化学奖共47位 美国28位 占59 6 生理学或医学奖共46位 美国28位 占46 经济学奖有33位 美国23 5位 占71 2 从以上数据可看出 美国的原始创新能力高居全球榜首 美国经济发展得益于基础科技研究 美国经济社会发展得益于科学技术的突飞猛进 但基础研究的作用不容忽视 从美国基础研究对美国的作用看 基础研究的投资具有倍数增大效应 从经济角度来看 美国近30年来经济上的成就依赖于基础研究所培育的智力资本和知识增长 美国企业专利所引的参考文献70 来源于由公共资金资助的基础研究 当前中日钓鱼岛之争的深层原因 源于美国二战后私自把中国领土 琉球群岛 送日本管辖 埋下纷争隐患 日美安保条约怂恿日本与中国开战 2012年9月11日 日本将我国钓鱼岛 国有化 购买 引发两国经济互制 中日钓鱼岛引发的经济 军事 外交之争 实质上是中美博弈 中国原始创新能力不足核心原因 从历史的角度看 这与文化传统 工业基础及经济水平等基本因素密不可分从现实的角度看 主要还是体制和机制问题 特别是 经济体制问题教育体制问题科研体制问题 温家宝看望钱学森 作为创新主体的科技工作者应具备品质 强烈的创新意识健全的心理素质科学的思维方法合理的知识结构良好的环境适应 2 从人生发展看科学创新精神的重要性 人生发展动力有赖于对创新的追求人生重大改变有赖于对创新的选择人生幸福保持有赖于对创新的坚持这些都有赖于 科学思维方法科学思考习惯科学思想精神 诸葛亮的科学人生 远大的忠君报国理想 梁父吟 隆中对 广博的交友思辨学习天文地理 军事政治高超的联吴抗曹谋略巧妙的军械制造技术木牛流马 奇门遁甲北伐失利于创新不足 3 从校情发展看科研成果重要性 2009年我校申报硕点失利原因 科研成果获奖数量不足 重大科研项目数量不够 省级以上教研项目欠缺 哪些科研成果可以支撑 申大 学术论文 重点看核心期刊以上论文数量 学术著作 不含教材 科研项目 省级以上项目 科研成果 包含技术转让 科研创新 专利发明 二 树立科研精神 科研精神 就是客观 理性地看待事物 消除成见和偏见 拿事实说话 就事论事 有理有据 阐明观点精准 直截了当 对科研的态度 对科研的热爱 对真理 公平 正义的执着追求 做研究 research 其实就是一个字 找 找什么 找到自己认为最真最美的东西 用论文或作品的形式呈现出来 从选题开始 选题是一种能力 可以说是科研过程中所需要的最重要的能力之一 选择一个自己喜欢的题目 这要求自己对自己要了解 其次 要对这个圈子要了解 包括圈子里都有些什么人 他们都关心什么问题 他们以前都说过什么话等等 写论文不是为了给别人完成任务 而是为了解决自己思维上的困惑 加深自己的认识 开阔自己的视野等等 怎么找 独立地找 找到自己认为最好的东西 而不是去找别人认为最好的东西 即便你表面上认同别人的观点 即便别人自认为有支配你选题 成文的权力 其实 没有人能够支配你 要提防indoctrination 灌输 在哪里找 在书本中找在作业中找在讲座中找在辩论中找在实践中找在生活中找在网络中找在导师的研究课题 项目中找 在老师讲授和提问中找问题 在师生课后交流研讨中找问题 在课后作业 研讨中找问题 在动手实践中寻找问题 在科研创新活动中寻找问题 视频分享 全国大学生机器人制作赛全国大学生智能汽车大赛 2013大学生方程式汽车大赛在襄阳举行 在竞赛活动中发现问题排除技术故障 在专家学者讲座 研讨会中寻找问题 深入农村调查在生产实践中找问题 三 科研选题的方法 1 问题讨论法 在专业学习过程中 对现有理论 问题探讨学习 对这些问题进行讨论 筛选 选择科研课题 例如 延长车用充电电池续航时间的方法探讨 专利 铣床刀具在机检测装置 王中任 应用领域或范围 可推广到各加工企业配置使用 性能特点和技术指标 该技术对铣床的刀具和加工件的运行现状进行在机检测 特别是可对易损的刀具进行三维实时检测 能有效避免因刀具磨损影响加工件质量和生产成本的问题 主要功能 本专利提供一种铣床刀具在机检测装置 在一个可调各种角度的支架的一端有一个固定盘 另一端通过托架安装有数个可调角度 对刀具进行检测的摄像头 并设置有与微机监控系统相连的数据线 在托架上还安装有可调角度的光源支架 使用时 将支架整体固定在铣床上将托架位于刀具处 数个摄像头由各个角度调距对刀具加工运行进行检测 由数据线传输到计算机上进行远距离监控 2 文献补遗法 从现有文献 学术论文入手 对学术界有争议的问题进行研究 补充 修正现有观点 从不同角度来重新研究问题 从而选择课题 软件的二次开发 例如 AUTOCAD液压元件图素库的创建 3 学科交叉选择法 移植选题法 对于交叉学科 打破学科界限 借鉴移植 进行选题 例如 汉江宗教文化生态与社会发展研究 涉及 宗教学 文化学 人文地理学 人类学 社会学等多个学科 4 同步选题法 与学科前沿同步来选题 美舆论哗然 浙大80后学生制作 隐身衣 2013年11月04日15 10 34 陈杰 来源 中关村在线 又一个牛人出现了 希望他将来更牛 近日 浙大论坛上很多学生发出这样的赞叹 浙大学生赞叹的对象是1983年出生的刘若鹏 年仅26岁的他及其团队研究发明了被物理学家高度评价的 隐身衣 该成果已于近期在顶尖期刊美国 科学 杂志上刊登 而该论文的第一作者就是浙江大学2006届毕业生刘若鹏 26岁的学生便在世界顶级的杂志上以第一作者发表论文 这一消息迅速在浙大传开 浙大刘若鹏获得美国攻博奖金 隐身衣 科研项目是由美国杜克大学和中国东南大学等科研单位合作完成 2013年11月3日 记者联系上了远在美国杜克大学的刘若鹏 2006年从浙大毕业后 他获美国杜克大学研究院全额奖学金 在电子工程系 ECE 攻读博士学位 并将于近期毕业 效果比较 加拿大公司称成功研制量子隐身衣 隐身衣 原理 根据 新研制出的隐形材料可以引导微波 转向 避开仪器探测 从而防止物体被发现 与光和雷达波一样 微波探测到物体的原理是物体阻挡了微波通过的途径 使其产生阴影 从而 显形 而这种敷在物体表面的隐形材料 能引导微波 绕着走 隐形衣 外形如同一条黄色的浴巾 由数以千计的类似人造玻璃纤维的 超材料 组成 这些材料可以 抓住 微波并改变其方向 隐身衣 项目的价值 对于刘若鹏团队的研究成果 在同一领域进行研究的英国伦敦大学帝国学院理论物理学家彭德里爵士高度评价 称该工作具有里程碑的地位 并预期军方可望在五年内利用这种技术来避免船舰和坦克被雷达的微波探测系统成功发现行踪 谦虚的刘若鹏一直坚持说 这个工作绝对不是他一个人的功劳 我要感谢整个工作的合作者 春霖是半Bayesian统计半工程的专家 和我算是一个绝佳的交叉学科搭配 Jack是实验方面的专家 秦瑶主要负责了大量的数值仿真 当然还有David和崔老师的鼎立支持 总归 最后在中美研究者共同的努力下 我们完成了这个工作 刘若鹏提到的人均是他团队成员和论文合作者 大学时就曾研究 隐身衣 尽管刘若鹏很低调 但他成为发在 科学 杂志上论文的第一作者 而且是标准的 80后 早已引起浙江大学的轰动 很多不认识的人都开始称赞他 认为他前途无量 而很多认识他的人更对刘取得如此成绩毫不怀疑 刘若鹏是浙江大学06届竺可桢学院混合班学生 在本科时 他就被公认为是狂人 狂 绝不是 狂妄 而是 疯狂 同样是混合班毕业 刘的师兄方毅说起他 第一个印象就是他对科研非常执著 或者说疯狂 他说 刘若鹏做起实验来经常不要命 连续三四天不休息 而一休息也是三四天 这一说法得到了刘的铁杆兄弟 现身在美国亚利桑那州立大学读研的彭博的认可 他说 他们大一大二的时候在紫金港 刘若鹏做起实验来 经常在实验室里过夜 他在理论上很有钻劲 很有热情 其实做这个异相介质的东西就是从当时在紫金港机房推公式 仿真开始的 在彭博的印象中 刘从大三开始 就一直在做相关方面的研究 当时他就坚信这方面的研究很有前途 可他周围很多人 包括一些博士生都不是很认同 但刘还是坚持做下去 5 机遇线索选择法 偶然发现 思想火花例如 高强度粘贴等静压模芯的瓷砖模具 张俊 主要功能 该技术提供一种高强度粘贴等静压模芯的瓷砖模具 在一个瓷砖模具的基体上方均匀分布有多个横直交错的条型凹槽 上方胶垫与条型凹槽对应设置的粘贴胶头粘贴在对应的条型凹槽内 基体内的密封油腔通至基体上方构成基体与胶垫之间的缓冲空隙 在基体四周边设置有与胶垫周边用于粘贴的对应密封边槽 高强度粘贴等静压模芯的瓷砖模具 应用领域或范围 应用于建材行业 性能特点和技术指标 使用时 基体内的密封油可在条型凹槽之间的缓冲空隙中自行调节受压空间 使加工的瓷砖整体压制密度一致 以减小瓷砖烧结变形 由于胶垫的粘贴胶头整体粘贴在条型凹槽内 在不断反复压制脱模过程中 不会出现胶垫与基体脱落或胶垫破裂现象 具有使用寿命长 等静面积大和静压效果好等显著特点 四 选题原则1 1 需要性原则 面向实际 根据学术价值 使用价值以及科学发展趋势选题 2 科学性原则 基于科学理论 客观事实 试验验证 3 创新性原则 具有开拓性 新颖性 独创性 选题原则2 4 可行性原则 考虑主 客观条件 人 财 物 时间和技术 5 特长性原则 根据自己兴趣特长 辅导教师特长 联系我院专业特长选题 6 效益性原则 具有经济的可预见性成果 判断选题的学术性 补白性选题开拓性选题问题性选题超越性选题总结性选题 学术创新的形式 新架构新观点新理论新思维 新概念新界定新方法新假设 检验学术创新的三把尺子 前瞻性原创性实用性 五 我们可利用的资源 教师资源同学资源学校实验室 教学实践 实习等资源 学校科研政策 大学生科研项目 大学生创业创新平台学校科研机构和平台 湖北文理学院科研平台 湖北文理学院科研平台 续 湖北文理学院科研平台 续 近5年来我校教师获得国家级项目情况 自然科学 理工医 类 2009年0项2010年1项2011年3项2012年7项2013年10项社会科学 文史政管艺 类 2009年3项2010年0项2011年2项2012年3项2013年1项 建校以来我校教师获得省部级项目情况 教育部项目24项其他部委项目7项湖北省自科项目77项湖北省社科项目20项 机械 汽车类项目 国家级项目马强 2013非交换环上电网络系统结构能控性研究省部级项目刘克非2007微细轴车铣加工振动分析及控制策略研究王晓宇2009三维激光打标关键问题研究张幽彤2010车用动力电池性能智能检测和管理技术研究汪云2010柴油机排放颗粒物对大气环境的影响贾志勇2011钛酸锂纳米材料合成 改性与电化学性质研究吴春凌2012大应变切削制备纳米材料的热压稳定性研究李波2013基于白光干涉与多视三维图像融合的微小齿轮虚拟批量测量方法研究 2013校级大学生创业创新项目 摘录机械类 徐一刚 汽车电子后视系统创业计划 周立文 游浩浩 王中任指导 基于机器视觉车用复合材料加工表面粗糙度测量李涵 以重力杠杆力臂驱动的抛石机 王华杰 毛凤玲 汽车网络行销模式可行性研究 李晴 李军 视觉引导四轴机器人堆垛的实验研究 张俊朱世璋 基于机器视觉的车用复合材料加工表面纹理结构特征 王中任指导 徐一刚 履带式自动清洁环保黑板 马强 王知强 基于advisor并联式混合动力电动汽车参数设计匹配与整车优化 向立明 2011年校级科研项目 张楚 智能避障太阳能小车邓利军秦凯歌 基于序列图像的积屑瘤在线监测实验研究王中任王翠 基于机器视觉的车削工件表面粗糙度在机测量王中任 六 科研活动的基本步骤 1 科研选题 2 收集资料 3 分析整理材料 构思技术方案 4 可行性论证 技术文件初稿 5 试验验证 发明创作 科研制作