南京工程学院李建启月合肥资料
旋转机械振动信号处理中的滤波及特征提取技术
第7卷 第3期2009年9月南京工程学院学报(自然科学版)Journal of Nanjing I nstitute of Technol ogy (Natural Science Editi on )Vol .7,No .3Sep.,2009 文章编号:1672-2558(2009)03-0014-09旋转机械振动信号处理中的滤波及特征提取技术张 君1,王金平1,朱 波2(1.南京工程学院能源与动力工程学院,江苏 南京,211167;2.安徽华电芜湖发电有限公司,安徽 芜湖,241300)摘 要:在广泛调研国内外旋转机械振动信号处理技术研究的基础上,针对振动信号处理中的滤波和特征提取技术进行了较为详细的回顾和总结,分析了各种滤波和特征提取方法的优缺点.文中调研和总结的研究方法和技术,可为大型旋转机械振动检测与故障诊断研究提供参考.关键词:旋转机械;振动信号;滤波;特征提取中图分类号:TK288 文献标识码:AS i gna l F ilter i n g and Fea ture Extracti on Technology ofRot a ti n g M ach i n ery V i bra ti on S i gna l ProcessZHANG Jun 1,WANG J in 2p ing 1,ZHU Bo 2(1.School of Energy and Power Engineering,Nanjing I nstitute of Technol ogy,Nanjing 211167,China;2.Anhui Huadian W uhu Power Generati on Co .L td,W uhu 241300,China )Abstract:Based on studies of the reservoir signal filtering and feature extracti on technol ogy all over the world,signal filtering and feature extracti on technol ogy in vibrati on signal p r ocesses are revie wed and su mmarized .The advantages and disadvantages of vibrati on signal filtering and feature extracti on methods are analyzed .The research methods and techniques in this paper will p r ovide reference for large r otating machinery fault detecti on and diagnosis .Key words:r otating machinery;vibrati on signal;filtering;feature extracti on 收稿日期:2009-04-09;修回日期:2009-07-15作者简介:张 君(1971-),男,博士,副教授,研究方向为小波分析、数字信号处理、旋转机械故障诊断.E 2ma il:jun91zhang@ 大型旋转机械如风机、压缩机和汽轮机等设备,是石油、化工、冶金和电力等现代企业中的关键生产工具,对这些设备开展状态监测与故障诊断工作,保障设备安全可靠地运行,可以取得巨大的经济效益和社会效益.振动故障是旋转机械故障的主要表现形式,振动及其频谱特性的征兆是最能反映故障特点、最有利于进行故障诊断的手段.因此,根据振动信号进行监测与诊断目前仍是设备维护管理的主要手段.对振动特征信号的分析,是进行准确诊断的必要前提.本文在查阅了大量相关文献的基础上,对旋转机械振动信号降噪、特征提取的发展及其现状进行了总结,并分析了各种方法的优缺点.1 振动信号滤波方法的发展及现状对汽轮机的运行状态监测,能够对潜在严重故障进行早期检测和预报.在对汽轮机运行状态进行实时第7卷第3期张 君,等:旋转机械振动信号处理中的滤波及特征提取技术51监测时,一般是通过振动信号来检测汽轮机的早期故障.由于各种复杂因素的影响,振动信号中含有大量的噪声.因此,要获得振动信号的准确特征并依据这些特征进行汽轮机运行状态的监测和故障诊断,必须首先进行信号的消噪处理.消噪的方法主要有硬件滤波和软件滤波两种方法.硬件滤波主要是设计一些滤波器电路,以滤除信号中的噪声频率成分;软件滤波是在程序中设计一些数字滤波器,通常都是基于Fourier变换原理的一些方法,如FFT分析、倒谱分析、短时Fourier分析、W igner分布等.与模拟滤波相比,数字滤波具有精度高、通用灵活、适用性强、稳定性高等特点,对实测信号进行数字滤波从经济上和使用上都有很大好处.因此本文主要针对旋转机械振动信号数字滤波方法的发展及其现状进行了总结.111 FFT、STFT方法滤波20世纪60年代以来提出了若干高效信号处理算法,其中最主要的是出现了一批高效的数字滤波算法[1].1965年,J W Cooley和J W Tukey提出了快速傅里叶变换(FFT)算法[2],FFT方法的诞生,被认为是信号分析、数据处理技术的划时代进步.基于FFT算法和改进的FFT算法的数字滤波方法相继出现,主要是分为两大类:时间抽取(D I T2FFT)和频率抽取(D I F2FFT),并被广泛应用于工程信号滤波处理中[3-5].但快速傅里叶变换方法只适合于分析连续的、平稳的时域信号,对于非平稳信号,频率信息分辨率受到很大限制.早在1946年,为实现对非平稳信号的有效表示,解决其时-频局部化分析问题,Gabor就提出了基于傅里叶变换的另一种算法———加窗傅里叶变换(W FT)或短时傅里叶变换(STFT),用以测量声音信号的频率定位[6].经过几十年的发展在振动信号滤波处理中也得到了广泛的应用[7-8].与FFT相比,STFT方法不仅适合平稳、线性信号的降噪处理,也适合于处理非平稳、非线性信号.112 小波分析方法滤波由于短时傅里叶变换(STFT)的时频分辨率固定,缺乏细化能力,逐步被小波(wavelet)分析所取代.小波分析是20世纪80年代后期发展起来的应用数学分支,它是一种信号的时间-尺度(时间-频率)分析方法,是函数分析、傅里叶变换、谐波分析、数值分析的完美结晶[9].它在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率,在高频部分具有较低的频率分辨率和较高的时间分辨率,很适合探测信号中的瞬态反常现象并展示其成分.而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力,是一种窗口大小固定不变但其形状可改变、时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法.故有分析信号的“显微镜”之美誉[10].当前,国内外开展了对小波理论的大量研究,提出并发展了各种基于小波的降噪方法:小波变换、小波包、小波域、mallat小波、正交小波、正交多小波、梳状小波等[9,11-17].并且已应用于工程领域中的降噪处理.113 维纳滤波和卡尔曼方法滤波早在20世纪40年代,就对平稳随机信号建立了维纳滤波理论.根据有用信号和干扰噪声的统计特性(自相关函数或功率谱),以线性最小均方误差估计准则所设计的最佳滤波器,称为维纳滤波器.这种滤波器能最大程度地滤除干扰噪声,提取有用信号.但是,当输入信号的统计特性偏离设计条件时,它就不再是最佳的了,这在实际应用中受到了限制.到20世纪60年代初,由于空间技术的发展,出现了卡尔曼滤波理论,即利用状态变量模型对非平稳、多输入多输出随机序列做最优估计.实质上,维纳滤波器是卡尔曼滤波器的一个特例[18].卡尔曼滤波(Kal m an filtering)的早期应用是在20世纪60年代的空间领域,这个革命性的方法第一次被提议应用是在1962年,由Gerald S m ith、Stanley Sch m idt、Leonard McGee在美国国家航空和宇航航行局南京工程学院学报(自然科学版)2009年9月61的一份报告中提出的.在这份报告出现后的几年里,形成了一阵卡尔曼滤波应用的飓风.文献[19]中提出了很多种卡尔曼滤波方法,但大多数都是针对单一频率的离散时间系统.近来的一些研究主要是针对非连续多频率采样系统以及一些扩展的卡尔曼滤波算法[20-22].现在,卡尔曼滤波器已成功地应用到许多领域,它既可对平稳的和非平稳的随机信号做线性最佳滤波,也可做非线性滤波.2005年,文献[11]将小波变换与卡尔曼滤波相结合,既保留了卡尔曼滤波器的优点(线性、无偏、最小误差方差估计),又运用了小波分析理论,实时最优地完成未知信号的估计和分解.在设计卡尔曼滤波器时,必须知道产生输入过程的系统状态方程和测量方程,即要有信号和噪声的统计特性的先验知识.但在实际中,往往难以预知这些统计特性,因此很难实现真正的最佳滤波.114 自适应方法滤波W inr o w B等于1967年提出了自适应滤波(self2adap tive filtering)理论[18].当输入信号的统计特性未知,或者输入信号的统计特性变化时,自适应滤波器具有“自我调节”和“跟踪”能力,能够自动地迭代调节自身的滤波器参数,以满足某种准则的要求,从而实现最优滤波.自适应滤波适用于较复杂的机械振动信号处理,尤其适用于一些常规的频谱分析不易解决的场合.不仅适用于平稳信号,也适用于非平稳信号.这种滤波器的实现差不多和维纳滤波器同样简单,而滤波性能几乎和卡尔曼滤波器一样好[18].自适应滤波器可以分为线性自适应滤波器和非线性自适应滤波器.非线性自适应滤波器具有更强的信号处理能力,包括Volterra滤波器和基于神经网络的自适应滤波器.但是,由于非线性自适应滤波器的计算较复杂,实际用得最多的仍然是线性自适应滤波器.基于以上优点,自适应滤波在现代化生产中有着广泛应用,例如文献[23]采用自适应数字滤波算法对广州抽水蓄能电厂的1号机组的振动信号进行分析;文献[24]对某油田采油厂3H-8/450型三柱塞高压注水泵的振动故障信号进行分析,都取得了较好的效果.115 E MD方法滤波1998年,美籍华人N E Huang等人在对瞬时频率的概念进行了深入研究后,创立了希尔伯特-黄变换(H ilbert2Huang Transf or mati on,HHT)的新方法[16].也就是基于经验模态分解(E mp irical Mode Decompo2 siti on,E MD)的时频分析方法.基于E MD滤波技术的最大特点是根据信号分析的要求,可以对经过E MD 分解的本征模函数I M F(I ntrinsic Mode Functi on)进行任意组合,构成满足特定要求的信号,然后对信号进行傅氏变换等分析,这是普通的滤波技术做不到的.由于E MD分解是自适应的,每次总是把一列数据的最高频率成份分解出来,相当于通过一个窄带自适应高频滤波器,因此基于E MD的滤波技术不能像普通滤波器一样明确地指定截止频率、带宽等参数.但是,可根据观察分解出来的I M F和滤波要求确定参数,观察的方法是通过计算一个周期的波数便知此I M F的振动频率分布.由于基于E MD分解的滤波技术用到三次样条插值,故算法的效率和普通的滤波技术相比较低[25-26].116 数学形态学方法滤波数学形态学(Mathe maticalMor phol ogy)是基于积分几何和随机集合论建立起来的有别于基于时域、频域的数学方法.该方法进行数字信号处理时只取决于待处理信号的局部形状特征,通过数学形态变换将一个复杂的信号分解为具有物理意义的各个部分,将其与背景剥离,同时保持信号主要的形状特征,要比传统的线性滤波更为有效[27-30].这种滤波方法目前主要是应用于图像处理中,在机械振动信号处理中的应用较少,文献[29]针对哈尔滨锅炉厂在DG45锅炉给水泵实验台上测得的振动信号时域波,提出了采用开-闭和闭-开组合形态滤波器处理振动信号的新方法.通过仿真计算,研究了数学形态滤波器对不同类型、不同强度噪声下振动信号的降噪能力.试验结果表明数学形态滤波器对旋转机械振动信号取得了良好第7卷第3期张 君,等:旋转机械振动信号处理中的滤波及特征提取技术71的滤波效果,可以有效提高振动信号的信噪比.特别是对于不明原因的脉冲干扰处理,比其它数字滤波器有明显的优势;文献[31]采用数学形态学滤波,对飞机引擎振动信号做了分析研究,亦取得了较好的效果. 117 零相位方法滤波通常的滤波器无论是模拟滤波器或数字滤波器,在对信号进行滤波时会引起信号的相位失真(相移).零相位滤波器正是为解决滤波产生的相位失真提出的一种数字滤波技术[32].零相位滤波器的作用是对信号滤波后,由滤波器产生的信号相位失真为零,即引起的相移为零.这对需要滤波又对相位有要求的信号处理技术,无疑提供了一个较理想的解决方案.零相位数字滤波的实现方法有:FRR(For ward2Reverse Filtering,Reverse Out put)和RRF(Reverse2Reverse Filtering,For ward Out put)两种[33].零相位滤波在理论上可精确实现零相位失真滤波,一般选用II R型数字滤波,理由是在达到相同的滤波效果上,II R型的阶数比F I R型低得多,使得计算速度更快.值得一提的是,从滤波实现方法可知,零相位滤波器的两种方法都不具有物理可实现性(如FRR中需数据反转等),即它只能是一种数字滤波器,而不可能有对应的模拟滤波器存在[34].118 变采样方法滤波滑动平均法是一种在微处理器广为使用的数据平滑方法,在数字信号处理中,滑动平均被用来平滑采样数据,可以有效地降低信号的高频背景噪声.变采样滤波就是采用这种方法对信号进行降噪处理的.它依据采集到的对象数据来判定对象所处的状态,动态地调节采样的间隔来满足实际的工程需要,此方法适用于低频信号的处理.需要说明的是,为兼顾实时性及滤波的整体效应,对滑动队列的长度要综合加以考虑后再决定.文献[35]采用变采样滤波针对300MW汽轮机组结构的特殊性进行了研究,取得了较好的仿真效果.119 其它滤波方法振动信号的降噪方法研究正日益深入,除以上介绍的方法以外还有基于Monte2Carl o技术、Particle Filtering(PF)方法、奇异值分解(S VD)方法、主元分析(PCA)方法、独立分量分析(I CA)方法、W igner分布方法、阶比跟踪方法、相关分析等,也取得了一定的成果[34,36-39].2 振动信号特征提取的发展及现状旋转机械发生故障的重要特征是机器伴有异常的振动和噪声,其振动信号从幅值域、频率域和时间域实时地反映了机器故障信息.因此,了解和掌握旋转机械在故障状态下的振动特征,在监测机器的运行状态和提高诊断故障的准确度方面具有重要的理论意义和实际工程应用价值.故障特征(又称故障征兆)的提取是故障诊断领域的关键技术之一.故障特征提取是否准确、完备,直接影响故障诊断结论的准确性.所谓特征提取,就是对系统的动态信号预处理后得到的信息进行分析,提取与系统状态有关的数据,再分析这些数据,提取其中与系统状态相关性较大的敏感特征,这样一个过程就叫做特征提取.为了从根本上解决旋转机械故障特征信息提取这个关键问题,人们主要是借助信号处理的方法来提取旋转机械信号故障特征.在线故障诊断专家系统都应有自动提取故障特征的功能[40].传统的旋转机械故障特征提取技术主要有:信号的幅值分析、相关分析,频域分析,时序分析以及特征分析[39].这些分析方法是基于信号为稳态和线性的假设基础上的,在旋转机械故障特征提取中发挥了巨大作用.实际上旋转机械故障发生时的振动信号大量是非平稳、非高斯分布和非线性的随机信号,使上述传统南京工程学院学报(自然科学版)2009年9月81的信号分析方法遇到了难以克服的困难,也严重影响了故障诊断的准确性.因此用于研究和分析非线性、非因果、非最小相位系统、非高斯、非平稳、非整数维(分形信号)和非白色的加性噪声的现代信号特征提取技术,实现旋转机械故障的准确诊断是目前研究和发展的重要方向.目前主要有现代谱分析、时频分析理论(W inger2V ille分布(WVD)、短时傅氏变换(STFT)、小波变换(W T)和基于经验模态分解(E MD)的时频分析方法等、主元分析(PCA)、独立分量分析(I CA)、神经网络、模糊控制、高阶统计量分析以及将混沌与分形动力系统理论中的新方法引入旋转机械故障诊断领域,研究基于非线性信号处理理论的特征提取方法等[41].211 现代谱分析方法利用给定的N个样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度叫做谱分析[42].谱分析方法分为两大类:非参数化方法和参数化方法.非参数化谱分析(如周期图法)又叫“经典”谱分析,它是以Fourier分析为基础的,其主要缺陷是频率分辨率低;参数化谱分析又叫现代谱分析,它具有频率分辨率高的特点.主要有AR MA谱分析、最大似然法、熵谱估计法和特征分解法.其中ARMA谱分析是一种建模方法,即通过对平稳线性信号过程建立模型来估计功率谱密度,是应用较广的一种现代谱分析方法.它采用时间序列线性预测建模的方法来描述信号,由AR MA得到的频谱较FFT更为平滑、频谱分辨率更高、对信号处理点数要求也不高,其中由一阶白噪声驱动的AR MA模型即AR模型在实践中得到更为广泛的应用.由于在AR模型中,信号可视为白噪声通过滤波环节产生的输出,因此信号AR模型的线性预测系数也可作为信号的特征之一.文献[43]对大型旋转机械汽轮发电机的振动信号进行时序信号分析,通过AR模型将信号数据拟合成一个参数模型以提取该设备的故障特征,取得了较好的效果;文献[44]研究了AR时间序列线性预测建模的方法,建立了旋转机械的信息距离判别函数,并将此作为一种故障特征提取方法应用到旋转机械故障诊断专家系统的模式识别中.文献[45]利用T VAR方法分析了转子启动过程正常及故障工况下转子实验台的非平稳振动信号.研究表明,T VAR不但能够有效地分析非平稳振动信号,而且具有较强的故障特征提取和抗噪声能力,是在时频域上进行故障诊断的有效方法.212 高阶统计量分析方法一般情况下,总是假定被分析信号服从高斯分布.而事实上,现实系统都是非线性的,即便输入高斯信号,输出却为非高斯信号.对于非高斯信号而言,需要用高阶统计量反映信号的更多信息.经过短短几年的迅速发展,高阶统计量己在雷达、声纳、通信、地球物理及生物医学等领域获得了大量应用.高阶统计量方法在故障特征信息提取上也具有很大的潜力,特别是三阶统计量分析己广泛应用于非因果、非最小相位系统、非线性系统辨识、抑制高斯或非高斯分布的有色噪声,提取多种信号特征等领域.早在1977年T.Sat o 等人就将双谱应用于齿轮振动信号分析,但由于双谱的物理解释困难,在当时其应用受到了限制.随着对高阶统计量分析理论和方法的研究不断深入,文献[46]结合双谱和因子隐Markov模型,提出了一种基于双谱的特征提取建立机组各状态相应的因子隐Markov模型状态识别法,并成功地应用到旋转机械升降速过程的故障诊断中.随着对高阶统计量分析理论和方法的研究不断深入,相信它将日益成为旋转机械故障特征提取领域中一个十分活跃的研究方向.213 时频分析方法基于Fourier变换的信号频域表示及其能量的频域分布揭示了信号在频域的特征.它们在传统的信号分析与处理的发展史上发挥了极其重要的作用.但是,Fourier变换是一种整体变换,它只是建立了从时域到频域的通道,并没有将时域和频域组合成一个域,即对信号的表征要么完全在时域,要么完全在频域,信第7卷第3期张 君,等:旋转机械振动信号处理中的滤波及特征提取技术91号的时间信息在频域中无法得到.时频分析法将时域和频域组合成一体,这就兼顾到非平稳信号的要求.它的主要特点在于时间和频率的局部化,通过时间轴和频率轴两个坐标组成的相平面,可以得到整体信号在局部时域内的频率组成,或者看出整体信号各个频带在局部时间上的分布和排列情况.时频分析在语音处理、地震资料分析、信号检测和数据压缩等多个领域得到了广泛应用.对于旋转机械而言,当其发生故障时的振动信号,大量是非平稳、非线性的信号,因此,时频分析方法是进行旋转机械故障特征提取的一个重要的方法和特征提取工具,并广泛应用于旋转机械故障诊断中.信号的时频分析分为线性和二次型两种.典型的线性时频表示有:短时Fourier变换、小波变换和Gabor变换等.2.3.1 短时Fourier变换(STFT)特征提取方法STFT方法既适合于平稳、线性信号,也适合于非平稳、非线性信号,方法简单、高效,但在特征提取中不具有多分辨率特性,即对于所有的频率,短时傅里叶变换都使用同一个窗,使得分析的分辨率在时间-频率平面的所有局域都相同,如果信号内有短时(相对于时窗)、高频成分,那么短时傅里叶变换就不是非常有效了[44].2.3.2 W igner2V ille分布特征提取方法W igner于1932年首先提出W igner分布的概念[46],并把它用于量子力学领域.在之后的一段时间内并没有引起人们的重视.直到1948年,首先由V ille把它应用于信号分析.因此,W igner分布又称W igner2 V ille分布(WVD).1973年,DE.B ruijn对WVD分布作了评述,并提出了把WVD用于信号变换的新的数学基础;1966年,Cohen给出了各种时频分布的统一表示形式;1980年,Classen在Phili p s.J.Res.上连续发表了三篇关于WVD的文章,对WVD的定义、性质等作了全面的讨论.由于这些工作,使得20世纪80年代后对WVD的研究骤然引起了人们的兴趣[47].W igner2V ille分布具有简单的形式和良好的性质,W igner2V ille分布是非线性二次型变换,时频聚集性好,直观感强.尽管W igner2V ille分布对于多分量信号会因为交叉项的干扰而产生虚拟信号,但仍是一种有效的时频分析方法.尤其是人们在减小交叉项干扰方面做了积极的努力和改进,提出了伪W igner2V ille 分布、平滑W igner2V ille分布、平滑伪W igner2V ille分布以及修正平滑伪W igner2V ille分布等,改进了应用效果[48].在W igner分布上定义的高阶谱是时变的非高斯信号的基本表示,文献[47,49]对W igner高阶谱作了介绍.由于W igner高阶谱是W igner2V ille分布的扩展,因此,W igner高阶谱保留了W igner2V ille分布的好的特性.相比较,它能从时频平面上反映信号的高阶谱特性.将W igner高阶谱应用到机械振动信号特征提取中是值得进行研究的,Fonoll osa等利用W igner双谱和W igner2V ille分布对瞬变信号进行监测,研究结果表明:在低信噪比下,W igner双谱优于W igner2V ille分布[47,50];文献[51]验证W igner三阶谱优于W igner双谱;文献[52]将W igner高阶谱应用到机械故障诊断中,并进行仿真和试验研究,全面探讨该方法的有效性,得到一些有价值的结论.2.3.3 小波分析特征提取方法小波变换通过小波函数的伸缩和平移实现对信号的多分辨分析[53],所以能有效地提取信号的时频特征,基本已取代短时傅里叶变换(STFT).在旋转机械故障诊断领域,由于小波变换的多分辨率特性以及它的带通滤波特性,非常适用于振动信号的频带分离、非平稳信号的突变点检测和信号的特征提取等方面.南京工程学院学报(自然科学版)2009年9月02因此,鉴于小波变换不同于短时傅里叶变换的优良特性,工程上对旋转机械振动信号进行了大量基于小波变换的故障信号特征提取的应用.文献[54]在针对离心压缩机组的振动信号的监测中运用小波变换对信号的瞬态特征进行了提取;文献[55]在对汽轮发电机组启、停过程的振动信号通过小波变换的方法将非平稳信号的故障特征进行了分离,取得了较好的效果.214 经验模态分解(E MD)特征提取方法E MD方法可以将任意信号分解为本征模函数信号组成的方法———经验模态分解法,从而赋予了瞬时频率合理的定义、物理意义和求法,初步建立了以瞬时频率为表征信号交变的基本量,以本征模函数为基本时域信号的新时频分析方法体系.这一方法体系从根本上摆脱了傅里叶变换理论的束缚,能很好地解释以往将瞬时频率定义为解析信号相位的导数时容易产生的一些所谓“悖论”[41].基于经验模态分解(Emp iricalMode Decompositi on,E MD)的时频分析方法,是一种优秀的时频信号分析方法,尤其适合于非线性、非稳态的信号序列处理.文献[56]对一个有两个频率成分的仿真振动信号W inger分布时频图和信号经过E MD和W inger分布分析相结合产生的时频图进行对比.然后,对旋转机械油膜涡动故障振动信号进行同样的对比,仿真信号和真实信号的研究结果说明:用E MD和W inger分布分析相结合的时频分析方法对旋转机械的振动信号的时频分析比通常的W inger分布分析有效.同年,又将E MD的希尔波特变换(HT)方法和W inger分布方法分析处理振动信号的两种方法做了比较并进行了试验研究,结果表明:旋转机械振动信号基于E MD的HT时频分析方法比W inger分布分析有效[57].文献[58]提出了先利用小波变换技术对含噪故障信号进行消噪处理,再作HHT分析的方法;利用此方法对实测的不对中振动信号进行了故障特征提取和分析.结果表明,该方法克服了直接运用HHT分解方法由噪声带来的不必要的干扰,提高了参数提取的准确性,并由此提高了机械故障诊断率.215 主元分析(PCA)、独立分量分析(I CA)特征提取方法主元分析(PCA)以及部分最小二乘(P LS)都是多变量统计方法,可用于对含有噪声的和高度相关的测量数据进行分析.采用的是把高维信息投影到低维子空间,并保留主要过程信息的方法.PCA最早是由Pearhon于1901年提出的.近年来,独立分量分析方法及其在语音、图像和生物医学等信号的源分离及特征抽取方面的应用引起人们很大兴趣.特别令人感兴趣的是它在旋转机械故障分离方面的应用[59-60].I CA也是一种强有力的数据分析,特别是非高斯数据分析工具.作为标准PCA的高阶扩展,I CA在无正交限制下抽取信号的统计独立分量.从统计意义上看,I CA相当于一种冗余取消技术,它使得各输出之间的互信息(M I)———基于信号所有高阶统计量构建的统计测度为零,这使得I CA在非高斯数据分析方面具有独特优势.适用于平稳信号和非平稳信号,尤其对微弱信号的特征提取有较好的效果.文献[61]提出应用独立分量分析(I CA)方法对碰摩信号进行特征提取.通过对转子模拟实验台模拟的强背景噪声下的碰摩信号进行I CA去噪方法和小波去噪方法仿真试验,结果表明,本方法明显优于小波去噪方法,为强背景噪声下的弱振动信号的检测提供了新的途径.216 其它特征提取方法随着近几年国内外对神经网络,模糊控制,混沌控制等技术展开了很多研究,在机械振动信号特征提取中也取得了一定的成果.3 结语本文系统总结了旋转机械故障诊断中的振动信号降噪及特征提取的各种方法,简述了各种方法的发。
合肥市人民政府关于2014年度科学技术奖励的决定-合政〔2015〕81号
合肥市人民政府关于2014年度科学技术奖励的决定正文：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 合肥市人民政府关于2014年度科学技术奖励的决定合政〔2015〕81号各县（市）、区人民政府，市政府各部门、各直属机构：2014年，在市委市政府的坚强领导下，全市上下深入推进创新驱动发展战略，大力提升创新能力，涌现出一批具有领先水平的科技创新成果。
为表彰先进、鼓励创新，根据《合肥市科学技术奖励办法》规定，经市政府第50次常务会议研究，决定授予陈学东2014年度合肥市杰出贡献奖；授予Daniele Gaglione（丹尼尔?卡纽莱）和Hari Nair（聂豪锐）2014年度合肥市科学技术合作奖；授予安徽四创电子股份有限公司“全IP移动携行指挥所”等6项成果合肥市科学技术进步奖一等奖，授予安徽安凯汽车股份有限公司“安凯HFF6129G03EV第五代纯电动城市客车”等14项成果合肥市科学技术进步奖二等奖，授予合肥赛为智能有限公司“轨道交通车载乘客信息系统及产业化”等28项成果合肥市科学技术进步奖三等奖。
希望全市各行各业和广大科技工作者以获奖者为楷模，大力弘扬勇于创新、敢于突破的精神，以昂扬的斗志、饱满的激情、务实的作风，进一步增强自主创新能力，切实加大科技成果转化力度，为合肥打造“大湖名城、创新高地”、建设长三角世界级城市群副中心作出新的更大贡献。
附件：2014年度合肥市科学技术奖授奖项目2015年7月3日附件2014年度合肥市科学技术奖授奖项目合肥市科学技术杰出贡献奖（1项）1．获奖人：陈学东团队成员：杨铁成、范志超、董杰、陈永东、艾志斌、崔军、章小浒、关卫和、王冰、胡明东工作单位：合肥通用机械研究院合肥市科学技术合作奖（2项）1．获奖对象：丹尼尔·卡纽莱（Daniele Gaglione）合作单位：安徽江淮汽车股份有限公司2．获奖对象：聂豪锐（Hari Nair）合作单位：惠而浦（中国）股份有限公司合肥市科学技术进步奖（48项）一等奖6项1．全IP移动携行指挥所安徽四创电子股份有限公司，陈仿杰、胡斌、陆跃年、王飞、王春、梅宇、钱超、倪峰、方青、陈爱华2．2.0L VVT纵置汽油发动机安徽江淮汽车股份有限公司，杨林强、张应兵、钱德猛、刘俊、黄立功、朱凌云、张微奇、苏晓芳、代永刚、陈玮3．动态数字出版系统关键技术研究及应用安徽出版集团有限责任公司、安徽教育网络出版有限公司，卢玲、林清发、阮怀伟、吴雷、虞勇勇、昌磊、黄建全、王辅仁、汪琳4．锻压装备高品质摩擦副关键技术及其产业化应用合肥工业大学、合肥合锻机床股份有限公司，翟华、王玉山、吴玉程、李贵闪、黄新民、刘家琴、时春生、洪占勇5．蓝莓标准化种植及深加工关键技术集成与示范安徽徽王食品有限公司、合肥师范学院，樊胜华、樊基胜、徐德聪、吴林生、程小云、鲁红侠、许昆、张束焕、陈志明、张春龙6．一体化污泥高干脱水技术开发与应用安徽省通源环境节能有限公司，刘帮樑、杨明、何涛、李波、鲍家华、王晓义、叶传德、周强、叶翠云二等奖 14项1．安凯HFF6129G03EV第五代纯电动城市客车安徽安凯汽车股份有限公司，朱鹤、王孝来、徐川、张立辉、朱洪雷、刘超、徐凌飞、张金武2．大直径超深立井新型凿井装备与施工技术研究中煤矿山建设集团有限责任公司、中国矿业大学（北京）、煤矿深井建设技术国家工程实验室（淮北），赵士兵、杨仁树、徐辉东、温富成、武杰、秦晓光、张鲁鲁、刘志强3．ESF-150/200系列高效率高功率密度PFC电源合肥华耀电子工业有限公司，陈虎、扶廷武、张奇、顾秀慧、蔡桥胜、刘寅4．高压辊磨机新型耐磨辊面技术的研发与应用中建材（合肥）粉体科技装备有限公司、合肥水泥研究设计院，陈代彦、王庆、王青、高霖、许瑞超、丁浩、韩修铭、凌兴国5．甲酸钠绿色制备技术开发与应用中盐安徽红四方股份有限公司，方立贵、谢中平、王晓华、段聪仁、江兵、曹宗元、罗守元、韩荔6．大型跨江跨河桥梁平行钢绞线斜拉索产品组件结构优化及其施工工艺创新安徽金星预应力工程技术有限公司，余海平、徐先俊、杨方、陈宜强、钟智强、朱徐平、XXX、汪忠宝7．基于冷榨加工工艺技术的油菜籽脱皮与皮仁分离成套装备安徽宏实光机电高科有限公司、合肥工业大学，徐道际、姜绍通、罗水忠、严波、李帅、袁林、李小月、王顺8．绿色聚合高性能聚马来酸酐安徽省蓝天能源环保科技有限公司，马培勇、吴珲、李玲、张翼、杨飞、宁秀梅、杨秀梅、薛超9．森林火灾监测分析及决策系统安徽兆尹安联科技有限公司，郭宝贵、王黎升、谢名亮、汪绪柱、刘牛、孙燕、李美景10．矫形力载荷下鼻上颌骨复合体生物力学机制的研究合肥市口腔医院，王斌、张晏更、贾珊珊、吴建华、陈玉成、徐琛、王焕11．化工反应釜搅拌系统技术研究及工程应用合肥华升泵阀股份有限公司、合肥工业大学，巫建波、石海峡、何玉杰、柴立平、李强、胡敬宁、宫恩祥、蔡明虎12．高速轧制用高耐磨长寿命导卫材料及制品合肥市百胜科技发展股份有限公司、合肥工业大学，娄霆、吴玉程、张文斌、解挺、李运强、林琳、陈林、申晓庆13．轻简、高效、安全防控花生蛴螬技术研究与推广安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所，苏卫华、戚仁德、张光玲、谢明惠、陈浩梁、程家兴、汪涛、李民14．3/4G布控球网络摄像机安徽创世科技有限公司，纪勇、王大勇、张传金、刘治国、尚子君、朱维法、马福运、石经理三等奖 28项1．轨道交通车载乘客信息系统及产业化合肥赛为智能有限公司，贾平、林必毅、赵瑜、管才路、刘焕霞、周勇2．纯电动乘用车成套控制线束研发及产业化合肥得润电子器件有限公司，关绍文、罗杰、谷洪涛、张明亚、翟阿蕾3．循环经济型磷酸铁锂电池技术开发及产业化合肥国轩高科动力能源股份公司，宋金保、谢佳、刘大军、XXX旭、杨续来、刘成士4．多介质数字立体图像打印机合肥海闻自动化设备有限公司，龙梅、郭润峰、汪海涛5．汽车空调用电动压缩机控制器合肥同智机电控制技术有限公司，张红、彭松柏、孙胜友、白晓旻、徐国富、孙磊6．双精确变频技术研究及应用合肥美菱股份有限公司，魏邦褔、李子胜、涂小平、赵利华、刘全义、徐明章7．丝管蒸发器全自动滚焊设备合肥长城制冷科技有限公司，田四光、肖璐、肖翔、张梦8．Φ1200/6盘钢带铠装机的研发与应用合肥合宁电工设备有限公司，董正康、钱江、朱斌、严军、李严、焦祥9．基于物联网的大型建筑结构健康监测系统安徽富煌钢构股份有限公司、合肥工业大学，魏振春、杨俊斌、卫星、戴阳、韩江洪、沈万玉10．基于语义计算的互联网舆情监测评估系统安徽博约信息科技有限责任公司，郑中华11．CY-MS1型一体化雷达测速仪安徽超远信息技术有限公司，邱换春、韦勇继、凌强、王庚中、严春早、张乾坤12．面向智慧城市的物联网交通大数据应用平台合肥文康科技有限公司，金庆江、柏龙灏、隋新、吴晓凌、刘国华、徐秋红13．主动式配电网通信关键技术研究及应用科大智能电气技术有限公司、合肥工业大学，陶维青、曹军、李林、郭晋楠、汪丽丽、柳慧超14．水性高闪光汽车用高性能铝颜料合肥旭阳铝颜料有限公司，董前年、丁明、张彩云、朱双单、操玉节、黄丽15．电站超重超大设备发电机定子就位关键技术研究与综合应用中国能源建设集团安徽电力建设第一工程公司，李传玉、王朱勤、余世宏、成林峰、叶文敬、何坤16．先排水预压后注浆复合路堤桩成套技术研究安徽省交通建设有限责任公司、浙江大学城市学院，葛锦玲、王新泉、凌宏义、崔允亮、齐昌广、张世民17．安徽省基层医疗机构基本药物使用分析研究合肥市第一人民医院，范鲁雁、秦侃、李春水、徐丙发、李磊、孔薇18．腹膜主动切开和限局性分离腹腔镜手术治疗腹股沟复发疝临床研究合肥市第一人民医院，吴立胜、汪宏、方胜、卢寅、朱丽丹、卢凌19．改良肠内营养滴注法对危重患者肠内营养并发症的影响合肥市第一人民医院，潘爱红、于卫华、余梅、李业桂、胡小欧、赵方20．TACE联合射频治疗中晚期肝癌的疗效分析合肥市第二人民医院，殷世武、项廷淼、潘升权、张惠林、高宗根、张慧敏21．DWI ADC值测定及rADC值测定联合DTI、DTT在急性脑梗死中的应用价值合肥市第三人民医院，季鹏、袁晓毅、朱瑞、胡茂能、王全帮、章尚乐22．青少年犯罪和青少年情绪障碍的多维度心理社会因素研究合肥市第四人民医院，周晓琴、李晓驷、李泽爱、刘丽军、刘寰忠、钟慧23．合肥地区母血清产前筛查中位数建立及临床应用研究合肥市妇幼保健院，许晓红、刘辉、黄大雁、肖培、何刘媛、方庆云24．妊娠期中期血清IL-1水平与牙周炎的关系及其临床对策研究合肥市口腔医院，汪涌、陈莹、许晓红、黄忠锁、丁晓红、郭凤芹25．HLA高分辨组织配型检测方法的建立和应用安徽省血液中心、合肥市中心血站，吕蓉、王震、邹宇飞、邢昕、於娟、李敏26．重组人干扰素α2b重大生产技术改造安徽安科生物工程（集团）股份有限公司，宋礼华、王荣海、邹文艺、范清林、宋社吾、许培27．泥鳅良种繁育与生态养殖关键技术研究安徽合龙水产养殖科技有限公司、安徽省农业科学院水产研究所，王永杰、解兵、蒋业林、王银东、陈红莲、舒伟28．香型优质多抗杂交稻国香11号良种良法配套技术示范与推广安徽国豪农业科技有限公司，韩仁长、余洪根、赵辉、陈世春、丁龙、黄冠——结束——。
南京工程学院2009年大学生科技创新基金立项项目一览表
10
N20090204
固相法制备纳米稀土催化剂及性能研究
冯春霞
205070703
材料工程学院
谈玲华
胡健、周星
3000
11
N20090205
快速检验不锈钢中镍含量方法开发
李龙
高翔
205070723
240070915
材料工程学院
陈正年
严彬、刘明波、于雷鸣
3000
12
N20090206
不同材料的汽车保险杠翘曲变形影响因素的研究
能源与动力工程学院
张君
陆一波，陈守磊，杨帆，殷磊
5000
38
N20090302
太阳能双动力电动车
万强
207080432
能源与动力工程学院
王红艳
徐鑫，任良，唐志昌，葛晖骏
3000
39
N20090303
新型管道清障器
徐鑫
207080437
能源与动力工程学院
薛锐
唐志昌，陈思，吴小平，王清梅
3000
40
N20090304
许祥
201070435
机械工程学院
刘极峰
郭丹、海建新、秦征
1000
3
N20090103
旅客车EFC5发电机3转检修实验台
刘啸天
201070124
机械工程学院
朱玉
孙乐阳、顾晓
1000
4
N20090104
基于DSP系统的语音处理与储存
秦征
201070427
机械工程学院
肖增文
秦征、季军、许祥、郝本昂、惠国磊
能动学院三维交互仿真系统图
万锦
207070726
应用型人才培养课题研究情况报告总
曹贤通 苏变萍 陈东立 BIA0100 91-1-C
复变函数与积分变换学习指导与习题选解》 苏变萍 陈东立 《理工数学实验》 魏贵民 陈 科
7
8 9 10
《数学实验》
《数值计算》 《数值计算》 《Calculus of One Variable》
王向东
石瑞民 刘金宪 韩骁兵 刘金宪 韩骁兵
2013年8月4日星期日
全国高等学校教学研究中心、教育部高教司理工处 和全国应用型本科教育协作组
在南京召开了全国教育科学“十五”规划国家重点课题 “21世纪中国高等教育人才培养体系的创新与实践” 子课题
“21世纪中国高等学校应用型人才培养体系
的创新与实践”
立项工作会议
2013年8月4日星期日
二、课题立项及研究过程
总课题研究 情况介绍
北华大学
2005
上海应用技术 学院 长春工程学院 2004
长春工程学院
2004
2013年8月4日星期日
三、课题研究的前期成果
总课题研究 情况介绍 序 号 课题名称
‚土木工程专业应用型人才培养的研 究与实践‛ ‚应用型人才培养电气工程及其自动 化专业培养目标的定位及知识能力、 素质结构的创新与实践‛
立体化教材体系
研究专著和论文
2013年8月4日星期日
总课题研究 情况介绍
1.课题研究主要获奖情况
初步统计获省级以上奖项26个
国家级教学成果二等奖1项
省级教学成果一等奖5项
省级教学成果二等奖11项 省级教学成果三等奖9项
2013年8月4日星期日
三、课题研究的前期成果
总课题研究 情况介绍 序 号 课题名称
1.课题研究主要获奖情况
工程教育专业认证背景下自动控制原理课程教学改革与实践
332020年10月总第347期ISSN1672-1438CN11-4994/T工程教育专业认证背景下自动控制原理课程教学改革与实践周 磊 王宇奇 乔贵方南京工程学院自动化学院 江苏南京 211167摘 要：在工程教育专业认证背景下，分析自动控制原理课程的教学现状和存在问题，对自动控制原理课程进行教学改革。
坚持以学生为本的理念，以课程教学目标为导向，调整课程教学大纲，改革教学方法，充分调动学生的学习兴趣，改善教学效果，培养学生掌握发现和分析复杂工程问题的思维方式，提升学生处理和解决复杂工程问题的能力。
关键词：自动控制原理课程；工程教育专业认证；教学改革；复杂工程问题作者简介：周磊，工学博士，副教授；王宇奇，工学博士，讲师；乔贵方，工学博士，副教授。
基金项目：南京工程学院高等教育研究课题《工程教育专业认证背景下地方本科院校自动化专业CDIO 人才培养模式探索》(编号：2018YB30)；南京工程学院优质课程建设项目《工程教育认证背景下<现代控制理论>多元化课堂教学改革探索》(编号：YZKC2019028)；南京工程学院高等教育研究课题《探析机器人工程专业质量建设水平对社会发展贡献度的影响》(编号：2019ZC13)；南京工程学院高等教育研究课题《基于OBE 理念的参与式教学模式研究与实践—以机器人工程专业课程为例》(编号：2018YB07)。
1 研究背景2006年3月，教育部组织启动了电气、化工、机械、计算机4个工程教育专业认证试点工作，并于2007年8月24日由教育部办公厅正式印发了《全国工程教育专业认证试点办法》。
根据专业认证要求，着重培养和提升本科生发现、分析和解决复杂工程问题的能力[1-2]。
近年来，工程教育专业认证得到越来越多工科院校的关注，为满足专业认证的标准，对本科教育体制改革提出了更高、更严格的要求[3-4]。
自动控制原理课程是我校自动化及相关专业的一门核心专业基础课程，其教学目标是使学生掌握自动控制理论的基本知识，学会如何用经典控制方法分析和设计系统，培养学生初步具有解决复杂工程问题的能力[5]。
南京工程学院科级以下党政管理人员岗位聘任情况一览表
设备管理及采购中心科员2
邵海川
科研产业处
科研管理
黄文华
党委学生工作部、人民武装部、学生工作处（合署办公）
综合科科员
张泳
教育管理科科员1
张奇
教育管理科科员2
徐艳
毕业生就业指导中心科员1
刘成铭
毕业生就业指导中心科员2
张梅
毕业生就业指导中心科员3
张慧
党委保卫部、保卫处（合署办公）
政保管理
俞少杰
治安管理
汪代和
考试中心日常考试管理
杨春雷
考试中心重修管理
李磊
考试中心教务系统管理
李鹂
招生办公室招生管理
陈慧
招生办公室招生网络信息管理
陈明学
教研与评定科教学评定管理
何红梅
教研与评定科教学质量监控与管理
孙小俐
实践教学科实践教学管理
徐辉
新校区教务办公室科员2
吴玲
新校区教务办公室科员3
李文萍
新校区教务办公室科员4
韩晓琴
王大发
综累计划科外勤
孙鹏
工程科施工管理员
韩红军
工程科施工管理员
宋卫杰
工程科施工管理员
余俊华
工程科施工管理员
沈云清
工程科施工管理员
马宗胜
工程科施工管理员（兼出纳会计）
朱玫
工程科施工管理员（兼驾驶员）
陈守平
工程科施工管理员（兼驾驶员）
薛同庆
工程科施工管理员（兼饮事员）
董军海
材料科材料管理员
王瑞昌
材料科材料管理员
宣传统战干事
叶春云
《南京工程学院报》编辑部（1）
龙永红
监察处、审计处、纪委办公
产学研协同视角下应用型本科青年教师教学能力培养
装备管理·－ １９ －2018年1月下 第02期（总第428期）10.3969/j.issn.1671-489X.2018.02.019产学研协同视角下应用型本科青年教师教学能力培养*◆臧利国 王保升 吕东升 洪磊 王书林摘 要 应用型本科人才培养 有其特色鲜明的需求，作 为教学骨干力量的青年教师，其教学能力培养和提高是实现应用型人才培养目标的重要支撑。
从产学研协同创新的视角，研究应用型本科院校汽车类专业青年教师教学能力培养及提升方法，分析应用型汽车类本科教育的特征和青年教师课堂教学方面存在的主要问题，并结合南京工程学院应用型本科院校青年教师培养经验以及二级学院多年的产学研探索实践，提出基于产学研协同的青年教师教学能力培养及提升方法。
关键词 产学研协同；青年教师；教学能力；应用型本科；汽车类专业中图分类号：G645 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2018)02-0019-03Cultivation of Teaching Ability of Y oung Teachers in Application-oriented University from Perspective of University-industry-re -search Cooperation //ZANG L i guo, WANG Baosheng, LYU Dong -sheng, HONG Lei, WANG ShulinAbstract The cultivation of application-oriented talent has distinc -tive needs. The young teachers are the backbone of the teaching work, and their teaching ability is the important support to achieve the cul -tivation of application-oriented talent. In this paper, the cultivation of teaching ability of young teachers in application-oriented university from the perspective of university-industry-research cooperation was studied. The characteristics of automotive specialities and teaching problems of young teachers were analyzed. This paper puts forward the methods of cultivating and promoting young teachers’ teaching ability based on the the experience of young teacher training in Nanjing Institute of Technology and the practice of exploration and research of secondary colleges.Key words university-industry-research cooperation; young teachers; teaching ability; application-oriented university; automotive speciality１ 前言随着高等教育的发展，大量学历层次高、思想活跃、*基金项目：南京工程学院高等教育研究项目（2014YB02）。
高温对电液伺服阀力矩马达振动特性的影响
76
南京工程学院学报(自然科学版)
2021年6月
油路•同时，油压对力矩马达存在反作用力,使得力 矩马达保持在一个稳定的位置不动•通过改变电流 的方式可以精确调节伺服阀主阀输岀的流量.
2力矩马达的有限元模型
2.1力矩马达弹性材料的弹性模量
弹簧管对衔铁起弹性支承作用,受力时可作微
小的弯转运动，起到*电气和液压部件分隔开的作
果如表3所示•
表3在不同温度、各阶模态振型下衔铁组件的固
有频率
Hz
温度/°C 20 40 60 80 100 120 140 160
一阶 1 356 1 350 1 345 1 340 1 334 1 328 1 323 1 317
阶 1 489 1 483 1 477 1 470 1 464 1 458 1 452 1 446
M$ + C$ + K$ = F
(5)
式中:M为力矩马达的质量矩阵;C为力矩马达的阻
尼矩阵;K为力矩马达的刚度矩阵;$为力矩马达的
结构节点的位移向量;?为力矩马达的结构节点的
载荷向量•
在 Ansys workbench 中 导入 Geometry 模块，为
了保证良好的网络划分质量,尽量采用结构化网
格,各个模块采用hexa dominanr划分单元体,模块
啸叫时，啸叫频率一般大于1 000 Hz,可认为
此时挡板和主阀芯的位移为0.衔铁组件在外力作
用下发生强烈的被迫振动，力矩马达在电磁力作用
下的输出力矩为：
.二
(&)
式中:J为衔铁的中位电磁力矩系数;K：为中位
磁弹簧刚度;"为控制电流;'为衔铁偏转角度. 作用在衔铁组件上的挡板液动力为：
南工程老师
771 791 807 831 832 862 867
张强 赵美莲 殷柯 张仰飞 郝思鹏 李先允 李军
研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生
教授 讲师 讲师 副教授 讲师 教授 讲师
868
刘海涛
研究生
副教授
871 872
景展 李祖明
研究生 研究生
讲师 讲师
874 891 892 893 894 895 896 897 898 899 900 901 902 903 904 905 906 920 945 946 955 964 965 971 995 997
电力系统及其自动化 电力系统及其自动化 电力系统及自动化专业 电力系统及其自动化 电力系统及其自动化 电力系统及其自动化 电力系统及其自动化
电力系统及其自动化
电力系统及其自动化 电机电器及其控制
电力系统及其自动化 电力系统及其自动化 美术学 材料学 环境工程 基础数学 天体物理 测试计量技术及仪器 体育课程教学论 电力系统及其自动化 电力系统及其自动化 机械设计制造及其自动化 机械制造及其自动化 英语语言学及应用语言学 电力系统及其自动化 电气工程及其自动化 电气工程及其自动化 电力电子与电力传动 电力系统及其自动化 电气工程及其自动化 电力系统及其自动化 电气工程及其自动化 电力工程 电气工程 电气工程及其自动化 电气工程及其自动化
隆贤林 王忠 朱琦 谈玲华 龚然 孙福树 蒋耀妹 钱忠平 陈艳 贾云浪 陶莉 郑勇 王令其 刘性峰 黄宵宁 李干林 廖德利 许大宇 蒋志平 王桂珍 王玉忠 王健 芮新花 殷埝生 陈黎来 李升
研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力 研究生同等学力
1988年6月研究生毕业于合肥工业大学结构工程专业获硕士学位，现任合肥
1.课程建设负责人柳炳康简介课程建设负责人柳炳康教授，1982年1月本科毕业于合肥工业大学工业与民用建筑专业获学士学位，1988年6月研究生毕业于合肥工业大学结构工程专业获硕士学位。
1987年评定为讲师，1993年晋升为副教授，1996年破格提拔为教授。
现为合肥工业大学土木与水利工程学院教授，博士生导师，国家一级注册结构工程师。
1991年担任合肥工业大学建筑工程系副主任，1994年担任建筑工程系主任，1999年担任合肥工业大学土木建筑工程学院副院长，现任合肥工业大学图书馆馆长。
兼任中国工程建设标准化协会建筑振动委员会委员，安徽省土木建筑学会常务理事，安徽土建学会结构专业委员会副主任，安徽振动工程学会理事，安徽建筑业协会混凝土专业委员会常务理事。
1982年起长期在教学第一线从事本科生及研究生的教学工作，先后主讲混凝土基本理论、荷载与结构设计方法、工程结构抗震等本科生课程，指导本科生毕业设计；主讲结构振动控制、结构抗风设计等研究生课程。
2005年度和2006年度连续两年被评为合肥工业大学“最受欢迎的教师”；2008年被评为合肥工业大学“教学名师”；安徽省级精品课程《工程结构抗震设计》负责人；“土木工程”示范专业（特色专业）负责人。
主要从事混凝土结构设计理论、钢筋混凝土结构抗震性能、建筑结构易损性分析及震害预测、房屋可靠性鉴定与加固方面的研究。
指导结构工程专业博士研究生，研究方向为混凝土设计理论与应用、建筑结构设计理论与抗震防灾；指导结构工程专业硕士研究生，研究方向为混凝土及预应力混凝土结构理论、结构动力分析及工程结构抗震，指导防灾减灾工程及防护工程硕士研究生，研究方向为工程结构健康监测与鉴定加固、工程结构抗震抗风和防爆。
近几年主持国家自然科学基金项目“预压装配预应力混凝土结构体系研究”，建设部科技项目“城市道路混凝土再生利用技术”，安徽省自然科学基金项目“钢筋混凝土框架偏心节点抗震性能”等纵向课题研究，以及横向课题“结构易损性分析及抗震鉴定”，“预应力管桩与承台接合部抗震性能试验研究和理论分析”“合肥市中小学校舍抗震鉴定与加固”等项目研究。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
要把质量监控作为提高质量的重要手段；
要把创新引领作为提高质量的动力源泉； 要把开放办学作为提高质量的必要途径。
高等教育新时期的新要求
新建本科院校发展需要思考的关键问题
◇ 明确培养目标：准确定位，明确思路，彰显特色；
上下统一，逐层支撑，一以贯之
◇ 拓展培养途径：开放合作，借力发展，协同创新； 广纳资源，完善条件，互利共赢 ◇ 创新培养模式：优化方案，强化能力，提高质量。 整合课程，改革方法，科学评价
机遇：社会有需求，国家很重视。 挑战：生源数量持续下降； 高校数量继续增加；
国外高校争夺中国生源力度加大；
学生对优质教育资源的期望增强。
高等教育面临新的“洗牌”，质量意识、改革意识、忧患意
识决定着新建本科院校的生存与发展！
新建本科院校的教学质量管理与监控
一 二
新建本科院校的发展状况 高等教育新时期的新要求
教育部出台系列文件引导高等教育的改革与发展
国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010~2020） 教育部、财政部高等学校创新能力提升计划实施方案 教育部关于普通高等学校本科教学评估工作的意见 教育部关于全面提升高等教育质量的若干意见
高等教育新时期的新要求
核心思想：提高人才培养质量
要把人才培养作为提高质量的首要工作； 要把内涵发展作为提高质量的核心任务； 要把教师队伍作为提高质量的根本保障；
新建本科院校人才培养存在的主要问题
◇ 培养规格不清晰 简单模仿传统本科，简单改造原有专科。
◇ 培养模式仍传统
应用型的培养目标，传统型的培养方法。 ◇ 师资队伍是瓶颈 数量不充足，结构不合理，能力不胜任。 ◇ 质量管理不到位
内容不全面，标准不完善，职责不清晰，闭环未形成。
新建本科院校的发展状况
新建本科院校面临的机遇与挑战
现场工程师的完备训练。
教学质量管理与监控方法
科技竞赛普及化
充分利用实践教学资源，广泛开展各级各类专业比赛
和科技竞赛，明确学分要求，把科技竞赛从少数人的爱好
转变为必要的培养环节，成为学生普遍参与的行为，培养
学生实践能力，切实提高学生的创新意识和综合素质。
教学质量管理与监控方法
学习评价多样化
三种措施：考试考核方法多样，学生成绩评定多元，学位 论文形式多种； 三个转变：考核从评价“学习成绩”向评价“学习效果” 转变，学生从注重“考试结果”向注重“学习过程”转变，毕 业论文从注重“理论研究”向注重“应用创新”转变。
三
教学质量管理与监控方法
高等教育新时期的新要求
中国高等教育发展的战略转移
◇ 工作重心： 从“规模大发展”到“质量大提升”。
◇ 四个特点：
更加注重教育质量。人才培养的中心地位不断
得到强化，提高质量已成为最核心最紧迫的任务。 更加注重特色发展。特色发展已成为办学的重 大课题，创新人才培养模式已成为教改的重要内容。
创新创业能力培养
培养目标与社会需求对接
三个“对接”
课程体系与从业能力对接
培养标准与资质认证对接
教学质量管理与监控方法
质量目标管理
人才培养方案的制定方法：
调研
分析
设计
论证
相关行业 同类高校
职业分布 专业技能
课程体系 教学方法
学科专家 行业专家
毕业学生
知识结构
质量标准
教育专家
教学质量管理与监控方法
教育资源管理
教学过程管理
1、日常教学：
校外实践：
实践基地符合要求，指导人员基本稳定 教学要求目的明确，校内教师全程参与 效果评价双方参与，基地水平定期评估
教学质量管理与监控方法
教学过程管理
2、教学改革 课程体系模块化；项目教学系列化； 科技竞赛普及化；师资队伍多元化； 学习评价多样化；教学管理精细化。
教学质量管理与监控方法
教学质量管理与监控方法
质量目标管理
2、专业设置与建设
专业设置：服务地方，符合定位，优化结构，彰显特色。
建设方法：整合资源条件，做强优势专业；
紧跟行业发展，改造传统专业；
看准紧缺急需，培育新兴专业；
教学质量管理与监控方法
质量目标管理
3、培养方案
专业核心能力培养 工程实践能力培养 社会责任感培养
四个“注重”
3
教学过程管理 日常教学 教学改革 学风建设 教学档案
4
教学质量监控 获取信息 信息分析 信息反馈 改进措施
误区：教学质量监控体系=督导组听课
教学质量管理与监控方法
质量目标管理
1、办学定位与培养目标：大众化高等教育背景下教育
质量观必须与目标相联系，离开学校定位和培养目标谈质 量没有意义；学校培养质量的高低归根到底体现为三个符 合度： 培养目标与社会需求的符合度； 培养过程与培养目标的符合度； 培养质量与培养目标的符合度；
教学质量管理与监控方法
教学管理精细化
（1）推行教学工作二级管理，加强教研室建设，服务重
心上移，管理重心下移；
（2）完善教学管理制度体系，细化教学管理流程，规范
教学、教学管理和学习行为；
（3）实行培养方案、教学大纲、成绩评定“三公开”，
强化“导学”作用。
教学质量管理与监控方法
教学质量监控体系建设方法
进程计划；教学过程；考试质量；
毕业论文；毕业质量；就业状况；
运行管理；教学档案；质量报告。
高等教育新时期的新要求
更加注重开放合作。开放合作、协同创新已经成为
高校发展的必要途径，大学必须为国家和区域经济社会 发展做出更大贡献，才能反哺自身得到更大活力。 更加注重文化创新。大学职能的发挥需要良好的校 园环境和文化氛围，培育各具特色的大学文化已成为各 类大学打造办学底蕴的重要战略。
高等教育新时期的新要求
课程体系模块化
改革传统 “三段式”课程体系，消除公共基础、专业 基础、专业课各自为政现象。围绕培养规格标准和从业能 力要求，按知识结构要求划分课程单元模块。制定教学目 标，整合教学内容，避免重复讲授。实行专业带头人、课
程模块负责人、课程主讲教师三级课程建设与管理责任制，
切实提高课程建设质量与教学效果。
计划经济向市场经 济转轨
新建本科院校兴起
高等教育的一元性
二元重点发展目标
分类指导，特色发展
新建本科院校的发展状况
新建本科院校兴起的社会基础
人类认识和改造世界的过程：
理论:研究 客观规律 应用:把客观规 律转化为工程设 计、规划、决策 技能:把设计、 规划决策变换为 物质形态 成果：物质 文明或精神 文明
新建本科院校的教学质量管理与监控
南京工程学院 李建启
2012年7月 合肥
新建本科院校的教学质量管理与监控
一 二
新建本科院校的发展状况 高等教育新时期的新要求
三
教学质量管理与监控方法
新建本科院校的发展状况
中国高等教育的发展历程
20世纪末，多类型多 层次人才需求
计划经济时代
20世纪80年代
一元化经济体制
教学质量管理与监控方法
师资队伍多元化
改革师资队伍建设与管理模式，实行青年教师企业顶 岗挂职制度，完善教师的知识能力结构；聘请资深工程师 兼课或现场讲课，共同开展课程和教材建设，完善专业课
程“联合讲授制”、实习实训“双指导制”，毕业设计
“双导师制”，学习效果“双评价制”，建设教师、工程 师、设计师“多元”构成、优势互补的师资队伍。
（3）日常监控：院系设质量管理员，负责对本单位执行本
科教学质量保证项目的情况进行日常监督，并定期将情况 反馈给质管办。 （4）公众监督：学校开通各种渠道包括教学质量保证体系 网站、信访等接受教师、学生和社会对教学质量的公众监 督。
教学质量管理与监控方法
教学质量监控体系建设方法
（5）监控内容：
专业设置；培养方案；教学大纲；
◇ 内容较简单：目前主要是课堂教学。 ◇ 重心未下移：二级单位质量监控的主体作用尚未发挥。 ◇ 反馈不及时：存在流于形式情况。 ◇ 挖掘不深入：质量监控对办学的指导调控作用较弱。
教学质量管理与监控方法
教学质量管理是全过程、全员管理
1
质量目标管理 学校定位 培养目标 专业设置 培养方案
2
教育资源管理 师资队伍 实践条件 专业建设 课程建设
定位、教育思想观念、本科教育的地位、人才培养目标
以
及为实现这些定位目标的质量体系；从横向来说，质量 管 理包括培养计划、培养模式、质量监控和质量改进。
教学质量管理与监控方法
目前教学质量监控体系建设存在的问题
◇ 队伍不健全：目前多为学校督导专家组。
◇ 标准不完善：缺少从培养方案及各教学环节质量标准。
社会发展需求的人才类型：
学术性研究型 专业性应用型 岗位性技能型
新建本科院校的办学状况
新建本科院校兴起对高等教育发展的贡献
◇ 推动了中国高等教育大众化进程 新建本科院校占全国普通本科高校总数的39%。
◇ 确定了中国多元化高等教育的底色
办学主体多元、教育投入多元； 教育产权多元、发展模式多元； ◇ 优化了中国高等教育的资源配置 “中量管理与监控方法
项目教学系列化
改革传统实践教学模式，强化知识的综合应用。通 过课程模块项目、学期项目、学年项目、企业实训项目 和毕业设计等多种形式，构建贯穿整个培养过程，由简 单到复杂，从低级到高级，目的明确，循序渐进，能力
进阶的项目教学系列，建设各专业项目教学库。通过课
内、课外、企业、三个教学平台实施，使学生在校受到
教学过程管理
1、日常教学：
课堂教学：基本规范，教学态度，教学技能，师生互动。
（多方听课，学生评价，考试结果分析） 校内实践：实践条件，教学过程，评价方法。 （实践教学课表化，专项检查，专家抽测） 毕业论文：抓好选题，注重过程，强化答辩 （选题审查，中期巡查，抓好答辩，校外评审）