燕山大学学科前沿专题听课报告
专业：控制工程
姓名：刘文超
学号： S150********
第一章风电机组状态监测主讲人：苏连成
1.风电发展现状
中国的风电从零开始起步，目前已经取得了可喜的成就，但是风电利用的前景依然广阔。在风力发电上同样属于后起之秀的美国，目前的装机容量已经跃居世界第二，并且连续两年增速排名第一。而我国只有40多个风电场，风力发电机1500多台，装机容量为260万千瓦，排名世界第6位，亚洲第2位，不及我们的邻居印度的一半，所有中国风电的全年供给还不足以支撑北京市一个月的用电量。
目前全世界的风电装机容量正在以每年25%以上的增速高速增长，越来越多的国家开始致力于这一完全清洁能源的开发。而且，令人振奋的是，截止到目前，我们所开发的风能仅仅占了可开发的总量的极小的一部分。大自然对于善待她的人无疑是非常慷慨的。据测算，以欧洲和中国为例，如果完全开发，仅这两个地区拥有的海岸风能，能满足区域内全部的电力需求。所以，也许对于风能来说，现在的一切只不过是刚刚开始。
2.风电机组监测
风力发电机组振动状态监测与故障诊断技术在工程中应用的重大意义。
(l)提高机组运行的可靠性、安全性
振动状态监测与故障诊断技术能够及时、正确地对机组的各种异常状态或故障状态做出诊断，预防或消除故障，避免重大事故发生，保证风力发电机组安全，可靠地运行。
(2)给企业带来可观的经济效益
由于振动状态监测与故障诊断能避免因突发性故障发生造成的经济损失，延长机组使用寿命。还能为制定有计划的维修提供依据，可在无风期安排维修，缩短维修时间，减少备件数，降低风力发电设备的维修费用，能给企业带来巨大的经济效益
（3）监测方式方法
振动，噪声，应力，油分析，红外
算法：时域、频域
3.发展前景
21世纪是高效、洁净、安全、经济可持续利用能源的时代，世界各国都在向此方向发展，都把能源的利用作为科研领域的关键允以关注。而通过历史的筛选，及近年来全球新能源的发展动向，我们可以看出风能将成为能源开发的重要角色，而风电也将随之得到极大的发展。中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。按照国家规划，未来15年，全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算，未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。
第二章生物控制与神经科学主讲人：梁振虎
1.生物控制的概念
生物控制是运用控制论的一般原理，研究生物系统中的控制和信息的接收、传递、存贮、处理及反馈的一种理论。
军事应用前景：利用神经接口控制动物携带各类侦察装置，按特定路线进行战术巡航，获取战场环境，军事设施及人员部署等信息；
借助动物的一些特殊本能（嗅觉，听觉和视觉等），通过神经接口实现对各类军事目标进行空间定位、追踪和危险报警等。
2.国内外研究现状
美国：DOD，DARPA重点支持；技术上处于领先
欧洲和日本有少量报道；
中国：刚刚起步，取得了一定的成绩；
3.生物控制涉及的学科基础
神经生物学(神经机制、神经生理、脑结构/功能)
神经信息学(信息计算、计算数学、并行计算)
医学(神经外科、神经内科、康复等)
微电子技术(芯片制造、通信技术)
控制科学(先进的控制方法)
计算机技术(网络化、远程操作)
纳米技术(生物相容性技术、纳米制造微型化)
4.麻醉闭环控制系统原理
（1）麻醉闭环控制过程
实时监测麻醉深度，提供可靠麻醉深度指标
根据麻醉深度指标，采用控制算法自动调整病人给药速率。
（2）麻醉闭环控制优势
CLAD 系统可以提供长时间，不间断的麻醉控制
采用computer-controlled infusion pump，可以有效提高控制精度，避免麻醉过量或麻醉不足
在长时间麻醉过程中，允许间歇性的觉醒，以评估神经系统状态
可以通过控制麻醉深度，控制爆发抑制
（3）常用麻醉深度监测指标
边缘频率（spectral edge frequency）
中值频率（median frequency）
以上两种指标不适用于所有麻醉药物，且易受到EOG，ECG等信号的干扰
谱熵（spectral entropy ）使用线性方法分析非线性信号
双频谱分析（bispectral）应用广泛，易受干扰，不稳定
（4）常用控制算法:
PID, the rule-based adaptive algorithm, predictive adaptive control, controller with modeling error compensation, Fuzzy control, internal model control (IMC), model predictive controller
(MPC)
（5）临床验证
Liu et al. 采用PID控制算法，BIS作为控制指标控制propofol, 证明CLAD系统优于手动控制
Liu, N. et al 采用 M-entropy 作为CLAD系统的控制指标，控制精确度远高于手动控制
GD Puri et al 成功将CLAD系统应用于开胸手术
4.基于电/磁/光/超声的脑调控
激光有助于神经元生长：
研究激光波长对单细胞的神经元生长的作用。
150个细胞实验证明780nm和1064nm波长的激光都有助于神经元的生长。
1064nm波长激光比780nm热效应更强，但是他们温度的增加还不至于达到37度产生肌动蛋白聚合反应，因此他们的效果是相同的。
可调恒流输出，输出电流0-2mA；
限制电流密度为0.1mA/cm2；
单脉冲、多脉冲、正弦等多种刺激方式。
安全保护机制，限制电流值在一个较低数值，确保使用者安全。
5.未来发展方向和要解决的问题
未来发展方向：
精确控制
军事、民用的不断深入
精神疾病的脑调控(替代精神类药物)
脑功能的增强
可植入
需要解决的关键问题：
脑机制的深入理解
神经计算的可靠性、快速性
生物相容性材料
大脑的计算模型
微型化/纳米技术
第三章冶金自动化之板带轧制自动化主讲人：车海军1.板带轧制设备
2.轧制材料
黑色金属
普碳钢、高强钢（汽车安全带）、不锈钢、硅钢、有色金属、铝、铜等，稀有金属钛、镍、锆、钒等。
3.材料形状
板带、型材、管、异型
4.中厚板轧制自动化
5.板带热连轧
6.稀有金属轧制
（1）结合机理建模、数据建模、知识建模以及神经网络、专家系统、模糊控制、遗传算法等智能(建模)技术，建立典型工艺过程的控制和优化模型，研究开发先进控制和过程优化。（2）从底层单回路控制发展到了高级复杂生产过程控制。
第四章水泥智能控制主讲人：郝晓辰
1.水泥生产工艺及其课题意义
水泥生产过程控制流程：
采用人工调节的控制方式，(如窑温控制)存在因操作不规范的情况，导致产品质量下降。
操作员是事后调节控制，(如窑温控制)操作员是观察到温度已经变化再进行调节，导致温度控制不稳定。
生产中参数难达到最优配置，(如窑温控制)操作员在确保窑温较稳定下，很多情况是提高能耗来完成。
水泥生产效率和效益很大程度上取决于生产过程中各个控制量的稳定控制和合理搭配。
2.智能预测控制技术
（1）APC核心技术：
神经网络技术：模仿生物神经元，通过在线数据收集进行自学习调整。
模型辨识技术：采用实际现场数据建立高精度控制模型。
软测量技术：解决部分变量（f-CaO）不能在线测量问题。
智能模型预测控制算法：解决多变量相互作用、大时滞系统的有效控制方法。
水泥熟料烧成系统的专家经验：是成功实施水泥熟料烧成智能控制系统的基石。
（2）研究方法及技术路线
模型辨识研究：
第一步：数据筛选
第二步：稳态模型辨识：辨识出控制对象的增益、非线性等稳态特性。
第三步：动态ARX模型辨识：辨识出控制对象的响应速度、超调特性等动态特性。
第四步：稳态模型、动态模型有机结合
3使用总结与建议
（1）实现了烧成系统的煤耗优化控制，试运行观察，降低一级筒出口温度20度以上，吨熟料煤耗减少3公斤以上。
（2）实现了水泥熟料烧成系统生产过程中电耗优化的控制，通过试运行观察，高温风机转速降低30转以上。
（3）实现了水泥生产过程中熟料煅烧的产量和质量的稳定控制。
（4）提高了水泥熟料烧成系统的自动化水平，减少了操作员的工作量，实现了烧成系统的长期平稳运行。
第五章机器人控制技术主讲人：温淑焕
通过这次课程，了解到机器人的发展历史、机器人的种类，机器人的发展最早可追溯到西周时期的歌舞艺人，春秋时期，鲁班曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”。春秋时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其在崎岖山路中运送军粮，支援前方战争。
到了近代，随着电气时代的到来，机器人的发展速度也越来越快。1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”，并在纽约举行的世界博览会上展出，它是一个电动机器人，装有无线电发报机，可以回答一些问题，但该机器人不能走动。
机器人的应用十分广泛，在许多领域机器人都得到了成功的应用或有着美好的应用前景。
随着机器人的发展，机器人的分类也越来越明显。按照从低级到高级的机器人发展程度可分为三类：第一代机器人（即可编程、示教再现工业机器人机器人，已进入商品化、实用化。第二代机器人装备有一定的传感装置，能获取作业环境、操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，能作出简单的推理，对动作进行反馈的机器人。第三代机器人具有高度适
应性的自治机器人。它具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断决策，在作业环境中独立行动。
学科前沿文献读写议 教学大纲
浙江树人大学 《学科前沿文献读写议》教学大纲 课程编号：1011239 总学时：16 学分：2 开课对象：管理学院管理类专业课程类别：能力构建课 课程英文译名：read、write and discuss of the latest information 一、课程的性质与教学目标 （一）课程性质 《学科前沿文献读写议》课程是面向财务管理专业本科生开设的专业能力构建课。该课程以现代人才培养理念为指导，将论文的选题、文献的搜集、文献综述的撰写、开题报告的写作，以及研究方法的选择和应用等基本环节纳入课堂教学过程中，构建了一种有利于学生自主学习的教学模式，以期提高学生良好的阅读习惯、理解分析专业文献的能力，为学生顺利完成高质量的毕业论文创造条件。 （二）教学基本目标 本课程的教学目的是：使学生具备阅读整理学术文献的基本知识和技能，能完成撰写文献综述的工作。具体包括：培养学生正确的学习方法，阅读学术文献的良好习惯；掌握用手工和计算机方式收集处理信息和从文献中获取知识的能力；提高学生自学能力和独立研究问题的能力；锻炼学生的语言文字表达和口头表述能力；培养学生团结协作和社会活动的能力；掌握对相关课题文献进行整理分析和评议以及创新的能力。 （三）本课程与其它相关课程的联系与分工
作为一门培养自学能力、提高研究素质和撰写水平的能力构建课程，本课程基本独立于其它课程。但为了深入理解和掌握这门课程，需要掌握财务管理、会计、审计、税务、投资等方面专业知识，并具备一定的专业英语水平，以及达到一定的计算机应用水平。 第一章总论 基本要求：了解“读写议”研究意义和研究内容；理解专业文献“读写议”的理论基础。 节序单元内容学时数 1.1 “读写议”的定义 0.5 1.2 “读写议”的理论基础 0.5 本章的重点和难点：“读写议”的理论基础。 第二章选题
中国矿业大学建筑工程学院土木工程专业学科前沿讲座课程报告 第 1 页 05-1班 姓 摘 要：☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆ ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 关键词：☆☆☆☆；☆☆☆；☆☆；☆☆☆ ☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）。 1 ☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）。☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆ 2 2.1 ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆。 f f f C ?στtan ?+= （1） 式中 τf ——冻土的剪切强度，MPa ； C f ——冻土的粘聚力，MPa ； φf ——冻土的内摩擦角，°。 ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆（内容小四号宋体，西文Times New Roman 字体，行距最小值18磅）☆☆☆☆页眉和页码，五号宋体。
讲座资料及心得体会
讲座资料及心得体会 【篇一：学科讲座心得体会】 篇一：学科前沿讲座心得体会 学科前沿讲座心得体会 朱真才，肖兴明，刘同冈和李威四位教授讲了机械工程学科的现状及前沿发展，学科研究方向，重大项目研究方向，中国矿业大学机电学院的学科科研现状。通过听他们的讲座，我对我们机械工程专业的研究方向及未来发展方向有了个系统和比较深入的了解，再也不是过去模糊的概念了。 就内涵来讲，机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造学两大领域。机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。 就研究现状来讲，近些年来机械工程基础研究领域取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。例如，清华温诗铸教授等提出了薄膜润滑概念，发明了纳米薄膜测量技术；燕山大学黄真教授提出少了自由度并联机构综合的普适性方法和通用自由度计算公式；重大彭东林教授发明了时栅位移传感器及其测试系统，是精密测量领域少见的原创成果；武汉理工华林教授提出了环件轧制咬入孔型、塑性锻透和刚性稳定力学模型。虽然我国科技工作者已经取得了大量成果，但机械工程学科在国际上总体还处于落后地位。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制
软件工程专业学科前沿讲座报告 院 (系)：计算机科学与工程 专业：软件工程 班级：17060212 学生：张嘉琪 学号：17060212119
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。通过医学、神经科学、机器人学及统计学等的进步，有些预测则认为人类的无数职业也逐渐被人工智能取代。 人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。人工智能是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是二十一世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。通常，“机器学习”的数学基础是“统计学”、“信息论”和“控制论”。还包括其他非数学学科。这类“机器学习”对“经验”的依赖性很强。计算机需要不断从解决一类问题的经验中获取知识，学习策略，在遇到类似的问题时，运用经验知识解决问题并积累新的经验，就像普通人一样。我们可以将这样的学习方式称之为“连续型学习”。但人类除了会从经验中学习之外，还会创造，即“跳跃型学习”。这在某些情形下被称为“灵感”或“顿悟”。一直以来，计算机最难学会的就是“顿悟”。或者再严格一些来说，计算机在学习和“实践”方面难以学会“不依赖于量变的质变”，很难从一种“质”直接到另一种“质”，或者从一个“概念”直接到另一个“概念”。正因为如此，这里的“实践”并非同人类一样的实践。人类的实践过程同时包括经验和创造。这是智能化研究者梦寐以求的东西。 前景:目前随着人工智能AI的迅猛发展，今后几年触摸一体机一定会和人工智能
《图书情报学研究前沿》课程简介 课程内容介绍： 该课程主要讲述美国高校图书馆空间与服务发展动态；美国图书情报学学科发展动态，并以伊利诺伊大学**学院为案例，详细剖析学科建设、研究方向、师资力量与学术成果等；图书情报学的主要研究方法以及图书情报学英文论文的撰写与投稿。 学时：12学时 学分：1学分 授课语言：中文 任课教师： 阮炼博士，（Dr.Lian J.Ruan），女，1984年获得**大学历史学学士学位，1988年获得美国加利福利亚洛杉矶分校（UCLA）历史学（非洲史）硕士学位，2011年获伊利诺伊大学图书馆信息学博士学位。研究兴趣包括用户需求与行为评估研究、消防应急信息学、国际图书馆信息学、华人图书馆员研究、中国高校图书馆学、中美图书馆交流发展研究等等领域，迄今已在Library Trend、Fire Technology、Internet Reference Services Quarterly、The Reference Librarian和The Cataloging & Classification Quarterly 等国际图书信息学权威期刊上发表学术论文10余篇。阮炼教授主持过多项基金项目，并且获得多项荣誉奖励，如2003年6月获得美专业图书馆领导新人奖，2014年9月入选美国名人录，2017年10月获得Illinois Academic Librarian of the Year Award。现任伊利诺伊大学图书**学院兼职教授、伊利诺伊大学伊利诺伊州消防服务培训学院图书馆馆长、美国华人图书馆员协会主席(2015/2016)、伊利诺伊大学中国图书馆
学科前沿讲座报告正文字数不少于2000字，应有明确的主题。主题应围绕本学期几位老师的讲座内容展开。 学科前沿讲座报告模板 ×××××××××××××× ×××（学生姓名）××× （空一行） 摘要××××××××××（小4号宋体， 1.5倍行距）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××（150—200字） 关键词×××××××××（一般3—5个） （空一行） ×××××××（作为正文第1章标题，用小3号黑体，加粗，并留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行） ××××××（小4号宋体，1.5倍行距，首行缩进两字符）××××××××××××××××……… 1 ××××××（作为正文2级标题，用4号黑体，加粗） ×××××××××（小4号宋体，1.5倍行距，首行缩进两字符）××××××………… （1）××××××××× （2）××××××××× （3）××××××××× 2 ×××××××（作为正文第2章标题，用小3号黑体，加粗，并 留出上下间距为：段前0.5行，段后0.5行）
××××××××（小4号宋体，1.5倍行距，首行缩进两字符）×××××××××××××……… 注：1．正文中表格与插图的字体一律用5号宋体； 2．为保证打印效果，学生在打印前，请将全文字体的颜色统一设置成黑色； 3．学科前沿讲座报告一般只需要2级标题。 参考文献（小3号黑体，居中） [1] ×××××××（小4号宋体，行距18磅）××××× [2] ××××××××××××××××××××××××××××××××× ××××××××× [3] ×××××××××××××××××××××× ………… 例如： [1] 徐秀丽. 混凝土框架结构设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008, 46～ 66. [2] 孙素英, 张震. 概念设计在建筑结构设计中重要性探讨[J]. 建筑结构, 2008(4): 34～35. [3] GB50352-2005. 民用建筑设计通则[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2004. [4] 朱刚. 新型流体有限元法及叶轮机械正反混合问题[D]. 北京：清华大学， 1996.
学科前沿讲座学习心得 在开头必须注明：班级、学号、专业等个人信息。 总结开头需对照凭证自查写明参加各类前沿讲座的次数，如：参加学术讲座8次，包括：名师讲坛2 次，学术沙龙2次；学期教育讲座8 次，包括院士校园行1 次、安全教育 1 次，心理教育 1 次，职业生涯规划沙龙 1 次。 大学里开设的课程总是异彩纷呈，可以无限地满足我们学生求知欲和好奇心，似乎无论我们对哪一方面感兴趣，总可以在琳琅满目的课程条目中找到自己的归宿。然而，本学期我院开设的学科前沿讲座，却在众多的课程中独领风骚，展现出了其独特的魅力，其专业性、尖端性，在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮。 学科前沿是指某一学科中最能代表该学科发展趋势制约该学科当前发展的关键性科学问题、难题及相应的学说。在短短一年的时间里，我们有幸参加学习了各种学术讲座和教育讲座。这无疑全是精华中的萃取，而对于我们学生而言，则更是一场知识盛宴，带给我们完全优于课本，来自时代尖端的知识风暴。下面我将就自己这一学年的所学，谈谈自己我简单的想法。 在这十六次精彩纷呈的讲座中，给我留下最深刻的印象就是校医院开设的急救知识安全培训讲座。 主讲老师理论联系实践，深入浅出地向同学们讲解了灾难的分类、急救的基本程序、创伤救护的基本技术以及心肺复苏的实施方法。讲座现场，老师与学生们形成良好互动，由学生扮演受伤者，现场演示了不同伤情下创伤救护的止血包扎方式，并利用模拟人手把手地教同学们如何进行心肺复苏操作 , 对胸外按压的部位、频率、深度和气道开放消除异物的方法以及人工呼吸的要点进行了详细讲解。同学们听得非常投入，反响热烈并积极参与，几名同学代表在老师的指导下先后进行了现场练习。 此次讲座内容丰富精彩，达到了预期效果。通过学习和演练，同学们对急救知识有了更加全面的了解，同时也掌握了一些基本急救技能，增强了同学们的自我保护意识。极大的提升了自己的急救能力。 既然上学了，免不了面对就业问题，在 3月 27号，潘显钟老师给我们带来了一场就业指导讲座。潘显钟老师主要从学校理念的各项数据入手，包括研究生毕业初期的待遇情况，近几年毕业生的留京比例，以及继续深造与直接就业的差异等等，深入浅出的为我们剖析当前的就业形势。 一个人如果想实现他的目标，需要付出很多的努力，他在开始之前需要有很多的
生物学学科前沿讲座报告 通过多位老师的精彩授课，我对生命科学前沿有了初步的了解，特别是对肿瘤的发病机理以及别对肿瘤的治疗方法有较为清晰认识。因为我对肿瘤感兴趣，下面就我在课堂上及课外的所学对肿瘤做一个小总结并发表自己的一些粗浅的看法。 首先，肿瘤是在各种致病因素的作用下，身体局部细胞在基因水平上失去对其生长的控制，导致异常增生所形成的新生物，这种新生物常形成局部肿块，这种肿块称作肿瘤。或机体组织细胞在内外致病因素的影响和作用下，使细胞的DNA发生结构和功能异常形成一种异常增生的肿块。肿瘤有良性和恶性之分，良性肿瘤不会扩散到身体其他部份，或是侵入别的组织，除非压迫到重要的器官，否则也不会影响生命。恶性肿瘤则会侵略其他器官，转移到身体其他部位而危害生命。 其次，肿瘤组织的结构，功能和物质代谢，不仅与正常的细胞组织完全不同，而且与再生性增生也有质的不同。虽然它是由正常细胞转变而来，与正常组织细胞有一定程度的相似性，但其生长失去控制，与整个机体不协调并能转移且缺乏正常的形态结构和物质代谢，因此没有正常的生理机能，对机体百害而无一利； 再次，肿瘤具有异质性即同一肿瘤内部由于肿瘤细胞系不同而造成的肿瘤细胞的差异，主要表现在组织学、抗原性、免疫性、激素受体、代谢性、生长速度和对化学药物敏感性、浸润和转移等差异。肿瘤的异质性，不仅发生在不同个体、不同部位、不同病理类型而且不
同病期的恶性肿瘤其生物学行为表现不同，即使是同一部位、同一病理类型和病期的肿瘤，其生物学行为也存在着很大的差异。因此，忽视了肿瘤的异质性，利用一般治疗肿瘤的方法治疗肿瘤往往达不到理想效果 由于肿瘤存在异质性，因此，要获得理想的治疗效果就必须对每个患者“区别对待”，也就是说要进行个性化的诊断和治疗，对于每一个肿瘤患者，都必须根据患者的具体情况，包括临床因素、肿瘤的分子病理学特点、甚至基因特征等，制定出科学、合理的个体化治疗方案，以期获得最佳的治疗效果。 总之癌细胞都是独一无二的，只有知道是哪些特定的癌细胞在作怪时，才能有针对性地对患者进行治疗。肿瘤虽然不难被人认出，但是它们的活动和发展过程却各不相同，故每一位肿瘤患者的病情都是独一无二的，因此应该根据每个肿瘤患者的具体病情进行针对性的治疗即个体化治疗，才能制订出适合患者的治疗方案。 最后，我相信个性化治疗将最终将会在临床中得到实现，肿瘤的治疗也必将开创一个新的纪元。 学院：医学院 姓名：王彪 学号：2013236084
数学学科前沿讲座 通过一个学期的学习和学校数位专家教授的耐心讲解，产生了一些自己对数学学科的体会。下面就简要谈谈，通过听取前沿讲座我对数学学科的理解与变化。近半个多世纪以来，随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用，而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。因有数学,才有今天科技的繁荣，在我们身边到处都有数学问题。今天科技领域也以数学为基础。如计算机的发展，一切理论都是数学家提出的，某个物理学家要研究某个项目，都要以丰厚 的数学功底为前提。在人们的生活中，时刻与数学打交道，可谓世界因数学而精彩。既然数学有如此大的魅力，下面将粗略的介绍一下。数学曾出现三次危机：无理数的发现——第一次数学危机；无穷小是零吗——第二次数学危机；悖论的产生---第三次数学危机。数学历来被视为严格、和谐、精确的学科，纵观数学发展史，数学发展从来不是完全直线式的，他的体系不是永远和谐的，而常常出现悖论。在悖论中逐渐成熟，进而到现在出现多个分支，分为：基础数学、数论、代数学、几何学、拓扑学、函数论、常微分方程、偏微分方程、概率论、应用数学、运筹学。 一、应用数学应用数学属于数学一级学科下的二级学科。应用数学是应用目的明确的数学理论和方法的总称，它是数学理论知识与应用科学、工程技术等领域联系的重要纽带。应用数学主要研究具有实际背景或应用前景的数学理论或方法，以数学各个分支的应用基础理论为研究主体，同时也研究自然科学、工程技术、信息、经济、管理等科学中的数学问题，包括建立相应的数学模型、利用数学方法解决实际问题等。主要研究方向： (1) 非线性偏微分方程非线性偏微分方程是现代数学的一个重要分支，无论在理论中 还是在实际应用中，非线性偏微分方程均被用来描述力学、控制过程、生态与经济系统、化工循环系统及流行病学等领域的问题。利用非线性偏微分方程描述上述问题充分考虑到空间、时间、时滞的影响，因而更能准确的反映实际。本方向主要研究非线性偏微分方程、H-半变分不等式、最优控制系统的微分方程理论及其在电力系统的应用。 (2)拓扑学拓扑学，是近代发展起来的一个研究连续性现象的数学分支。中文名称起 源于希腊语Τοπολογ的音译。Topology 原意为地貌，于 19 世纪中期由科学家引入，当时主要研究的是出于数学分析的需要而产生的一些几何问题。发展至今，拓扑学主要研究拓扑空间在拓扑变换下的不变性质和不变量。拓扑学是数学中一个重要的、基础的分支。起初它是几何学的一支，研究几何图形在连续变形下保持不变的性质(所谓
前沿讲座总结 时光荏苒，不知不觉，我的研究生的生涯已经度过了一半的时间。虽然仅仅是一年的时间，但已经足以使我对其有一个整体的把握，并使自己逐渐融入其中，享受其中。同时，时间的流逝，更让我对接下来的日子感到珍惜。以下就结合研一这段时间曾参加的前沿讲座和学术沙龙活动，并谈谈自己的些许感悟以及总结。 前沿讲座作为了解学科的学术研究领域、方法和方向的一种重要形式，在学习中起着极为重要的作用。因此，我积极参加了学院和学校组织的前沿讲座。研一期间，我参加了心理健康、原是校园行、数据库培训、名师讲坛以及学术沙龙等诸多讲座。这些由诸多国内外学科最前沿的学者专家所做的精彩的讲座，为我们提供了了解国内外最新、最先进学术知识和科研进展以及学科研究方向的机会。同时，这些讲座使我的专业素养和个人心理素质都得到了很大提升，并对我的学术认识、观点以及今后的研究生学习提供了巨大的帮助。 2015年11月9日，是我第一次参加院士校园行系列的讲座。由David院士不远万里，从大洋对岸来到我们交大，给我们带来一场精彩的讲座。 2011年全国博士生学术论坛由北京交通大学承办，其中我参加了由机电学院承办的载运工具运用工程分论坛，听取了李强教授、任尊松教授做的专家点评。通过此次高水平的论坛学习了在载运工具结构设计与动力学分析、结构疲劳及可靠性、故障诊断技术及试验技术、安全与检测控制技术、先进动力技术、节能技术及环境保护等多方面知识。 还参加了几期学术沙龙，几位本学院的博士深入浅出的讲解让我收获很大，他们结合自己的课题，讲的生动详细。主要参加了这些方面的讲座，听取了丁万和聂蒙博士分别就机器人的创新和钢轨打磨的研究做的报告，对并联机器人的基本概念，研究现状以及国际研究前沿有了大概的了解，并第一次接触了钢轨打磨的知识，深刻体会到当前我国钢轨打磨方面研究的落后，拓宽了我们的视野。听取了金涛涛博士关于混合动力传动系统国内外研究现状及研究方向，着重学习了一种双模式混合动力传动系统，同时了解了美国的学习、科研生活，开阔了我们的视野。听取了姚燕安老师关于机构与机器人学方面的研究，在并联机器人的滚动步态设计、可变形车轮缩放比计算、两足步行机构设计及魔方内部结构设计等方面的内容。在上述讲座中，都与主讲博士进行了较好的互动，及时把自己的疑惑与博士进行了交流。 在论文写作方面听取了曹文平博士就“如何在一流IEEE杂志上发表高质量学术论文”的报告。曹博士结合自己多年来在电工机械、电力传动领域的研究成果和在一流IEEE杂志上发表高质量论文的经历，以自己发表的一篇研究论文为例，从论文的整体结构、标题引文、正文写作、结果分析、标点符号等方面，深刻剖析了每个环节的写作要点和注意事项。通过这个讲座我对英语科技论文写作的语言使用以及投稿过程中遇到的一些问题都有了了解。Vittal Prabhu博士介绍了制造业中的分布式控制应用现状，对分布式在企业中的应用有了很好的了解。 此外机电学院研究生辅导员潘显钟与我们分享近年来机电学院研究生就业去向，帮助我
数学学科发展前沿调研报告 145407 徐珺 数学，是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科，从某种角度看属于形式科学的一种。而在人类历史发展和社会生活中，数学发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。近半个多世纪以来，随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用，而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。 一、数学学科的意义 数学在人类文明的进步和发展中一直发挥着重要的作用。过去，人们习惯把科学分为自然科学、社会科学两大类，数、理、化、天、地、生都归属于自然科学。但是，现在科学家更倾向于把自然科学界定为以研究物质的某一运动形态为特征的科学，如物理学、化学、生物学。数学是忽略了物质的具体运动形态和属性，纯粹从数量关系和空间形式的角度来研究现实世界的，具有超越具体科学和普遍适用的特征，具有公共基础的地位。数学的许多高深理论与方法正广泛深入地渗透到自然科学的各个领域中去。数学在当代科技、文化、社会、经济和国防等诸多领域中的特殊地位是不可忽视的。发展数学科学，是推进我国科学研究和技术发展，保障我国在各个重要领域中可持续发展的战略需要。 由于数学的性质及其应用途径不断发生变化，新的数学领域不断涌现，数学的应用范围的不断扩充，加之计算机的发展和应用爆炸性的增长，都要求发展新的数学。数学是打幵科学大门的钥匙，数学在科学理论成就中的重要性。早在古希腊的毕 达哥拉斯学派就把数学看作万物之本源；享有“近代科学之父”尊称的伽利略认为， 宇宙像一本用数学语言写成的大书，如不掌握数学的符号语言，就像在黑暗的迷宫
新技术知识讲座报告 （理工类） 专业班级： 10计算机科学与技术（统招班） 学生学号： 1005103051 学生姓名：韦程 所属院部：信息技术学院 2012——2013学年第 2 学期 金陵科技学院教务处制
一、现今计算机主要应用 随着计算机的高速发展，计算机应用进一步向各行各业渗透，上至高、新的尖端技术，下至家庭生活与各种电器，计算机无处不在，无时不在。 （一）科学计算 科学计算也称数值计算，指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，计算工作量很大。它是计算机最早的应用领域，世界上第一台计算机的研制就是为科学计算而设计的。随着科学技术的发展，各领域的计算模型日趋复杂，人工计算已无法解决的这些复杂问题都需要依靠计算机来进行复杂的运算。 在天气预报中，大量的卫星气象云图、气象资料，如果用人工进行计算，预报一天需要计算几个星期，就失去了时效，现在用计算机，取得10天的预报只需要计算数分钟，这就使中、长期预报成为可能。 在航空与航天领域，复杂的微分方程及大量数据测算工作，需要高速瞬间完成计算任务，也都是计算机应用的重要阵地。 （二）数据处理 数据处理也称为非数值计算，指对大量的数据进行加工处理，例如分析、合并、分类、统计等，形成有用的信息。与科学计算不同，数据处理涉及的数据量大，但计算方法简单。 在计算机的应用领域中，数据处理占有极大的比重。在经济发达的国家里，约占80%至90%的份额。目前，数据处理广泛应用于办公自动化、企业管理、事务管理、情报检索等，数据处理已成为计算机应用的一个重要方面。 （三）过程控制 过程控制又称实时控制，指计算机及时采集数据，将数据处理后，按最佳值迅速地对控制对象进行控制。从20世纪60年代起，就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。现代工业，由于生产规模不断扩大，技术、工艺日趋复杂，从而以实现生产过程的自动化控制系统的要求也日益增高，利用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高质量、节约能源、降低成本。现代化工厂中，生产过程的自动控制是计算机应用的又一重要领域。 （四）人工智能 人工智能AI(Artificial Intelligence)一般是指模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过
摘要 机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 关键词机械工程的发展机械工程的展望未来的发展方向
前言 由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。综合-专业分化-再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识，又具有足够的综合知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体。综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中，包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。
正文 一、机械工程的发展 20世纪初期，福特在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19世纪末创立的科学管理方法，使汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法想象的高度。 20世纪中、后期，机械加工的主要特点是：不断提高机床的加工速度和精度，减少对手工技艺的依赖；提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度；利用数控机床、加工中心、成组技术等，发展柔性加工系统，使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平；研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。 机械工程的工作对象是动态的机械，它的工作情况会发生很大的变化。这种变化有时是随机而不可预见；实际应用的材料也不完全均匀，可能存有各种缺陷；加工精度有一定的偏差，等等。与以静态结构为工作对象的土木工程相比，机械工程中各种问题更难以用理论精确解决。因此，早期的机械工程只运用简单的理论概念，结合实践经验进行工作。设计计算多依靠经验公式；为保证安全，都偏于保守，结果制成的机械笨重而庞大，成本高，生产率低，能量消耗很大。 从18世纪起，新理论的不断诞生，以及数学方法的发展，使设计计算的精确度不断的提高。进入20世纪，出现各种实验应力分析方法，人们已能用实验方法测出模型和实物上各部位的应力。 20世纪后半叶，有限元法和电子计算机的广泛应用，使得对复杂的机械及其零件、构件进行力、力矩、应力等的分析和计算成为可能。对于掌握有充分的实践或实验资料的机械或其元件，已经可以运用统计技术，按照要求的可靠度，科学地进行机械设计。 二、机械工程的展望 1．机械工程未来展望 日前，由中国机械工程学会组织编写、中国科学技术出版社出版的《中国机械工程技术路线图》在京隆重推出。该书在历时一年多的编写过程中，倾注了包括19名两院院士在内的100多名专家的心血，横跨中国机械工程技术11个领域。它的出版有望在未来的20年中，引导我国机械制造技术实现自主创新、重点跨越、全面发展。 当今世界科技创新日新月异，信息化、知识化、现代化、全球化的发展势不可当，新兴发展中国家快速崛起，世界经济和财力正处于大调整、
清华大学 学科前沿讲座课程报告题目： 系别：环境科学与工程系 专业：环境工程 姓名：某某某 2008 年月日
中文摘要 以全球变暖为标志的气候变化引起世界范围内的广泛关注，气候变化对粮食生产的影响是关系粮食安全的重大问题。开展气候变化对冬小麦产量影响的数值模拟研究对科学制定农业政策以应对气候变化具有重要意义。 在采用1999年～2001年北京市永乐店冬小麦田间试验资料进行ThuSPAC-Wheat和CERES-Wheat模型参数率定的基础上，模拟和分析了1951～2006年气候变化条件对冬小麦产量的影响。进一步设置7种气候变化情景，应用CERES-Wheat模型进行产量模拟，分析不同气候变化情景下产量的变化。 关键词：气候变化产量冬小麦ThuSPAC-Wheat CERES-Wheat
ABSTRACT Climate change has raised attention worldwide, whose impact on crop yield is closely concerning to food security. So it is vital to assess its impact by numerical simulation. Based on the calibration of ThuSPAC-Wheat and CERES-Wheat models, using the field experiment data of Yongledian Winter Wheat Station from 1999 to 2001, and the meteorological data from Beijing Weather Station from 1951 to 2006, the climate change impact on the potential wheat yield is studied. In addition, yields in different climate change scenarios are simulated. Model simulation using genetic parameters of Jingdong No. 8 shows that in ThuSPAC-Wheat Model, the wheat yield, the top weight and the LAI are well simulated, and in CERES-Wheat Model, the growth period and yield are well simulated. Keywords：Climate change yield winter wheat ThuSPAC-Wheat CERES-Wheat
浅谈国内外3D打印技术的发展 摘要：3D打印技术，毋庸置疑，已成为可预见未来的核心技术革命之一，其发展之势如日中天，不可逆转。注目时局，高度重视3D打印技术的研发并稳步推进其试点运行将成为积极应对3D打印技术浪潮袭来的应有之态度及举措。 引言 众所周知，第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志，以其强大的生产力解放为基础，深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌，有力地推动了世界现代化的历史进程。显而易见，科学技术是第一生产力，更是当今世界格局下各国综合国力比较的核心指标之一，可以说，最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广，将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么，当下最值得关心注目的科学技术是什么呢？毫无争议，3D 打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。 一、3D打印介绍 3D 打印机英文“3D Printers”，3D 打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。 快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20 世纪80 年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20 年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD 的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。RPM 技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"，因此得名“3D 打印机”。
学科前沿学习报告 土木工程学院工程力学101班xx 学号:2010110121xx 力学是人类认识自然的重要手段，当人类还不会说话的时候就已经在应用力学了。这个世界小到分子大到宇宙都充斥着各种各样的力，当今社会的尖端科技更是离不开力学。 我们从海洋流发电VIV驱动的水动力学问题说起。 在传统能源供应日趋紧张，地球环境日益恶化的今天，开发清洁无污染的可再生能源是大势所趋。海洋能是众多可再生能源中的一种，其能量蕴藏丰富，形式多种多样，如潮汐能、波浪能、海流能、温差能等。海洋波浪能是现今世界各国海洋能开发研究的热点与重点，英国、挪威、日本、美国等都在进行波浪能发电装置的试验与示范工作。 涡激振动(vortex-induced vibration,简称VIV)是工程中常见的重要现象。在来流作用下,结构的尾迹中旋涡以一定频率交替脱落,产生周期振荡的升力,导致结构以一定的频率和振幅振动。在一定流速下,旋涡脱落频率接近结构固有频率时,结构会发生共振造成破坏。涡激共振的预报和抑制对工程结构稳定和安全有重要意义。VIV中结构与尾迹相互作用,是个非常复杂的问题。流动具有很强的非线性特征结构的运动使尾迹流动性态与非振动结构的尾迹大不相同。这种流场变化和流固耦合作用的复杂性及规律,目前主要依靠实验研究获得,而通过DNS方法精细刻画这些过程则因为受计算量等的限制遇到很多困难,现有的大部分研究成果局限于中低Re数情况,很难满足实际工程需求。 计算力学的发展与展望。 计算力学是计算机科学、计算数学与力学学科相结合的产物。随着计算机软硬件技术的快速发展,计算力学也得到了迅速发展,成为力学工作者和工程技术人员解决自然科学和工程实践中力学问题的重要手段。数值计算方法最早成员应为有限差分法有限差分法从数学的角度用差分代替微分,将力学中的微分方程转化为代数方程,从而大大拓宽了力学学科的应用范围;有限元法的问世促进了计算力学的发展。有限元法建立了计算模型、离散方法、数值求解和计算机程序实现的统一方法,通过变分原理将原问题的泛函转化成代数方程进行求解;20世纪70年代初出现了边界元法,对于分析某些工程实际问题,边界元法具有其突出的优点。上述三种方法被称为计算力学的三大支柱。除此之外,计算力学还包含了其它一些重要分支,如加权残数法、有限元线法,半解析半数值法等。目前,计算力学的主要研究方向集中在如何建立高效的、有足够精度的计算手段上,特别是解决如何建立这些计算手段的共性问题。在计算力学的发展过程中,从结构的离散化方法、单元列式、控制方程求解、计算结果自动处理到收敛理论都可以建立成为不依赖于结构类型和几何形状的统一方式。计算模型的建立、计算方法的构造和计算软件的开发是计算力学研究中的共性问题。 计算力学的发展方向。计算机科学、计算数学和力学学科的发展推动了计算力学的发展,在新的世纪,计算力学将会在如下领域得到更大的发展。1宏细微观材料本构模型；2复杂运动系统的自动控制；3计算力学软件系统的研究；4复杂系统的计算机仿真。 高性能计算与高性能计算机。 高性能计算概述，高性能计算(HPC) 指通常使用很多处理器（作为单个机器的一部分）或者某一集群中组织的几台计算机（作为单个计算资源操作）的计算系统和环境。有许多类型的HPC 系统，其范围从标准计算机的大型集群，到高度专用的硬件。大多数基于集群的HPC系统使用高性能网络互连，比如那些来自InfiniBand 或Myrinet 的网络互连。基本的网络拓扑和组织可以使用一个简单的总线拓扑，在性能很高的环境中，网状网络系统在主机之间提供较短的潜伏期，所以可改善总体网络性能和传输速率。 高性能计算机指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑，其基本
机械工程前沿讲座课程总结 一、飞秒激光与纳米技术 众所周知，组成物质的分子和原子，每时每刻都在快速地运动，这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火。 通过对飞秒的研究，除了揭示自然科学的奥妙之外，还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件，有着十分广阔的应用前景。根据飞秒激光超短和超强的特点，大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。 飞秒脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源，形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域，并开创了一些全新的研究领域，如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合，使人们可以研究半导体的纳米结构（量子线、量子点和纳米晶体）中的载流子动力学。在生物学方面，人们正在利用飞秒激光技术所提供的差异吸收光谱、泵浦/探测技术，研究光合作用反应中心的传能、转能与电荷分离过程。超短脉冲激光还被应用于信息的传输、处理与存贮方面。 由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。飞秒激光甚至可用于基因疗法，德国科学家用它在老鼠的细胞内进行试验，现已取得显著的成果。美国加州一家公司研制的飞秒激光视力矫正系统，现已完成了2万次手术，为患者带来了福音。有的科学家发现，利用超短脉冲激光能去掉牙的一小块，而不影响周围的物质。一种无痛、且可保护周围健康珐琅质的超短激光牙科术，正在人们的期望中出现。 高功率飞秒激光还可以将大气击穿，从而制造放电通道，实现人工引雷。避免飞机、火箭、发电厂因天然雷击而造成的灾难性破坏。飞秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改变其重要的生物化学特性。在汽车制造和重型设备加工中，利用飞秒激光可以更好地加工发动机喷油嘴。 所以我们相信，随着超短脉冲激光技术的进一步发展以及具有高可靠性的商用飞秒激光器的进一步完善，飞秒激光一定会在更多领域获得更为广泛的应用。
研究生学科前沿理论专题课程的研究式教学探索 一、引言 《教育部关于实施研究生教育创新计划加强研究生创新能力培养进一步提高培养质量的若干意见（教研[2005]1 号）》中提出要“建立研究生科研创新激励机制，营造创新氛围，强化创新意识、创新精神和创新能力的培养”，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》则指出要“促进科研与教学互动、与创新人才培养相结合。充分发挥研究生在科学研究中的作用。” 不过自2006 年以来国务院学位办委托高校进行的多次研究生教育质量调查显示，当前我国研究生教育中存在的最集中、最普遍的问题是研究生的创新能力较差。[1] 作为研究生培养基础环节的课程教学，其教学质量决定着研究生培养的质量和水平，也影响到研究生创新意识、创新能力等的塑造和培养。已有研究表明，我国当前研究生课程前沿性知识缺乏、前沿性课程开设不足已经成为制约课程内容质量的突出问题，也无法满足研究生科研创新的前沿性课程需求。[2] 因此，开设研究生学科前沿理论课程既有助于科研与教学互动，且能促进研究生的科研参与性及提升研究生创新水平和发挥研究生在科研中的作用。 二、开设研究生学科前沿理论专题课程的必要性研究生学科前沿理论专题课程旨在介绍学科研究发展的新动向、最新研
究理论成果和发展趋势及热点问题等，紧跟学科前沿动态，主要以专题形式开展教学。课程最大的特点是前沿性，体现学术上的前端性和创新性，当然，由于是学科最新的或前沿的研究成果，因此这些理论知识不一定都是成熟的，也不一定都是正确的，但也因为是该学科在学术和实践领域中表现出的新动向或是新问题，有很多值得探讨的地方，因此能够开阔研究生的学术视野，也有助于提高研究生的学术鉴别能力，还能培养和提升研究生的科研能力和创新能力，适应现代社会对创新素质人才培养的需要。[3] 但当前高校研究生课程存在教学本科化倾向。这种倾向主要反映在三个方面： 一是课程教学内容相对浅显。“我国研究生课程现状调查与建设研究”课题对我国66 个研究生培养单位的导师、研究生教育负责人、学术型硕士生和博士生的调查显示，我国研究生课程尚不能满足研究生教育的课程精深度需求，课程内容浅显；硕士生课程“本科化”倾向、博士生课程“硕士化”倾向仍较严重。[2] 研究生专业课程与本科课程教学内容存在重复现象，内容陈旧，一定程度上与本科生课程内容没有质的区别，很多报考本校本专业的研究生认为自己在研究生课程阶段收获不大；也存在有教师在授课内容上，未处理好研究生课程与本科课程的衔接关系，课程开设随意性极大的现象。[4 ，5] 二是课程内容前沿性较弱，不能及时反映学科学术前沿成