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為了構(gòu)建科學(xué)實(shí)用的軌道車輛RAMS工程技術(shù)體系,需從實(shí)施RAMS工程需求出發(fā),進(jìn)行背景調(diào)研,分析、歸納、吸收國內(nèi)外文件、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南、報告等文獻(xiàn)和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及要求.根據(jù)列車產(chǎn)品特點(diǎn)開展需求分析,分析列車產(chǎn)品RAMS工作特點(diǎn)及現(xiàn)狀、現(xiàn)有規(guī)范的應(yīng)用情況和存在問題.同時結(jié)合RAMS技術(shù)與管理方面的發(fā)展趨勢,開展列車產(chǎn)品RAMS工程技術(shù)體系的研究工作.軌道車輛RAMS工程技術(shù)體系的研究途徑如圖1所示.按照圖1實(shí)施途徑的要求,可將RAMS工程技術(shù)體系分為RAMS管理、RAMS設(shè)計(jì)分析、RAMS信息和驗(yàn)證確認(rèn)4個模塊,有步驟地實(shí)施和開展.
1.2全壽命周期RAMS工作
在廣泛調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,從軌道車輛產(chǎn)品特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)EN-50126/GB/T21562,經(jīng)過認(rèn)真分析和研究,確定軌道交通列車產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)每個階段需要開展的RAMS工作.
1.3RAMS工程技術(shù)體系框架
軌道車輛RAMS工程技術(shù)體系結(jié)合產(chǎn)品的研制特點(diǎn),考慮全特性、全系統(tǒng)和全過程,按照RAMS管理、RAMS設(shè)計(jì)分析、RAMS信息和驗(yàn)證確認(rèn)等分類進(jìn)行構(gòu)建,軌道車輛RAMS工程技術(shù)體系框架如圖2所示.
1.4建設(shè)實(shí)施
1)組織和隊(duì)伍建設(shè).成立公司級管理組織,成立RAMS技術(shù)專業(yè)化隊(duì)伍,各相關(guān)單位設(shè)置專職RAMS管控人員,對設(shè)計(jì)、工藝和信息等方面技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),形成RAMS工作隊(duì)伍.
2)制度和規(guī)范的制定.建立RAMS管理控制程序,明確RAMS工作流程和各部門RAMS工作中的職責(zé).編制可靠性、維修性和安全性相關(guān)分析的RAMS技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),明確每項(xiàng)工作的方法和標(biāo)準(zhǔn),使每項(xiàng)RAMS工作都有明確責(zé)任人和標(biāo)準(zhǔn)模板.
3)RAMS信息管理平臺構(gòu)建.根據(jù)軌道車輛特點(diǎn),按照RAMS信息的特征開發(fā)的RAMS信息管理、分析和應(yīng)用的數(shù)字化RAMS信息管理平臺.該系統(tǒng)將按照規(guī)定的程序和要求進(jìn)行RAMS信息的收集、傳遞、加工、儲存、更新、維護(hù)和利用,以提高信息工作效益和效率為目的,為全面收集、分析、處理及反饋列車研制與運(yùn)營中的RAMS信息提供必要、快捷的渠道和實(shí)用工具.RAMS信息平臺總體框架和登錄界面分別如圖3和圖4所示.
4)產(chǎn)品項(xiàng)目應(yīng)用和管理.結(jié)合產(chǎn)品項(xiàng)目應(yīng)用RAMS信息平臺、RAMS管理制度和RAMS分析技術(shù)規(guī)范,在實(shí)際產(chǎn)品項(xiàng)目中開展RAMS分析和管理。
2工程應(yīng)用實(shí)例
我們設(shè)計(jì)、實(shí)施的RAMS工程技術(shù)體系在產(chǎn)品項(xiàng)目中應(yīng)用,取得了良好的效果.現(xiàn)結(jié)合某動車組項(xiàng)目,從可靠性分配、故障模式影響分析(FMEA)、安全性分析、故障樹分析、維修性分析和RAMS信息評估等方面對應(yīng)用情況進(jìn)行說明,具體如下.
2.1可靠性分配及FMEA分析
1)可靠性分配.根據(jù)給定的可靠性指標(biāo),結(jié)合各子系統(tǒng)現(xiàn)有的可靠性數(shù)據(jù)信息,采用評分分配方法,通過有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員或?qū)<覍τ绊懣煽啃缘淖钪匾囊蛩剡M(jìn)行打分,并對評分值進(jìn)行綜合分析而獲得各單元產(chǎn)品之間的可靠性相對比值,根據(jù)相對比值對每個子系統(tǒng)分配可靠性指標(biāo),得到動車組子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo).
2)FMEA.按照FMEA規(guī)定的分析方法和程序?qū)?gòu)成產(chǎn)品的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件,或?qū)?gòu)成工藝過程的各工序,或?qū)\(yùn)用維修過程的各種檢查方法、維修措施進(jìn)行了逐一分析.通過分析找出產(chǎn)品所有可能的故障模式,確定每一故障對人員和系統(tǒng)的安全、任務(wù)的完成、系統(tǒng)性能、維修性及維修要求等潛在的影響,并按其影響的嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率,確定其危害性,找出薄弱環(huán)節(jié),以便采取有效的措施消除或減輕這些影響.從而為提高產(chǎn)品可靠性和維修性提供科學(xué)依據(jù),并為維修計(jì)劃、后勤保障分析、試驗(yàn)計(jì)劃的驗(yàn)證及檢查等提供信息.
2.2安全性及故障樹分析
1)隱患識別及分析.利用系統(tǒng)安全性工程方法,識別了動車組的隱患,充分考慮了人員、過程和系統(tǒng)運(yùn)行模式,并完整地記錄了結(jié)果,評估其風(fēng)險,從設(shè)計(jì)、工藝、運(yùn)營和維修等方面進(jìn)行改進(jìn),使風(fēng)險降低到容許風(fēng)險范圍,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險的全面管理和控制.
2)故障樹分析.利用FTA尋找重大或頻發(fā)故障的原因和/或原因組合,即尋找導(dǎo)致故障發(fā)生的所有故障模式,協(xié)助分析人員發(fā)現(xiàn)潛在故障,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)較薄弱環(huán)節(jié),指導(dǎo)故障維修,以便改進(jìn)設(shè)計(jì)或使用和維修方案.例如對故障代碼為25EF的故障進(jìn)行故障樹分析.
2.3維修性分析
為了保持和恢復(fù)產(chǎn)品的固有可靠性和安全性,即按設(shè)備的可靠性狀況,以最少的維修資源消耗,應(yīng)用邏輯決斷方法來確定所需的維修內(nèi)容、類型、間隔期和維修級別,制定預(yù)防性維修大綱,從而達(dá)到優(yōu)化維修的目的.時線分析表可以清晰的表示大量并行作業(yè)之間的時間關(guān)系,如表5記錄牽引系統(tǒng)各保障工作項(xiàng)目的時線分析明細(xì)及人力人員的使用情況。
(1)課時比重偏低,缺乏對新概念、新技術(shù)的介紹;
(2)設(shè)備陳舊,缺乏實(shí)用性實(shí)驗(yàn)的開設(shè);
(3)科研活動參與率低,未形成完善的創(chuàng)新培養(yǎng)體系;因此,在培養(yǎng)體系、課程平臺、教學(xué)模式等方面對車輛工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信類課程進(jìn)行全新的探討,既可以作為對“機(jī)電結(jié)合,特色分流”交叉教學(xué)的補(bǔ)充和深化,也可以通過車輛工程專業(yè)“以點(diǎn)帶面,見賢思齊”,帶動其他專業(yè)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)通信類課程的興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2培養(yǎng)體系的改革
現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信類的課程教學(xué)以車載CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)理論的認(rèn)識為主,實(shí)驗(yàn)教學(xué)則以演示性和驗(yàn)證性內(nèi)容為主。但是,傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)已失去原有的主導(dǎo)地位。針對“以車為本兼顧網(wǎng)絡(luò)”的原則,需要逐步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信類的廣度和深度,鼓勵學(xué)生立足本專業(yè)課程,學(xué)科交叉,勇于探索。通過車輛工程專業(yè)導(dǎo)論和認(rèn)知實(shí)習(xí),重點(diǎn)在于拓寬學(xué)生視野,初步建立學(xué)生對車載網(wǎng)絡(luò)知識體系的感性認(rèn)識。展示本專業(yè)前期積累的各項(xiàng)成果,如飛思卡爾智能小車等,為后續(xù)知識體系交叉學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在驗(yàn)證、鞏固和加深理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,選擇車輛外圍相對獨(dú)立、功能簡單,但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為完整的網(wǎng)絡(luò)通信類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,力求學(xué)生能在課程實(shí)驗(yàn)中能加深對車載網(wǎng)絡(luò)通信理論知識的理解,掌握車載網(wǎng)絡(luò)算法優(yōu)化等方面的基本技能。以課程設(shè)計(jì)、競賽的形式,選擇適當(dāng)?shù)恼n題展開具有實(shí)際工程應(yīng)用的綜合訓(xùn)練。圍繞汽車行業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)過程中具有實(shí)際工程意義的問題進(jìn)行選擇,力求實(shí)現(xiàn)能正常運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)室樣機(jī),提高學(xué)生在車載網(wǎng)絡(luò)通信及優(yōu)化方面的綜合能力。
3課程平臺的改革
圍繞培養(yǎng)體系的三個層次,對車輛工程專業(yè)的課程體系進(jìn)行了創(chuàng)新性規(guī)劃,在專業(yè)基礎(chǔ)課中增設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信類基礎(chǔ)課程,整合優(yōu)化成“大機(jī)械類基礎(chǔ)課程平臺”,并配合車輛工程專業(yè)主干課,適當(dāng)增設(shè)專業(yè)特色選修課,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)方向和車載網(wǎng)絡(luò)通信方向的分流。在先修機(jī)械類、通信類公共課程的基礎(chǔ)上,以學(xué)生的專業(yè)興趣為主要依據(jù),搭建“車載網(wǎng)絡(luò)特色課程平臺”。對原有的課程體系進(jìn)行調(diào)整,既要增設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信類課程,還要兼顧原有機(jī)電類課程的設(shè)置。相互支撐,構(gòu)建車載網(wǎng)絡(luò)特色課程群,通過車輛機(jī)械與電子信息學(xué)科體系的交叉,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型、綜合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
3.1基礎(chǔ)平臺
通過增設(shè)通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)課程,結(jié)合相應(yīng)的課程實(shí)習(xí),將通信網(wǎng)絡(luò)類課程融入到基礎(chǔ)課程平臺中。以主題會議、專家報告等方式向低年級學(xué)生介紹行業(yè)前沿技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)在汽車中具體應(yīng)用,形成直觀的認(rèn)知,增強(qiáng)學(xué)生的興趣。由于總課時的限制,通信網(wǎng)絡(luò)類基礎(chǔ)課程以小課時、重實(shí)踐、多交叉的形式進(jìn)行調(diào)整。由于機(jī)械類課程在車輛工程總課時中占有較大的比重,因此網(wǎng)絡(luò)通信類的課程根據(jù)“不同方向不同要求”的原則進(jìn)行壓縮。在總課時不變的前提下,壓縮課時量,以增設(shè)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信課程。需要注意的是,在總學(xué)時不變的前提條件下,如果不進(jìn)行專業(yè)分流,勢必會造成機(jī)械類課程與電子信息類課程在學(xué)時分配上發(fā)生沖突。面向高年級學(xué)生進(jìn)行專業(yè)分流,形成車輛與通信互為支撐、優(yōu)勢互補(bǔ)的格局。創(chuàng)新性的將部分學(xué)生引導(dǎo)到車載網(wǎng)絡(luò)通信方向,有效緩解機(jī)械與通信類課時沖突的問題。
3.2特色平臺
圍繞新能源汽車、車載網(wǎng)絡(luò)等汽車行業(yè)重點(diǎn)研究方向,設(shè)置課題研究小組,由教授或副教授擔(dān)任負(fù)責(zé)人,配備2-3位中級職稱的教師和實(shí)驗(yàn)室教師,團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)合理,知識體系交叉,階梯分工明確形成結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)。鼓勵不同專業(yè)方向的學(xué)生進(jìn)行自由組合,選擇部分動手能力強(qiáng)的學(xué)生參加科研課題研究,為學(xué)生的科技創(chuàng)新提供支持。創(chuàng)新平臺的課程覆蓋了車輛、機(jī)械、通信等領(lǐng)域,涉及汽車電子、新能源和通信網(wǎng)絡(luò)等多個方向,滿足車輛工程本科專業(yè)學(xué)生的興趣要求。團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)合理,知識體系交叉,階梯分工明確;對部分優(yōu)秀本科生,仿照研究生的培養(yǎng)方式實(shí)行導(dǎo)師指導(dǎo)的培養(yǎng)制度,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室協(xié)助配合研究生完成相應(yīng)的課題研究,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)師負(fù)責(zé)、研究生協(xié)助的雙導(dǎo)師培養(yǎng)制度。
4教學(xué)模式的構(gòu)建
中圖分類號:P624.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
工程基本概況
某大型汽車制造廠總裝車間建設(shè)工程(以下簡稱本工程),位于新疆烏魯木齊市開發(fā)區(qū),總建筑面積約10.86萬平方米,上部主體采用鋼結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),樁型為鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力管樁,建成后將用于某知名汽車廠商總裝生產(chǎn)線專用車間,承擔(dān)汽車裝配、焊接及總成等任務(wù)。本工程由某建設(shè)集團(tuán)第七工程處承建,施工現(xiàn)場長1200米,寬700米,占地面積約84萬平方米,包括工程本身占地面積12.37萬平方米,現(xiàn)場辦公、生產(chǎn)及生活設(shè)施等臨建占地面積0.73萬平方米,各區(qū)之間分區(qū)圍墻約3930延米。本工程2011年6月21日開工建設(shè),預(yù)計(jì)于2013年7月30日完成并交付使用。
事故概況
2011年8月11日13點(diǎn)37分左右,新疆烏魯木齊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),某建設(shè)集團(tuán)第七工程處某大型汽車制造廠總裝車間建設(shè)工地突起大風(fēng),風(fēng)力約11級,瞬時最大風(fēng)力達(dá)到13級,持續(xù)時間約11分鐘,致使現(xiàn)場生產(chǎn)及生活附屬用房、圍墻、臨時供電線路等臨建設(shè)施倒塌、損壞嚴(yán)重,機(jī)械設(shè)備、施工材料不同程度受損,三人輕微傷,釀成重大質(zhì)量安全事故。
事故造成的損失
本次事故發(fā)生約2小時后,現(xiàn)場立即組織由當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門、質(zhì)檢及安檢部門、建設(shè)、承建、管理、監(jiān)理等單位參加的事故調(diào)查組展開調(diào)查。經(jīng)調(diào)查組初步調(diào)查,本次事故共造成現(xiàn)場臨建房屋倒塌1棟31間約500平方米,材料倉庫1棟19間約300平方米,圍墻倒塌約396延米,供電線路損壞1200米,損失或損壞材料約3.9噸,損傷或損壞已進(jìn)場施工機(jī)械11臺套。萬幸的是,事發(fā)時處于當(dāng)?shù)匚绮蜁r間,大批人員因返回烏魯木齊市區(qū)用餐尚未進(jìn)場,除造成3名值班人員輕微傷外,未造成人員更大傷亡。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì),本次事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失折合人民幣約56.65萬元,3人輕微傷,工期延誤約31天。
四.事故發(fā)生原因初步分析。
經(jīng)現(xiàn)場事故調(diào)查組初步分析,造成本次事故原因如下:
本次大風(fēng)超出當(dāng)?shù)卣庀蠓秶?。?jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料記載及統(tǒng)計(jì),一般情況下,烏魯木齊開發(fā)區(qū)一帶發(fā)生11級以上大風(fēng)的概率相當(dāng)?shù)停敬未箫L(fēng)偶發(fā)因素較大,嚴(yán)重超出預(yù)期,特別是瞬間風(fēng)力達(dá)到了13級,更是當(dāng)?shù)財(cái)?shù)十年來未遇,這是本次事故發(fā)生的客觀原因;參建單位經(jīng)驗(yàn)不足,思想上沒有引起足夠的重視。設(shè)計(jì)原因?,F(xiàn)場查看設(shè)計(jì)圖紙發(fā)現(xiàn),所損壞的建筑物,設(shè)計(jì)由承建單位承擔(dān),圖紙粗糙,簽字蓋章不全,很多構(gòu)造節(jié)點(diǎn)基本都是按照內(nèi)地標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),完全沒有結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r,這是造成本次事故的重要原因之一,具體內(nèi)容有:①基礎(chǔ)埋深淺。②鋼柱斷面過小且柱距較大。③節(jié)點(diǎn)連接計(jì)算有誤。④現(xiàn)場建筑物總體布局不當(dāng)。
承建單位現(xiàn)場管理原因。主要包括:
①事故發(fā)生于工程建設(shè)早期,人員正在陸續(xù)進(jìn)場,特別是一些主要的管理人員尚未完全到位,質(zhì)量、安全管理體系尚未建立健全,各項(xiàng)作業(yè)制度、工作流程、驗(yàn)收程序等尚未成型,大多數(shù)時候作業(yè)處于失控狀態(tài);加上從思想上沒有充分重視,管理上的漏洞相當(dāng)多;②選擇分包單位不當(dāng)。③工期安排嚴(yán)重不合理。④總包單位對分包單位沒有盡到管理責(zé)任。
五.與本次事故相關(guān)的資料等(附照片,其他見附件)
六.事故發(fā)生后采取的措施。
①建設(shè)單位、監(jiān)理單位立即發(fā)出停工令,要求停止現(xiàn)場一切作業(yè);②立即按照規(guī)定向當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門報告;③立即采取措施,搶救人員,搶救設(shè)備物資材料。④按照規(guī)定,立即組成事故調(diào)查組,開展調(diào)查工作,調(diào)查損失情況,分析原因,查找責(zé)任,制定整改措施。
七.處理本次事故的依據(jù)
①本次事故的實(shí)況資料,包括時間、地點(diǎn)、部位、過程、事故后續(xù)發(fā)展情況、人員傷亡情況、經(jīng)濟(jì)損失情況、工期延誤情況等;②有關(guān)的合同及合同文件,主要包括施工總包合同、分包合同、材料采購供應(yīng)合同、監(jiān)理合同及其補(bǔ)充約定等;③有關(guān)的技術(shù)文件和資料,包括圖紙、技術(shù)文件、檔案、施工記錄、監(jiān)理記錄、材料證明文件、實(shí)驗(yàn)報告、驗(yàn)收記錄、事故發(fā)生后的觀測記錄等;④與本次事故有關(guān)的法律法規(guī)、部門規(guī)章、規(guī)范規(guī)程等。
八.事故處理方案
①委托有資質(zhì)的單位對事發(fā)后所有受損建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行鑒定,根據(jù)鑒定結(jié)果,確定事故中倒塌部分按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)重建,事故受損部分中約210平方米房屋、190延米圍墻不能加固也應(yīng)推倒重建,受損部分約270平方米房屋、97延米圍墻加固后可以投入使用;
②指令承建單位必須委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位承擔(dān)并完成受損建筑物、構(gòu)筑物重建、修補(bǔ)、加固等設(shè)計(jì)工作,并應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)靥厥馇闆r;
③指令承建單位廢除臨建建設(shè)的分包合同,由自身施工隊(duì)伍或者委托有資質(zhì)的施工隊(duì)伍承建并完成重建、受損建筑物、構(gòu)筑物的處理工作;
④指令監(jiān)理單位,認(rèn)真履行監(jiān)理責(zé)任,嚴(yán)格審查分包單位,嚴(yán)格審查作業(yè)文件,嚴(yán)格控制施工工程,嚴(yán)格履行驗(yàn)收手續(xù),確保工程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);
⑤指令建設(shè)單位,重新計(jì)算并核定建設(shè)工期,對不合理要求進(jìn)行修改,必須確保合理施工工期,不得隨意壓縮;
⑥指令各參建單位結(jié)合自身實(shí)際,各自寫出本次事故報告,認(rèn)真分析自身原因,查找管理漏洞,接受教訓(xùn),避免類似事件再次發(fā)生;
九.對處理結(jié)果的檢查鑒定的驗(yàn)收
2012年9月8日,建設(shè)單位和監(jiān)理單位下達(dá)復(fù)工令,各參建單位接到處理報告后,歷時約45天左右,完成部署的各項(xiàng)工作,現(xiàn)場恢復(fù)正常施工狀態(tài),本次質(zhì)量安全事故處理結(jié)束。在整個處理過程中,承建單位管理體系到位,必要的人員及設(shè)備到位,作業(yè)措施合理有序。監(jiān)理單位嚴(yán)格履行職責(zé)。經(jīng)各單位共同按照國家標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收,整個工程達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),滿足使用要求,可以投入使用。
十.本次事故處理結(jié)論
經(jīng)調(diào)查組研究后一致認(rèn)為,本次事故屬于嚴(yán)重質(zhì)量安全事故,事故中既有客觀原因,也有主觀原因,但主觀原因是主要的。作為建設(shè)單位,給定的工期過于緊湊不合理,負(fù)有一定管理責(zé)任;作為監(jiān)理單位,建設(shè)過程中存在嚴(yán)重的監(jiān)理不到位情況,特別是對分包單位的審查沒有盡到應(yīng)有的責(zé)任,負(fù)有監(jiān)理責(zé)任;作為承建單位,質(zhì)量安全管理體系嚴(yán)重不健全,施工現(xiàn)場管理嚴(yán)重不到位,特別是違規(guī)選定分包單位且疏于對分包的正常管理、監(jiān)督和指導(dǎo),致使現(xiàn)場失控,釀成事故,是本次事故的主要責(zé)任單位。
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)日益呈現(xiàn)出其“實(shí)踐、應(yīng)用、綜合和創(chuàng)新”的特點(diǎn),迫切需要在研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、營銷和管理工作中能使研究工作深化、生產(chǎn)工藝水平和營銷管理水平提高的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
相關(guān)資料顯示,2010年我國高校毛入學(xué)率達(dá)26.5%,高等教育已從精英教育轉(zhuǎn)向大眾化教育。伴隨著我國高等教育體制改革的不斷深入,高等教育的發(fā)展呈現(xiàn)出重組、合并與中心定位,辦學(xué)形式多規(guī)格、多層次、多樣化,學(xué)校的辦學(xué)個性和特色也逐漸突顯。為適應(yīng)社會對人才提出的新要求,應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)運(yùn)而生。
一、當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀
(一)西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)
高度重視應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng),是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)。發(fā)達(dá)國家根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要,在20世紀(jì)50-60年代大力發(fā)展高等職業(yè)技術(shù)教育,在20世紀(jì)70-80年代開始發(fā)展應(yīng)用型本科教育,提高了高等教育大眾化和普及化的進(jìn)程,為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展輸送了大量人才。
在應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面,德國是一個成功的典范。德國應(yīng)用科學(xué)大學(xué)是德國高等教育體系中一個重要的組成部分。開始于20世紀(jì)60年代,經(jīng)過50多年的發(fā)展已經(jīng)形成了從辦學(xué)理念、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及課程設(shè)置都比較成熟的培養(yǎng)體系。德國約有2/3的工程師畢業(yè)于應(yīng)用科學(xué)大學(xué),是名符其實(shí)的工程師搖籃。其培養(yǎng)目標(biāo)一個重要的特點(diǎn)是掌握科學(xué)的方法,擅長動手解決實(shí)際問題的工程技術(shù)專業(yè)人才。為保證這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),學(xué)校采用“3+1”的教學(xué)模式,其中一個學(xué)年的實(shí)習(xí)期是保證其教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。其課程設(shè)置、教學(xué)模式完全面向職業(yè)和實(shí)踐,從實(shí)際效果出發(fā),企業(yè)需要什么,學(xué)校就教什么。學(xué)校和企業(yè)相互依存,學(xué)校負(fù)責(zé)理論教學(xué),企業(yè)負(fù)責(zé)實(shí)踐教學(xué),教學(xué)內(nèi)容主要來自企業(yè),強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性與實(shí)用性。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要經(jīng)常去企業(yè)參觀、考察,了解企業(yè)的工作狀況及實(shí)際工作程序。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占總課時的2/3,學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題來自企業(yè)的需求,并在企業(yè)中完成。
美國大學(xué)和技術(shù)學(xué)院中存在本科層次的技術(shù)教育。技術(shù)教育學(xué)士學(xué)位教學(xué)計(jì)劃旨在培養(yǎng)技術(shù)師。技術(shù)師具有較強(qiáng)的甚至比工程師更強(qiáng)的能力,對操作、程序和規(guī)劃都有詳細(xì)的了解,在把工程師設(shè)計(jì)的裝置和系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際產(chǎn)品的過程中,起著解決整個工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)核心問題的作用。英國、法國、日本等西方發(fā)達(dá)國家也非常注重應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)。
(二)當(dāng)前我國應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國許多工科院校所培養(yǎng)的工程人才尚不能按照自身?xiàng)l件和社會需求準(zhǔn)確、客觀地定位,在學(xué)校類型和辦學(xué)層次上追求“高、大、全”。按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、后勁足”精英教育階段的培養(yǎng)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課程安排,重點(diǎn)培養(yǎng)人才的學(xué)術(shù)性,而不太注重其應(yīng)用性,人才培養(yǎng)模式單一,創(chuàng)新能力不足。這一方面造成企業(yè)難以招到所需求的能解決生產(chǎn)中實(shí)際問題的人才,另一方面大量大學(xué)生就業(yè)困難。
為適應(yīng)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,教育部在全國部分工科院校試點(diǎn)實(shí)行“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,旨在培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng),適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。許多高等院校開始了應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐。山東理工大學(xué)提出了應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,該模式提出了構(gòu)建“知識面寬、綜合性強(qiáng)、選擇性大、課程模塊化、短學(xué)程化、主輔結(jié)合”的應(yīng)用型創(chuàng)新人才知識培養(yǎng)體系,構(gòu)建以“明事理、有教養(yǎng)、會干事”為目標(biāo)綜合素質(zhì)拓展體系,構(gòu)建以實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺、課外科技創(chuàng)新和社會實(shí)踐培養(yǎng)計(jì)劃為載體的實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。寧波大學(xué)提出了“平臺+模塊”的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式,在改模式的課程結(jié)構(gòu)體系中,必修課由公共基礎(chǔ)平臺、學(xué)科平臺、專業(yè)基礎(chǔ)平臺構(gòu)成,選修課由多個相互獨(dú)立、知識整體的專業(yè)方向模塊組成。這些在人才培養(yǎng)模式方面的改革與研究為我國工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行有益的開拓與探索,必將是今后高校培養(yǎng)工程技術(shù)人才的新方向。
二、應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)是鐵路與城市軌道交通高速發(fā)展對車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求
資料顯示,至2010年底,全國鐵路運(yùn)營里程達(dá)到9.1萬公里,里程長度位居世界第二,預(yù)計(jì)到2011年底,全國鐵路運(yùn)營里程將達(dá)9.9萬公里,其中高速鐵路運(yùn)營里程將達(dá)到1.3萬公里。隨著京滬、武廣開通運(yùn)行時速350km/h的高速列車,我國高速鐵路運(yùn)行速度已開始走在世界的前列。同時,至2010年10月,全國已有北京、上海等12個城市的軌道交通投入運(yùn)營,運(yùn)營里程達(dá)到1270公里,預(yù)計(jì)到2015年前后,中國城市軌道交通線路將達(dá)到87條,運(yùn)營里程將超過2500公里。
鐵路與城市軌道交通的高速發(fā)展,可以預(yù)見。在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)將迎來我國鐵路與城市軌道交通設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)用與維修的需求高峰,也必將帶來對車輛工程專業(yè)應(yīng)用型人才的需求。高速鐵路與城市軌道交通車輛與傳統(tǒng)鐵道機(jī)車車輛相比較,大量采用新材料、新技術(shù)新裝備,這對運(yùn)行管理人才提出了更高的要求。而以往車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式顯然難以滿足。因此,開展車輛工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索具有強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)性和緊迫性。
三、車輛工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)踐與探索
(一)構(gòu)建“寬平臺、模塊化、多類型、多方向”車輛工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系
應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求學(xué)生掌握堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)、系統(tǒng)的專門知識,具有一定的生產(chǎn)實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)方面的知識和技能并具備較強(qiáng)的工程意識、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。鐵路與城市軌道交通的高速發(fā)展對車輛工程專業(yè)的技術(shù)人員的素質(zhì)和技術(shù)應(yīng)用能力提出了更高的要求,因此課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容必須反映出鐵路和城市軌道交通內(nèi)涵的多樣化和技術(shù)發(fā)展的要求。在畢業(yè)生就業(yè)市場分析的基礎(chǔ)上,車輛工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要從事鐵路機(jī)車、車輛、城市軌道交通車輛的制造、維修及運(yùn)行管理三個方向。因此,在課程體系的設(shè)置上,改變了傳統(tǒng)課程體系設(shè)置模式。采用“3+1”的教學(xué)計(jì)劃模式,理論教學(xué)分成三個大的模塊:公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課,并根據(jù)不同的專業(yè)方向在專業(yè)課程的設(shè)置上設(shè)置相應(yīng)的限選課程。把專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)貫穿教學(xué)過程的始終,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在每門學(xué)科基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程中都安排1~2周集中實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力。通過現(xiàn)場教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)、案例式教學(xué)等教學(xué)方式,使學(xué)生對所教內(nèi)容有完全的了解和真正的認(rèn)識,促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)的理論與實(shí)踐緊密地結(jié)合起來,以理論指導(dǎo)實(shí)踐,以實(shí)踐鞏固理論。構(gòu)建基于“寬平臺、模塊化、多類型、多方向”的課程體系。
(二)改革考核方式與人才評價體系
考試機(jī)制是建立在教育機(jī)制體系基礎(chǔ)上的一種促進(jìn)和發(fā)展教育的手段,主要作用于檢查教學(xué)效果,同時對教師的教與學(xué)生的學(xué)予以客觀評價,起到一種激勵和競爭作用。以往本科生主干專業(yè)課程一般都采用閉卷考核方式,閉卷考試以考察學(xué)生的理論知識為主,強(qiáng)調(diào)記憶、理解能力。而應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個顯著特點(diǎn)是注重學(xué)生專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。因此在主干專業(yè)課程的考核中,改變了以往以閉卷考核為主的考核形式,采取了以專題論文、實(shí)際操作考核和筆試考核三種考核方式相結(jié)合的形式。在實(shí)際操作項(xiàng)目考核中,教師針對所任教的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制定出相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn),由學(xué)生隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行考核,強(qiáng)化學(xué)生對專業(yè)技能的掌握。在專題論文攢寫中,任課教師根據(jù)課程的教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)科的發(fā)展趨勢,擬定了論文題目,也可以由學(xué)生根據(jù)自己的某一專題的理解與研究自主選題,通過資料的查閱,學(xué)生之間、師生之間的相互討論,獨(dú)立完成專題論文,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神。在筆試考核中,采取閉、開卷相結(jié)合考核的形式,重點(diǎn)考核學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識,分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。
當(dāng)今社會不僅要求學(xué)生有出色的個人能力,還要求學(xué)生能夠融入團(tuán)隊(duì),積極參與團(tuán)隊(duì)建設(shè),能夠與團(tuán)隊(duì)成員分工協(xié)作,具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。因此在學(xué)生的考評體系中還應(yīng)考察學(xué)生能否建立一致團(tuán)隊(duì)目標(biāo),能否協(xié)同合作相互信任,是否積極參與社團(tuán)活動及是否具有良好的社會責(zé)任感。
(三)探索校企聯(lián)合培養(yǎng)人才的新模式
企校合作教育是學(xué)校與企業(yè)雙方共同參與人才培養(yǎng)過程,以培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)、綜合能力和就業(yè)競爭力重點(diǎn),利用學(xué)校和企業(yè)兩種不同的教育環(huán)境和教育資源,以課堂教學(xué)與學(xué)生參加實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合,來培養(yǎng)適合不同用人單位需求的應(yīng)用型人才模式。
因此學(xué)校要加強(qiáng)與現(xiàn)場用人單位的聯(lián)系,采用“訂單式”培養(yǎng)模式,為企業(yè)量身培養(yǎng)符合企業(yè)發(fā)展要求的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。2011年5月我校與南昌軌道交通有限公司簽訂聯(lián)合培養(yǎng)車輛工程專業(yè)應(yīng)用型人才協(xié)議。同時聘請現(xiàn)場工程技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師,在實(shí)踐教學(xué)中聘請現(xiàn)場有經(jīng)驗(yàn)的技師作為實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師。
參考文獻(xiàn):
[1] 林健.工程師的分類與工程人才培養(yǎng)[M].清華大學(xué)教育研究,2010(2).
中圖分類號:G40 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)53-0046-02
隨著我國高等教育的跨越式發(fā)展,不僅本科招生規(guī)模迅速擴(kuò)大,研究生的招生規(guī)模也有了巨大的增長。另外,由于國家行政體制的改革,很多部委院校劃歸地方管理,行業(yè)人才培養(yǎng)屬性逐漸減弱。培養(yǎng)什么樣的人成為這些院校乃至我國高等教育所面臨的新課題。研究生教育是高等教育中精英教育的重要部分,承擔(dān)著我國未來高級人才的培養(yǎng)重任。碩士研究生數(shù)量多、學(xué)科門類涵蓋面廣,怎樣結(jié)合院校的歷史、特色和社會需求設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)是當(dāng)務(wù)之急。
研究生培養(yǎng)方案是完成培養(yǎng)目標(biāo)的具體操作規(guī)程,其中課程體系或課程設(shè)置是提高研究生研究能力與實(shí)踐能力的關(guān)鍵。本文將結(jié)合工程教育的理念對培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置進(jìn)行梳理與優(yōu)化,貫徹培養(yǎng)目標(biāo)拉動的思想,提高培養(yǎng)質(zhì)量。
一、背景
碩士研究生的培養(yǎng)其本質(zhì)是科研能力、產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力的培養(yǎng),其導(dǎo)師的科研能力、視野往往決定了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。這些院校的大多導(dǎo)師的科研來自于原院校所屬的行業(yè)企業(yè),因此有必要在研究生的培養(yǎng)中進(jìn)一步強(qiáng)化行業(yè)特色,這樣就決定了培養(yǎng)目標(biāo)中行業(yè)人才培養(yǎng)成為主要目標(biāo)之一。目前研究生培養(yǎng)模式還存在很多問題,歸納起來如下:(1)課程設(shè)置不合理,教學(xué)形式與教學(xué)方法與本科雷同;(2)科研訓(xùn)練不足,導(dǎo)師指導(dǎo)不夠;(3)培養(yǎng)目標(biāo)上,重學(xué)術(shù)性人才培養(yǎng),忽視應(yīng)用型人才培養(yǎng);(4)培養(yǎng)過程重視“共性”而忽視“個性”;(5)培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)過程不統(tǒng)一,與社會發(fā)展需求脫節(jié)。
二、研究生工程教育的本質(zhì)與體系
研究生工學(xué)教育的目標(biāo)定位是培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才,以知識傳承和培養(yǎng)研究生的知識發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力為目標(biāo),以開展學(xué)術(shù)研究為主要特征;研究生工程教育的目標(biāo)定位是培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才,以提高解決工程問題和技術(shù)創(chuàng)新能力為目標(biāo),以對接職業(yè)發(fā)展為主要特征。原部委所屬院校的研究生培養(yǎng)目標(biāo)大多為應(yīng)用型人才,因此引進(jìn)工程教育理念優(yōu)化研究生的培養(yǎng)方案是必要的。不同的目標(biāo)定位,必然需要不同的培養(yǎng)模式與之相適應(yīng),在課程內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)手段等教育資源組織和運(yùn)行方式上都應(yīng)有明顯的區(qū)別。因此,急需擺脫完全學(xué)術(shù)型觀念和框架的束縛,建立起相對獨(dú)立的研究生工程教育培養(yǎng)模式來支撐和保障目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。研究生工程教育體系的基本框架:研究生工程教育體系從結(jié)構(gòu)上分,應(yīng)包括教育的層次結(jié)構(gòu)和學(xué)科結(jié)構(gòu)。從層次結(jié)構(gòu)上看,研究生工程教育有碩士和博士兩級,目前主要針對碩士層次的研究生培養(yǎng)。
三、研究生工程教育培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)與課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.研究生工程教育培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研究生個體課程體系設(shè)計(jì)是以高質(zhì)量的創(chuàng)新能力、實(shí)用的工程能力為目標(biāo)的,創(chuàng)新的知識結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的有力保證。如圖1所示為工程型人才知識結(jié)構(gòu)框圖,此圖呈寶塔形狀,塔基為寬厚堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識和廣博寬泛的相關(guān)知識構(gòu)成;塔身由深入穩(wěn)固的專業(yè)知識構(gòu)成;塔尖由系統(tǒng)而精深的專業(yè)知識構(gòu)成;各知識結(jié)構(gòu)之間充滿了綜合性方法論知識、實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證方法知識和工程實(shí)踐知識,使各知識模塊之間有機(jī)的聯(lián)系起來,形成濃重的工程創(chuàng)新氛圍。
2.研究生工程教育培養(yǎng)的課程設(shè)置。高層次工程人才的培養(yǎng)主要通過課程體系來實(shí)施。根據(jù)工程人才的能力和素質(zhì)特征,課程體系的建立應(yīng)運(yùn)用CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作)的課程設(shè)計(jì)方法,涵蓋三方面的內(nèi)容:一是理論層面的知識體系,包括未來工程師個體必須掌握的基礎(chǔ)科學(xué)、核心工程基礎(chǔ)和高級工程基礎(chǔ)等知識;二是實(shí)踐層面的能力體系,包括未來工程師個體必須具備的工程推理與問題解決技能、實(shí)驗(yàn)與知識發(fā)現(xiàn)技能、系統(tǒng)思維能力等;三是人際交往技能體系,包括團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力、外語交際能力,以及在企業(yè)與社會環(huán)境中,兼顧各方利益和尊重生態(tài)規(guī)律,構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作土程產(chǎn)品/系統(tǒng)的能力。
基于圖1所示的知識結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的碩士研究生課程包括:學(xué)位課、選修課、必修課程和補(bǔ)修課程。為了更好地達(dá)成頂層工程實(shí)踐能力,在課程設(shè)置的各個層級中設(shè)置了與行業(yè)相關(guān)的課程,也可以稱之為專業(yè)特色課程。①學(xué)位課分為公共基礎(chǔ)課及學(xué)科基礎(chǔ)課,是為達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求,保證研究生培養(yǎng)質(zhì)量而必須學(xué)習(xí)的課程。同時增加了行業(yè)通識知識課程,使之對行業(yè)中所涉及的基本知識有所了解。②選修課是為解決實(shí)際問題、完善知識結(jié)構(gòu)或加深某方面知識而開設(shè)的課程。選修課應(yīng)以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向,以職業(yè)需求為目標(biāo),以綜合素養(yǎng)和應(yīng)用知識與能力的提高為核心,與專業(yè)任職資格掛鉤。重視理論性與應(yīng)用性課程的有機(jī)結(jié)合,突出案例分析和實(shí)踐研究,注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的意識和能力。在此增加了行業(yè)的前沿知識課和行業(yè)工程知識課,這一部分大多要結(jié)合研究生的研究、設(shè)計(jì)或工程項(xiàng)目開發(fā)、未來工作取向以及社會人才需求狀況等在導(dǎo)師的指導(dǎo)下選定。③實(shí)踐環(huán)節(jié)中案例科研、工程實(shí)踐以及行業(yè)企業(yè)的工程實(shí)踐列為必修環(huán)節(jié),貫徹“實(shí)踐、認(rèn)識、再實(shí)踐、在認(rèn)識”的認(rèn)識論,加快學(xué)生從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的速度,提高認(rèn)知水平和知識運(yùn)用能力。④補(bǔ)修與增修,對于跨一級學(xué)科考入或同等學(xué)力考入本專業(yè)的碩士研究生以及跨范疇選擇課題的研究生,一般應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下確定1~3門本學(xué)科內(nèi)外的課程作為補(bǔ)修或增補(bǔ)課程,并進(jìn)行考試或考核。⑤論文階段,要求最終成果不僅限于研究論文,而是增加工程設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目開發(fā)報告等。不論是論文還是報告都必須來源于實(shí)踐,最好來自于企業(yè)乃至所在行業(yè)的企業(yè)。
3.培養(yǎng)目標(biāo)牽引下的課程設(shè)置。當(dāng)某個體研究生的個性化培養(yǎng)目標(biāo)確定之后,就要按照工程教育的理念為其選定各層面的課程,即明確哪一門課程、哪一個章節(jié)、哪一個知識點(diǎn)能夠解決未來研究或工程中的哪個問題,使之充分保證目標(biāo)的達(dá)成。以大連交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科研究生培養(yǎng)中的兩個研究方向研究生為例:①計(jì)算流體動力學(xué)數(shù)值仿真研究方向,主要針對工程領(lǐng)域中的流體流動、傳熱等問題,以數(shù)值計(jì)算和仿真為主要手段,開展大規(guī)模計(jì)算工程軟件的工程應(yīng)用問題的研究。近年緊密與我國高鐵的建設(shè)相聯(lián)系,研究解決動車運(yùn)行各種工況下的空氣動力學(xué)問題,培養(yǎng)的研究生大部分就業(yè)于南北車集團(tuán)的所屬企業(yè)。課程配置時在學(xué)位課程模塊中除選定其他學(xué)科基礎(chǔ)課外,再選定《流體力學(xué)》、《現(xiàn)代軌道車輛》兩門專業(yè)相關(guān)、行業(yè)相關(guān)課程;在選修課模塊中選定《計(jì)算流體動力學(xué)軟件應(yīng)用》、《機(jī)車車輛高等流體動力學(xué)》、《車輛工程》等具有較強(qiáng)行業(yè)特色的課程;研究生論文的研究內(nèi)容都取自南北車下屬企業(yè)的生產(chǎn)企業(yè),這樣既解決了企業(yè)的實(shí)際工程問題,也鍛煉了研究生的解決工程問題的能力,同時也為研究生的就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。②工業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究方向,主要面向汽車制造、機(jī)車車輛制造領(lǐng)域研究、開發(fā)設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用系統(tǒng),在應(yīng)用工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)理論、控制理論、計(jì)算機(jī)控制方法的研究。其特點(diǎn)為理論聯(lián)系實(shí)際,立足應(yīng)用。在進(jìn)行課程配置時在學(xué)位課程模塊中選定《車輛工程》或《現(xiàn)代軌道車輛》行業(yè)相關(guān)課程;在選修課模塊中選定《車輛現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造技術(shù)》、《機(jī)器人技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等具有較強(qiáng)行業(yè)特色的課程;研究生論文的研究內(nèi)容都取自南北車下屬企業(yè)的生產(chǎn)企業(yè),如動車車輛轉(zhuǎn)向機(jī)焊接、車體的焊接、地鐵及城軌車輛的焊接等工程項(xiàng)目,在為企業(yè)解決實(shí)際工程問題的同時,也使研究生知道了學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)的意義,掌握了解決車輛制造過程中焊接自動化的工程問題的知識與技能,為機(jī)電專業(yè)方向的研究生就業(yè)開辟了一條新路。
四、展望
在過去多年的研究生培養(yǎng)實(shí)踐中,學(xué)校和導(dǎo)師都不斷地對工程型研究生培養(yǎng)問題進(jìn)行探索與研究,也總結(jié)出很多經(jīng)驗(yàn),制定了一些切實(shí)的培養(yǎng)方案,但在培養(yǎng)的過程中大多都按照學(xué)術(shù)性研究生的培養(yǎng)方案進(jìn)行,缺乏系統(tǒng)的基于工程教育理念的培養(yǎng)方案。本文所述內(nèi)容也是我們在培養(yǎng)研究生方面的一些思考和初步實(shí)踐的總結(jié),尚缺乏深入的理論研究和系統(tǒng)論述。今后要進(jìn)一步研究工程教育在研究生培養(yǎng)中的理論意義,并構(gòu)建系統(tǒng)的培養(yǎng)規(guī)程,特別要注重下列幾方面具體問題的研究與落實(shí):第一,大力構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟體系,為研究生培養(yǎng)提供工程實(shí)踐的條件與機(jī)會;第二,推動與職業(yè)任職資格及國際研究生工程教育發(fā)展趨勢的對接;第三,積極營造崇尚工程文化的氛圍,提高公眾、社會及學(xué)校對工程人才和工程教育的認(rèn)識;第四,主動培育研究生工程教育的師資隊(duì)伍,適應(yīng)未來工程人才培養(yǎng)要求。
參考文獻(xiàn):
[1]劉建樹.淺談研究生工程教育體系的構(gòu)建[J].紡織教育,2012,(2):43-46.
中圖分類號:G461-4
1.引言
實(shí)踐教學(xué)是車輛專業(yè)教學(xué)過程中的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)[1]。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基本操作技能、研究創(chuàng)新能力與創(chuàng)業(yè)意識,對推進(jìn)素質(zhì)教育,深化教學(xué)改革,貫徹落實(shí)南華大學(xué)(以下簡稱“我?!保耙换龑?shí)”“一路三建”的辦學(xué)思路,有著特別重要的意義。實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)教學(xué)和設(shè)計(jì)教學(xué)[2]。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是車輛工程R到萄У鬧匾組成部分和主要教學(xué)環(huán)節(jié),包括獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程和理論課程內(nèi)安排的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。其基本任務(wù)是:對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練,驗(yàn)證和鞏固理論知識,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動手、分析和獨(dú)立工作的能力,主動研究的探索創(chuàng)新精神。
根據(jù)汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)大綱的要求,我校車輛工程系開設(shè)59項(xiàng)實(shí)驗(yàn),建立7個實(shí)驗(yàn)室。在滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時,使車輛實(shí)驗(yàn)室具備高水平裝置研發(fā)和改造的能力,為車輛專業(yè)教師科研工作提供支撐,能指導(dǎo)研究生實(shí)驗(yàn)工作,使其成為組織本科生參加各類專業(yè)競賽。
3.實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)
實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行, 帶著問題、帶著任務(wù)、帶著課題進(jìn)行實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要包括:
(1)認(rèn)識實(shí)習(xí):通過對典型的汽車相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)或單位的參觀,學(xué)生對車輛專業(yè)涉及的設(shè)計(jì)、制造、營銷等環(huán)節(jié)有一個全面認(rèn)識,初步樹立工程觀念,為后續(xù)課程的教學(xué)創(chuàng)造條件。
(2)生產(chǎn)實(shí)習(xí):主要以工人身份頂崗或跟班勞動的形式進(jìn)行。培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力,使學(xué)生初步掌握本專業(yè)的主要生產(chǎn)技能。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)可以加深學(xué)生對汽車專業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所處地位和作用的認(rèn)識,鞏固專業(yè)思想,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
(3)畢業(yè)實(shí)習(xí):將學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)與就業(yè)和創(chuàng)業(yè)結(jié)合,老師與企業(yè)共同商定滿足企業(yè)需求的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案,邀請企業(yè)帶著畢業(yè)設(shè)計(jì)方案來學(xué)校招聘,學(xué)生以工程技術(shù)人員身份頂崗或跟班勞動的形式進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生深入實(shí)際,綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)理論知識和生產(chǎn)技能,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力及生產(chǎn)的組織管理能力,并在工作中結(jié)合自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題(論文)收集各種資料。
4.設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要包括課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)選題要求符合車輛專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),滿足教學(xué)基本要求,圍繞本學(xué)科和專業(yè),提倡選擇與當(dāng)前車輛專業(yè)發(fā)展方向結(jié)合,具有一定實(shí)用價值的課題;選題應(yīng)能夠使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)車輛專業(yè)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能,獲得較全面的訓(xùn)練,通過設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),使得理論認(rèn)識深化,知識領(lǐng)域擴(kuò)展,專業(yè)技能延伸,鍛煉分析問題和解決問題的能力,提高綜合素質(zhì)。
設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)行指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)制,每個指導(dǎo)教師應(yīng)對整個設(shè)計(jì)階段的教學(xué)活動全面負(fù)責(zé)。指導(dǎo)教師應(yīng)具備中級或中級以上專業(yè)技術(shù)職務(wù),有整車或汽車零部件實(shí)際設(shè)計(jì)、研究或制造工作的經(jīng)驗(yàn),具有與課題相關(guān)范圍內(nèi)較全面的知識,教風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、責(zé)任心強(qiáng),能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,既培養(yǎng)學(xué)生又能出科研成果。
教研室做好指導(dǎo)教師、學(xué)生的思想動員工作,由指導(dǎo)教師向?qū)W生下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書,公布設(shè)計(jì)工作要求、質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)管理規(guī)定。設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)束后,教研室組織學(xué)生按時按質(zhì)將完成論文或設(shè)計(jì)說明、計(jì)算資料、圖紙、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、報告等,組織相關(guān)教師集體評閱,開展答辯工作,按照學(xué)校指定設(shè)計(jì)答辯評分參考標(biāo)準(zhǔn)公正評分。
5.總結(jié)
通過實(shí)踐教學(xué)模式的探索,加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)的規(guī)范管理,實(shí)現(xiàn)了車輛專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)了車輛學(xué)生專業(yè)基本操作技能、研究創(chuàng)新能力與創(chuàng)業(yè)意識,同時,對推進(jìn)素質(zhì)教育,深化教學(xué)改革,保障教學(xué)質(zhì)量,具有特別重要的意義;建立了實(shí)踐教學(xué)相關(guān)的規(guī)章制度,使實(shí)踐教學(xué)有章可循,完成了校院兩級實(shí)踐教學(xué)管理體制的銜接。
畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)是理工科教育培養(yǎng)學(xué)生利用基礎(chǔ)理論解決生產(chǎn)實(shí)際問題不可或缺的途徑,是對學(xué)生四年理論學(xué)習(xí)的一次綜合考察,是對所學(xué)理論課程以及動手動腦綜合素質(zhì)的一次檢驗(yàn),能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論與實(shí)際知識解決工程技術(shù)問題,印證、運(yùn)用和鞏固所學(xué)各門功課的理論知識,進(jìn)一步培養(yǎng)計(jì)算、設(shè)計(jì)、工程制圖及查閱文獻(xiàn)資料的能力。是大學(xué)生走上工作崗位前的一次綜合訓(xùn)練機(jī)會,所以加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)與管理力度勢在必行。由于學(xué)生就業(yè)機(jī)制轉(zhuǎn)變、經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)型、高校擴(kuò)招等因素的影響,傳統(tǒng)的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)和管理模式陷入了困境,在編制培養(yǎng)方案和安排學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)時,往往割裂了它們之間的聯(lián)系,導(dǎo)致部分學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)流于形式,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的題目和內(nèi)容多數(shù)也只是“紙上談兵”。所以,搞好專業(yè)實(shí)踐教學(xué)工作,尤其是充分利用畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)這兩個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),對于提高學(xué)生的綜合能力和全面素質(zhì)、對學(xué)校的發(fā)展都具有重要意義。
1 生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題
在市場經(jīng)濟(jì)條件下,企業(yè),特別是國有大中型企業(yè)已不再具有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下那種支持大學(xué)辦學(xué)的義務(wù)。由于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足,學(xué)生經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較重;實(shí)習(xí)時間相對集中,生產(chǎn)單位在這一段時間內(nèi)的生產(chǎn)情況變化不大,很難保證學(xué)生在這一段時間內(nèi)學(xué)習(xí)和了解到生產(chǎn)制造的全過程,更別說學(xué)生上崗實(shí)踐了;實(shí)習(xí)人數(shù)不斷增加,集中實(shí)習(xí)給教學(xué)、管理、食宿、交通、安全等帶來諸多困難。
高校擴(kuò)招對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)教學(xué)也有較大的沖擊。近幾年來,隨著高校招生規(guī)模過快膨脹,師資力量及實(shí)踐教學(xué)條件跟不上擴(kuò)招的要求,生師比不能滿足教學(xué)要求,存在每個教師帶10~20個畢業(yè)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),題目大同小異的現(xiàn)象,導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降;而且,由于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)這段時間也是各用人單位進(jìn)校招聘及研究生考試復(fù)試之時,學(xué)生思想精力較難集中,對組織完成好畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)將帶來消極影響。這雖然已引起了學(xué)者和教育部門的高度重視。但如何解決這一問題,還未有切實(shí)可行的措施。作為本科教學(xué)的最后也是最重要的一個畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié),如何使之在培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力中起到應(yīng)有的作用,各學(xué)校應(yīng)根據(jù)各自的辦學(xué)特色制定相應(yīng)的對策。
2 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)與畢業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合的途徑
為使畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)取得好的成效,我們車輛工程專業(yè)提出由畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師帶本人所指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)的模式,使學(xué)生結(jié)合工程實(shí)踐或指導(dǎo)教師所研究課題完成畢業(yè)設(shè)計(jì),一方面有利過程管理,同時提高學(xué)生科研能力和實(shí)踐技能,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造或解決工程實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。
2.1 與學(xué)生科技競賽相結(jié)合的實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)
我校汽車工程學(xué)院學(xué)生自2008年參加國家教育部舉辦的“飛思卡爾智能車競賽”,曾獲全國比賽二等獎;自2007年參加Honda中國節(jié)能競技大賽,曾獲全國第二名的好成績。另外還有諸如“挑戰(zhàn)杯”及“機(jī)電產(chǎn)品大賽”等科技活動,且成績斐然。為使學(xué)生有好的環(huán)境進(jìn)行科技活動,汽車電子電控實(shí)驗(yàn)室和汽車結(jié)構(gòu)及節(jié)能減排實(shí)驗(yàn)室分別成立了“汽車電子控制技術(shù)研發(fā)中心”和“汽車結(jié)構(gòu)及節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)中心”,學(xué)院專門為這些中心提供了實(shí)驗(yàn)室用房,每年從院發(fā)展基金中劃出一筆經(jīng)費(fèi)購置臺式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、單片機(jī)開發(fā)設(shè)備、DSP開發(fā)板、二沖程發(fā)動機(jī)等。這些中心的任務(wù)是迎接學(xué)校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國電子競賽、嵌入式系統(tǒng)競賽、節(jié)能減排技術(shù)競賽等各種面向本科生的科技競賽。成員也均來自本院對科技創(chuàng)新活動有濃厚興趣的同學(xué),特別是即將進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)踐的高年級學(xué)生,在學(xué)有余力的條件下,以這些科技競賽為目標(biāo),參加科研活動。并且,我們將這些科技競賽的準(zhǔn)備也作為學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)的一種新形式,而不局限于所有的學(xué)生都去企業(yè)實(shí)習(xí)。
在這些科技創(chuàng)新中心,由導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo),高年級學(xué)生結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行科研活動,學(xué)生熟悉科研活動和科技創(chuàng)新的基本過程及具備初步的科技創(chuàng)新素質(zhì)。因?qū)W生結(jié)合真實(shí)的科技活動項(xiàng)目做畢業(yè)設(shè)計(jì),帶著問題學(xué)習(xí),其興趣濃厚,積極性高,取得較好的效果。實(shí)行該項(xiàng)措施后,成果顯著,該中心每年都有本科生在國家和山東省的挑戰(zhàn)杯大賽、飛思卡爾智能車大賽、全國大學(xué)生電子競賽、節(jié)能電動車競賽等多項(xiàng)競賽中獲得榮譽(yù)。在科技活動中心參加科研的學(xué)生在研究生錄取和學(xué)生就業(yè)中得到學(xué)校導(dǎo)師和用人單位的青睞。
2.2 建立以導(dǎo)師項(xiàng)目和企業(yè)為核心的實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)基地
安排部分學(xué)生到企業(yè)實(shí)習(xí)基地,如每年本專業(yè)有學(xué)生到中國重汽卡車公司實(shí)習(xí),并根據(jù)企業(yè)實(shí)際需求和學(xué)生本人興趣擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,使學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中掌握第一手資料,為完成畢業(yè)設(shè)計(jì)及更好的適應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師由工程技術(shù)人員與教師共同承擔(dān),這不僅給學(xué)生帶來了創(chuàng)新的樂趣,提高了其學(xué)習(xí)積極性,使其建立了強(qiáng)烈的成就感,而且為他們提供了參加企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和市場推廣等活動的機(jī)會,在實(shí)踐中增長了才干。
對考研學(xué)生,由于面臨復(fù)試和聯(lián)系導(dǎo)師等具體問題,為使學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)和考研兩不誤,通常要求學(xué)生結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目選一部分適合自己做的內(nèi)容作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,畢業(yè)實(shí)習(xí)在教師所在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,指導(dǎo)教師不僅對學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)給予指導(dǎo),同時對學(xué)生考研復(fù)試及聯(lián)系導(dǎo)師提供應(yīng)有的幫助,使學(xué)生受益匪淺。
2.3 根據(jù)學(xué)生的就業(yè)意向結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的分散實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)
通常大四部分學(xué)生已經(jīng)有了就業(yè)意向,可安排學(xué)生到就業(yè)單位實(shí)習(xí),并結(jié)合實(shí)習(xí)內(nèi)容完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。近幾年,學(xué)生到江鈴汽車底盤股份有限公司、奇瑞汽車股份有限公司、長城汽車和某些汽車電子公司等單位實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)中指導(dǎo)教師與學(xué)生保持通訊聯(lián)系,了解生產(chǎn)企業(yè)情況及學(xué)生實(shí)習(xí)內(nèi)容,為學(xué)生確定可選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目(如:汽車底盤總成設(shè)計(jì)),使學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中掌握第一手資料,為完成畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
3 結(jié)束語
本文根據(jù)車輛工程專業(yè)的特點(diǎn)和現(xiàn)有培養(yǎng)方式的不足,指出了目前畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的問題,結(jié)合車輛工程專業(yè)特色提出了一種畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合的創(chuàng)新能力培養(yǎng)新模式。
(長城汽車股份有限公司技術(shù)中心,河北省汽車工程技術(shù)研究中心,保定 071000)
摘要:根據(jù)最小二乘法原理,結(jié)合發(fā)動機(jī)特性方程、車輛行駛特性方程和換擋特性方程,推導(dǎo)出自動變速器換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型。對實(shí)例進(jìn)行仿真試驗(yàn),結(jié)果表明,采用該求解方法得到的換擋規(guī)律能夠很好地發(fā)揮車輛的最佳動力性和經(jīng)濟(jì)性,大大提高了工作效率,同時驗(yàn)證了該方法的有效性,為進(jìn)一步提升整車使用性能提供重要的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 :最小二乘法;換擋規(guī)律;數(shù)學(xué)模型;仿真試驗(yàn)
中圖分類號:TQ018 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)17-0159-04
作者簡介: 龔正偉(1982-),男,甘肅白銀人,學(xué)士,工程師,研究方向?yàn)槠噦鲃酉到y(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)。
0 引言
換擋規(guī)律是自動變速器設(shè)計(jì)的核心,變速器依據(jù)換擋規(guī)律來確定車輛實(shí)際行駛過程中何時升擋、降擋或者保持擋位,換擋規(guī)律的準(zhǔn)確與否直接影響整車的使用性能。換擋規(guī)律的求解過程實(shí)質(zhì)上是找出變速器換擋影響因子與發(fā)動機(jī)、車輛行駛性能參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系,利用工具進(jìn)行計(jì)算[1]。現(xiàn)階段主要通過經(jīng)驗(yàn)法和圖解法求解換擋規(guī)律[1]。由于發(fā)動機(jī)特性參數(shù)的分布規(guī)律隨工況不同而發(fā)生變化,利用經(jīng)驗(yàn)法得到的結(jié)果無法準(zhǔn)確滿足車輛實(shí)際行駛工況需求,而采用圖解法的求解運(yùn)算工作量相當(dāng)大,影響變速器的設(shè)計(jì)質(zhì)量[1,2]。采用最小二乘法,尋找數(shù)據(jù)之間的最佳函數(shù)匹配,最大程度的減小運(yùn)算量,提高計(jì)算精度,滿足實(shí)際需求。利用最小二乘法原理,結(jié)合發(fā)動機(jī)特性方程和傳動系統(tǒng)特性方程,推導(dǎo)出自動變速器換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型,并通過仿真計(jì)算,驗(yàn)證該求解方法的有效性,研究結(jié)果有助于車輛使用性能的提升。
2 換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型
自動變速器換擋規(guī)律包括動力性換擋規(guī)律和經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律,要建立合理的換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型,需要求出換擋影響因子(油門開度α、車速v、驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率δ)與車輛動力特性和經(jīng)濟(jì)特性之間的函數(shù)關(guān)系,并結(jié)合換擋特性進(jìn)行推導(dǎo)。
2.1 發(fā)動機(jī)特性方程
車輛發(fā)動機(jī)特性包括轉(zhuǎn)矩特性、油耗特性和功率特性,發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Me、小時燃油消耗率ge、輸出功率Pe與轉(zhuǎn)速ne之間的關(guān)系如圖1所示[2]??梢钥闯?,油門開度α一定時,Me、ge、Pe分別是ne的函數(shù),利用最小二乘法原理擬合它們之間的函數(shù)關(guān)系。一般情況下,擬合多項(xiàng)式次數(shù)采用2~4,其計(jì)算精度可以滿足工程要求[5],本文取k=2進(jìn)行擬合求解。由此,可以得到擬合方程如下:
式中,Wq驅(qū)動輪垂直載荷(N);δ0驅(qū)動輪特征滑轉(zhuǎn)率;φ驅(qū)動輪驅(qū)動力系數(shù);φ0驅(qū)動力系數(shù)最大值;hT車輛牽引點(diǎn)到水平面距離(m);L軸距(m);YK0驅(qū)動輪靜載荷(N)。
2.3 換擋特性方程
換擋特性表明了不同油門開度下車輛驅(qū)動力與車速、油耗與車速的關(guān)系,是換擋時刻在供應(yīng)特性場上的體現(xiàn),也是評價自動變速器性能的主要指標(biāo)。換擋特性說明換擋前后系統(tǒng)的狀態(tài)。在此假定:①換擋時間短,換擋前后行駛速度不變;②換擋前后外界阻力不變;③換擋前后動力傳動系統(tǒng)無動態(tài)變化以保證車輛良好的動力性能。利用驅(qū)動力曲線法、耗油量曲線法[2,6]分別將車輛供應(yīng)特性線轉(zhuǎn)化為驅(qū)動力-速度曲線和小時燃油量-速度曲線,如圖2所示。
根據(jù)圖2并
參考文獻(xiàn)[7]可以得出,要保證供應(yīng)特性場的完整性,換擋曲線應(yīng)在相鄰兩擋的供應(yīng)特性場內(nèi),即兩換擋曲線重合區(qū)域內(nèi),且經(jīng)過相鄰兩擋的交點(diǎn),該交點(diǎn)為換擋特性點(diǎn)。
3 仿真計(jì)算與分析
為驗(yàn)證基于最小二乘法原理得到的換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型的有效性,以某車型為例進(jìn)行仿真計(jì)算,并對結(jié)果進(jìn)行分析研究。
3.1 模型參數(shù)
仿真計(jì)算所用的主要參數(shù)為:δ0=0.15,φ0=0.704,rq=0.346m,i∑1=77.801,i∑2=50.950,i∑3=43.702,i∑4=39.012,ηm=0.95,ηn=0.9,hT=0.295m,L=1.7m,YK0=42782.35N,擬合系數(shù)如表1所示。
3.2 仿真計(jì)算與分析
采用matlab編程擬合計(jì)算出換擋規(guī)律求解方程的待定系數(shù),本文給出Ⅲ-Ⅳ擋換擋規(guī)律的待定系數(shù),如表2所示。同時,可得到最佳動力性換擋規(guī)律曲面和最佳經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律曲面,如圖4所示。
油門開度一定時,車輛換擋速度隨滑轉(zhuǎn)率的減小而增加,其增加的速率隨著擋位的增加而變快;滑轉(zhuǎn)率一定時,車輛換擋速度隨油門開度的增加而增加,其增加的速率隨擋位的增加而變快。滑轉(zhuǎn)率減小時,表明速度損失小,此時應(yīng)升擋以提高車輛動力性,升擋后保持油門開度不變或增加,車輛燃油消耗率會增大,因此為保證車輛經(jīng)濟(jì)性,升擋的同時應(yīng)減小油門開度;整個換擋規(guī)律曲面的變化趨勢符合車輛實(shí)際擋位變化狀態(tài),能夠滿足車輛動力性和經(jīng)濟(jì)性需求。(圖4)
對比傳統(tǒng)圖解法[3]得到的換擋規(guī)律曲線(滑轉(zhuǎn)率δ=0.92%),如圖5所示,基于最小二乘法得到的換擋規(guī)律與基于傳統(tǒng)方法得到的換擋規(guī)律基本相當(dāng);而與傳統(tǒng)方法相比,采用最小二乘法建立換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型,能夠借助計(jì)算機(jī)編程高效準(zhǔn)確地得到換擋規(guī)律求解過程中所需要各種工況下的參數(shù),大大減小了工作量,提高了效率。
4 結(jié)論
①利用最小二乘法原理,并結(jié)合發(fā)動機(jī)特性方程、車輛行駛特性方程和換擋特性方程,推導(dǎo)出自動變速器換擋規(guī)律求解數(shù)學(xué)模型;
②對實(shí)例進(jìn)行仿真試驗(yàn),結(jié)果表明基于最小二乘法原理得到的換擋規(guī)律與基于傳統(tǒng)圖解法得到的換擋規(guī)律相當(dāng),符合車輛實(shí)際擋位變化狀態(tài),能夠滿足車輛動力性和經(jīng)濟(jì)性需求;同時,最小二乘法求解自動變速器換擋規(guī)律能夠大大減小工作量,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號:G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)05-0232-03
1992年國務(wù)院學(xué)位委員會第十一次會議批準(zhǔn)了黃達(dá)等學(xué)位委員提出的“關(guān)于按專業(yè)授予學(xué)位證書的建議”,該文件標(biāo)志著專業(yè)學(xué)位制度正式建立[1]。專業(yè)學(xué)位研究生教育經(jīng)歷了二十余年的發(fā)展,培養(yǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大,但也面臨著許多尷尬,包括社會認(rèn)同低;配套資源短缺;學(xué)生自我價值迷失等等[2]。專業(yè)學(xué)位研究生教育的基本屬性是職業(yè)性,這是區(qū)別于學(xué)術(shù)學(xué)位研究生教育的最主要特征。即專業(yè)學(xué)位研究生教育主要是培養(yǎng)特定社會職業(yè)的專門應(yīng)用型人才,使其能夠運(yùn)用專業(yè)領(lǐng)域已有的理論、知識和技術(shù)有效地解決專業(yè)問題,并具有創(chuàng)新性[2]。若能真正實(shí)現(xiàn)該培養(yǎng)目標(biāo),以上尷尬自會消除。培養(yǎng)模式是目標(biāo)達(dá)成的橋梁、手段。然而專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式存在諸多問題,本文就其中存在的三種問題,給予分析說明,并給出整改意見。
一、專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式存在的三種問題
1.選題脫離工程實(shí)際。研究生學(xué)位論文水平是評價研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo),而學(xué)位論文的選題是高質(zhì)量完成學(xué)位論文的前提與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選題直接決定了學(xué)生需要掌握的專業(yè)知識的范疇和深度、需要的技能以及創(chuàng)新思維的延伸方向。專業(yè)學(xué)位研究生的選題應(yīng)該來源于生產(chǎn)實(shí)踐,能夠在解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。然而目前的大部分選題偏重理論研究,與學(xué)術(shù)學(xué)位研究生的選題類似,不能直接用于實(shí)際工程。究其原因是具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師少。導(dǎo)師的研究方向決定了所帶學(xué)生的選題方向。我們大部分老師來自于高校,缺乏企業(yè)、工廠工作經(jīng)歷,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也很少。所以給出的題目偏重理論研究、學(xué)術(shù)研究,離實(shí)際應(yīng)用還有較長的距離。專業(yè)型碩士研究生指導(dǎo)教師應(yīng)是承擔(dān)工程類科研項(xiàng)目的一線研究人員,而且必須有充足的精力和科研經(jīng)費(fèi)[3]。而具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老師,因?yàn)樵谕忭?xiàng)目多,很多老師有自己的公司。即使有充足的精力指導(dǎo)學(xué)生,但有可能對學(xué)生不放心,就不用或少用學(xué)生參與重要的工程項(xiàng)目。有些導(dǎo)師只讓學(xué)生做一些重復(fù)性工作,致使學(xué)生缺乏創(chuàng)新性的指導(dǎo)和鍛煉。還有一種情況,就是有些具有工程目的導(dǎo)師需要學(xué)生在項(xiàng)目中完成一定工作,并且可以發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新型思維,但因?yàn)樗诟咝γ课焕蠋煄а芯可鷶?shù)目限定過于死板,出現(xiàn)了具有好的選題卻沒學(xué)生研究的情況。具有工程實(shí)踐性的選題是有時效的,當(dāng)此問題已被很好的解決時,此選題就沒有意義了。所以這種情況把好的選題浪費(fèi)掉了。
2.課程學(xué)習(xí)與課題研究時間分配沖突。攻讀碩士專業(yè)學(xué)位的學(xué)習(xí)時間一般為2-3年,目前大部分學(xué)校將學(xué)制定為2年。用于課程學(xué)習(xí)、論文研究等工作的時間分配矛盾突出。眾所周知,2年制專業(yè)碩士培養(yǎng),1年的時間用于課程學(xué)習(xí),剩下1年的時間一方面要完成課題大論文或者報告,同時還要花幾個月的時間找工作,導(dǎo)致用于完成科研工作及課題論文的時間過少,學(xué)生真正投入到課題研究中的精力不夠,其研究狀態(tài)不穩(wěn)定、不深入。所以課題論文的質(zhì)量差強(qiáng)人意。
3.校企聯(lián)合培養(yǎng)難以落實(shí)。校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式在落實(shí)中存在培養(yǎng)過程粗放,企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)難以落實(shí)的窘境。高校與地方政府(或行業(yè)協(xié)會)共建產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院培養(yǎng)研究生,產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院為全面落實(shí)雙導(dǎo)師制和專業(yè)學(xué)位研究生實(shí)踐提供了平臺和載體,構(gòu)建出了科教協(xié)同的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式,形成了理論與實(shí)踐耦合的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)機(jī)制,增強(qiáng)了專業(yè)學(xué)位研究生解決實(shí)際問題的能力[4]。校企聯(lián)合培養(yǎng)的模式出發(fā)點(diǎn)是好的,1年的時間研究生在學(xué)校完成課程理論學(xué)習(xí),1年的時間去企業(yè)學(xué)習(xí)、研究和實(shí)踐,掌握工程應(yīng)用技能,這樣畢業(yè)后能很快的適應(yīng)新崗位,但是這種模式在實(shí)施過程中卻很難取得理想的培養(yǎng)效果。原因有三:一是企業(yè)的工作圍繞公司業(yè)務(wù)展開,不會為了專門培養(yǎng)一個碩士而為其在論文選題、導(dǎo)師指導(dǎo)上投入合適的資源,包括人力資源和軟、硬件配套;二是企業(yè)辛苦培養(yǎng)出來的碩士,畢業(yè)后很有可能另謀出路,企業(yè)缺乏培養(yǎng)的動力和熱情;三是企業(yè)缺乏學(xué)校那種成熟的碩士培養(yǎng)模式,學(xué)校導(dǎo)師重要工作之一就是指導(dǎo)研究生完成碩士研究和論文,這個過程貫穿學(xué)生從入學(xué)一直到畢業(yè)的整個時間段。學(xué)校要為學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量負(fù)全責(zé),而企業(yè)并不會在此事情上投入太多,企業(yè)導(dǎo)師也難做到如學(xué)校導(dǎo)師一樣為學(xué)生的整個培養(yǎng)過程負(fù)責(zé)。因此,“雙導(dǎo)師制”多流于形式,校企培養(yǎng)真正落到實(shí)處的不多[5]。
中圖分類號:P228文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
近年來,運(yùn)輸危險品的車輛隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與日俱增,運(yùn)輸過程中由于環(huán)境、車輛、?;返牟话踩珷顟B(tài)和人的不安全行為所造成的特重大事故頻繁發(fā)生,嚴(yán)重危害和威脅到人的安全和環(huán)境的污染。因此,建立規(guī)范的危險品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng),是預(yù)防這種事故的有效途徑。
二、系統(tǒng)整體構(gòu)架
2.1 設(shè)計(jì)思想
通過對危險化學(xué)品溫度、壓力、空間姿態(tài)等狀態(tài)和運(yùn)輸車輛的位置、速度、發(fā)動機(jī)、制動等情況的實(shí)時監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)危險品車輛在運(yùn)輸過程中的全程跟蹤和監(jiān)測 [1]。通過加載無線通信自動報警功能,可及時向總監(jiān)控中心報警,并向多個指定人員手機(jī)報警。當(dāng)總監(jiān)控中心收到信號,啟動應(yīng)急預(yù)案并反饋給車載終端,建立聯(lián)系。
2.2 系統(tǒng)框架
系統(tǒng)主要由車載監(jiān)控終端、GPS、GPRS 通信系統(tǒng)、監(jiān)控總中心系統(tǒng)、分中心系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,車載終端如圖2所示。
圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
圖2 車載終端總體結(jié)構(gòu)圖
三 系統(tǒng)主要功能
3.1 車輛監(jiān)控與調(diào)度功能
1) 車輛和危險品等信息定時發(fā)送或調(diào)度查詢功能:車載終端通過GPRS的方式將實(shí)時信息傳送到監(jiān)控中心;監(jiān)控中心也可以直接發(fā)送調(diào)度查詢命令進(jìn)行調(diào)度查詢。
2) 基本 GIS 功能:監(jiān)控中心的電子地圖可以實(shí)現(xiàn)各類信息層的顯示、放大、縮小、平移、漫游、查詢及鷹眼等功能[2]。
3) 車載終端接收調(diào)度指令,并有實(shí)用的數(shù)字及漢字顯示功能。
4) 車載終端與監(jiān)控中心的通話功能[3]。
5) 車載終端受監(jiān)控中心控制的遠(yuǎn)程熄火功能。
3.2 數(shù)據(jù)信息管理功能
1) 車輛實(shí)時數(shù)據(jù)處理:監(jiān)控中心將實(shí)時查詢的車輛位置、車輛和危險品的狀態(tài)信息等存入數(shù)據(jù)庫,以保證電子地圖上可以實(shí)時更新該車的信息。
2) 車輛歷史軌跡追溯:監(jiān)控中心通過存儲的數(shù)據(jù)追溯車輛歷史信息,可以選定某車某時間段的位置記錄進(jìn)行軌跡回放。
3) 車輛報警數(shù)據(jù)記錄:監(jiān)控中心將已解決的異常狀態(tài)車輛的報警信息進(jìn)行存儲和管理。
4) 用戶和車輛信息管理:用戶包括監(jiān)控中心人員、司機(jī)、客戶(貨主)、公司管理人員等,車輛是指運(yùn)輸公司擁有的所有車輛,其中車輛信息包括車牌號、顏色等靜態(tài)信息,也包括所載危險品及司機(jī)信息。
5) 系統(tǒng)運(yùn)行日志記錄:對系統(tǒng)運(yùn)行的操作進(jìn)行存儲和管理。
6)數(shù)據(jù)緩存:當(dāng)車輛遇到通信忙趨勢可以先將數(shù)據(jù)暫時保存起來,等恢復(fù)通信以后在發(fā)送至監(jiān)控中心。
3.3 報警及處理功能
報警的信息包括: 車輛運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常報警、危險品狀態(tài)異常報警、區(qū)域監(jiān)控( 地理柵欄) 報警、碰撞報警、車載終端斷電報警、應(yīng)急報警、車載終端防拆報警、停車后非法移動報警、盜車報警等。監(jiān)控中心收到報警信號,及時作出相應(yīng)處理。
四、系統(tǒng)涉及的技術(shù)
4.1 編程技術(shù)
本系統(tǒng)需要利用各種不同的編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)終端。對數(shù)據(jù)的處理方法也要通過編程來實(shí)
現(xiàn)。
4.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)
監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫包括靜態(tài)表和動態(tài)表。靜態(tài)表是系統(tǒng)長期保存的,內(nèi)容一般不發(fā)生變化的表,動態(tài)表是在車輛運(yùn)輸危險品時動態(tài)建立的,內(nèi)容隨時發(fā)生變化的表。各個表之間以“編號”進(jìn)行區(qū)別,并建立相應(yīng)關(guān)系。
4.2.1 靜態(tài)表
靜態(tài)表主要包括車輛基本信息表、駕駛員基本信息表、監(jiān)控中心操作員表、報警基本表、車輛狀態(tài)類報警定義表、危險品狀態(tài)類報警定義表、命令表。
報警基本表:該表存放所有的對報警信息和處理方法的定義,對報警信息分門別類。
車輛狀態(tài)類報警定義表:該表定義了車輛的那些狀態(tài)被監(jiān)控,以及這些狀態(tài)發(fā)生了什變化,系統(tǒng)會報警。
危險品狀態(tài)類報警定義表:該表定義了危險品的那些狀態(tài)被監(jiān)控,以及這些狀態(tài)發(fā)生了什么變化,系統(tǒng)會報警。
命令表:該表指出了系統(tǒng)中都有哪些命令,例如控制命令、調(diào)度命令等。
4.2.2 動態(tài)表
動態(tài)表主要包括運(yùn)行車輛信息表、運(yùn)行車輛狀態(tài)表、報警表、發(fā)送命令表、接收命令表。
運(yùn)行車輛狀態(tài)表:該表存放執(zhí)行任務(wù)的車輛本身以及它所運(yùn)輸?shù)奈kU品的狀態(tài)信息。
報警表:該表存放車輛傳到監(jiān)控中心的報警信息。
發(fā)送命令表:該表存放監(jiān)控中心發(fā)給車輛的命令。
接收命令表:該表存放監(jiān)控中心接收到的車輛的調(diào)度回復(fù)命令[4]。
4.3 嵌入式技術(shù)
在車載終端要采用嵌入式技術(shù)來控制接受到的各種信息,處理之后再發(fā)送出去。
4.4 通信技術(shù)
這里采用 GPRS 無線通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。首先需要設(shè)計(jì)通信協(xié)議來保證通信的系統(tǒng)的通用、高效和安全。
五、 總結(jié)
目前,運(yùn)輸危險品車輛不斷增加,對危險品監(jiān)測系統(tǒng)的要求也越來越高,需要對相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步提高及完善,使監(jiān)測技術(shù)日漸成熟,更加的智能化,以自己獨(dú)有的特點(diǎn)為危險品運(yùn)輸工作保駕護(hù)航。
參考文獻(xiàn):
[1] 孫代平.一種危險化學(xué)品罐箱/ 槽車的實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)[D] .大連:大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2006.
[2] 高智.基于 GSM 網(wǎng)絡(luò) GPS 車輛定位跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2004.