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为了构建科学实用的轨道车辆RAMS工程技术体系,需从实施RAMS工程需求出发,进行背景调研,分析、归纳、吸收国内外文件、标准、规范、指南、报告等文献和工程应用经验及要求.根据列车产品特点开展需求分析,分析列车产品RAMS工作特点及现状、现有规范的应用情况和存在问题.同时结合RAMS技术与管理方面的发展趋势,开展列车产品RAMS工程技术体系的研究工作.轨道车辆RAMS工程技术体系的研究途径如图1所示.按照图1实施途径的要求,可将RAMS工程技术体系分为RAMS管理、RAMS设计分析、RAMS信息和验证确认4个模块,有步骤地实施和开展.
1.2全寿命周期RAMS工作
在广泛调研分析的基础上,从轨道车辆产品特点出发,结合标准EN-50126/GB/T21562,经过认真分析和研究,确定轨道交通列车产品在全寿命周期内每个阶段需要开展的RAMS工作.
1.3RAMS工程技术体系框架
轨道车辆RAMS工程技术体系结合产品的研制特点,考虑全特性、全系统和全过程,按照RAMS管理、RAMS设计分析、RAMS信息和验证确认等分类进行构建,轨道车辆RAMS工程技术体系框架如图2所示.
1.4建设实施
1)组织和队伍建设.成立公司级管理组织,成立RAMS技术专业化队伍,各相关单位设置专职RAMS管控人员,对设计、工艺和信息等方面技术人员进行培训,形成RAMS工作队伍.
2)制度和规范的制定.建立RAMS管理控制程序,明确RAMS工作流程和各部门RAMS工作中的职责.编制可靠性、维修性和安全性相关分析的RAMS技术规范和标准,明确每项工作的方法和标准,使每项RAMS工作都有明确责任人和标准模板.
3)RAMS信息管理平台构建.根据轨道车辆特点,按照RAMS信息的特征开发的RAMS信息管理、分析和应用的数字化RAMS信息管理平台.该系统将按照规定的程序和要求进行RAMS信息的收集、传递、加工、储存、更新、维护和利用,以提高信息工作效益和效率为目的,为全面收集、分析、处理及反馈列车研制与运营中的RAMS信息提供必要、快捷的渠道和实用工具.RAMS信息平台总体框架和登录界面分别如图3和图4所示.
4)产品项目应用和管理.结合产品项目应用RAMS信息平台、RAMS管理制度和RAMS分析技术规范,在实际产品项目中开展RAMS分析和管理。
2工程应用实例
我们设计、实施的RAMS工程技术体系在产品项目中应用,取得了良好的效果.现结合某动车组项目,从可靠性分配、故障模式影响分析(FMEA)、安全性分析、故障树分析、维修性分析和RAMS信息评估等方面对应用情况进行说明,具体如下.
2.1可靠性分配及FMEA分析
1)可靠性分配.根据给定的可靠性指标,结合各子系统现有的可靠性数据信息,采用评分分配方法,通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的最重要的因素进行打分,并对评分值进行综合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值,根据相对比值对每个子系统分配可靠性指标,得到动车组子系统的可靠性指标.
2)FMEA.按照FMEA规定的分析方法和程序对构成产品的系统、子系统和零部件,或对构成工艺过程的各工序,或对运用维修过程的各种检查方法、维修措施进行了逐一分析.通过分析找出产品所有可能的故障模式,确定每一故障对人员和系统的安全、任务的完成、系统性能、维修性及维修要求等潜在的影响,并按其影响的严重程度及其发生概率,确定其危害性,找出薄弱环节,以便采取有效的措施消除或减轻这些影响.从而为提高产品可靠性和维修性提供科学依据,并为维修计划、后勤保障分析、试验计划的验证及检查等提供信息.
2.2安全性及故障树分析
1)隐患识别及分析.利用系统安全性工程方法,识别了动车组的隐患,充分考虑了人员、过程和系统运行模式,并完整地记录了结果,评估其风险,从设计、工艺、运营和维修等方面进行改进,使风险降低到容许风险范围,实现风险的全面管理和控制.
2)故障树分析.利用FTA寻找重大或频发故障的原因和/或原因组合,即寻找导致故障发生的所有故障模式,协助分析人员发现潜在故障,发现设计较薄弱环节,指导故障维修,以便改进设计或使用和维修方案.例如对故障代码为25EF的故障进行故障树分析.
2.3维修性分析
为了保持和恢复产品的固有可靠性和安全性,即按设备的可靠性状况,以最少的维修资源消耗,应用逻辑决断方法来确定所需的维修内容、类型、间隔期和维修级别,制定预防性维修大纲,从而达到优化维修的目的.时线分析表可以清晰的表示大量并行作业之间的时间关系,如表5记录牵引系统各保障工作项目的时线分析明细及人力人员的使用情况。
(1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍;
(2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设;
(3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。
2培养体系的改革
现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。
3课程平台的改革
围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。
3.1基础平台
通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。
3.2特色平台
围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。
4教学模式的构建
中图分类号:P624.8文献标识码:A文章编号:
工程基本概况
某大型汽车制造厂总装车间建设工程(以下简称本工程),位于新疆乌鲁木齐市开发区,总建筑面积约10.86万平方米,上部主体采用钢结构,基础采用桩基础,桩型为钢筋混凝土预应力管桩,建成后将用于某知名汽车厂商总装生产线专用车间,承担汽车装配、焊接及总成等任务。本工程由某建设集团第七工程处承建,施工现场长1200米,宽700米,占地面积约84万平方米,包括工程本身占地面积12.37万平方米,现场办公、生产及生活设施等临建占地面积0.73万平方米,各区之间分区围墙约3930延米。本工程2011年6月21日开工建设,预计于2013年7月30日完成并交付使用。
事故概况
2011年8月11日13点37分左右,新疆乌鲁木齐经济技术开发区,某建设集团第七工程处某大型汽车制造厂总装车间建设工地突起大风,风力约11级,瞬时最大风力达到13级,持续时间约11分钟,致使现场生产及生活附属用房、围墙、临时供电线路等临建设施倒塌、损坏严重,机械设备、施工材料不同程度受损,三人轻微伤,酿成重大质量安全事故。
事故造成的损失
本次事故发生约2小时后,现场立即组织由当地建设行政主管部门、质检及安检部门、建设、承建、管理、监理等单位参加的事故调查组展开调查。经调查组初步调查,本次事故共造成现场临建房屋倒塌1栋31间约500平方米,材料仓库1栋19间约300平方米,围墙倒塌约396延米,供电线路损坏1200米,损失或损坏材料约3.9吨,损伤或损坏已进场施工机械11台套。万幸的是,事发时处于当地午餐时间,大批人员因返回乌鲁木齐市区用餐尚未进场,除造成3名值班人员轻微伤外,未造成人员更大伤亡。经初步统计,本次事故造成直接经济损失折合人民币约56.65万元,3人轻微伤,工期延误约31天。
四.事故发生原因初步分析。
经现场事故调查组初步分析,造成本次事故原因如下:
本次大风超出当地正常气象范围。据当地气象资料记载及统计,一般情况下,乌鲁木齐开发区一带发生11级以上大风的概率相当低,本次大风偶发因素较大,严重超出预期,特别是瞬间风力达到了13级,更是当地数十年来未遇,这是本次事故发生的客观原因;参建单位经验不足,思想上没有引起足够的重视。设计原因。现场查看设计图纸发现,所损坏的建筑物,设计由承建单位承担,图纸粗糙,签字盖章不全,很多构造节点基本都是按照内地标准设计,完全没有结合当地情况,这是造成本次事故的重要原因之一,具体内容有:①基础埋深浅。②钢柱断面过小且柱距较大。③节点连接计算有误。④现场建筑物总体布局不当。
承建单位现场管理原因。主要包括:
①事故发生于工程建设早期,人员正在陆续进场,特别是一些主要的管理人员尚未完全到位,质量、安全管理体系尚未建立健全,各项作业制度、工作流程、验收程序等尚未成型,大多数时候作业处于失控状态;加上从思想上没有充分重视,管理上的漏洞相当多;②选择分包单位不当。③工期安排严重不合理。④总包单位对分包单位没有尽到管理责任。
五.与本次事故相关的资料等(附照片,其他见附件)
六.事故发生后采取的措施。
①建设单位、监理单位立即发出停工令,要求停止现场一切作业;②立即按照规定向当地建设行政主管部门报告;③立即采取措施,抢救人员,抢救设备物资材料。④按照规定,立即组成事故调查组,开展调查工作,调查损失情况,分析原因,查找责任,制定整改措施。
七.处理本次事故的依据
①本次事故的实况资料,包括时间、地点、部位、过程、事故后续发展情况、人员伤亡情况、经济损失情况、工期延误情况等;②有关的合同及合同文件,主要包括施工总包合同、分包合同、材料采购供应合同、监理合同及其补充约定等;③有关的技术文件和资料,包括图纸、技术文件、档案、施工记录、监理记录、材料证明文件、实验报告、验收记录、事故发生后的观测记录等;④与本次事故有关的法律法规、部门规章、规范规程等。
八.事故处理方案
①委托有资质的单位对事发后所有受损建筑物、构筑物进行鉴定,根据鉴定结果,确定事故中倒塌部分按照相关标准重建,事故受损部分中约210平方米房屋、190延米围墙不能加固也应推倒重建,受损部分约270平方米房屋、97延米围墙加固后可以投入使用;
②指令承建单位必须委托有资质的设计单位承担并完成受损建筑物、构筑物重建、修补、加固等设计工作,并应充分考虑当地特殊情况;
③指令承建单位废除临建建设的分包合同,由自身施工队伍或者委托有资质的施工队伍承建并完成重建、受损建筑物、构筑物的处理工作;
④指令监理单位,认真履行监理责任,严格审查分包单位,严格审查作业文件,严格控制施工工程,严格履行验收手续,确保工程达到标准;
⑤指令建设单位,重新计算并核定建设工期,对不合理要求进行修改,必须确保合理施工工期,不得随意压缩;
⑥指令各参建单位结合自身实际,各自写出本次事故报告,认真分析自身原因,查找管理漏洞,接受教训,避免类似事件再次发生;
九.对处理结果的检查鉴定的验收
2012年9月8日,建设单位和监理单位下达复工令,各参建单位接到处理报告后,历时约45天左右,完成部署的各项工作,现场恢复正常施工状态,本次质量安全事故处理结束。在整个处理过程中,承建单位管理体系到位,必要的人员及设备到位,作业措施合理有序。监理单位严格履行职责。经各单位共同按照国家标准验收,整个工程达到设计标准,满足使用要求,可以投入使用。
十.本次事故处理结论
经调查组研究后一致认为,本次事故属于严重质量安全事故,事故中既有客观原因,也有主观原因,但主观原因是主要的。作为建设单位,给定的工期过于紧凑不合理,负有一定管理责任;作为监理单位,建设过程中存在严重的监理不到位情况,特别是对分包单位的审查没有尽到应有的责任,负有监理责任;作为承建单位,质量安全管理体系严重不健全,施工现场管理严重不到位,特别是违规选定分包单位且疏于对分包的正常管理、监督和指导,致使现场失控,酿成事故,是本次事故的主要责任单位。
随着经济社会的发展,现代工业日益呈现出其“实践、应用、综合和创新”的特点,迫切需要在研究、开发、设计、制造、营销和管理工作中能使研究工作深化、生产工艺水平和营销管理水平提高的应用型创新人才。
相关资料显示,2010年我国高校毛入学率达26.5%,高等教育已从精英教育转向大众化教育。伴随着我国高等教育体制改革的不断深入,高等教育的发展呈现出重组、合并与中心定位,办学形式多规格、多层次、多样化,学校的办学个性和特色也逐渐突显。为适应社会对人才提出的新要求,应用型创新人才培养模式应运而生。
一、当前国内外应用型创新人才培养的现状
(一)西方发达国家应用型创新人才培养的成功经验
高度重视应用型创新人才的培养,是经济发达国家的成功经验。发达国家根据经济社会发展的需要,在20世纪50-60年代大力发展高等职业技术教育,在20世纪70-80年代开始发展应用型本科教育,提高了高等教育大众化和普及化的进程,为社会经济的发展输送了大量人才。
在应用型创新人才培养方面,德国是一个成功的典范。德国应用科学大学是德国高等教育体系中一个重要的组成部分。开始于20世纪60年代,经过50多年的发展已经形成了从办学理念、培养目标、教学内容及课程设置都比较成熟的培养体系。德国约有2/3的工程师毕业于应用科学大学,是名符其实的工程师摇篮。其培养目标一个重要的特点是掌握科学的方法,擅长动手解决实际问题的工程技术专业人才。为保证这一目标的实现,学校采用“3+1”的教学模式,其中一个学年的实习期是保证其教学质量的关键因素。其课程设置、教学模式完全面向职业和实践,从实际效果出发,企业需要什么,学校就教什么。学校和企业相互依存,学校负责理论教学,企业负责实践教学,教学内容主要来自企业,强调实践性与实用性。学生在学习过程中需要经常去企业参观、考察,了解企业的工作状况及实际工作程序。实践教学环节占总课时的2/3,学生的毕业论文(设计)课题来自企业的需求,并在企业中完成。
美国大学和技术学院中存在本科层次的技术教育。技术教育学士学位教学计划旨在培养技术师。技术师具有较强的甚至比工程师更强的能力,对操作、程序和规划都有详细的了解,在把工程师设计的装置和系统转变为实际产品的过程中,起着解决整个工程设计中的技术核心问题的作用。英国、法国、日本等西方发达国家也非常注重应用型技术人才的培养。
(二)当前我国应用型创新人才培养的现状
当前,我国许多工科院校所培养的工程人才尚不能按照自身条件和社会需求准确、客观地定位,在学校类型和办学层次上追求“高、大、全”。按照“厚基础、宽口径、后劲足”精英教育阶段的培养模式进行教学设计和课程安排,重点培养人才的学术性,而不太注重其应用性,人才培养模式单一,创新能力不足。这一方面造成企业难以招到所需求的能解决生产中实际问题的人才,另一方面大量大学生就业困难。
为适应我国社会经济的发展,教育部在全国部分工科院校试点实行“卓越工程师培养计划”,旨在培养造就创新能力强,适应社会经济发展需求的高质量各类型工程技术人才。许多高等院校开始了应用型创新人才培养的研究与实践。山东理工大学提出了应用型创新人才培养模式,该模式提出了构建“知识面宽、综合性强、选择性大、课程模块化、短学程化、主辅结合”的应用型创新人才知识培养体系,构建以“明事理、有教养、会干事”为目标综合素质拓展体系,构建以实验教学平台、课外科技创新和社会实践培养计划为载体的实践与创新能力培养体系。宁波大学提出了“平台+模块”的应用型创新人才培养新模式,在改模式的课程结构体系中,必修课由公共基础平台、学科平台、专业基础平台构成,选修课由多个相互独立、知识整体的专业方向模块组成。这些在人才培养模式方面的改革与研究为我国工程技术人才培养模式进行有益的开拓与探索,必将是今后高校培养工程技术人才的新方向。
二、应用型创新人才培养是铁路与城市轨道交通高速发展对车辆工程专业人才培养提出的新要求
资料显示,至2010年底,全国铁路运营里程达到9.1万公里,里程长度位居世界第二,预计到2011年底,全国铁路运营里程将达9.9万公里,其中高速铁路运营里程将达到1.3万公里。随着京沪、武广开通运行时速350km/h的高速列车,我国高速铁路运行速度已开始走在世界的前列。同时,至2010年10月,全国已有北京、上海等12个城市的轨道交通投入运营,运营里程达到1270公里,预计到2015年前后,中国城市轨道交通线路将达到87条,运营里程将超过2500公里。
铁路与城市轨道交通的高速发展,可以预见。在今后相当长的时间内将迎来我国铁路与城市轨道交通设备生产、运用与维修的需求高峰,也必将带来对车辆工程专业应用型人才的需求。高速铁路与城市轨道交通车辆与传统铁道机车车辆相比较,大量采用新材料、新技术新装备,这对运行管理人才提出了更高的要求。而以往车辆工程专业人才培养模式显然难以满足。因此,开展车辆工程专业应用型创新人才培养模式的探索具有强烈的现实性和紧迫性。
三、车辆工程专业应用型创新人才培养的实践与探索
(一)构建“宽平台、模块化、多类型、多方向”车辆工程专业应用型创新人才培养的课程体系
应用型创新人才培养要求学生掌握坚实的理论基础、系统的专门知识,具有一定的生产实践及实验方面的知识和技能并具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、创新能力、创业能力及团队合作精神。铁路与城市轨道交通的高速发展对车辆工程专业的技术人员的素质和技术应用能力提出了更高的要求,因此课程设置和教学内容必须反映出铁路和城市轨道交通内涵的多样化和技术发展的要求。在毕业生就业市场分析的基础上,车辆工程专业的学生毕业后主要从事铁路机车、车辆、城市轨道交通车辆的制造、维修及运行管理三个方向。因此,在课程体系的设置上,改变了传统课程体系设置模式。采用“3+1”的教学计划模式,理论教学分成三个大的模块:公共基础课、学科基础课和专业课,并根据不同的专业方向在专业课程的设置上设置相应的限选课程。把专业技术应用能力的培养贯穿教学过程的始终,强化实践教学环节,在每门学科基础课程和专业课程中都安排1~2周集中实践教学,培养学生实践动手能力。通过现场教学、实验实习教学、案例式教学等教学方式,使学生对所教内容有完全的了解和真正的认识,促进学生将所学的理论与实践紧密地结合起来,以理论指导实践,以实践巩固理论。构建基于“宽平台、模块化、多类型、多方向”的课程体系。
(二)改革考核方式与人才评价体系
考试机制是建立在教育机制体系基础上的一种促进和发展教育的手段,主要作用于检查教学效果,同时对教师的教与学生的学予以客观评价,起到一种激励和竞争作用。以往本科生主干专业课程一般都采用闭卷考核方式,闭卷考试以考察学生的理论知识为主,强调记忆、理解能力。而应用型创新人才培养目标的一个显著特点是注重学生专业技术应用能力的培养。因此在主干专业课程的考核中,改变了以往以闭卷考核为主的考核形式,采取了以专题论文、实际操作考核和笔试考核三种考核方式相结合的形式。在实际操作项目考核中,教师针对所任教的课程实验项目制定出相应的考核标准,由学生随机抽取实验项目进行考核,强化学生对专业技能的掌握。在专题论文攒写中,任课教师根据课程的教学重点和学科的发展趋势,拟定了论文题目,也可以由学生根据自己的某一专题的理解与研究自主选题,通过资料的查阅,学生之间、师生之间的相互讨论,独立完成专题论文,培养学生创新意识与创新精神。在笔试考核中,采取闭、开卷相结合考核的形式,重点考核学生运用所学的知识,分析、解决生产实际问题的能力。
当今社会不仅要求学生有出色的个人能力,还要求学生能够融入团队,积极参与团队建设,能够与团队成员分工协作,具备良好的团队协作能力。因此在学生的考评体系中还应考察学生能否建立一致团队目标,能否协同合作相互信任,是否积极参与社团活动及是否具有良好的社会责任感。
(三)探索校企联合培养人才的新模式
企校合作教育是学校与企业双方共同参与人才培养过程,以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争力重点,利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,以课堂教学与学生参加实际工作有机结合,来培养适合不同用人单位需求的应用型人才模式。
因此学校要加强与现场用人单位的联系,采用“订单式”培养模式,为企业量身培养符合企业发展要求的应用型创新人才。2011年5月我校与南昌轨道交通有限公司签订联合培养车辆工程专业应用型人才协议。同时聘请现场工程技术人员担任兼职教师,在实践教学中聘请现场有经验的技师作为实践教学指导教师。
参考文献:
[1] 林健.工程师的分类与工程人才培养[M].清华大学教育研究,2010(2).
中图分类号:G40 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0046-02
随着我国高等教育的跨越式发展,不仅本科招生规模迅速扩大,研究生的招生规模也有了巨大的增长。另外,由于国家行政体制的改革,很多部委院校划归地方管理,行业人才培养属性逐渐减弱。培养什么样的人成为这些院校乃至我国高等教育所面临的新课题。研究生教育是高等教育中精英教育的重要部分,承担着我国未来高级人才的培养重任。硕士研究生数量多、学科门类涵盖面广,怎样结合院校的历史、特色和社会需求设定培养目标是当务之急。
研究生培养方案是完成培养目标的具体操作规程,其中课程体系或课程设置是提高研究生研究能力与实践能力的关键。本文将结合工程教育的理念对培养方案中的课程设置进行梳理与优化,贯彻培养目标拉动的思想,提高培养质量。
一、背景
硕士研究生的培养其本质是科研能力、产品设计开发能力的培养,其导师的科研能力、视野往往决定了学生的培养质量。这些院校的大多导师的科研来自于原院校所属的行业企业,因此有必要在研究生的培养中进一步强化行业特色,这样就决定了培养目标中行业人才培养成为主要目标之一。目前研究生培养模式还存在很多问题,归纳起来如下:(1)课程设置不合理,教学形式与教学方法与本科雷同;(2)科研训练不足,导师指导不够;(3)培养目标上,重学术性人才培养,忽视应用型人才培养;(4)培养过程重视“共性”而忽视“个性”;(5)培养目标与培养过程不统一,与社会发展需求脱节。
二、研究生工程教育的本质与体系
研究生工学教育的目标定位是培养学术型人才,以知识传承和培养研究生的知识发现和创新能力为目标,以开展学术研究为主要特征;研究生工程教育的目标定位是培养高层次应用型人才,以提高解决工程问题和技术创新能力为目标,以对接职业发展为主要特征。原部委所属院校的研究生培养目标大多为应用型人才,因此引进工程教育理念优化研究生的培养方案是必要的。不同的目标定位,必然需要不同的培养模式与之相适应,在课程内容、教学方式和教学手段等教育资源组织和运行方式上都应有明显的区别。因此,急需摆脱完全学术型观念和框架的束缚,建立起相对独立的研究生工程教育培养模式来支撑和保障目标的实现。研究生工程教育体系的基本框架:研究生工程教育体系从结构上分,应包括教育的层次结构和学科结构。从层次结构上看,研究生工程教育有硕士和博士两级,目前主要针对硕士层次的研究生培养。
三、研究生工程教育培养知识结构与课程结构设计
1.研究生工程教育培养知识结构设计。研究生个体课程体系设计是以高质量的创新能力、实用的工程能力为目标的,创新的知识结构是实现目标的有力保证。如图1所示为工程型人才知识结构框图,此图呈宝塔形状,塔基为宽厚坚实的基础知识和广博宽泛的相关知识构成;塔身由深入稳固的专业知识构成;塔尖由系统而精深的专业知识构成;各知识结构之间充满了综合性方法论知识、实验与验证方法知识和工程实践知识,使各知识模块之间有机的联系起来,形成浓重的工程创新氛围。
2.研究生工程教育培养的课程设置。高层次工程人才的培养主要通过课程体系来实施。根据工程人才的能力和素质特征,课程体系的建立应运用CDIO(构思、设计、实施和运作)的课程设计方法,涵盖三方面的内容:一是理论层面的知识体系,包括未来工程师个体必须掌握的基础科学、核心工程基础和高级工程基础等知识;二是实践层面的能力体系,包括未来工程师个体必须具备的工程推理与问题解决技能、实验与知识发现技能、系统思维能力等;三是人际交往技能体系,包括团队合作与沟通能力、外语交际能力,以及在企业与社会环境中,兼顾各方利益和尊重生态规律,构思、设计、实施和运作土程产品/系统的能力。
基于图1所示的知识结构设计的硕士研究生课程包括:学位课、选修课、必修课程和补修课程。为了更好地达成顶层工程实践能力,在课程设置的各个层级中设置了与行业相关的课程,也可以称之为专业特色课程。①学位课分为公共基础课及学科基础课,是为达到培养目标要求,保证研究生培养质量而必须学习的课程。同时增加了行业通识知识课程,使之对行业中所涉及的基本知识有所了解。②选修课是为解决实际问题、完善知识结构或加深某方面知识而开设的课程。选修课应以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心,与专业任职资格挂钩。重视理论性与应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究,注重培养学生解决实际问题的意识和能力。在此增加了行业的前沿知识课和行业工程知识课,这一部分大多要结合研究生的研究、设计或工程项目开发、未来工作取向以及社会人才需求状况等在导师的指导下选定。③实践环节中案例科研、工程实践以及行业企业的工程实践列为必修环节,贯彻“实践、认识、再实践、在认识”的认识论,加快学生从感性认识到理性认识的速度,提高认知水平和知识运用能力。④补修与增修,对于跨一级学科考入或同等学力考入本专业的硕士研究生以及跨范畴选择课题的研究生,一般应在导师指导下确定1~3门本学科内外的课程作为补修或增补课程,并进行考试或考核。⑤论文阶段,要求最终成果不仅限于研究论文,而是增加工程设计以及工程项目开发报告等。不论是论文还是报告都必须来源于实践,最好来自于企业乃至所在行业的企业。
3.培养目标牵引下的课程设置。当某个体研究生的个性化培养目标确定之后,就要按照工程教育的理念为其选定各层面的课程,即明确哪一门课程、哪一个章节、哪一个知识点能够解决未来研究或工程中的哪个问题,使之充分保证目标的达成。以大连交通大学机械工程学科研究生培养中的两个研究方向研究生为例:①计算流体动力学数值仿真研究方向,主要针对工程领域中的流体流动、传热等问题,以数值计算和仿真为主要手段,开展大规模计算工程软件的工程应用问题的研究。近年紧密与我国高铁的建设相联系,研究解决动车运行各种工况下的空气动力学问题,培养的研究生大部分就业于南北车集团的所属企业。课程配置时在学位课程模块中除选定其他学科基础课外,再选定《流体力学》、《现代轨道车辆》两门专业相关、行业相关课程;在选修课模块中选定《计算流体动力学软件应用》、《机车车辆高等流体动力学》、《车辆工程》等具有较强行业特色的课程;研究生论文的研究内容都取自南北车下属企业的生产企业,这样既解决了企业的实际工程问题,也锻炼了研究生的解决工程问题的能力,同时也为研究生的就业打下了良好的基础。②工业机器人技术研究方向,主要面向汽车制造、机车车辆制造领域研究、开发设计工业机器人及其应用系统,在应用工程的基础上进行机器人机构学理论、控制理论、计算机控制方法的研究。其特点为理论联系实际,立足应用。在进行课程配置时在学位课程模块中选定《车辆工程》或《现代轨道车辆》行业相关课程;在选修课模块中选定《车辆现代设计与制造技术》、《机器人技术》、《计算机控制技术》等具有较强行业特色的课程;研究生论文的研究内容都取自南北车下属企业的生产企业,如动车车辆转向机焊接、车体的焊接、地铁及城轨车辆的焊接等工程项目,在为企业解决实际工程问题的同时,也使研究生知道了学习机器人技术的意义,掌握了解决车辆制造过程中焊接自动化的工程问题的知识与技能,为机电专业方向的研究生就业开辟了一条新路。
四、展望
在过去多年的研究生培养实践中,学校和导师都不断地对工程型研究生培养问题进行探索与研究,也总结出很多经验,制定了一些切实的培养方案,但在培养的过程中大多都按照学术性研究生的培养方案进行,缺乏系统的基于工程教育理念的培养方案。本文所述内容也是我们在培养研究生方面的一些思考和初步实践的总结,尚缺乏深入的理论研究和系统论述。今后要进一步研究工程教育在研究生培养中的理论意义,并构建系统的培养规程,特别要注重下列几方面具体问题的研究与落实:第一,大力构建产学研联盟体系,为研究生培养提供工程实践的条件与机会;第二,推动与职业任职资格及国际研究生工程教育发展趋势的对接;第三,积极营造崇尚工程文化的氛围,提高公众、社会及学校对工程人才和工程教育的认识;第四,主动培育研究生工程教育的师资队伍,适应未来工程人才培养要求。
参考文献:
[1]刘建树.浅谈研究生工程教育体系的构建[J].纺织教育,2012,(2):43-46.
中图分类号:G461-4
1.引言
实践教学是车辆专业教学过程中的重要组成部分,是实现专业培养目标的重要环节[1]。加强实践教学,培养学生专业基本操作技能、研究创新能力与创业意识,对推进素质教育,深化教学改革,贯彻落实南华大学(以下简称“我校”)“一基三实”“一路三建”的办学思路,有着特别重要的意义。实践教学的内容包括实验教学、实习教学和设计教学[2]。
2.实验教学
实验教学是车辆工程R到萄У闹匾组成部分和主要教学环节,包括独立设置的实验课程和理论课程内安排的实验教学环节。其基本任务是:对学生进行实验技能的基本训练,验证和巩固理论知识,加强理论联系实际,培养学生的观察、动手、分析和独立工作的能力,主动研究的探索创新精神。
根据汽车专业实验大纲的要求,我校车辆工程系开设59项实验,建立7个实验室。在满足实验教学的同时,使车辆实验室具备高水平装置研发和改造的能力,为车辆专业教师科研工作提供支撑,能指导研究生实验工作,使其成为组织本科生参加各类专业竞赛。
3.实习环节
实习环节紧密联系生产实际进行, 带着问题、带着任务、带着课题进行实习。实习环节主要包括:
(1)认识实习:通过对典型的汽车相关生产经营企业或单位的参观,学生对车辆专业涉及的设计、制造、营销等环节有一个全面认识,初步树立工程观念,为后续课程的教学创造条件。
(2)生产实习:主要以工人身份顶岗或跟班劳动的形式进行。培养学生观察、分析和解决生产实际问题的能力,使学生初步掌握本专业的主要生产技能。通过生产实习可以加深学生对汽车专业在国民经济中所处地位和作用的认识,巩固专业思想,拓宽学生的专业视野,激发学习热情。
(3)毕业实习:将学生的毕业设计与就业和创业结合,老师与企业共同商定满足企业需求的毕业设计方案,邀请企业带着毕业设计方案来学校招聘,学生以工程技术人员身份顶岗或跟班劳动的形式进行毕业实习。引导学生深入实际,综合运用所学的专业理论知识和生产技能,培养学生分析和解决实际问题的能力及生产的组织管理能力,并在工作中结合自己的毕业设计课题(论文)收集各种资料。
4.设计环节
设计环节主要包括课程设计和毕业设计。设计选题要求符合车辆专业培养目标,满足教学基本要求,围绕本学科和专业,提倡选择与当前车辆专业发展方向结合,具有一定实用价值的课题;选题应能够使学生综合运用所学车辆专业基础理论、基本知识和基本技能,获得较全面的训练,通过设计教学环节,使得理论认识深化,知识领域扩展,专业技能延伸,锻炼分析问题和解决问题的能力,提高综合素质。
设计教学环节实行指导教师负责制,每个指导教师应对整个设计阶段的教学活动全面负责。指导教师应具备中级或中级以上专业技术职务,有整车或汽车零部件实际设计、研究或制造工作的经验,具有与课题相关范围内较全面的知识,教风严谨、责任心强,能充分调动学生的积极性,既培养学生又能出科研成果。
教研室做好指导教师、学生的思想动员工作,由指导教师向学生下达设计任务书,公布设计工作要求、质量评分标准等有关管理规定。设计教学结束后,教研室组织学生按时按质将完成论文或设计说明、计算资料、图纸、实验数据、报告等,组织相关教师集体评阅,开展答辩工作,按照学校指定设计答辩评分参考标准公正评分。
5.总结
通过实践教学模式的探索,加强了实践教学的规范管理,实现了车辆专业培养目标,培养了车辆学生专业基本操作技能、研究创新能力与创业意识,同时,对推进素质教育,深化教学改革,保障教学质量,具有特别重要的意义;建立了实践教学相关的规章制度,使实践教学有章可循,完成了校院两级实践教学管理体制的衔接。
毕业实习与毕业设计是理工科教育培养学生利用基础理论解决生产实际问题不可或缺的途径,是对学生四年理论学习的一次综合考察,是对所学理论课程以及动手动脑综合素质的一次检验,能够培养学生综合运用理论与实际知识解决工程技术问题,印证、运用和巩固所学各门功课的理论知识,进一步培养计算、设计、工程制图及查阅文献资料的能力。是大学生走上工作岗位前的一次综合训练机会,所以加强对毕业设计教学与管理力度势在必行。由于学生就业机制转变、经济体制转型、高校扩招等因素的影响,传统的专业实践教学和管理模式陷入了困境,在编制培养方案和安排学生毕业实习、毕业设计(论文)时,往往割裂了它们之间的联系,导致部分学生的毕业实习流于形式,毕业设计(论文)的题目和内容多数也只是“纸上谈兵”。所以,搞好专业实践教学工作,尤其是充分利用毕业实习和毕业设计(论文)这两个实践教学环节,对于提高学生的综合能力和全面素质、对学校的发展都具有重要意义。
1 生产实习与毕业设计存在的问题
在市场经济条件下,企业,特别是国有大中型企业已不再具有计划经济体制下那种支持大学办学的义务。由于实习经费不足,学生经济负担较重;实习时间相对集中,生产单位在这一段时间内的生产情况变化不大,很难保证学生在这一段时间内学习和了解到生产制造的全过程,更别说学生上岗实践了;实习人数不断增加,集中实习给教学、管理、食宿、交通、安全等带来诸多困难。
高校扩招对毕业设计(论文)教学也有较大的冲击。近几年来,随着高校招生规模过快膨胀,师资力量及实践教学条件跟不上扩招的要求,生师比不能满足教学要求,存在每个教师带10~20个毕业生做毕业设计(论文),题目大同小异的现象,导致教学质量下降;而且,由于毕业设计(论文)这段时间也是各用人单位进校招聘及研究生考试复试之时,学生思想精力较难集中,对组织完成好毕业设计(论文)将带来消极影响。这虽然已引起了学者和教育部门的高度重视。但如何解决这一问题,还未有切实可行的措施。作为本科教学的最后也是最重要的一个毕业设计(论文)环节,如何使之在培养学生科技创新能力中起到应有的作用,各学校应根据各自的办学特色制定相应的对策。
2 毕业设计(论文)与毕业实习相结合的途径
为使毕业实习和毕业设计实践环节取得好的成效,我们车辆工程专业提出由毕业设计指导教师带本人所指导毕业设计学生毕业实习的模式,使学生结合工程实践或指导教师所研究课题完成毕业设计,一方面有利过程管理,同时提高学生科研能力和实践技能,为进一步学习深造或解决工程实际问题打下基础。
2.1 与学生科技竞赛相结合的实习与毕业设计
我校汽车工程学院学生自2008年参加国家教育部举办的“飞思卡尔智能车竞赛”,曾获全国比赛二等奖;自2007年参加Honda中国节能竞技大赛,曾获全国第二名的好成绩。另外还有诸如“挑战杯”及“机电产品大赛”等科技活动,且成绩斐然。为使学生有好的环境进行科技活动,汽车电子电控实验室和汽车结构及节能减排实验室分别成立了“汽车电子控制技术研发中心”和“汽车结构及节能减排技术研发中心”,学院专门为这些中心提供了实验室用房,每年从院发展基金中划出一笔经费购置台式计算机、网络服务器、单片机开发设备、DSP开发板、二冲程发动机等。这些中心的任务是迎接学校的创新创业大赛、全国电子竞赛、嵌入式系统竞赛、节能减排技术竞赛等各种面向本科生的科技竞赛。成员也均来自本院对科技创新活动有浓厚兴趣的同学,特别是即将进行毕业设计(论文)实践的高年级学生,在学有余力的条件下,以这些科技竞赛为目标,参加科研活动。并且,我们将这些科技竞赛的准备也作为学生毕业实习的一种新形式,而不局限于所有的学生都去企业实习。
在这些科技创新中心,由导师负责指导,高年级学生结合毕业实习和毕业设计进行科研活动,学生熟悉科研活动和科技创新的基本过程及具备初步的科技创新素质。因学生结合真实的科技活动项目做毕业设计,带着问题学习,其兴趣浓厚,积极性高,取得较好的效果。实行该项措施后,成果显著,该中心每年都有本科生在国家和山东省的挑战杯大赛、飞思卡尔智能车大赛、全国大学生电子竞赛、节能电动车竞赛等多项竞赛中获得荣誉。在科技活动中心参加科研的学生在研究生录取和学生就业中得到学校导师和用人单位的青睐。
2.2 建立以导师项目和企业为核心的实习与毕业设计基地
安排部分学生到企业实习基地,如每年本专业有学生到中国重汽卡车公司实习,并根据企业实际需求和学生本人兴趣拟定毕业设计题目,使学生在生产实践中掌握第一手资料,为完成毕业设计及更好的适应工作打下基础。毕业设计指导教师由工程技术人员与教师共同承担,这不仅给学生带来了创新的乐趣,提高了其学习积极性,使其建立了强烈的成就感,而且为他们提供了参加企业产品研发、生产和市场推广等活动的机会,在实践中增长了才干。
对考研学生,由于面临复试和联系导师等具体问题,为使学生毕业设计和考研两不误,通常要求学生结合毕业设计指导教师的科研项目选一部分适合自己做的内容作为毕业设计题目,毕业实习在教师所在实验室进行,指导教师不仅对学生毕业实习和毕业设计给予指导,同时对学生考研复试及联系导师提供应有的帮助,使学生受益匪浅。
2.3 根据学生的就业意向结合企业生产的分散实习和毕业设计
通常大四部分学生已经有了就业意向,可安排学生到就业单位实习,并结合实习内容完成毕业设计。近几年,学生到江铃汽车底盘股份有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、长城汽车和某些汽车电子公司等单位实习,实习中指导教师与学生保持通讯联系,了解生产企业情况及学生实习内容,为学生确定可选择的毕业设计题目(如:汽车底盘总成设计),使学生在生产实践中掌握第一手资料,为完成毕业设计打下基础。
3 结束语
本文根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,指出了目前毕业实习和毕业设计存在的问题,结合车辆工程专业特色提出了一种毕业实习与毕业设计相结合的创新能力培养新模式。
(长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,保定 071000)
摘要:根据最小二乘法原理,结合发动机特性方程、车辆行驶特性方程和换挡特性方程,推导出自动变速器换挡规律求解数学模型。对实例进行仿真试验,结果表明,采用该求解方法得到的换挡规律能够很好地发挥车辆的最佳动力性和经济性,大大提高了工作效率,同时验证了该方法的有效性,为进一步提升整车使用性能提供重要的理论依据。
关键词 :最小二乘法;换挡规律;数学模型;仿真试验
中图分类号:TQ018 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)17-0159-04
作者简介: 龚正伟(1982-),男,甘肃白银人,学士,工程师,研究方向为汽车传动系统设计与开发。
0 引言
换挡规律是自动变速器设计的核心,变速器依据换挡规律来确定车辆实际行驶过程中何时升挡、降挡或者保持挡位,换挡规律的准确与否直接影响整车的使用性能。换挡规律的求解过程实质上是找出变速器换挡影响因子与发动机、车辆行驶性能参数之间的函数关系,利用工具进行计算[1]。现阶段主要通过经验法和图解法求解换挡规律[1]。由于发动机特性参数的分布规律随工况不同而发生变化,利用经验法得到的结果无法准确满足车辆实际行驶工况需求,而采用图解法的求解运算工作量相当大,影响变速器的设计质量[1,2]。采用最小二乘法,寻找数据之间的最佳函数匹配,最大程度的减小运算量,提高计算精度,满足实际需求。利用最小二乘法原理,结合发动机特性方程和传动系统特性方程,推导出自动变速器换挡规律求解数学模型,并通过仿真计算,验证该求解方法的有效性,研究结果有助于车辆使用性能的提升。
2 换挡规律求解数学模型
自动变速器换挡规律包括动力性换挡规律和经济性换挡规律,要建立合理的换挡规律求解数学模型,需要求出换挡影响因子(油门开度α、车速v、驱动轮滑转率δ)与车辆动力特性和经济特性之间的函数关系,并结合换挡特性进行推导。
2.1 发动机特性方程
车辆发动机特性包括转矩特性、油耗特性和功率特性,发动机的输出转矩Me、小时燃油消耗率ge、输出功率Pe与转速ne之间的关系如图1所示[2]。可以看出,油门开度α一定时,Me、ge、Pe分别是ne的函数,利用最小二乘法原理拟合它们之间的函数关系。一般情况下,拟合多项式次数采用2~4,其计算精度可以满足工程要求[5],本文取k=2进行拟合求解。由此,可以得到拟合方程如下:
式中,Wq驱动轮垂直载荷(N);δ0驱动轮特征滑转率;φ驱动轮驱动力系数;φ0驱动力系数最大值;hT车辆牵引点到水平面距离(m);L轴距(m);YK0驱动轮静载荷(N)。
2.3 换挡特性方程
换挡特性表明了不同油门开度下车辆驱动力与车速、油耗与车速的关系,是换挡时刻在供应特性场上的体现,也是评价自动变速器性能的主要指标。换挡特性说明换挡前后系统的状态。在此假定:①换挡时间短,换挡前后行驶速度不变;②换挡前后外界阻力不变;③换挡前后动力传动系统无动态变化以保证车辆良好的动力性能。利用驱动力曲线法、耗油量曲线法[2,6]分别将车辆供应特性线转化为驱动力-速度曲线和小时燃油量-速度曲线,如图2所示。
根据图2并
参考文献[7]可以得出,要保证供应特性场的完整性,换挡曲线应在相邻两挡的供应特性场内,即两换挡曲线重合区域内,且经过相邻两挡的交点,该交点为换挡特性点。
3 仿真计算与分析
为验证基于最小二乘法原理得到的换挡规律求解数学模型的有效性,以某车型为例进行仿真计算,并对结果进行分析研究。
3.1 模型参数
仿真计算所用的主要参数为: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,拟合系数如表1所示。
3.2 仿真计算与分析
采用matlab编程拟合计算出换挡规律求解方程的待定系数,本文给出Ⅲ-Ⅳ挡换挡规律的待定系数,如表2所示。同时,可得到最佳动力性换挡规律曲面和最佳经济性换挡规律曲面,如图4所示。
油门开度一定时,车辆换挡速度随滑转率的减小而增加,其增加的速率随着挡位的增加而变快;滑转率一定时,车辆换挡速度随油门开度的增加而增加,其增加的速率随挡位的增加而变快。滑转率减小时,表明速度损失小,此时应升挡以提高车辆动力性,升挡后保持油门开度不变或增加,车辆燃油消耗率会增大,因此为保证车辆经济性,升挡的同时应减小油门开度;整个换挡规律曲面的变化趋势符合车辆实际挡位变化状态,能够满足车辆动力性和经济性需求。(图4)
对比传统图解法[3]得到的换挡规律曲线(滑转率δ=0.92%),如图5所示,基于最小二乘法得到的换挡规律与基于传统方法得到的换挡规律基本相当;而与传统方法相比,采用最小二乘法建立换挡规律求解数学模型,能够借助计算机编程高效准确地得到换挡规律求解过程中所需要各种工况下的参数,大大减小了工作量,提高了效率。
4 结论
①利用最小二乘法原理,并结合发动机特性方程、车辆行驶特性方程和换挡特性方程,推导出自动变速器换挡规律求解数学模型;
②对实例进行仿真试验,结果表明基于最小二乘法原理得到的换挡规律与基于传统图解法得到的换挡规律相当,符合车辆实际挡位变化状态,能够满足车辆动力性和经济性需求;同时,最小二乘法求解自动变速器换挡规律能够大大减小工作量,提高产品设计效率。
参考文献:
[1]陈永东.电控机械式自动变速器换挡规律的研究[D].武汉:武汉理工大学硕士学位论文,2007.
[2]邢明星.拖拉机电控机械式自动变速器换挡规律研究[D].洛阳:河南科技大学硕士学位论文,2012.
[3]胡建华,陈兴同,等.徐州:中国矿业大学出版社,2008.
[4]刘严.多元线性回归的数学模型[J].沈阳工程学院学报,2005.
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)05-0232-03
1992年国务院学位委员会第十一次会议批准了黄达等学位委员提出的“关于按专业授予学位证书的建议”,该文件标志着专业学位制度正式建立[1]。专业学位研究生教育经历了二十余年的发展,培养规模日益扩大,但也面临着许多尴尬,包括社会认同低;配套资源短缺;学生自我价值迷失等等[2]。专业学位研究生教育的基本属性是职业性,这是区别于学术学位研究生教育的最主要特征。即专业学位研究生教育主要是培养特定社会职业的专门应用型人才,使其能够运用专业领域已有的理论、知识和技术有效地解决专业问题,并具有创新性[2]。若能真正实现该培养目标,以上尴尬自会消除。培养模式是目标达成的桥梁、手段。然而专业学位研究生培养模式存在诸多问题,本文就其中存在的三种问题,给予分析说明,并给出整改意见。
一、专业学位研究生培养模式存在的三种问题
1.选题脱离工程实际。研究生学位论文水平是评价研究生培养质量的重要指标,而学位论文的选题是高质量完成学位论文的前提与关键环节。选题直接决定了学生需要掌握的专业知识的范畴和深度、需要的技能以及创新思维的延伸方向。专业学位研究生的选题应该来源于生产实践,能够在解决实际问题的基础上有所创新。然而目前的大部分选题偏重理论研究,与学术学位研究生的选题类似,不能直接用于实际工程。究其原因是具有工程实践经验的老师少。导师的研究方向决定了所带学生的选题方向。我们大部分老师来自于高校,缺乏企业、工厂工作经历,工程实践经验也很少。所以给出的题目偏重理论研究、学术研究,离实际应用还有较长的距离。专业型硕士研究生指导教师应是承担工程类科研项目的一线研究人员,而且必须有充足的精力和科研经费[3]。而具有工程实践经验的老师,因为在外项目多,很多老师有自己的公司。即使有充足的精力指导学生,但有可能对学生不放心,就不用或少用学生参与重要的工程项目。有些导师只让学生做一些重复性工作,致使学生缺乏创新性的指导和锻炼。还有一种情况,就是有些具有工程目的导师需要学生在项目中完成一定工作,并且可以发挥学生的创新型思维,但因为所在高校对每位老师带研究生数目限定过于死板,出现了具有好的选题却没学生研究的情况。具有工程实践性的选题是有时效的,当此问题已被很好的解决时,此选题就没有意义了。所以这种情况把好的选题浪费掉了。
2.课程学习与课题研究时间分配冲突。攻读硕士专业学位的学习时间一般为2-3年,目前大部分学校将学制定为2年。用于课程学习、论文研究等工作的时间分配矛盾突出。众所周知,2年制专业硕士培养,1年的时间用于课程学习,剩下1年的时间一方面要完成课题大论文或者报告,同时还要花几个月的时间找工作,导致用于完成科研工作及课题论文的时间过少,学生真正投入到课题研究中的精力不够,其研究状态不稳定、不深入。所以课题论文的质量差强人意。
3.校企联合培养难以落实。校企联合培养的模式在落实中存在培养过程粗放,企业联合培养难以落实的窘境。高校与地方政府(或行业协会)共建产业技术研究院培养研究生,产业技术研究院为全面落实双导师制和专业学位研究生实践提供了平台和载体,构建出了科教协同的专业学位研究生培养模式,形成了理论与实践耦合的专业学位研究生培养机制,增强了专业学位研究生解决实际问题的能力[4]。校企联合培养的模式出发点是好的,1年的时间研究生在学校完成课程理论学习,1年的时间去企业学习、研究和实践,掌握工程应用技能,这样毕业后能很快的适应新岗位,但是这种模式在实施过程中却很难取得理想的培养效果。原因有三:一是企业的工作围绕公司业务展开,不会为了专门培养一个硕士而为其在论文选题、导师指导上投入合适的资源,包括人力资源和软、硬件配套;二是企业辛苦培养出来的硕士,毕业后很有可能另谋出路,企业缺乏培养的动力和热情;三是企业缺乏学校那种成熟的硕士培养模式,学校导师重要工作之一就是指导研究生完成硕士研究和论文,这个过程贯穿学生从入学一直到毕业的整个时间段。学校要为学生的培养质量负全责,而企业并不会在此事情上投入太多,企业导师也难做到如学校导师一样为学生的整个培养过程负责。因此,“双导师制”多流于形式,校企培养真正落到实处的不多[5]。
中图分类号:P228文献标识码: A
一、前言
近年来,运输危险品的车辆随着经济的快速发展与日俱增,运输过程中由于环境、车辆、危化品的不安全状态和人的不安全行为所造成的特重大事故频繁发生,严重危害和威胁到人的安全和环境的污染。因此,建立规范的危险品运输车辆监控系统,是预防这种事故的有效途径。
二、系统整体构架
2.1 设计思想
通过对危险化学品温度、压力、空间姿态等状态和运输车辆的位置、速度、发动机、制动等情况的实时监测,实现危险品车辆在运输过程中的全程跟踪和监测 [1]。通过加载无线通信自动报警功能,可及时向总监控中心报警,并向多个指定人员手机报警。当总监控中心收到信号,启动应急预案并反馈给车载终端,建立联系。
2.2 系统框架
系统主要由车载监控终端、GPS、GPRS 通信系统、监控总中心系统、分中心系统组成。系统结构如图1所示,车载终端如图2所示。
图1 系统总体结构图
图2 车载终端总体结构图
三 系统主要功能
3.1 车辆监控与调度功能
1) 车辆和危险品等信息定时发送或调度查询功能:车载终端通过GPRS的方式将实时信息传送到监控中心;监控中心也可以直接发送调度查询命令进行调度查询。
2) 基本 GIS 功能:监控中心的电子地图可以实现各类信息层的显示、放大、缩小、平移、漫游、查询及鹰眼等功能[2]。
3) 车载终端接收调度指令,并有实用的数字及汉字显示功能。
4) 车载终端与监控中心的通话功能[3]。
5) 车载终端受监控中心控制的远程熄火功能。
3.2 数据信息管理功能
1) 车辆实时数据处理:监控中心将实时查询的车辆位置、车辆和危险品的状态信息等存入数据库,以保证电子地图上可以实时更新该车的信息。
2) 车辆历史轨迹追溯:监控中心通过存储的数据追溯车辆历史信息,可以选定某车某时间段的位置记录进行轨迹回放。
3) 车辆报警数据记录:监控中心将已解决的异常状态车辆的报警信息进行存储和管理。
4) 用户和车辆信息管理:用户包括监控中心人员、司机、客户(货主)、公司管理人员等,车辆是指运输公司拥有的所有车辆,其中车辆信息包括车牌号、颜色等静态信息,也包括所载危险品及司机信息。
5) 系统运行日志记录:对系统运行的操作进行存储和管理。
6)数据缓存:当车辆遇到通信忙趋势可以先将数据暂时保存起来,等恢复通信以后在发送至监控中心。
3.3 报警及处理功能
报警的信息包括: 车辆运行状态发生异常报警、危险品状态异常报警、区域监控( 地理栅栏) 报警、碰撞报警、车载终端断电报警、应急报警、车载终端防拆报警、停车后非法移动报警、盗车报警等。监控中心收到报警信号,及时作出相应处理。
四、系统涉及的技术
4.1 编程技术
本系统需要利用各种不同的编程技术来实现终端。对数据的处理方法也要通过编程来实
现。
4.2 数据库技术
监控中心数据库包括静态表和动态表。静态表是系统长期保存的,内容一般不发生变化的表,动态表是在车辆运输危险品时动态建立的,内容随时发生变化的表。各个表之间以“编号”进行区别,并建立相应关系。
4.2.1 静态表
静态表主要包括车辆基本信息表、驾驶员基本信息表、监控中心操作员表、报警基本表、车辆状态类报警定义表、危险品状态类报警定义表、命令表。
报警基本表:该表存放所有的对报警信息和处理方法的定义,对报警信息分门别类。
车辆状态类报警定义表:该表定义了车辆的那些状态被监控,以及这些状态发生了什变化,系统会报警。
危险品状态类报警定义表:该表定义了危险品的那些状态被监控,以及这些状态发生了什么变化,系统会报警。
命令表:该表指出了系统中都有哪些命令,例如控制命令、调度命令等。
4.2.2 动态表
动态表主要包括运行车辆信息表、运行车辆状态表、报警表、发送命令表、接收命令表。
运行车辆状态表:该表存放执行任务的车辆本身以及它所运输的危险品的状态信息。
报警表:该表存放车辆传到监控中心的报警信息。
发送命令表:该表存放监控中心发给车辆的命令。
接收命令表:该表存放监控中心接收到的车辆的调度回复命令[4]。
4.3 嵌入式技术
在车载终端要采用嵌入式技术来控制接受到的各种信息,处理之后再发送出去。
4.4 通信技术
这里采用 GPRS 无线通信网络来实现数据的传输。首先需要设计通信协议来保证通信的系统的通用、高效和安全。
五、 总结
目前,运输危险品车辆不断增加,对危险品监测系统的要求也越来越高,需要对相关技术进一步提高及完善,使监测技术日渐成熟,更加的智能化,以自己独有的特点为危险品运输工作保驾护航。
参考文献:
[1] 孙代平.一种危险化学品罐箱/ 槽车的实时监测系统[D] .大连:大连理工大学硕士学位论文, 2006.
[2] 高智.基于 GSM 网络 GPS 车辆定位跟踪系统的设计[D].大连海事大学硕士学位论文, 2004.