车辆工程论文范例

车辆工程论文

车辆工程论文范文1

1.1RAMS工程技术体系建设思路

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。

3结论

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关键词:毕业设计;校企联合指导;车辆工程;工程教育

在我国工程教育认证国际化步伐加速背景下,上海工程技术大学车辆工程专业建立了“能力导向”的认证标准,重视对学生工程实践能力的培养。我校积累了多年的教学管理和实践经验,通过校企合作制度,建立校企联合培养基地,借助企业资源和人才优势,利用企业提供的实习岗位和企业课题,实现岗位实习—毕业设计—就岗就业的实践教学体系,适应工程教育改革的需求。本文通过对车辆工程专业毕业设计校企联合指导模式的探索,提出人才培养的新途径。

一、校企联合指导毕业设计新思路

毕业设计工作是本科教学中一个最为重要的实践教学环节,在当前工程教育的背景下,以提高学生的工程实践能力和创新能力为目标,重点强化毕业设计的工程性和实用性,在提高学生工程实践能力和工程设计能力的同时,注重工程创新能力的培养。上海工程技术大学车辆工程专业是第一批进入“卓越计划”的专业,在“厚基础、宽口径、重素质、高能力、多方向、模块化”的人才培养理念下,将创新精神、创业精神和应用能力培养贯穿于专业教育的全过程。学校也在办学实践中形成了“协同办学、协同育人、协同创新”的三协同办学模式,与政府、行业和企业协同办学,共同构筑工程教育。汽车工程学院目前已与上海汽车工业(集团)总公司、上海交运(集团)公司等76家企业深入开展协同和合作,为营造真实的工程教育育人环境提供了保障。通过对工程教育中毕业设计对学生工程实践能力的培养要求和现有条件分析,可以看出校企联合指导毕业设计是体现工程教育的有效途径。

二、校企联合指导毕业设计各环节的构建

校企联合指导毕业设计与以往只有校内指导老师的毕业设计模式有很大不同,科学构建毕业设计的各个环节是实现校企联合指导的关键,本文将从毕业设计选题、指导、过程管理和答辩等环节构筑校企联合指导模式。1.毕业设计选题。严格按照“一人一题、真题实做”的模式开展毕业设计工作。采用校企联合指导毕业设计,题目主要来自企业真实的工程需求,在选题时应遵循以下原则:(1)坚持专业相关。车辆工程专业本身属于交叉类学科,包含机械设计技术、信息技术、电子技术和计算机技术等,因此毕业设计选题可涉及领域较多。毕业设计的选题应坚持专业相关,应符合车辆工程专业培养目标及专业能力培养的要求。(2)注重工程实践。毕业设计教学应给学生提供比较系统而全面的实践锻炼,选题应具有一定的针对性、实践性。这样才能让学生在完成毕业设计任务时有较多接触实践的机会。只有将理论知识运用于实际,才能培养学生的创新精神和实践能力。毕业设计选题应尽量从生产、科研和教学的实际问题中选定。(3)明确基本任务。选题应有一定的工作量,难度要适中,能使学生受到比较全面的训练,大多数学生通过努力能在规定时间完成。(4)反映专业前沿。本科毕业生除掌握本专业基本理论,具备基本专业技能外,还应该了解本专业的前沿知识。毕业设计作为学生毕业前所撰写的学术论文或称毕业论文,应具有一定的专业前沿性。结合车辆工程人才培养目标,毕业设计选题需要对应学生所能达到的能力要求,按照以上选题原则,根据毕业设计的不同类型,制定毕业设计的选题评定标准和量化任务标准,利于校企导师确定毕业设计选题。2.毕业设计指导老师的遴选。指导老师对学生毕业设计的质量负责。一方面加强校内指导教师的培育和建设,打造高水平、专业化的教师队伍;另一方面,强化企业指导老师的遴选机制,增强企业导师的责任感,提高指导学生的质量。校内指导老师硕博率100%,优势是具备系统的专业理论知识、丰富的指导经验。为提高校内指导老师的工程实践经验,规定老师必须有企业经历,熟悉工程实践情况,承担或承担过应用型研究课题,鼓励老师到生产一线企业产学研践习,推行团队导师制,提高青年老师的实践指导水平。对于企业导师的遴选,要强化指导老师的遴选要求。制定《企业指导老师遴选标准和管理办法》,企业指导老师向学院提出书面申请,学院对企业指导教师的材料进行审核,通过后双方签订聘任合同,并颁发证书。学院负责对企业指导老师的上岗培训,明确企业指导老师职责,建立考核制度,发放一定的导师津贴,以示激励。

三、校企联合指导毕业设计实施和组织管理

为了保证联合指导毕业设计质量及校企合作运作,要制定校企联合管理组织体系。1.健全组织机构。企业和学院均建立专门的管理部门和管理团队,在企业期间以企业管理为主,落实到专人管理。2.建立毕业设计质量定期反馈机制。学校随访制度:校内导师在毕业设计期间至少1次前往企业进行随访;校内指导教师联系卡制度:要求根据毕业设计的不同环节规定和校内指导教师的见面次数;企业导师培训制度:学校组织对企业导师和管理人员进行培训,介绍学校人才培养标准和毕业论文要求;毕业设计专家督导制度:成立包括专家在内的专家督导组,针对毕业设计的关键环节进行监督检查,以查促改,保证培养质量。3.建立综合保障制度。设置专项基金,保障学生毕业设计顺利进行,同时学校还统一为学生在联合培养期间购买相应的保险。

四、结语

毕业设计是工程教育最重要的环节,培养学生的工程实践能力和创新能力是工程教育的要求。通过校企联合指导毕业设计模式的探索与实践,建立毕业设计的选题标准,明确不同类型毕业设计的工作量,规范企业指导老师的遴选,建立并完善毕业设计的过程管理,促进毕业设计质量的全面提高,保证人才培养目标的实现。

参考文献:

[1]林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究,2013,(3):7-23.

[2]赵立新,杨玉海.校企联合培养大学生模式探索与实施研究———兼论车辆工程专业发展如何应对卓越工程师教育培养工程的需要[J].中国校外教育,2012,(11):136-137.

[3]左恒忠.校企合作指导毕业设计模式探讨[J].中国建设教育,2010,5(9):61-64.

[4]吴娇蓉.面向工程教育基地的企业实习与毕业设计贯通模式研究[J].教育教学论坛,2014,(10):40-43.

[5]朱荣福,赵雨杨,刘龙超,等.产学研视角下的应用型本科院校毕业设计的探索与实践[J].价值工程,2015,(4):278-280.

车辆工程论文范文3

关键词:本科院校;转型发展;应用型人才;人才培养;培养模式

随着我国经济的新常态影响,我国高等教育正在面临着关键发展时期,为了迎合新时代背景下的国家经济结构调整的发展,大学生的就业困难已经成为人们不得不关注的社会问题。在这样的背景下,我国的很多企业为了迎合产业结构转型的发展要求,却难以招到自身所需要的应用型人才,这种矛盾问题则是直接影响到我国本科院校的转型发展问题。就其大学毕业生“结构性失业”的问题进行分析,主要集中在我国当前的理论型高等教育人才培养体系存在一定的不足之处,这样的影响则会造成人才供给和社会人才需求存在着较为严重化的错位情况,难以符合实际经济社会的快速发展要求。对于本科院校的发展来说,考虑到其正处于这样特定的历史时期,则应非常重视如何从传统的理论型人才向培养到应用型人才的转型发展,这样才能符合经济社会快速发展的要求,才能更好体现出本科院校的发展潜力。这里结合相应的本科院校为例,通过车辆工程专业的培养模式进行深入化的分析,在高举建设应用型大学为指导方针的要求下,重点积极探讨了如何有效进行基于合作办学、应用导向教学平台建设,以及全面提升科学研究能力等方面的问题,提出了在进行应用型人才培养方面的相关建议,希望对于广大同仁能起到一定的抛砖引玉的作用。

1学校转型发展现存问题

结合当前本科院校的实际发展情况来看,在相应的建设应用型大学为指导方针的要求下,结合学校的转型发展实际情况来看,主要存在着如下几个方面的问题[1,2]:第一,学校的师资队伍建设还有待进一步提升,相应的基础设施普遍较低,经过统计,大部分专业课教师则是高校毕业后直接开始了任教工作,这样就没有相关的工程实践经验,也难以从工程实践的角度来进行学生的辅导工作,往往在进行实训课程中,难以有效结合工程实践的特点以及要求开展重点的论述,也不利于学生掌握工程实践中的关键点。另外,部分工程实践中所涉及到的仪器设备数量比较少,存在着一定的陈旧设备难以符合实训课的教学要求。第二,本科院校的原有人才培养方案存在很多不足之处,在教学实践过程中,并没有深入相应的企业来进行调研活动。在这样的背景下,大部分课程教学活动都是依然沿用传统的教学模式,大都是体现出科研型高校的特点,其中的专业基础课程所占的教学比例时间比较多,而往往忽视了相应的实践教学内容,其所占比例内容比较低,这样就会造成学生的实践性能力比较低,学生动手能力差,这样就难以适应当前的工作岗位需求,在进入工作岗位前还需要较长的适应过程。从总体来说,人才培养不能符合当前的汽车行业的应用型人才的实际需求。第三,当前本科院校存在着单一化的教学模式,大部分教师则沿用传统的教学模式,在课堂教学中依然采用机械化的填鸭式教学方式,在这种教师为主体的一言堂教学模式中,主要时间则是用来进行理论知识的讲授,难以体现出学生在教学中的主体性地位,没有足够的互动教学的内容,难以提升学生的实践操作能力。另外,在开展毕业生的毕业设计过程中,选择题目过于陈旧以及落伍,并没有结合时展的特点来实现题目的创新发展,也不利于学生的创新思维的培养。

2应用型教学改革人才培养的探索

在当前的本科院校转型发展过程中,在新课标的要求下,应该充分重视如何迎合社会的发展需求,能够实现高水平应用型本科院校的建设需求。从我校的车辆工程专业发展的角度来看,重点从校企合作办学、基于学科竞赛、搭建学生学科竞赛平台以及相关科研项目驱动毕业设计的角度出发,重点论述了在实践教学活动中有效开展应用型人才培养的对策,希望能全方位实现本科院校的转型发展。

2.1校企合作办学

利用校企合作办学模式的逐步深入,应加强学生和社会进行平台搭建的机会,进一步拉近企业和学校的距离,帮助本科院校在转型发展中获得足够的支持,利用在企业的锻炼机会来全方位培养一批具有创新能力、实践操作能力的专业化技能人才。本学校的车辆工程专业同当地的企业进行密切联系,并能从学生的实际情况考虑,再结合企业发展中的实际需求,逐步完善相应的校企合作人才培养协议,并积极推行校企合作教学实验班等活动。利用寒假暑假等时间,全方位支持教师去企业进行挂职锻炼,旨在全方位有效实现教师的实践教学能力得到提升,并能鼓励用人单位积极参与到学校人才培养方案的制定过程中,加强车辆工程专业中的毕业实习、毕业实践、实验室建设等项目内容,鼓励企业能够积极开展实践教学指导等活动[3,4]。经过这方面的不断努力,签订协议的两年时间中,已经联合培养了两届65名学生。在具体的合作办学过程中,积极邀请企业工程来学校进行专业课程讲解,能从企业发展的实际需求出发,重视实践性技术细节的探索,另外,安排学生到企业开展实习过程以及毕业论文的撰写,要求论文写在实际工程项目中,以便全方位有效提升学生的实际操作能力,以及专业化的职业素质能力。

2.2搭建学生学科竞赛平台

鼓励学生从自身的学习需求出发,积极参与到全国大学生方程式汽车大赛、巴哈大赛等项目中,全方位为学生的发展而构建学科竞赛平台,利用竞赛方式来全面提升学生的创新能力以及实践操作能力,鼓励学生全面参与到活动过程中。在这种学科竞赛平台的基础上,应要求学生能够利用实际工程设计的契机,有效实现了解并参与到毛坯制造、零件加工装配到整车组装、调试、维修等过程,这样能够结合相应的竞赛需求而获得符合要求的赛车。正是利用上述方式,一方面能有效提升学生的个人专业性知识水平以及实践操作能力,另一方面还能有助于保障学生团队合作精神得到提升。在进行全国大学生方程式汽车大赛以及全国大学生巴哈大赛汽车大赛中,正是本着全方位搭建学生学科竞赛平台的教育理念,我们学校获得一等奖、二等奖的优异成绩[5]。学生利用学科竞赛活动,一方面能有效全方位保障专业理论知识学习兴趣得到提升,另一方面还有利于学生的创新思维得到激发。

2.3基于学科竞赛和科研项目驱动毕业论文

在当前的本科院校转型发展过程中,一般存在着毕业设计题目陈旧、学校实验资源不足的问题,这样在进行本专业的毕业论文设计以及指导工作中,都是结合相关的学科竞赛以及教师科研项目等来将其进行创新发展毕业设计的主要方向,这样也能有效全面提升学生的毕业论文质量,充分体现出在进行毕业论文中学生的主体性地位。比如,针对全国大学生方程式汽车大赛项目的相关内容,所涉及到的学生毕业论文题目可以为大学生方程式赛车悬架运动学分析以及优化、方程式赛车空气动力学仿真模式分析等方面的题目,这样则有利于学生的创新型思维能力的提升,也符合当前素质教育的相应要求。

3结论

综上所述,结合当前的本科院校转型发展的背景,我校的车辆工程专业人才培养模式正在逐步深化改革过程中。一方面,我校重视高水平专业教师的引进,积极推行教师利用假期时间去企业进行挂职锻炼,能有效实现教师的实践教学能力得到提升,另一方面,积极利用全国大学生方程式汽车大赛和巴哈大赛来全面保障学生的动手能力得到提升。在此过程中,则应积极保障企业工程师参与到学校人才培养以及实验室建设过程中,鼓励学生参与到校企合作实习过程中。最后,还应通过教师的课题以及学科竞赛的内容,不断实现优秀的学生参与到教师的课题,也能全面实现学生的理论联系实际能力的提升。所以,正是利用上述几个方面的深化探索,鼓励学生能将理论知识应用于实际生产环节,全方位保障我校车辆工程专业应用技术型人才培养质量得到提升,以便更好地符合用人单位的要求,也有利于全面迎合新时代背景下的汽车行业的发展要求。

参考文献:

[1]尹福泉,张峰,贾汝敏,等.“一专多能”动物生产类专业复合应用型人才培养实践教学改革研究与实践[J].创新教育研究,2019(04).

[2]鲁敏,雷玉兰.提高应用型本科人才培养质量探析[J].山西青年,2019(20).

[3]赵龙.应用型本科会计专业人才实践能力培养研究[J].中国集体经济,2019(30).

[4]孙瑜.校企合作模式下的应用型人才培养探讨[J].中国商论,2019(19).

车辆工程论文范文4

关键词:自动变速;工程车辆;基本原理;液力传动系统;智能自动变速理论

1背景

随着我国经济发展,我国的基础设施的建设取得巨大成就。而这些项目需要大量的工程车辆,压路机、推土机、挖掘机等。这些工程车辆和一般的交通车辆有很大的区别,他们的任务是完成工程项目而不像一般的交通车辆是代步工具,所以他们的自动变速原理和一般的车辆有很大的差别。他们需要把大部分的功率用来工作,一小部分的功率用来行进。所以工程车辆为了适应外界负载的不确定因素,所采用的液压传动系统,这种系统虽然有很多优良的性能,但是也存在着许多缺陷。面对了负载的外界负载的变化,液力传动的效率会变低,这样导致能源的浪费,不符合绿色发展的理念。

2工程车辆自动变速的基本原理

自动变速技术开始应用在汽车上,后来慢慢被推广到工程车辆上面,但是遇到了很多问题。因此工程车辆的自动变速原理绝不能照搬一般的交通车辆的原理。传统的原理是在选定换挡控制参数之后按照某些性能指标要求用数学方法求解换挡规律。工程车辆换挡规律按控制参数的数量可分为两参数、三参数及四参数。

2.1两参数自动变速原理

工程车辆在最开始的时候使用的就是两参数自动变速原理的。这种理论是在汽车自动变速理论发展而来的。两参数指的是车速和油门,这种原理就是工程机械是在油门全开的时候工作,这时候认为油门是不变的,两参数的变速原理就是通过发动机转速和车速作为换挡参数来确定变速器挡位。这种两参数的自动变速原理有一定的局限性,因为在工作时和不工作时,外接的负载情况是不一样的,外国在那个时候的工程车辆都是有两种模式的,但是这种是不合理的,因为负载的变化变化情况很多的。我国的陈慧岩教授根据两参数自动变速原理成功研制出了ZL50装载机的自动换挡电子控制单元。

2.2三参数自动变速原理

三参数自动变速原理的三个参数分别指的是油门开度、发动机转速、变矩器涡轮转速。通过选取三个参数为理论依据从而来制定的换挡策略。因为变矩器涡轮转速乘上变速箱传动比即为车速。在实际建立数学模型时,假设工作泵消耗的功率为固定值,然后将发动机的总功率出去工作泵的额定功率以后,在与变矩器涡轮进行匹配。在实际的控制中,首先测量的油门开度、发动机转速、变矩器涡轮转速,然后根据发动机转速和变矩器涡轮转速计算出变矩器的传动比,然后在根据换挡策略进行控制。三参数的最大的问题就是工程车辆在进行自动变速是电机的波动很大,这样对于工程车辆有一定的损坏。

2.3四参数自动变速原理

在上一节介绍了三参数在自动变速时存在着一些缺陷,也就是电机在变速是会存在的较大的波动,因此这时候有学者提出必须要作业特性对自动变速的影响,提出了四参数自动变速的理论。这种理论是对三个参数的完善,增加了第四个参数也就是工作油泵压力P。工程车辆上一般存在着多个泵,虽然不同类型的工程车辆的泵的大小、形状、容量都不一样,但是这些泵大多使用定量泵并且通过分动箱与发动机飞轮相连,这种机构就决定了泵的输出流量与发动机转速成正比。这时候既可以根据压力P计算出油泵消耗的功率,然后通过计算把它换算成油门的开度,然后就可以使用三参数理论进行自动变速的控制了。

3智能自动变速控制

上面章节讲述的两参数、三参数以及四参数自动变速理论都是传统的变速理论,而且他们是建立在精确的数学模型基础上得到的,然后通过几个参数计算,得到想要控制的策略。但是由于施工环境的复杂性以及操作的复杂性,往往得到的模型都是比较理想化的模型,所以传统的自动变速控制理论应用存在一定的局限性,但是他们是基础。随着大数据和人工智能的发展,各种智能变速理论应用而生,它能够根据专家系统或者是通过神经网络学习得到模型很难得到的换挡策略,这些变速理论学习能力适应能力很强,非常适合复杂的、非线性的环境。这里介绍一下神经网络换挡理论以及模糊换档理论。

3.1神经网络换挡策略

随着大数据和计算机技术的发展,大大促进了机器学习和深度学习的发展。神经网络最大的优势在于学习能力以及自我总结能力,非常适合用于非线性、复杂的条件,所以这种理论很适合用在自动换挡策略上。神经网络通过不断学习驾驶员驾驶时的换挡规则,然后终结出一套智能换挡规律。这种规律是建立大量数据学习基础上,这样得出来的换挡理论就十分可靠,这样就能智能地指导换挡理论,更有利工程车辆提高工作效率。

3.2模糊换挡策略

自动变速系统具有很强的时变性、非线性、时滞性等特点,所以很难建立精确的数学模型,因此很难使用传统的自动变速理论进行分析。但是模糊控制可以解决这个问题,因此得到了很好的应用。首先可将优秀驾驶员驾驶的经验作为模糊控制的规则,然后根据经验选取适宜的语言变量和隶属度函数,然后将输入进行模糊化处理,根据我们得到的规则库进行模糊推理,最后通过去模糊化处理从而获得精确的输出控制。自动变速规则库就是通过熟练驾驶员的经验所对应的各种车辆运行状况(如油门开度、方向盘转角和路面状况等参数)获得的,然后根据模糊控制的过程从而决定最终的挡位。

4结语

工程车辆和一般的交通车辆在自动变速原理上有一定的区别,传统的变速原理有两参数、三参数和四参数的,但是随着大数据和人工智能的不断发展,越来越多的智能化变速理论应用而生,不断促使车辆技术不断向前发展。

参考文献:

[1]赵丁选,马铸,杨力夫等.工程车辆液力机械传动系统的动力性分[J].中国机械工程,2001(8).

[2]张光裕,许纯新.工程机械底盘设计[M].北京:机械工业出版社,1988.

[3]葛安林.车辆自动变速理论与设计[M].北京:机械工业出版社,1993.

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【关键词】汽车设计能力;研究性教学;汽车设计;车辆工程专业

汽车设计能力是车辆工程专业学生必须具备的一项重要能力。但是,由于传统教学模式的制约,很多学生到毕业时仍然不具备所需的汽车设计能力,很难成为一名优秀的汽车设计工程师。本文从学生—教师—学校—社会这一教育生态系统全局性的视角,探讨通过研究性教学改革,提升学生汽车设计能力,为我国汽车工业培养出高水平的设计人才。

一、我国车辆工程专业学生设计能力现状与改革的必要性

(一)当前车辆工程专业学生设计能力存在的问题。当前,我国车辆工程专业学生的汽车设计能力尚存在以下问题需要解决[1~2]。1.基本设计能力不扎实。部分学生不具备扎实的基本设计能力,例如,进行汽车设计时,出现汽车机构分析错误、绘制图纸不符合国家标准等。这是因为学生在学习《机械制图》《机械原理》《机械设计》等先修课程期间,没有意识到该课程与汽车设计能力的联系,没打好扎实基础,致使后续学习《汽车构造》等汽车专业课时,费时费力。2.汽车设计产品实用性差。部分学生勉强完成一定的设计任务,但是,要么所设计的汽车产品制造工艺性差,要么不符合人机工程学、不方便使用,汽车设计只能是纸上谈兵,不能实现产品批量化生产。其原因是学生主要学习课本知识,重理论轻实践、理论脱离实际,不清楚所设计产品能否符合制造工艺性、人机工程学、工程伦理等多方面需求,脱离市场需求。3.汽车创新设计能力薄弱。很多学生进行汽车课程设计、毕业设计时,以模仿前人已有设计为主,很难有自己的独特想法、进行产品创新设计、进一步提高产品性价比。其原因是学生创新意识薄弱,缺乏足够的创新设计实践,没有形成创新设计的习惯。

(二)进行研究性教学改革提升学生汽车设计能力的必要性。为了解决当前我国车辆工程专业学生设计能力存在的问题,进行研究性教学改革提升学生汽车设计能力是十分必要的。研究性学习重视学生的研究能力、推理能力、学习能力、创新能力,在学习中发现问题、解决问题,系统性地提高汽车设计能力,为我国汽车工业贡献力量,实现自我价值[3]。

二、研究性教学提升学生汽车设计能力的途径

汽车设计能力提升是日积月累的系统工程,不能一蹴而就,需要大学阶段时间上不断线努力,通过各课程协同研究性学习、学生—教师—学校—社会这一教育生态系统协同努力实现。通过进行汽车设计能力提升规划、研究性汽车实验与实习教学、《汽车设计》等专业课程的研究性教学、研究性毕业设计等各阶段贯穿研究性教学理念,培养学生的浓厚专业兴趣和自信心,显著提升学生的汽车设计能力。

(一)进行汽车设计能力提升规划。大一新生入学后,学校安排高水平的教师指导学生进行职业生涯规划和汽车设计能力提升规划。例如,中国石油大学(华东)给大一新生开设新生研讨课,由专业教师们给学生讲解大学的知识体系以及成为一名汽车设计工程师需要具备的知识和能力,培养学生对汽车专业的热爱,清楚汽车设计的重要性,树立目标,明确大学阶段重点学习哪些课程,在各个阶段如何进行研究性学习等。汽车设计能力提升规划帮助学生制定恰当的、可持续性的学习计划。

(二)进行研究性汽车实验与实习教学。通过研究性汽车实验与实习教学,学生将汽车设计的相关理论与汽车实际应用有机融合。例如,汽车实习教学包括汽车拆装实习、汽车驾驶实习、汽车制造工艺性实习等。在进行汽车拆装实习时,学生熟悉汽车基本构造、拆装顺序,教师结合一些重要构造让学生研究性学习,学会观察现象,提出问题,例如,观察零件的形状和尺寸的特殊性,分析其设计目的。进行汽车驾驶实习时,学生熟悉汽车的使用方法,教师布置一些研究性的题目,例如,如何设计转向系统实现汽车转向性能好;为什么要避免猛踩制动踏板;急速转向时,车身姿态有什么变化。训练学生通过观察、思考发现问题,利用所学知识进行推理、解决问题。通过研究性实验、实习教学,学生更明确汽车设计与汽车使用、汽车制造、汽车性能之间的联系。

(三)进行研究性汽车专业课程教学。《汽车构造》《汽车设计》《汽车理论》《汽车电子》等是车辆工程专业的核心课程。这些课程是有机联系的,共同构筑了学生的汽车设计能力。由于汽车组成复杂,课程内容多,进行研究性学习时抓住重点,引导学生发现问题、解决问题。例如,《汽车设计》针对重要的汽车子系统按照设计目标分析—总体设计—详细设计的顺序,引导学生分析设计目标是什么,如何进行总体设计,如何进行关键部件的选型与主要参数设计,如何进行零部件的详细设计。给学生赏析知名工程师的设计实例,邀请企业知名设计专家来作报告、与学生交流。

(四)进行研究性课程设计与毕业设计。通过研究性的课程设计与毕业设计,系统地训练学生进行一定的汽车结构设计,具有独立设计能力,并能进行学术交流、完成学术报告。每届指导的毕业设计题目与时俱进,例如,当前智能网联汽车是研究重点,选题适当选取智能网联汽车的设计。指导教师不局限于学校教师,还可以聘请企业工程师做学生的第二指导教师,增强学生的汽车工程意识。进行毕业设计选题指导,使学生结合未来工作需要选择合适的题目。在毕业设计全阶段,以学生为中心展开指导,教师引导学生多思多问,查阅资料、确定研究重点、完成开题报告、确定设计要求、进行总体方案设计、详细设计、规范制图、完成格式规范、简明扼要的学位论文。课程设计与毕业设计的考核、成绩评定要重视学生的设计能力,尤其是创新设计能力,学生能凝练创新点,体现自己的创新设计能力。

三、结语

学生设计能力的提升依赖于学生—教师—学校—社会这一教育生态系统各个要素共同作用。学校建立良好的研究性教学平台,教师引导学生开展研究性学习,汽车企业为学生提升设计能力提供学术交流、实践的场地、机会,学生提升学习兴趣和学习效率,都会促进学生设计能力提升。多年的研究性教学改革证明,进行汽车设计能力提升规划、进行研究性汽车实验与实习教学、进行研究性汽车专业课程教学、进行研究性毕业设计,很好的帮助学生提高汽车设计能力,为未来汽车职业生涯打下了坚实基础。

【参考文献】

[1]崔庭琼,范健文,杨磊,刘梦.《汽车设计》教学方法改革探索[J].才智,2018,20:153

[2]文少波,臧利国.计算机辅助设计在汽车设计课程教学中的应用[J].大学教育,2018,7:49~51

车辆工程论文范文6

关键词:电子电路;科教融合;实验教学

电子电路技术在国民经济的多个行业中有着广泛应用,很多高校都开设了电子电路类的实验课程[1-7]。“电气技术实践基础”是我校电工电子教学实验中心面向全校电类专业本科生开设的一门实验课程,是培养学生动手能力和创新能力的重要课程之一。经过十余年的运行,该课程尚存在以下问题:①课程内容相对陈旧,学生兴趣不高;②不同实验之间的联系不够紧密,学生在做完全部实验后缺乏将所学知识灵活运用的能力;③课程内容的挑战度不够,难以激发学生的创造力。我中心共有十余名教师承担本课程的教学任务,其中大多数还同时从事高水平的科研工作。为了解决课程教学现存的问题,本团队在“科教融合、学术育人”的教学理念指导下,对课程进行了改革与实践。通过充分挖掘科研活动中的基础性问题,将其与“电气技术实践基础”课程相融合,并对实验内容进行了扩充和更新,设计了若干综合性强、更加贴合实际应用的实验,提高了课程的高阶性、创新性和挑战度,旨在以高水平的科研支撑高质量的教学。在课程中,鼓励并引导学生针对生活中的问题设计解决方案,支持学生申请专利及,在培养学生解决复杂工程问题能力的同时提高学生分析总结能力及论文写作能力。

1融合学科前沿与工程实践的教学设计

1.1设计新的实验内容。针对学生兴趣不高问题,本团队从实际科研及工程项目出发,凝练出若干基础性问题,用于对教学内容的更新,设计了一系列紧跟时展并贴合实际工程应用的实验教学内容[8-9],如“非正弦周期信号谐波提取”“周期信号谐波合成”“波形产生和信号调制解调”“简单数字频率计”等。以“波形产生和信号调制解调”实验为例,如图1所示,该实验要求学生利用运算放大器和阻容元件搭建不同频率的正弦波和三角波产生电路;再将低频正弦波作为基带信号,将高频三角波作为载波信号,实现信号的调制;最后搭建有源低通滤波电路实现信号的解调。该实验具有较高的复杂度,对学生的理论分析能力和动手实践能力有较高要求。此外,该实验密切贴合当下热门的5G通信技术,能够激发学生的学习兴趣。学生通过这些实验,对如何将所学知识用于实际工程问题有了更深的认识,提高了对课程的认同度。

1.2优化综合设计环节。针对不同内容间联系松散、课程内容挑战度不高的问题,本团队充分结合学科前沿,对课程的综合设计环节进行了优化,设计了一些综合性强且具有较高挑战度的题目供学生选择。在此前的课程教学中,为了加深学生对课程体系的认识,设置有综合设计环节,但学生自行设计的系统往往集中于模电或数电单一课程所学的内容,综合性不够。这一次本团队设置了更符合课程教学目的的题目[10-11],如“基于PPG的心率测量系统”“智能交通信号控制系统”“自行车测速规划装置”“音频灯光控制系统”等。以“自行车测速规划装置”题目为例,如图2所示,题目涉及电源设计、信号预处理、脉冲计数、数据换算、动态显示等内容,是对课上所学知识的充分融合与回顾。在实现过程中,我们还会设置一些限制,从而培养学生在条件受限情况下灵活变通、大胆创新的工程素养,加深学生对所学知识的理解和掌握。例如,本题目要求学生每隔10s刷新显示车速并给出速度规划,这就需要将单个计数周期的计数结果结合车轮直径换算出车速。学生最容易想到的解决方案就是使用单片机,但我们要求学生只能采用本课程使用的芯片来实现全部功能,因此如何利用本课程所学知识实现上述功能是整个系统设计的重点和难点。这样设置的目的是模拟工程实践中方案选择受限的情境,同时引入课程思政元素,强调我国在某些关键领域被卡脖子的现状,激发学生努力学习、报效祖国的热情。近三年来,学生完成的部分综合设计题目如表1所示。所设计的综合设计题目密切贴近学生的日常生活,极大地激发了学生的学习兴趣;所设计内容具有较强的综合性,可加深学生对整个课程体系的认识,帮助学生建立起联结理论知识与工程实践的桥梁,培养学生解决复杂工程问题的能力。

2工程能力与科研能力并重的人才培养模式

除了培养学生解决复杂工程问题的能力,本课程还同时注重培养学生的科研能力。在课程的综合设计环节,除了给定设计题目外,还鼓励学生从生活中遇到的实际问题出发,寻求解决方案,并引导学生开展创新性研究,激发学生的创新潜力。对较为突出的研究成果在申请专利及时给予经费上的支持,带领学生走进学术的大门,培养学生分析总结问题及撰写学术论文的能力。例如,170321班8组学生中的2组出色完成了综合设计题目,并提出了创新性想法,申请了国家发明专利,发表了EI检索学术论文。图3为学生设计的智能交通信号控制系统[11]。在现有的交通灯系统中,红绿灯的倒计时时间是固定的,不会随着交通流量的变化而变化。这会使得繁忙路段上,某一方向的车辆畅通无阻,而另一方向的车辆非常拥堵,此时如果能增加拥堵方向的绿灯时间,减少畅通方向的绿灯时间,可以有效缓解路况拥堵,减轻交通压力。为了实现这一目的,学生采用了最新的深度学习技术。在路口设置摄像设备进行定时拍照,捕捉道路车况照片,将照片上传至路网主机端,主机端通过YOLOv3[12]结合OpenCV进行区域多路口的数据集中处理,捕捉单位时间的车辆数目,实时获得当前的交通状况。主机将此时的拥堵程度数据,通过串口通信方式返回路口FPGA端进行接收,由此实现数据的通信与可视化。此外,从电路可靠性角度考虑,在FPGA中设置顶层模块,使在电脑主机端可以远程对交通信号灯进行优先手动控制,路口端也可以切换模式,进行手动控制。目前设计该系统的学生已被保送至北京大学工学院攻读研究生学位,该学生表示,在“电气技术实践基础”课上所做的项目和据此发表的论文对他争取到这个宝贵的机会起到了非常大的作用。在课程实施过程中,教学团队通过调查问卷及交流讨论形式收集了学生对课程的反馈意见,并对课程教学进行不断优化和改进。学生普遍认为,新的教学内容和综合设计题目使他们对课上所学知识“能用来做什么及怎么用”的问题有了更清晰的认识,消除了遇到实际工程项目时的茫然和恐惧心理,提升了解决问题能力、动手实践能力和研究创新能力。

3注重经验推广,教学成果丰硕

通过近三年的实践运行,该教改成果已成功应用于我校自动化学院、宇航学院、高等理工学院、国际学院等1000余名本科生的培养中,产生了很好的推广辐射效果。我中心面向学校非电类专业本科生开设的“电路测试”课程也借鉴了本成果的经验,正在开展教学内容改革与实践。基于本成果,教学团队近三年共出版教材2册,发表教学论文8篇,申请教学相关发明专利2个,获全国电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛奖2项。

4结语

车辆工程论文范文7

转变实验教学理念,建立实验教学模块化课程体系

机械基础实验室侧重提高学生对机械零件及原理、工程力学及工程材料的综合应用能力以及解决工程实际问题的能力。车辆工程基础实验室主要安排汽车拆装与测绘实验,并通过结构现场测绘完成CAD绘图,进一步锻炼学生的实际动手和分析、工程图表达和口头表达能力。该模块的目的是使学生正确掌握相关实验理论和实验方法,具备扎实的基本实验技能,并树立严谨的科研思路和工程上的敬业精神,为学生创新能力的培养打下坚实的基础。专业综合实验教学模块。专业综合实验教学模块通过进一步强化学生的综合实验技能,注重培养学生运用已学知识分析解决实际问题的能力。依据我校车辆工程专业实验室设备条件,规划设计了发动机综合性能测试、汽车电控系统、汽车零部件强度测试、汽车ABS系统、汽车空调系统、发动机故障分析及故障诊断、汽车模拟驾驶等综合实验模块。

通过该模块的综合训练,使学生建立起对汽车系统的整体概念,掌握汽车系统的主要实验技能,全面提高分析及解决实际问题的能力。创新型实验教学模块。为全面提高我校车辆工程专业学生的实践创新能力,本专业在加强基础实验教学、强化综合实验教学的基础上,进一步建立了创新型实验教学模块。该模块由实践创新课程及创新实践两部分组成。在制定专业培养计划时,规定学生需获得至少6学分的实践创新学分。为对学生的创新实践进行规范指导,我校车辆工程专业所在的机械工程学院专门设立了2学分的《机械创新及实践》课程,学生修完2学分的《机械创新及实践》课程以后,另外,4个学分可通过参加教师科研项目、撰写并发表科研论文、申报国家专利、参加各类大学生创新项目或参加各类大学生科技竞赛等方式获得。

积极争取各方资源,不断改善实验硬件支撑条件

车辆工程专业实验教学质量的提高,离不开实验教学设备的支撑。从2006年开始,我校获得车辆工程专业本科点的授予权至今只有5年多的时间,相对于我校其他老牌专业,车辆工程专业在实验设备条件等诸多方面存在欠缺。车辆工程专业从成立以来,积极采取措施改善专业实验设施条件。首先,积极争取校内资源,通过全体教师的共同努力,从2007~2011年的五年间先后获得上海理工大学专业实验室建设专项、上海市教育高地建设子项、上海理工大学学科建设专项的支持,经过5年多的建设,车辆工程专业实验室硬件条件获得了极大的改善,实验室面积达到1500m2,实验设备总值超过3000万元,在实验室建设方面初具规模。另外,积极争取校外资源,充分利用本专业教师科研能力强、行业联系广的特点,以“产学研”合作为纽带,积极争取企业赞助,几年来,上海大众、上海通用、广汽本田、北京现代等汽车公司为本校提供了大量的汽车整车或关键总成系统用于实验教学,进一步充实了专业实验室的硬件条件。

构建适应创新人才培养需要的实验教学管理体制及运行机制

建立具备自身特色的车辆工程专业实验教学管理体制及运行机制,是提高实验教学质量的重要保证。我校车辆工程专业在充分借鉴国、内外实验教学先进经验的基础上,结合自身实际,对实验教学运行机制进行了积极的探索与实践。强化实验教师队伍建设。实验教师的实践能力和水平是决定学生实践创新能力的关键因素之一。为全面提高实验教师的综合素质,我校车辆工程专业通过外部引进和内部培养,建设了一支结构合理、人员稳定、既懂学科理论又懂专业操作、实践能力强和教学效果好的“双师型”实验教师团队。突出实验教学的开放性。实验室的开放性是创新型教育的重要组成部分,一个开放性的实验室才能最大程度地吸引学生进行探索,并为他们提供一个发挥创造性和能动性的广阔空间。我校车辆工程专业在开放式实验教学方面进行了积极探索,通过对实验室开放时间的合理安排,充分利用了有限的实验室资源,提高了仪器设备的使用率;通过科学安排实验项目,做到了实验内容的前后衔接,并便于仪器设备的集中管理和维护保养。

车辆工程论文范文8

[关键词]课程思政;职业道德;教学设计

贯彻落实在全国高校思想政治工作会议上的讲话精神,围绕培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这一根本问题,充分发挥课堂育人主阵地作用,德育教育与专业教育协同育人,强化专业课程教学中思政的融入,是新时代职业教育专业课程教学的重要课题。笔者经过多年的教学实践,探索实践将汽车维修职业道德与专业课程教学,以此为主线进行“汽车检测与故障诊断技术”课程教学设计,在讲述汽车检测与诊断技术的过程之中融入社会主义核心价值观,和汽车维修职业道德。

一、课程思政教学总体设计

课程思政教学总体设计思路是在新时代中国特色社会主义思想指引下,强化政治导向、创新意识、科学素养、人文情怀和工匠精神教育,根据“汽车检测与故障诊断技术”课程特点,挖掘课程蕴含的思想政治教育资源,培养具有高度社会责任感、培养德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的职业素质、实践和创新创业意识的高端技术技能型汽车维修人才。

1.课程目标。学生掌握运用汽车检测与故障诊断的技术方法、思维方式结合具体情况对汽车故障进行分析实践,在此基础上通过真实案例教学,强化学生在汽车检测与诊断过程中的职业道德意识和职业素质的养成。

2.课程思政育人目标。面向学生未来的工作岗位,在“汽车检测与故障诊断技术”课程教学中融入思想政治教育,使学生实际工作中具备良好的职业道德、创新意识、科学素养、人文情怀和工匠精神。

3.职业道德目标。学生能根据汽故障现象正确判断、分析检测结果和故障形成原因,准确查找故障的部位并给予排除。在此过程中进行工匠精神教育,培养学生践行社会主义核心价值观,使学生逐步养成良好的职业道德和严谨的工作作风。

二、教学过程中的课程思政融入设计

根据“汽车检测与故障诊断技术”课程特点进行课程思政资源挖掘。以学生的汽车维修职业道德的塑造为主线,挖掘汽车故障诊断基础知识认知模块、发动机检测与诊断模块、底盘检测与诊断模块和典型系统检测与诊断模块的思想政治教育资源,在教学中强化政治导向、创新意识、科学素养、人文情怀和工匠精神教育。在教学环节,围绕“汽车检测与故障诊断技术”课程特点,挖掘汽车维修行业常见的职业道德问题,主要有:过度维修、大病小修、偷工减料、私自修理、过度推介、偷换不良配件与用品、隐瞒与欺诈客户、神秘客户、人为制造故障、维修配件报价虚高、以次充好、弄虚作假、只换不修等现象。在此基础上,根据专业人才培养目标、顶岗实习需要及毕业规格,厘清知识点、技能点和课程思政的关系,确定教学模块的课程思政教学内容的切入点及切入方法,优化课程教学内容,确定课程教学内容与课程思政的融汇点(见表1)。

三、课程教学过程设计

教学过程是实现教学目标的途径,是专业教学成效的具体实施。“汽车检测与故障诊断技术”课程特点是融实践性、实用性与理论性、知识性于一体,是多门学科交叉的交叉、融合。因此,将实践性知识与理论融通、教学中将理论知识渗透到教学案例中、将抽象的理论与工程应用性结合,是本门课的课程教学的特点;如何将实践、理论与课程思政有机结合,将课程思政内容融入,灵活把握切入点,是本门课程的重点。

1.案例教学其融入课程思政(见图1)。根据课程特点和模块内容,引入实际汽车故障案例,从客户实际应用和社会效应的角度,切入课程思政内容;从理论与实践相结合的角度,在实训车辆上复现故障,通过实践教学,切入汽车维修职业道德、工匠精神等课程思政内容。

2.分组教学引入课程思政。根据课程内容,通过若干典型案例,将班级学生分成若干小组,每个小组首先讨论典型案例蕴含的课程思政内容,首先自评然后小组间互评,最后教师总结提升。通过这种方法,以典型案例为载体,将理论知识与实践以直观、形象的方式有机结合,提高了学生的通过工程应用引入课程思政的能力。

3.小论文形式作业融入课程思政。由于本门课程是在顶岗实习的前一学期实施,学生在学完本课程之后即进入顶岗实习环节,因此,课程思政在本课程中的地位尤为突出。为更好地将课程思政与专业教学内容相结合,在传统的作业形式之外,以小论文的形式,将课堂教学内容整理、归纳并融入课程思政内容,形成小论文(每次课程的小论文作业不超过1000字),在下次课教师优选优秀小论文点评,对课程思政内容进行提炼升华。

四、课程评价设计

课程评价突出阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价。包括平时成绩、实操成绩、小论文和期末成绩四个部分,总评成绩满分为100分。将学习过程、定性评价与定量评价相结合,加大对学生在学习过程的控制和评价,形成对工程素质、实践技能、合作能力等的综合评价体系。课程评价成绩构成:

1.平时考核:包括学习态度、学习水平两个方面。(1)学习态度:考查每个学生上课出席情况,主要包括出勤情况、听课态度及作业完成情况,共占20%,其中出勤情况、听课态度占10%,作业完成情况占10%。(2)学习水平:主要包括课堂提问、讨论课发言及小论文的考核,共占20%。其中课堂提问、讨论课发言占10%,小论文占10%,主要根据实际操作和仿真实训完成情况进行考核。

2.期末考试:占60%。试题强调工程背景,考查灵活运用所学知识与技能解决问题和创新思维能力。

五、结语