时间:2023-08-01 17:39:15
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇车辆工程专业研究生方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
走到机械工程楼下,一个覆盖着白雪却又充满历史感的火车头映入眼帘。
采访时我们得知,这是由1990届机车专业校友捐赠的,
它产于上世纪五十年代,这显露着北交大轨道交通的悠长历史。
北京交通大学机械与电子控制工程学院的车辆工程学科以轨道交通为研究支点,关注车辆寿命,全力研究结构疲劳可靠性,一方面放眼国内,循轨而行,只要是轨道上的车,尤其是客车,几乎都要进行疲劳可靠性评估;一方面接轨国际,承担了我国大部分出口轨道车辆相关试验研究和疲劳可靠性评估。由此积累的庞大测试数据,形成了巨型数据库,在轨道安全领域的研究达到了国际先进水平,并得到了国际铁路联盟UIC的认可。
可以说,北交大车辆工程专业是北交大发展一流学科、一流专业的一面旗帜。
火车头的关键技术
来到八层,记者见到了车辆工程专业博士生导师刘志明教授和任尊松教授。
刘教授介绍说,车辆工程专业的研究方向众多,如汽车整车及零部件的设计开发、车身及造型设计、车辆电子技术应用、汽车制造工艺以及生产管理等。北交大车辆工程专业因原属铁道部的背景,从1958年开始培养铁路机车车辆设计、制造与运用人才。
“轨道交通领域更新换代的速度极快,我们丝毫不敢懈怠。自北交大开设车辆工程专业以来,屡次根据经济社会发展对人才的需求调整专业定位。”刘教授告诉记者,北交大1958年_始招收本科生时,设置的是车辆、热力机车专业,1961年细化为蒸汽机车、内燃机车、铁道车辆、电力机车、铁道供电专业。1977年按照内燃机车、铁道车辆、机车柴油机、机车电传动专业招生。2005年则按照铁道机车车辆专业招生,2012年改名为“车辆工程专业”。
作为轨道交通研究的主力军,北交大的研究不断领先。不仅积累了大量列车测试数据,还建设了与行业前沿技术密切相关的动车组系列课程群,出版了全国第一套本科动车组系列教材,建立了全国为数不多的轨道车辆实验室,自主研制出了全国第一套动车组专业教学实验平台,建立了教学科研企业一体化实践平台。
作为北京交通大学的“元老”级学科,车辆工程凭着“冲锋陷阵,与时俱进”的火车头精神,始终坚定地追踪着轨道交通的前沿理论,时刻更新着轨道车辆工程领域的关键技术。随着我国列车速度的不断提升,车辆工程专业选择了科研难度颇大、但又是国际竞争力强、潜力大的轨道车辆结构疲劳可靠性作为学科的主要研究方向。所谓车辆疲劳可靠性,就是通过对车辆各种零部件安全性的研究,帮助列车延长寿命。
“车辆工程专业潜力巨大,已成为学校建设双一流的重点支持项目。”任教授说。
“中国数据”支撑安全的“天”
对于轨道车辆来说,安全就是最大的“天”,北交大车辆工程专业的研究重点正是被称为“结构疲劳可靠性”的车辆安全。刘志明教授说起自己专业的优势时滔滔不绝:“当传统车辆设计的热点、关注点停留在速度时,我们已经结合结构强度方向研究上的优势,开始关注车辆的寿命和安全问题,重点研究结构疲劳可靠性,针对车辆在不同线路、地域的运营状态,进行数据测试;我们还逐渐将单一的研究方向系统化,开始触及载荷谱研究计划(指通过加载试验,研究列车各部位在受力时的各种情况,从而得到一系列研究数据)。”多年的研究使北交大结构强度研究团队成绩斐然,既能让旧机车“起死回生”,又能在新领域“打怪升级”,走在了轨道交通的最前端。
2006年,洛阳进口机车的牵引座(即提供牵引动力的牵引拉杆的支座)大限将至,故障频频。因购买新车价格昂贵,洛阳机务段的工作人员愁眉不展,找到厂家申请维修。厂家没有自己的研究人员,遇到这样复杂的问题束手无策,只好辗转找到北京交通大学结构强度研究团队。刘志明教授一行人前往仔细考察后发现,这个牵引座的处境十分尴尬,如果按原样修复,维持的时间很短暂;而若想运用新技术替换,当时又根本找不到可替换的新型机车部件。在这种情况下,刘教授团队经过对该结构在陇海线运输过程中的载荷谱进行系统的线路测试、数据分析以及可靠性评估后,提出了牵引支座改进方案,并最终改造了83台机车,“在一般情况下,能改造10台左右已经算很多了。”
“我们被要求保证这个车在十年内都能继续使用,出现任何问题都要全权负责,说实话当时我们的压力是很大的。”但十年期满后的2016年,团队去考察时发现,该型机车仍能正常使用,这也让刘教授无比欣慰,“通过延寿技术的实施,我们给国家机车的更新换代赢得了时间。”
除了能让老旧的车辆“起死回生”,北交大车辆工程专业在高铁新领域的突破也不落于人后。国内某厂家曾经从德国进口了一种列车电机吊架(用于安装电机的支架),北交大的教授们对测试数据进行研究、评估后,预测吊架的寿命只有5年。结果德国企业既没有能力改造,又害怕索赔,拒不承认此评估结果。5年之后,吊架果然出现裂纹。企业不得不再次委托北交大教授,寻觅改造之法。刘教授说:“我们基于列车以往在线路运营过程中大量的测试数据,再结合本次测试得到的数据详细地做分析,得到了这个结构的载荷谱。然后,我们采用结构疲劳理论、损伤一致性原则、可靠性理论以及多种数据处理和分析方法,大胆做出了一个新的结构,由国内厂家配合生产,最终替换了进口吊架。”
北交大教授们不仅要解决高铁的问题,还要接手更复杂的城轨车项目:“如今各个城市的地铁发展很快,但由于地铁的规划权限下放到了省市,而各省市建设水平又参差不齐,这要求我们必须完善各城市的地铁跟踪测试,积累数据,保障车辆的安全性运行。”
但要想进一步研究地铁车辆的寿命问题,实在棘手。“比起高铁,地铁的启动和制动频繁,线路激扰频带也比较宽,所以车辆的结构疲劳可靠性问题就更复杂。”北交大结构强度研究团队6名教授经过商讨,最终提出了地铁车辆“载荷谱研究”计划,决心建立轨道车辆客车所有车系的载荷谱。“这个计划要储备大量的载荷谱数据,研究成型后就可以预测不同车型在线路上跑的时候会受到哪些载荷,以及载荷的大小和频次。这样就可以更有针对性地设计转向架的强度和关键零部件的强度,让它的寿命设计和评估更精确。”刘教授告诉我们。
除了“载荷谱”计划,研究团队还承担了众多国家级研究项目,每个项目的创新性和挑战性都不小,如适应“一带一路”沿线国家不同轨距的时速400公里变轨距转向架高速列车;最高运行时速500km以上的高速磁浮车辆;以高附加值货物为运输对象的250km/h及以上高速货运动车组;具有自行升降、旋转或与站场地面配合转动的驼背运输车等等。“轨道车辆未来的一系列发展可谓日新月异,我们也将顺应时展,继续完善数据库,不断攻克难关,创新技术。”
为积累车辆在各种环境下的运行数据,北交大教授和学生们的脚步遍布大江南北。任尊松教授说:“在评估车辆疲劳可靠性的工作中,我们要求师生必须亲临实地线路,全程跟踪研究、测试,以更客观地积累总结数据成果,形成数据库。”就这样,教授们带着一批又一批学生们跋山涉水,昼夜不分地忙碌在京广、京沪、京哈、胶济、遂渝等全国各提速和客运专线上,完成了数十万公里200至350km/h等级高速动车组的试验研究和疲劳可靠性评估。
除了在国内通宵达旦地做实验,团队还要赴万里之外的国家作评估。任教授说:“我国高铁在国际上‘火力全开’,辐射到了多个国家,在欧洲、美洲也占有一席之地。因为所有由我国设计的、出口的车辆都要做评估,所以车卖到哪儿,我们教师和学生就要去哪儿。” 虽然国际上有不少高校也设置了车辆工程专业,理论研究不错,但由于种种客观条件的限制,使得他们没条件为车辆做评估。
任教授去英国高校考察时发现:“那儿有教授对动力学和结构强度颇有造诣,但因为实验室的规模容量小,人员零散,研究分工又太细,难成体系,不能像我们这样去进行大规模的、系统的测试。” 比起国外的尴尬局面,我国注重实际,兼顾设计和测试,高铁技术发展成熟。
因先后在全国范围内、甚至在全球多个国家轨道车辆进行了大范围的系统研究,国际铁路非官方组织UIC(国际铁路联盟)拟将在中国高铁运行过程中获得的载荷数据纳入标准。对此任教授难掩自豪之情:“联盟如果有我们实车采集的数据,会使今后设计的转向架可靠性更高。”
卓越工程师循轨而上
对于人才培养,北交大车辆工程提出“面向世界,面向未来,面向工业界”的方案,培养的是“轨道车辆卓越工程师”。刘志明教授如数家珍:“学生首先要培养一种素质――工程素质;同时还要拥有两大类知识――基础知识与轨道车辆设计制造及运用专门知识;更应该具备三大能力――专业表达能力,工程实践能力,国际视野和团队合作能力。” 也因此,北交大车辆工程的毕业生几乎都是能承担轨道交通车辆设计制造、技术开发和应用研究、运行管理等“一条龙服务”的工程技术人才,他们在圈子里有一个响当当的名号――“轨道车辆卓越工程师”。
车辆工程专业作为北交大的王牌专业,“引无数英雄竞折腰”。对此,任尊松教授颇感欣慰:“我们专业的研究生招生场面火爆,几十个名额往往受到数百个学生的争抢,很多高分的落榜学生心系北交大,坚决不接受其他好学校、好专业的调剂,二战、三战再考,直到得偿所愿才肯罢休。”
车辆工程专业采用“多对多”模式培养研究生。为保证质量,北交大招收研究生的数量并不算多,也没有采用通常“一名研究生对应一名导师”的做法,而是让所有老师都是学生的导师,所有学生都是导师的学生。任教授介绍道:“开学之初,我们会集中本专业的20余名老师(包括6位教授,7位副教授),向每年招收的20余名研究生和6名左右的博士生详细介绍老师们的情况,比如每位老师的研究方向、特长、优势、学术贡献、性格、联系方式等。学生们可以随时可以找任何老师交流学术问题。每位老师各显神通,学生则师从百家。”
校企合作又给研究生的培养锦上添花。任教授说:“我们注重通过校企双导师联合的方式培养研究生,导师既有设计动车的专家,也有国家交通领域的管理者,还有企业家。这些导师让大家开阔视野,学生从他们身上可以更多地学习解决实际问题的能力。”
日前,记者来到北京交通大学新能源研究所,与研究所党支部书记孙丙香对谈新能源汽车专业的发展与前景。
我们日常所说的“新能源汽车”是一个很大的概念,它指除传统柴油、汽油之外的其他方式,比如使用液化石油气、压缩天燃气为燃料的都算新能源汽车。通常业内渐渐缩小了新能源汽车的概念,近日,在国家科技部所制的十二五规划中,把节能和新能源汽车特指为电动汽车。据孙丙香介绍,电动汽车一般分为三种类别:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车(其主要原料为有氢燃料),这三种电动车中燃料电池的成本最高。因而国内目前对燃料电池车的研究力度不大。
目前,北京交通大学所研制成的电池管理系统在动力电池成组应用方面做出了开创性的工作,2010年占国内市场50%以上;此外,北京交通大学还设计了北京奥运、上海世博以及广州亚运会充电站等国内的大型充电站以及基于多种电力来源(可再生能源、储能)的北京乘用车以及上海漕溪示范充电站。
在高校专业设置上,对于研究生报考条件而言,目前,电力、电子学相关方向的导师比较偏爱充电设备专业的学生;而电池方向则是一门交叉学科,电气、电化学专业的学生都可以报考,最近几年北京交大电池方向研究生非想招收热力学专业的本科生,因为目前导师们正致力于将电池外形、内部反映机理结合起来进行研究,但是热力学的学生报考电池方向又有一定难度,所以孙丙香建议最好是保研或者导师推荐的形式。这个专业主要是看学生动手能力。
新能源汽车相关专业的学生就业率很高,以北交大为例,本科就业率是100%。北京交通大学的新能源研究所有120名硕士生,28名博士生。其中,60%的学生选择了风电、太阳能方向进行研究,剩下40%的学生选择了电动汽车动力电池成组应用方向。研究生学生毕业后,有10%的学生选择了读博;大部分学生去了相关研究院、研究所,包括航天二院、电科院、铁科院、天津汽研院等;还有一部分学生去了公司,如福田汽车、普天新能源、西门子、华为等等,在那里干的工作主要涉及研发、技术支持、销售。有时候,导师推荐就业也是非常好的一种就业方式,且导师推荐就业的成功几率会比同等条件下学生自己找工作的几率更高。
谈到新能源汽车产业化的时间,按电池价格下降和燃油成本上升的历史数据测算,孙丙香估计起码还有八年才能达到油电持平,“四年是电池的一个周期,八年就是两个电池周期,等到第三个周期时,电池成本大概才能和燃油车的成本持平。另外电动车技术有没有很大的突破还需要看比如电池、电机等特别是电池技术会不会有很大突破,但从长远来看,这件事很值得做。”孙丙香笑着说。
TIPS 1:新能源汽车行业的著名企业
电机类:大洋电机,上海电驱动,上海大郡,精进电动等;
电池类:北大先行,中新国安(盟固利公司),比亚迪,ATL、洛阳天空、普莱德等;
电池储能类:北京市亿能通电子有限公司、力高公司、东莞的赛微微电子公司。
TIPS 2:车辆工程专业 VS 电气工程专业
车辆工程专业是关于整车的研究,从事与车辆工程有关的产品设计开发、生产制造、试验检测、应用研究、技术服务、经营销售、管理等方面工作,研究对象为影响一辆整车性能的主要构成。
电气工程一级学科下面含有五个二级学科:电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、高电压技术、电机与电气、电工理论与新技术。研究生阶段,一个专业下面又会分出好多研究方向,比如电力电子与电力传动专业又有大功率电源、动力电池充电机、风电并网变流器等方向。
TIPS 3:著名高校研究方向
清华大学汽车系是我国最早设置汽车专业的大学,目前他们在混合动力汽车燃料电池汽车等方面开展了相关科研工作。
北京理工大学汽车学院主要侧重于北京电动商用车的研究;
关键词:工程教育;课程设置;校外教育基地;实践平台
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)32-0023-03
一、引言
为了实施工程教育,培养学生创新意识和实践能力,必须建立稳定规范的大学生校外实践教育基地。在各级教育行政部门的支持下,通过与企业的紧密合作,建立面向行业的学校、企业、学生“三赢式”校外实践基地,既能体现企业对人才需求的迫切性和参与的积极性,又推进了学校教育教学质量的全面提高和学生“创意、创意、创(就)业”能力的增强。
杭州电子科技大学与吉利控股集团共同携手,为进一步扩大双方合作领域,实现双方的产学研共赢,以机械工程为基础,以车辆工程为纽带,通过产学研合作,建立了机械与车辆工程实践教育基地,在学生实践、科学研究、员工培训等领域建立了良好的合作关系。校企共建实践基地将形成一套工程实践教育基地建设管理运行机制,打造一批具有能够引领机械与车辆工程先进技术的学校与企业师资,培养一批适应现代企业发展需要的工程实践能力强、具有创新精神的优秀人才;形成规范的教学管理文件,在实践教学内容、实践教学组织和管理运行模式等方面取得标志性建设成果;共同探索机械工程类卓越工程师的人才培养模式和方法以及校企合作的长效运行机制,共同把机械与车辆工程实践教育基地建设成为省内一流的工程实践教育基地,充分发挥其在人才培养中的重要作用,为省内其他高校的基地建设起到很好的示范与辐射作用。
二、人才培养对实践教学的要求
“十二五”时期,海洋经济已成为浙江经济新的增长点。浙江省经济的一个明显特色和重要产业组织形态是块状经济产业集群。长期以来,浙江省块状经济产业集群存在素质性、结构性矛盾,尤其是层次低、创新弱、投入少、转型慢等问题也逐渐显现。为提高块状经济竞争力,加快转型升级,2009年浙江省政府出台了《关于加快块状经济向现代产业集群转型升级的指导意见》,并确定了二批共40余个块状经济示范区。
产业提升既指海洋经济开发的新兴产业,又指传统产业的转型升级。制造业转型升级的重点是要发展高端制造装备,海洋开发的关键之一是发展海洋技术与装备。浙江省企业对机械类专业人才的新要求主要是:(1)工程实践能力强,尤其是除扎实理论基础外,能掌握与企业相关的产品设计与制造技术,有较强的实际动手能力;(2)创新能力强,有较强的与企业相关的产品开发能力;(3)海洋与船港机械装备的设计、制造技术及其产品开发能力。加快培养社会有用的人才是国家的要求、高校的职责、企业的需要,是实现“中国梦”的必然要求,是加快产业提升的重中之重工作,对提高企业核心竞争能力和自主创新能力具有重要作用。浙江省技术和管理人才数量少、层次低,尤其是海洋装备类以及高技能人才严重缺乏。因此,面向浙江省海洋经济开发和块状经济转型升级对人才培养的需求,校企共建大学生校外实践教育基地,实施大学生“卓越工程师培养计划”,对培养学生的创意、创新、创(就)业的“三创”能力,切实提升学生的工程实践能力,进而提高地方经济服务能力,具有重要的意义。
三、基地课程设置与优化
机械设计制造及其自动化和车辆工程专业本科(3+1)培养的学生和工程硕士研究生(1.5+1)均需要完成分散在不同学期累计一年的企业阶段学习和实践。
机械与车辆工程实践教育基地实践教学体系以培养学生工程实践能力和创新能力为主线,以工程实践与科研训练为重点,经校企教师共同研讨,设置专业认识实践、专业课程群实践、专业生产实践、本科毕业设计、研究生工程实践等几个层次的实践环节,体系基本框架如图1。
工程实践设置专业认识实践、专题课程群实践、专业生产实践、本科毕业实践、专业硕士实践等企业实践环节,使学生了解机械与车辆工程专业工程应用背景,熟悉企业对专业人才的需求,掌握企业对工程项目的组织实施和管理过程,培养学生综合运用技术、经济、管理等知识和方法进行工程项目的设计能力,以及利用所学工程专业知识解决企业实际问题的能力,锻炼学生运用多学科知识、各种技术和现代工具解决实际工程问题的能力。
四、实践平台建设
夯实学科基础,重视知识―能力―素质一体化的协调发展。实施专业大类培养计划,使机械工程、车辆工程等专业的学科基础课程与实践教学平台能共用共享,增强学生长远发展潜力,为学生发展提供宽厚的学科基础,促进学科交叉融合;加强自然科学、人文社会科学与工程知识、技术和技能的协调,有效提升学生知识与能力,为学生构建合理的知识和技能体系。同时突出素质教育,在掌握基础和专业知识同时,更强调人文素养、身体素质、道德信仰、价值取向、精神理想等方面的教育和培养,以服务社会和造福人类。为此在校企共建实践基地建立了7个实践教学平台。
1.机械加工与制造工程实践教学平台。利用机械加工与制造工程实践教育平台,帮助学生了解我国机械制造业的发展现状和未来前景,建立学习兴趣。通过汽车这一复杂机电产品的生产过程的演示,使学生了解和掌握机电产品的设计理念和方法、产品的生产过程、企业的运行情况以及典型零件的制造过程、加工装备、工艺特点等知识,能正确选用机床、刀具、工装和夹具;掌握机械加工原理与刀具设计的基本知识,能够完成典型刀具的设计任务;掌握机床夹具的定位原理和定位误差分析方法,具备专用机床夹具的设计能力;掌握数控加工原理、数控编程方法、机床结构和和数控系统等知识,能完成典型零件的数控加工任务。把握机械制造业的发展趋势,有助于学生树立为机械制造业的发展而努力学习的奋斗目标。
2.零部件装配及生产流程工程实践教学平台。借助零部件装配及生产流程工程实践教育平台,帮助学生了解产品制造的全过程。利用汽车零部件专业生产厂的丰富资源,使学生了解和掌握部件的生产流程和设计方法、装配工艺规程的设计方法、装配线的结构形式和特点、装配工序内容划分和装配顺序的安排以及保证机器装配精度的方法,能够完成简单部件的精度设计任务,具备设计中等复杂机电产品的能力;借助整车装配厂的资源,学生可以了解和掌握产品的生产类型特点及其组织形式、多品种产品混装线的设计方法、装配线工艺装备的种类和特点、产品的检验项目和检验方法。使学生基本具备产品开发、生产组织、计划管理、装配工艺的设计的能力。
3.机械装备及其自动化工程实践教学平台。借助机械装备及其自动化工程实践教育平台,帮助学生了解行走系统(发动机与电动机、底盘、传动与变速和控制系统)、执行机构(悬挂机构、牵引机构、液压系统和典型工程操作单元)和自动化控制系统(如GPS、地理信息系统)功能模块等机械装备集成、自动化及机电一体化等相关知识,掌握精密仪器、大型机床和成套技术设备等机械装备的操作应用、产品制造与科研开发,增强学生为我国经济社会发展提供装备服务的能力和水平。
4.电子控制技术工程实践教学平台。借助电子控制技术工程实践教育平台,帮助学生了解现代电子控制技术的开发流程与生产制造全过程。学生通过先进控制技术、总线技术及汽车电子电控技术等三个实践教学模块的锻炼,以汽车电控技术为专业突破口,一方面掌握自动控制原理、机电传动控制、液压与气压传动、微机原理与接口技术、电液比例控制等技术的应用方法,一方面理解总线通讯协议及其实现方法,逐渐掌握车载网络技术及电机及其驱动控制技术,使学生基本具备电子电控技术的研发能力和应用技能。
5.车辆工程实践教学平台。借助车辆工程实践教育平台,帮助学生了解汽车的开发流程与生产制造全过程。充分借鉴国外一流工程高校的人才培养理念、培养模式和培养方法,以培养车辆工程领域的行业领军人物和设计型卓越工程人才为目标,在强化车辆工程学科基础上,凝练“大汽车”理念,构建多元化的人才培养模式,更新教学内容,改革教学方法,改进评价方式,为学生发展提供宽厚的学科基础。实施车辆工程类专业宽口径培养,打通发动机、底盘、车身等方向的学科基础课程,努力实现本科生与研究生培养的有效衔接。综合考虑毕业后就业、毕业后创业和毕业后继续深造等不同要求,构建车辆工程学科实践教育平台,增强学生长远发展潜力,实行个性化培养。
6.工程管理实践教学平台。借助工程管理实践教育平台,结合吉利控股集团生产案例,调研企业生产组织方法,使学生通过对吉利控股集团下属各企业的工程管理与技术管理实务的认知和实践,熟悉工程项目经济性分析和投资效益评价、企业组织结构设计方法、企业生产物流配置和人员组织方法,理解产品开发管理及生产管理的基本过程及核心理念,了解企业战略管理的形成过程及基本方法,掌握生产与开发预测决策技术,提升学生的管理素质与技能,培养学生机械系统规划设计和企业经营管理的基本能力。
7.大学生科技创新实践教学平台。借助大学生科技创新实践教育平台,引导和组织大学生校内外的科技创新活动,培养和激发学生的创造性思维和创新意识;引导和支持学生的课外学术科技活动,鼓励学生的课外科技创新发明,充分发挥学生的聪明才智和创作潜能,锻炼和培养学生的动手能力和创新能力;采取开放教学模式,以学生自行选题为主,结合平台资源开展校内外联动形式的创新实践活动。
五、结语
实践教学是高等院校实现人才培养目标的重要教学环节。有了大学生校外实践教学基地,就要进行相应的课程设置及实践平台的建设。校企共建基地运行好坏的关键是长效机制的建立。第一,切实解除企业顾虑。学生在生产现场的安全问题,是校企双方必须解决的首要问题,决定着实习基地建设能否顺利进行。一方面,加强学生的安全教育,采取周全的安全防护措施,积极联系社会保险,为学生的实习提供安全保障;另一方面,加强制度建设,划清校企安全责任范围,选择相对安全的实习项目,消除企业的顾虑。第二,政策的导向和经费的支持。“产学研”校外实习基地建设涉及企业面广。一方面,在反复沟通、多次调研的基础上,选择合适的企业作为校外基地;另一方面,希望政府和学校多支持,如出台政策、配套经费等,使实习基地建设工作能有效开展。第三,多方面探索、多层面合作。谈到实习基地建设,大多会停留在实习和培训上,而科研和技术服务方面的合作,开展得较少。一方面,企业在技术、管理、营销、人力资源等方面有提升的需求和空间;另一方面,学校在教师能力提升、实验设备弥补、学生就业推荐等方面也都有与企业合作的空间。因此,要充分利用好“产学研”合作基地,将单一层面的学生实习工作,上升到多领域、多角度、多层次的合作层面,以满足双方发展的需求。这就是“产学研”实习基地建设的方向,也是保证长效机制建立的关键。
参考文献:
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我国在1932年便有了车辆工程专业,当时这个专业设在机械工程系下,称之为“飞机及汽车工程专业”,随后更改为“汽车拖拉机专业”、“内燃机工程专业”、“汽车与摩托车专业”等名称。直到1999年,这些专业才统称为“车辆工程专业”。车辆工程专业是一个系统性工程专业,对实验室等硬件设备的要求非常高,虽说当下国内开设汽车类专业的院校非常多,但办得比较好的车辆工程专业还是那些理工或交通类院校,如西南交通大学、西安交通大学、北京理工大学、武汉理工大学等,或是“985工程”“211工程”名校,如湖南大学、同济大学、吉林大学等,当然,也有部分二本院校开设有该专业,如西华大学、湖北汽车工业学院等。
车辆工程在汽车研究方面一般分为汽车车身设计、汽车发动机、汽车电子及底盘设计3个专业方向,它们分别是车辆工程与工业艺术设计、动力工程、机械工程之间的交叉学科方向。
首先说下汽车车身设计方向吧,它研究的内容包括汽车先进设计与仿真、虚拟样车技术及其在产品开发中的应用,汽车多体系统动力学与非线性控制,特别是汽车各种现代主动安全性控制理论、方法与实现等。这类毕业生以后可以到汽车4S店或经营店从事汽车销售、汽车服务、汽车改装以及汽车修理等工作。
汽车发动机设计方向的研究内容则包括了发动机燃料喷射燃烧技术的研究、代用燃料的开发、现代汽车发动机设计技术研究和发动机节能与排放控制等。这个方向的毕业生今后大多在各种车辆的研究所或设计制造企业从事汽车引擎或内燃机的设计、制造、实验,一些有着国防背景的大学,诸如北京理工大学、南京理工大学等院校,由于在柴油燃烧与电控、氢燃料内燃机等方面技术领先,他们的毕业生还可以考虑往军工方面发展。
汽车电子方向是为了适应现代汽车对电子技术的高要求而发展起来的专业方向,专业内容主要涉及新能源汽车动力系统、现代汽车动力控制系统,汽车电子网络与控制、嵌入式车载控制器、控制系统软硬件开发环境等方面的研究。今后大多从事汽车整车及零部件的设计开发、车辆电子技术应用、车辆的性能测试与试验研究、汽车制造工艺、工装以及生产管理等技术工作。
而所谓的黄金排量是这三个方向研究结果的结合。能够最大限度地满足消费者的用车的各种需求(即具备燃油经济性;有良好的操控、动力、舒适性;能够满足消费者多种形式的要求,如商务、代步、旅游的使用等),且具有合理价位的车型,就是黄金排量、黄金车型。这也是车辆工程专业学子毕生的追求。
如果对于制造汽车不感兴趣,你也可以考公务员,到交通部、交通厅或者车管所等政府部门,或到交通部公路交通试验场、中国汽车技术研究中心等一些事业单位工作,参与到城市交通系统的规划、设计、建设、运营和管理上来。由于车辆工程的学习涉及力学、机械设计、材料、流体力学、化工,甚至拓展到与机械电子工程、机械设计及理论、计算机、电子技术、测试计量技术、控制技术等学科,所以车辆工程的毕业生还可以选择以上学科涉及的行业就业。
由于本专业对学生的动手能力要求比较高,所以我们学校在大一的暑假会安排学生进行为期一个月的金工实习。学生将进入校办工厂,在师傅的指导下,亲手操作车床、钻床、铣床等机械,拿起焊枪进行焊接,抄起锯子锉刀进行切割打磨,最后靠自己的努力,按照图纸生产出一把合格的小锤子。在实习过程中,学生切实掌握了从书本学到的各项工艺的复杂性、精密性与重要性,有助于在以后的设计中从实际出发。
参加各种竞赛是快速提高自己能力的捷径,比如,中国大学生方程式汽车大赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛、中国节能竞技大赛等。记得我参加中国节能竞技大赛时,每周我们项目组主要成员都会与指导老师进行讨论,请老师在技术方面给我们做详细的指导。在整个大项目下,按每个人的专业和兴趣分到整车组、发动机组、传动组以及外联组。我所在的整车组中,组员需要参加各种培训掌握包括CATIA、UG等3D实体与曲面建模软件,以便在电脑上测绘出实车需要的各种零件。除此之外,组员们还要掌握Ansys与Fluent等有限元分析软件,分析所设计的零部件是否合理。负责设计的同学依据负责分析的同学得出的报告进行调试,有时可能要通宵达旦地返工,直到满足设计标准为止。除此以外,整车组另一个重要的任务是负责新车的加工。我们利用一切闲暇时间,包括节假日,拿着图纸跑工厂,与工人师傅交流,领会设计与生产之间的矛盾,并在这之中找到平衡点。当实车生产出来后,将进入漫长的试车环节。新车的问题只有在反复的试车中才能发现。发动机组的成员的任务是将一台原始的摩托车发动机改装成具有良好性能的比赛用车专用发动机。传动组的同学则需要每年都要掌握新的资讯,根据比赛要求的改变以及最新技术的发展在刹车系统、传动系统上有所创新。外联组的同学则更多地涉及与校外的企业谈赞助、拉拢资金以盘活整个车队。在这个过程中,我们掌握的不仅是各种有用的专业的知识,而且还积累了课本上学不到的实际经验,培养了大家团队协作的精神。
在学车辆工程专业的人中,最忌讳的是闭门造车。除了学好课本上的知识,吸收外国的先进经验必不可少。现在有很多大学都有国际交换生项目,使学生有机会到国外开阔视野并有可能留在国外继续深造,如果在外深造期恰好间遇上世界五大车展(法兰克福车展、巴黎车展、日内瓦车展、北美车展和东京车展)的话,作为车辆工程专业的学生,你一定不能错过。在这些车展上,你可以了解到汽车世界最前卫的设计、看到最新的技术理念、最酷的车型以及最美的车模。很多大公司都会借车展自己的新车和新技术,让你在一饱眼福的同时也能拓宽了自己的知识和想象空间。除此以外,由于目前前沿的汽车文献都是从国外引进,我们除了精通英语外,还需掌握一些汽车发达国家的语言,如德语、日语等。
关键词:江阴长江公路大桥、钢箱梁体、受力分析
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
1.概述
江阴长江公路大桥是同三线和京沪线公路主干线上跨越长江的关键工程,为主跨跨径1385m的大跨度悬索桥, 自99年9月建成通车到现在已经近5年时间,为了更好的了解钢箱梁体受力情况,我们于2004年3月15日~3月16日对大桥的风向、风力和交通流量进行了测量并对钢箱梁体进行了受力分析。
2.对大桥的风向、风力和交通流量的测试
2.1测试依据
(1)江阴长江大桥设计文件
(2)江阴长江公路大桥收费站提供的上下行车道小时交通流量统计表
(3)气象台提供的风向、风力资料
2.2测试内容
试验测试内容包括:连续24小时对大桥的大气风向、风力、交通流量等进行监测。
3.风向、风力测试结果及估算
15、16两天风向风级测试结果如表3-1、3-2所示,由于表中给出的实测风速为风速仪测出的10分钟平均风速,而江阴长江大桥纵向和横向长周期飘移的摆动周期主要集中在20~90秒范围内,远短于10分钟,因此,造成桥梁纵向和横向长周期飘移的瞬时风速将大于表给出的风速。根据表3-1、3-2给出的风向和风级的测试结果,按照桥梁顺风向响应风压wZ的计算公式(考虑了脉动风部分),下面根据《公路桥梁抗风设计指南》[1]进行江阴长江大桥主桥受到的风荷载估算(由于资料不全,风荷载中的一些系数按经验取值):
wZ = wzs + wzd
=μv μsμz w0
其中:wZ:高度z处的风荷载
wzs:高度z 处的平均风荷载
wzd:高度z处的脉动下等效静力风荷载
μv:阵风风速系数
μs:阻力系数
μz:风压高度变化系数
w0:风压
可以计算出相应的风级作用下,桥梁横风向受到的风力F:
F=μv μsμz w0A
μv取为1.38;μs取为1.3、μz取为1.2;
w0=v2/1600(kN/m2)
A=1385×3=4155(m2)
图3-1、3-2为15、16两天风级测试结果。
表3-1 15日风级风速风压风力测试结果
表3-2 16日风级风速风压风力测试结果
注:S代表南风,SE代表东南风,SSE代表南风转东南风。
图3-1 15日风级测试结果
图3-2 16日风级测试结果
按照上面的图和表给出的最大风级对应的风速,初步估算,测试期间梁体横桥向受到的最大瞬时风力为1647.92kN,考虑到梁体的纵桥向受风面积较梁体横桥向的受风面积要小,从偏于安全角度,若假设梁体纵向长周期摆动时,受到的最大瞬时风力为横桥向作用力的0.3,即为494.376 kN。
根据交通部《公路桥涵设计通用规范》(TJT021-89)中的全国基本风压分布图,江阴长江大桥桥址位于600pa等压线上,按平坦空旷地面离地20米高度,频率1/100的10分钟平均最大风速V20=31米/秒,换算到桥面高度h处的风速为:
Vh= V20×E1 =31×1.1=34.1米/秒
E1为高度修正系数,取值1.1。
桥面高度处的设计最大瞬时风速为:
Vhs= Vh×μf=34.1×1.38=47.058米/秒
μf为风速脉动变化修正系数,取值1.38。
则梁体在最大瞬时风力作用下,受到的横桥向作用力F为:
F= μsw0A
μs为阻力系数,取为1.3
w0= Vhs 2/1600(kN/m2)
A为梁体的顺风向受风面积;
A=1385×3=4155(m2)
F=4155×1.3 Vhs 2/1600=7475.863(kN)
纵桥向作用力F1取横桥向作用力F的0.3倍为:
F1=0.3F=0.3×7475.863=2243(kN)
计算结果表明,测试期间桥梁受到的风力远小于桥梁可能受到的最不利风荷载,在设计风速下,箱梁体处于更不利的受力条件下。
4.梁体在风力或车辆纵、横向力作用下的受力分析
图4-1为梁体在风力或车辆纵向力作用下,桥梁的纵向受力简图,图4-2为横向受力简图。梁体在风力或车辆纵向力作用下的受力方程如下:
F纵= Fa + Fz + Fh + Fs
梁体在风力或车辆横向力作用下的受力方程如下:
F横= Fa + Fz + Fh + Fs + Ff
Fa =ma为梁体纵向或横向摆动的惯性力
Fz为梁体受到的支座摩擦阻力(包括竖向支座和塔侧的横向限位支座)
Fh为梁体纵向或横向摆动吊杆产生的回复力
Fs为伸缩缝受到的纵向或横向力
Ff为梁体横向摆动时侧向支座反力
图4-1 梁体在风力或车辆纵向力作用下的受力简图
图4-2 梁体在风力或车辆横向力作用下的受力简图
下面进行梁体纵向摆动时的受力分析:
在梁体刚发生纵向运动时,梁体受到的竖向支座摩擦阻力为竖向支座反力与摩擦系数之积,每端支座的反力约为2200 kN,是每个节段梁体重量的一半,四氟板的动摩擦系数为0.06,即支座总的摩擦阻力Fz约为:
Fz=2×2200μ=2×2200×0.06=264(kN)
在伸缩缝受力最不利的情况下,即在梁体刚刚发生纵向运动时,由于吊杆的偏角很小,吊杆对梁体产生的回复力Fh可以忽略不计,在梁从静止到梁发生纵向运动,梁的加速度较大,而在梁体发生纵向运动以后,梁体做长周期纵向摆动,摆动周期达几十秒,梁的速度变化可以认为很小,这时可假设梁体的惯性力Fa也很小,若再假设梁体在纵向摆动时与塔侧的横向限位支座没有接触,梁体受到的风力或车辆纵向力F纵在扣除竖向支座摩擦阻力以后,主要将经伸缩缝传到桥墩。即:
F纵 = Fa+Fz+Fh+Fs
F纵 = Fa+Fz+Fh+Fs=264(kN)+ Fs
Fs = F纵-264(kN)
5.交通流量
3月15日共通行车辆28363辆,3月16日共通行车辆29729辆,两天交通流量统计结果如图5-1、5-2所示,15日不同车所占比重如表5-1所列,其中车型及划分标准如表5-2所示。
图5-1 3月15日交通流量统计
图5-2 3月15日交通流量统计
表5-1 15日不同车所占比重统计
表5-2 车型及划分标准
采用巡逻雷达测速仪对通过桥梁的车辆速度进行测量,客车(一型车、二型车、三型车)的车速一般在80km/h左右;货车(四型车、五型车、六型车)的车速一般在40km/h左右,因此客车行驶过桥的时间约为60秒,货车行驶过桥的时间约为120秒,按照上述统计的车流量,试验期间,交通高峰时,以15日下午15:00~16:00为例,平均每一时刻在桥上的客车车辆数约为30辆(取每辆4吨),货车车辆数约为6辆(取10吨每辆),车辆的总吨位约为180吨,若假设车辆总数的80%在一侧车道,则粗略地估算单向行驶产生的摩擦力对桥梁的纵向作用约为28.8吨(摩擦系数取0.2)。
6.结论
由单向行驶产生的摩擦力较上述风力估算结果要小,因此,钢箱梁体主要受到的力是风力。由于测试期间,桥梁的车流量较小,且远小于设计的车流量,车辆荷载对箱梁体产生的弯曲变形,及偏载对箱梁体产生的侧弯、侧滚和纵向作用力较小,随着交通运输量的增加,车辆对箱梁体的纵向动力效应将明显加大。
参考文献:
1、《公路桥梁抗风设计指南》,人民交通出版社,项海帆等编。
2、《工程抗风设计计算手册》,中国建筑工业出版社,张相庭编著。
作者简介:汪锋(1976、10-),男,工程师,1999年毕业于华中科技大学交通工程专业,工学学士,现为东南大学桥梁工程专业工程硕士研究生。
[关键词] 全日制专业硕士;地方院校;研究生培养
[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)02-0024-02
0 引言
随着经济和科技的发展,社会各行业对应用型高层次人才需求日益增加,单一的学术型学位人才培养模式已不能满足社会需求,全日制专业学位教育有广阔的发展前景。目前我国共有2138所普通高等学校,其中90%以上是地方高校。地方高校大力发展全日制专业学位硕士教育有利于缓解地方经济社会发展中高等人才供需矛盾;有利于推动地方院校研究生教育事业发展及专业调整;有利于解决研究生教育国际化带来的问题和挑战;有利于抓住知识信息经济为研究生教育带来的机遇。根据地方大学学科特色,在全日制专业硕士培养过程中强化大学服务社会职能,服务地方经济社会,不但利于地方高校人才培养,而且有助于地方经济发展。
1 地方大学研究生培养定位及特色
1.1 高等学校研究生培养定位
《中华人民共和国高等教育法》第31条规定:“高等学校应当以培养人才为中心,开展教学、科学研究和社会服务,保证教育教学质量达到国家规定的标准。”这也阐述了高校教学、科研和社会服务三大职能[1]。硕士研究生作为高等教育重要组成部分更加突出科研和社会服务的职能。目前我国全日制硕士研究生培养分为学术硕士和专业学位硕士。学术型硕士注重理论研究,其中很大一部分是为博士生招生提供生源,而专业学位硕士是具有职业背景的高层次专门人才。我国具有硕士生招生资格的高等学校大体分为三个层次,即“985”高校、“211”高校和普通地方高校。相对而言,“985”和“211”高校办学水平较高,科研实力雄厚,从事理论研究,博士生招生规模较大,在兼顾专业学位硕士研究生培养的同时,重点培养学术型硕士研究生。而地方高校应主要以培养应用型专业学位研究生为主,为当地培养和输送高层次应用型专门人才,利用自身优势学科积极开展适应地方经济和社会发展需要的专业学位研究生教育。
1.2 形成自己的办学特色,服务地方经济社会发展
目前我国虽然是世界上第二大经济体,但各地区之间产业结构和发展水平差别较大,各地方大学所面对的对象不尽相同。地方高校应当根据自身条件和资源情况积极发展应用型专业学位研究生教育,将自身教学和科研紧密围绕地方经济建设,协调人才培养与社会需求的关系。地方高校在研究生专业设置和人才培养方面进行整合与合理分工,将自己办学条件优越、特色明显的优势学科作为全日制专业学位硕士研究生重点发展,这样才能使教育资源得到充分发挥,在保证全日制专业学位硕士研究生教育质量的同时,提高自身的竞争力[2]。
同时,地方高校大多分布在地市级中心城市,是地方宝贵的人才培养基地和科技研发基地。学校的发展长期得到地方政府大力支持,理应尽力为地方人才培养服务,而且学校的学科建设往往与地方重要产业的发展息息相关,竭诚为地方经济建设和社会发展服务已成为学校办学的良好传统[3]。以河北省为例,目前主要包括钢铁、装备制造、石油化工、食品、医药、建材、纺织服装等七大工业主导产业以及电子信息、现代物流、旅游等三大新兴支柱产业。燕山大学地处河北省秦皇岛市,目前学校全日制专业学位硕士授权点已涵盖工程硕士、工商管理硕士、公共管理硕士、旅游管理硕士、工程管理硕士、应用统计硕士及翻译硕士等6个类别,其中工程硕士包含机械工程、光学工程、仪器仪表工程、材料工程、电气工程、电子与通讯工程、控制工程、计算机技术软件工程、建筑与土木工程、化学工程、石油与天然气工程、生物医学工程、车辆工程、工业工程、工业设计工程、项目管理、物流工程等18个领域。这些专业学位硕士授权点与地方的支柱产业吻合度高,能够为地方经济建设源源不断地输送高水平应用型人才。
2 服务地方,优化全日制专业硕士培养
当前我国经济正处于产业转型期,地方政府和企业面临技术升级和劳动力成本上升的双重压力,而高校是智力资源集中的场所,地方高校在全日制专业学位硕士研究生培养过程中可为企业研发提供研发人员并协助企业进行技术升级[4]。
2.1 为企业工程中心提供研发人员
企业研发主要包括新技术、新产品、新工艺等。开展研发工作除需要高水平的领军人物,还需要大量一线工作人员从事具体工作,这些工作通常对人员业务素质要求较高。实践应用能力和技术创新能力是全日制专业学位硕士研究生培养的根本,较好的实验条件是保证能力培养的前提。地方高校应与地方相关行业中主要公司企业建立校企长期合作关系,在企业内共建工程中心,让全日制专业学位硕士研究生参与企业的研发工作,这样不但可以为全日制专业学位硕士研究生培养提供良好的培养条件,同时还可降低企业用工成本,实现双赢。在研究生课题研究阶段,从工程中心聘请高水平工程师作为全日制工程硕士的企业导师,负责学生课题工作。学生毕业后如留在实习企业,可减少工作适应期,降低企业培训成本;去其他企业,由于熟悉同行业发展状况,利于更好地为地方服务。
燕山大学已在此方面开展大量的尝试,与多家企业签订联合培养人才协议。例如,2010年12月与瑞驰重型机床有限公司共同组建了“河北数控重型机床工程技术研究中心”,同时创建了“燕山大学机械工程、材料加工工程专业研究生培养基地”;2012年11月8日,与鹰普(中国)有限公司总部共同建立燕山大学-鹰普(中国)有限公司研究生教育实践基地。几年来的摸索表明,该培养模式有效地提高了全日制专业硕士的培养质量,学生理论知识扎实,工程实践能力强,深受企业欢迎。
2.2 协助地方企业实现产业升级
地方高校全日制专业学位硕士授权点主要依托学校强势学科,师资力量较雄厚,很多教师在科研上有高水平成果。地方高校教师可根据自身科研情况,依托地方企业工程中心将科研成果产业化,在项目转化过程中全日制专业学位硕士研究生参与协助导师工作,由于此类工作中通常硬件条件较好,可保证培养质量,协助地方企业实现产业升级。
燕山大学以重型机械及装备为特色,轧钢和锻压学科在国内具有较高的学术水平,并在重型机械及装备和工艺上取得一些科研成果。秦皇岛戴卡轮毂制造有限公司是中国中信集团公司投资控股的专业汽车铝合金车轮生产企业,是全球领先的铝合金车轮制造商。燕山大学锻压专业项目组与该公司有长期合作关系,项目组提供技术的国产化锻造铝合金车轮自动化生产线已成功投产,是在我国车轮制造业和锻造业都有重要影响的标志性成果。我国成为继德美之后拥有车轮锻造自动化生产线设计、核心装备制造以及掌握成套组线技术的国家。在长期合作中全日制专业学位硕士参与项目组的科研工作,协助项目组实现企业的技术和产业升级。
3 结束语
地方高校在全日制专业硕士培养过程中,从服务地方经济社会出发,与地方政府、企业建立合作关系,为全日制专业学位硕士研究生培养提供物质保证,实现高校教育与企业需求有效对接,提高全日制专业硕士培养质量,协助企业技术升级。
参考文献
[1]陈方红,王锋.应用型本科院校设置专业硕士学位的背景分析[J].现代教育科学,2009,(5):139-142.
[2]王文科.地方本科院校加快发展专业硕士教育的必要性分析[J].中国成人教育,2010,(18):6-7.
关键词:全日制硕士专业学位研究生;校企双导师;培养模式;研究生企业工作站
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)17-0209-02
全日制硕士专业学位研究生(以下简称“专硕”)是我国教育部在2009年新提出来的一个硕士学位种类、专业学位,是相对于学术型学位而言的学位类型。其目的是在缩短研究生培养周期和就业适应期限的前提下,培养出具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型人才。与全日制学术性硕士研究生(以下简称“学硕”)相比,专硕的培养目标独特性在于掌握某一专业(或职业)领域坚实的基础理论和宽广的专业知识,具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作,具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。然而,经过近几年专硕的培养实践可以发现,专硕的培养存在诸多问题。针对这些问题,本文首先从专硕的定位角度出发,分析了专硕市场需求、培养目标、创新培养的紧迫性,进一步地,分析了我校的校企双导师培养模式下,专硕培养的具体实施方法,最后,阐述了专硕企业工作站的建立及运行机制。
一、全日制专业学位研究生定位
目前专硕培养过程中的诸多问题,离不开市场对人才的需求、专硕的培养目标。结合这两部分的分析,进一步地,提出了专硕创新培养的紧迫性。
1.市场对高素质人才需求的分析。高校在研究生培养过程中,主要是根据我国现代化建设所需求的人才,从国家层面规划出研究生招生规模。近几年,我国经济的高速发展,一大批具备创新能力的企业提出了自己的人才战略,需求已从本科生逐步转变为研究生。其中,以对硕士研究生的需求为主体。而企业则更青睐那些具备专业技能,能进入现场解决实际问题的专硕毕业生。根据教育部相关部门统计,2014年全国及部分地区和科研机构在专硕招收规模上在总体数据中占有相当大的比例。这说明硕士研究生已不仅仅是科研机构需求的人才了,企业的发展,需要硕士人才对企业管理和技术方面进行更优质的服务。尤其是企业在参与国家、地区或全球竞争中,这类人才发挥的作用则尤为关键。相对于科研机构,企业希望所招聘的人才具备扎实的基础知识,同时必须具备宽广的专业知识,具有较强的解决实际问题的能力。而这些是学硕毕业生所不具备的。因此,在这方面,专硕毕业生的市场需求较大。
2.专硕培养目标。专硕培养的目的是在缩短研究生培养周期和就业适应期限的前提下,培养出具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型人才。与学硕相比,专硕的培养目标独特性在于掌握某一专业(或职业)领域坚实的基础理论和宽广的专业知识,具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才。
3.专硕创新培养紧迫性。专硕占硕士招生规模的比例如此之大,人数之多,其毕业后进入企业,能否在自己的岗位上充分发挥作用,是专硕培养的关键。客观上说,这将直接反映了我国现代化教育进程中实施专业学位研究生制度改革的成功与否。专硕自2009年由教育部提出至今,时间跨度较为短暂。专硕培养过程中各环节所依据的考核标准以及参照的规章制度均是在以前学硕培养的基础上过渡并简化而得来的。显然,这种模式肯定达不到专硕设计的初衷。由此可见,专硕在校期间的培养工作情况对我国的现代化教育进程有着极其重要的影响作用,对专硕进行培养创新与实践改革,能为专硕培养计划的顺利进行提供参考。
二、校企双导师培养模式
我校专硕培养环节包括:学制、课程学习与学分、专业实践、学术活动及学术论文、学位论文及答辩。其中专业实践是专硕培养的一个特色和重要环节,同时也是专硕培养过程中重要的教学和科研训练环节,也是为培养具备扎实理论基础的应用型人才过程中的重要环节。专硕培养过程中,设有校内导师和校外(企业)导师。在该模式下,专硕研究生在学校经历近一年的基础理论学习,进入企业的研究生工作站进行学习和研究,结合企业的生产实际完成硕士学位论文和学术论文的写作。这种模式利用学校的科研以及资源优势来培养学生的基础知识,同时,结合企业现场的生产可以锻炼专硕学生在现场发现问题解决问题的能力。
1.校内培养。专硕的培养分为三个主要环节,即课程学习、专业实践和学位论文,其中课程学习采用学分制进行量化考核,课程学习环节不低于26学分。这些课程包括硕士阶段的基础课程,如《矩阵论》、《概率论》、《数理统计》、《硕士英语》等,这可以让学生储备足够的基础知识,是成为高素质应用人才的必备条件。
2.企业培养。专硕进入企业工作站,成为企业的“特殊”技术人员。一方面,专硕学生需要参与该企业正在开展的科研项目和产品开发任务。另一方面,学生需要在企业完成自己的硕士论文和学术论文。一般情况下,该研究生的校外导师均为企业的技术负责人或主要技术负责人。这使得研究生能真正参与到企业的研发工作中。同时,技术负责人具有丰富的现场经验,专硕学生可以跟随校外导师在现场真正做到发现问题和解决问题。研究生的毕业论文和学术论文以企业的项目作为载体,学位论文必将具有很强的专业性和实用性,能促进学生提升创新和解决问题的能力,从而为成为高素质应用人才提供经验积累。
3.校企双导师培养模式的实践。校内培养和企业培养,在时间上表现出连续的特征。但是,学生进入企业工作站并不意味着脱离了校内培养,学生需要定期向校内导师汇报其课题进展。这种定期的科研活动可以帮助学生结合现场实际提出科学问题和科学方法,使学生能明确自己的发展方向。专硕研究生再与企业导师进行交流,将科学问题和科学方法与生产实际相结合,解决现场的技术问题。此外,企业导师能帮助或指导学生完成毕业论文。这种良性的互动、校企双导师的培养模式,可以使得学生在基础知识和技术能力两方面均得到提高,最终成为新型的高素质实用性人才。
三、研究生企业工作站的建立
江苏省对于满足一定条件的企业依据《江苏省企业研究生工作站管理办法(试行)》设立企业研究生工作站,企业工作站通过融合高校和企业的创新能力,使得高校和企业的技术研发和人才培养培训方面取得新的突破。我校在专硕培养过程中,依托学校和研究生企业工作站进行培养。下面结合我校与徐州恒天德尔重工科技有限公司设立的研究生工作站作为实例,分析研究生工作站设立过程中人才团队、研究生培养模式和企业创新能力三方面建设的优势转变。
1.人才团队。在设立研究生工作站过程中,我校有6名高级职称人员参与该公司合作项目,其中三人为博士生导师。该公司原有的团队主要以工程师为主体,学校科研团队的加入,为公司的发展注入了强大的人才动力。高校科研人员也能够充分结合现场工况及技术需求,开展创新研究,服务生产实际;而企业的实际生产过程则为校园科研创新成果的应用提供载体。这种优势互补的模式,可以使得企业现场问题得到很好解决,同时学校科研成果也以最快速度进入产业化阶段。而这个过程中,专硕研究生发挥了纽带作用,专硕研究生在这种庞大的人才队伍中也得到了很好的锻炼和发展。
2.研究生培养模式。目前,已有3名专业学位研究生进入该企业的研究生工作站。这些专业学位研究生在进站之前,均有近一年的校内相关课程学习,修满了课程学习的学分。在进入企业后,积极参与企业的产品开发和技术创新,均已找到了课题的切入点。依托企业产品开发和技术创新,开展硕士学位论文的实验与研究工作。这种模式下,学生通过完成学位论文,既是在企业中进行产品开发和技术创新的过程,同时,也实实在在地锻炼了学生的发现问题及解决问题的能力。
3.企业创新能力提升。校企双导师培养模式,可以提高企业的创能能力。我校为211工程、985工程优势创新学科平台建设院校,具有完备的科研创新平台。企业与我校合作建立企业研究生工作站,可以充分利用我校的科研平台进行创新性研究,提高企业产品的技术水平。徐州恒天德尔重工科技有限公司主要从事多型号挖掘机整机生产,而我校的机械工程专业为传统优势学科,参与研究生工作站建设的教师从事的研究包括机械设计、液压、车辆工程、理论等方面。在企业工作站建立过程中,已经凝练出了三项创新性课题,该课题也是该企业多年来急需解决的技术难题。随着该课题的开展,必将产生一系列的技术创新成果和知识产权成果。而在这个过程中,专硕研究生积极参与,必将能打下坚实基础,成为一名高素质的应用型人才。
四、总结
专硕作为从一种国家层面设立的新型的硕士学位,其目标是培养符合特定行业或职业实际工作需要的应用型人才。由于专硕和学硕的培养目标不同,决定了其在培养模式上需要有新的创新体系。专硕主要服务于企业生产,因此,设立研究生企业工作站,专硕经历校内和企业共同培养,学位论文以生产为载体,能最大限度地让学生在研究生阶段夯实基础知识,同时,在现场发现问题、解决问题,最终成为一名高素质的应用型人才。这种创新培养模式,为企业的技术创新起到了推动作用,为双赢模式,具有一定的推广价值。
参考文献:
[1]秦发兰,陈新忠,汪华,等.关于全日制专业学位研究生特色化培养的思考[J].中国高教研究,2012,(4):56-60.
关键词:车辆电子控制技术;研究型教学;互动;教学方法
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0071-03
大学教育的目标是培养新世纪创新型人才,其关键是如何实施研究型教学与研究型学习。为此,我国各高校纷纷提出采用研究型教学的方式来培养、提高学生的创新能力,加强创新型人才培养。何谓研究型教学?研究型教学是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,在教学过程中通过优化课程结构,建立一种基于研究探索的学习模式。只有在“发现问题分析问题解决问题”的“研究型”教学过程中,学生才可能学会“研究型”学习的能力,经过这样反反复复的教学和学习实践,学生的“创新能力”才能培养和提高。因此,研究型教育是创新型教育的前提,二者实质上是辩证统一的。
一、《车辆电子控制技术》课程的特点与存在的问题
《车辆电子控制技术》是车辆工程专业的专业必修课,也是其他工科专业的一门专业选修课。该课程重点介绍发动机、底盘、车身的电子控制设备的基本理论、基本组成、工作过程和控制原理。随着汽车、拖拉机技术和电子技术的迅速发展,现代车辆为提高动力性、经济性、安全性、舒适性,以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。电子控制技术是现代车辆技术发展的重要趋势与标志,从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统,以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。所以,该课程的重要性在不断提高,为此,国内许多院校将该课程列为车辆工程专业的必修课。该课程涉及的电子控制技术是很抽象,尤其是工科机械专业而言,学生对该课程充满了向往,但学习却很困难,其主要问题:重结构原理,轻控制原理;重理论讲解,轻实验制作。该课程的主要难点是在车辆各电子控制系统的信号采集、各执行器的驱动电路的原理、各控制系统的控制策略等。由于涉及到电子控制、机械、液压等部分的知识,所以要求学生有较全面扎实的基础知识。为此,该课程在教学上应突出各模块的重点、难点内容,有些内容通过现场教学,多媒体中的动画、影视、教学模型讲解,使难点内容通俗化,可视化,形象化。注重理论联系实际,大量加强实践教学,以提高实验课教学的效果,保证该课程的教学质量。通过开展了研究性学习,使自己选择感兴趣的车辆电子控制相关的题目,开展小课题的研究工作,这样不但增加了学生学习的兴趣,也增强了学生分析问题和解决问题的能力。
二、《车辆电子控制技术》课程研究型教学的具体方法
1.课程教学改革目标。以任务模块为基础、以学生为主体、以教师为主导,围绕设定的学习任务模块进行研究,以提高学生自主性学习和研究性学习,掌握该课程的基本理论、基本方法和基本技能。
2.课程教学改革方案。①制定学习任务模块。《车辆电子控制技术》的研究型教学内容共制定了18个学习模块(专题),每个模块共1学时讲授,共18学时,学习任务模块主要有:发动机供油控制、发动机点火控制、发动机爆震控制、发动机稀薄燃烧技术、防抱死控制系统(ABS)、线控制动、驱动防滑控制系统(ASR)、汽车稳定性控制系统(ESP)、自动变速系统控制、无级变速控制、电控悬架系统、巡航控制系统、安全气囊(SRS)、倒车防撞控制系统、防盗控制系统、电控转向系统、自动空调、电动座椅、智能前照灯控制系统、电控雨刮系统等。②划分学习小组《车辆电子控制技术》共有34个学生选了此课程,共划分6个学习小组,每个小组5~6人不等。③教学安排主要要点是:开学2周内负责分配完各专题,并提出各专题的要求,列出主要参考文献;每个小组分配3~4个专题,使每个专题有3个小组负责;各小组分别在课余时间查找资料,按要求归纳整理读书报告,制作PPT;每2节课由3个小组分别用自制的PPT讲授15分钟,其他同学提问5分钟,总体时间控制在60分钟;最后主讲老师点评每个小组的讲授内容,并现场给予各小组的得分,时间为30分钟;每个小组的每一位成员至少主讲一次。
3.辅导答疑措施。①组建一个课程辅导答疑小组。本学期初,组建了该课程的辅导答疑小组,该小组的成员主要由主讲老师、实验老师、硕士研究生、博士研究生等构成。辅导答疑小组成员名单:鲁植雄、刘奕贯、白学峰、李晓勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周伟伟等。②筹建了该课程的QQ群。本学期初,筹建了一个《车辆电子控制技术》课程答疑QQ群,在网上随时回答与指导学生。QQ群名称:车辆电子控制技术论坛;QQ群号:118062691;群成员人数:44人。
4.成绩评定方法。该课程成绩由以下三部分构成:①每个小组的3次PPT报告与回答问题情况,占40%;②每人的3篇专题读书报告,占40%;③每人在课程QQ群的活动情况、平时出勤、作业等,占20%。
三、实施过程
该课程的教学改革得到车辆工程91~93班学生的大力支持和参加,每个小组从第2周起获得3个任务模块后,各小组成员根据各模块设定的学习目标、内容和考核要求,自主查找相关的中文与外文资料。进行整理与归纳,研讨模块的主题,撰写读书报告和模块论文报告。根据归纳总结的模块内容,学会PPT,以小组为单位宣讲制作的PPT,并集体回答问题,每位同学均上台主讲1~2次。积极上网参加《车辆电子控制技术论坛》,能主动发贴子,老师回答问题时能进行相互互动,对课程内容进一步深入学习。
四、实施效果
1.培养了学生自主获取知识的方法技巧。各小组成员根据各模块设定的学习目标、内容和考核要求,学会自主查找相关的中文与外文参考资料。98%的学生在调查问卷中回答:学生的自主学习和研究能力明显提高。
2.培养了学生进行研究型学习方法。在老师的指导下,每个小组根据搜集到的资料,进行整理与归纳,研讨模块的主题,撰写读书报告和模块论文报告,或者实验设计与方案。100%的学生在调查问卷中回答:认同该课程采用的教学模式。
3.训练了制作PPT能力。根据归纳总结的模块内容,学会制作界面友好的PPT。
4.培养了学生讲解与回答问题能力。每一个专题均由2名学生主讲15~20分钟,既掌握了本专题的主要内容,又培养了演讲技巧。另外,讲授后,其他同学提出一些对本专题相关问题,小组全体成员集体回答问题,进一步提高了对本专题内容的掌握,也锻炼了回答问题能力。
五、对研究型教学的认识与体会
1.增加了教师的工作量。要想使一个学习模块(专题)在1学时内讲授完,并能活跃课堂气氛,使学生能主动学习,教师需要花更多的时间,主要体现在:①要花更多的时间去掌握每个专题内容,否则很难回答学生的提问;②要花时间查看学生制作的PPT,查看PPT内容是否包涵了本专题需要讲授的内容?PPT界面是否友好?③要花时间在QQ群上回答学生的问题;④要花时间辅导、批改学生的读书报告。
2.增加了学生的学习时间。①需要花时间阅读教材及参考资料,自学、讨论、理解讲授的内容;②需要花时间制作PPT,对有的学生来说,是很难的一件事情;③需要花时间撰写3篇课程;④需要在QQ群上发帖子
3.教师点评是关键。一个专题能否使全体学生掌握、课程气氛是否活跃,教师的最后点评是关键。点评的内容既要包涵本专题的核心内容,又要调动学生的积极性,所以,点评要精练、精彩。
六、继续实施研究型教学有待改进的地方
1.完善各专题教学要求。进一步完善每个专题的教学要求及相关参考文献,列举一些思考问题,使学生能小组进行讨论,以掌握各专题的内容。
2.加强小组学习。每个专题应以在小组共同讨论的基础上完成学习要求,但有一些专题只有某一小组成员完成,其他人员未参加的现象,需要进一步探讨小组学习模式。
3.加强课程论文撰写质量。撰写课程论文需要花很多时间。为此,今后将列举相关参考文献,指定主要参考文献,要求学生根据指定的参考文献阅读后撰写课程论文。
《车辆电子控制技术》进行研究型教学改革,受到大部分学生和教师的肯定和好评,全面提升了车辆工程专业学生的专业知识水平和综合素质,增加了毕业生的就业竞争力。改革实施以来,学生的创新实践能力普遍得到加强。学生通过实践平台和实践科研项目完成了包括汽车电控液压动力转向系统、智能倒车、自动泊车、巡航控制等项目。先后在“全国大学生F1赛车大赛”、“全国节能赛车比赛”等竞赛中获得了多项奖励,激发学生科学研究的热情与学习兴趣。但也不能过度夸大一种教学模式的作用,每一种教学方式均有适应性。研究型教学一定要有研究课题基础,所以,研究型教学优适于高等院校的专业课教学,以培养学生的元典精神、质疑精神和创新精神。
参考文献:
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教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确指出,高职院校“要根据市场需求与专业设置情况,建立以重点专业为龙头、相关专业为支撑的专业群,辐射服务面向的区域、行业、企业和农村,增强学生的就业能力”。可以说,专业群建设作为反映高职院校整体水平、基本特色和核心竞争力的重要指标,已越来越受到各级政府、学校和社会各界的高度重视。高职院校主动对接产业链,加强专业群建设,是贯彻党和国家职业教育发展方针的必然要求,是推动职业教育与区域产业深度融合、构建现代职业教育体系的客观需要,是优化学校资源配置、打造办学特色品牌、实现集约化经营和可持续发展的战略选择。
美国汽车工程学会统计资料显示,一个完全成熟的国际化汽车市场,汽车销售和零部件供应均占整个汽车行业利润的20%左右,而50%-60%的利润产生在服务贸易领域。近几年来,不仅国内汽车保有量持续增长,汽车零售和售后服务、汽车租赁、二手车交易、汽车保险、停车服务、报废回收、汽车金融、消费信贷等汽车服务贸易领域业态亦呈现出强劲发展势头。据新华网2014年10月16日报道,汽车销售利润占整个汽车产业利润的10%-20%左右,零部件供应利润占20%左右,60%-70%的利润则是从服务中产生的。业内普遍预计,到2020年,二手车与新车比例预计可以超过1:1。2010年末全国民用汽车保有量9086万辆(包括三轮汽车和低速货车1284万辆),比上年末增长19.3%,但2015年全国民用汽车保有量将达到1.25亿辆,2020年前后中国小轿车保有量可超过1.5亿辆,汽车服务贸易市场规模空前。随着我国汽车销售量与保有量的不断扩大以及汽车后市场的逐渐成熟。汽车服务贸易人才的规模必将继续扩大,其人才紧缺程度已经凸显,尤其是中高端人才。为此,高职学院可以考虑组建汽车服务贸易专业群,以应对产业发展的需求。且高职院校汽车服务贸易专业群建设应从以下方面进行:
一、明确人才培养目标
湖南汽车工程职业学院汽车商务系原设有汽车技术服务与营销、汽车定损与评估、市场营销及人力资源管理四个专业。为了更好对接汽车服务贸易产业发展趋势,系部决定成立汽车服务贸易专业群,全部统筹到汽车技术服务与营销专业下。下设四个方向:汽车技术服务与营销(含汽车销售与服务方向、汽车营销与策划方向、汽车服务与管理方向、汽车定损与评估方向)。将专业群培养目标确定为:本专业群面向汽车行业培养身心健康、道德高尚和职业素养高的服务、管理、营销的高素质技术技能型人才,具体各专业方向培养的能力目标分别如下:
1.汽车销售与服务方向
具有汽车销售顾问、服务顾问、配件专员等岗位必须具备的汽车性能评价与整车销售、汽车维修业务接待、配件管理与销售、二手车评估与交易等专项能力,以及具备销售主管、服务主管、配件经理等岗位所需的相应拓展能力,并具备爱岗敬业与协作沟通等良好职业道德,成为“懂技术、精服务、善营销、会管理”的高素质技术技能型专门人才。
2.汽车营销与策划方向
掌握汽车以及各消费品市场营销所需的基础知识及专业技能、市场策划原理与方法,能完成市场调研、市场分析、营销策划、企业策划、活动策划、计划制定、市场推广、市场宣传、市场开发、内外沟通协调、业务洽谈、撰写报告等工作的高素质技术技能型专门人才。
3.汽车服务与管理方向
具有企业人事管理、销售管理、配件管理、客户管理等能力,能够在汽车及周边产品的制造、销售、服务企业,从事人力资源管理、行政管理、客户关系管理、汽车配件管理等工作,或从事其他行业企事业单位的相关管理工作的高素质技术技能型专门人才。
4.汽车定损与评估方向
掌握汽车鉴定与评估、汽车保险与理赔所应有的知识、汽车查勘与定损;具备对车辆进行性能检测与评估、对事故车进行定损与评估的能力;能够胜任汽车保险、事故车损坏评估、车辆查勘、定损、二手车经销导购、二手车经纪、二手车鉴定评估等主要岗位的高素质技术技能型专门人才。
二、设计好课程体系
1.专业群基础课程
专业基础课程是专业群课程体系建设的基础平台,是专业群共享的课程平台。在该平台上,主要培养群内学生最基本的素质、学习态度、专业知识与技能,突出职业通用能力培养,提升学生的职业迁移能力,使学生对其他专业方向的知识有一定的积累,有利于学生成长为复合型的人才。目的是完成专门技术的基础训练,为后续的专业方向课程学习奠定扎实基础。本专业群专业基础课程为汽车文化、汽车商务礼仪、汽车服务企业管理、汽车构造、汽车消费心理分析、汽车营销基础、汽车维护、汽车客户关系管理、汽车服务接待、汽车电子商务、汽车顾问式销售等。
2.专业群方向课程
专业群方向课程是课程体系建设的专业方向平台,是专业群核心技术的关键平台。专业群中不同专业方向根据区域经济服务方向、专业特定能力等的要求,建设体现专业群方向的职业特定能力课程模块。职业特定能力课程模块,可以选择专业群中职业能力相近或密切相关的技术或服务领域作为特定技术能力培养课程。通过这些课程的学习,学习毕业后可以到相应的工作岗位就业。
3.专业群拓展课程
专业群方向课程也是课程体系建设的专业拓展平台,是专业群学生综合职业能力培养、提升的综合性专业方向平台。该课程体系平台以企业工作站和教学工厂为依托。企业工作站是由校外兼职专业导师负责的与校内专职导师紧密合作的优势平台。平台课程模块以企业实际的工程项目、工作任务、企业文化、职业素养等为课程教学内容。在综合性专业方向平台上,建设有职业技能培训与鉴定课程模块、技能大赛培训课程模块、大学生实践创新与科技创新课程模块等。
基础平台的课程模块是基础,主要培养学生的职业通用能力;专业方向平台的课程模块是核心,主要培养学生的职业特定能力;专业拓展方向平台的课程模块是关键,主要培养学生职业拓展能力和综合职业能力。
三、确保专业群课程体系的实施保障
专业群课程体系的有效实施,是影响专业群核心竞争力的重要因素。因此,在教育教学管理、师资队伍、实训场地、教学资源等方面,都需要实现统筹规划、设计。
1.打造“名师引领、专兼结合”的教学团队
实施“三大”工程,培养或引进技术大师、培养一批专业负责人及骨干教师、稳定兼职教师队伍。
(1)实施大师名师队伍(工作室)建设工程。以国家教学名师、中国汽车工程学会汽车服务分会汽车营销特聘专家为领衔,创建“大师工作室”团队及“名师工作师”团队。按照学院有关“大师名师工作室”建设的要求,设立专项资金,启动大师名师工作室的高标准建设工程,制定年度与5年工作规划,明确技术创新、授艺带徒和课题研究等可量测的具体任务。
(2)实施专业带头人与骨干教师队伍建设工程。完善专业群带头人与骨干教师遴选、培养、管理与激励机制。支持专业群带头人与骨干教师牵头召开或参与全国汽车专业教指委、汽车技术与产业、汽车工程学会等高峰会议,开展国家纵向与企业横向科技研究项目、选派境内外交流学习等措施,熟悉产业(行业)发展趋势、能驾驭专业群建设、具有较强综合协调能力。通过传帮带、科技服务等方式,充分发挥引领指导作用,带领教学团队在技术研究、技术应用、专业建设、教学改革等整体水平提升。
以名师为引领,通过送养或引进、企业挂职锻炼、支持教育教学改革、鼓励科技研究服务、选派国内外交流学习等措施,改善专业群师资队伍结构与数量,提升专业群专业带头人、骨干教师的专业建设、教学教改、科研服务的能力。
(3)实施兼职教师队伍建设工程。继续完善兼职教师选聘标准、兼职教师遴选与奖励制度、兼职教师年度评估与培训制度。依托现有合作品牌,建立由合作品牌企业技术团队、第三方培训机构、各品牌经销商技术骨干组成的兼职教师库,定期对兼职教师教学能力开展培训与考核,安排兼职教师参与专业群教学研讨,与专任教师开展相互听课活动,确保兼师的双师素质,最终实现由兼职教师承担的专业课的授课学时比例达到50%以上。
2. 建设“产、学、鉴、研、培”于一体的实训基地。围绕专业群所服务的产业链与面向的就业岗位群,坚持“多元投入、共建共享”,建设“产、学、鉴、研、培”于一体的实训基地。按照汽车销售、服务、置换类企业的真实环境规划布局,建设以“校中厂”、“厂中校”为重点的生产性实习实训基地。
(1)深化合作共建模式,校企共建校内实训基地。按照“共建、共享、共赢”的原则,完善校企合作实训条件建设机制,校企合作共建校内实训基地。引进企业现场生产设备,在校内建设真实的生产型实训室和仿真项目实训室,形成“校中厂”的校内实践基地模式。
(2)以工作流程为导向,建校内“真实性”、校外“开放式”实训基地。根据就业岗位的生产或管理实践,按生产经营流程与现场要求,在校内实训室建设布置现代企业文化氛围,形成真实的职业环境。校外实训基地也要明确划分教学区和生产区,实训过程按照生产过程管理。
(3)引入现代企业管理,完善基地管理机制和评估指标体系。以“企业化管理,市场化运作”为指导思想,完善实训基地管理机制和评估指标体系,按照销售和服务接待现场要求,完善成套的现场管理制度,形成良好的校内、校外实训基地运作机制,建立质量监控体系,注重评估反馈,实现科学管理。
3. 完善“数字化、立体化”的专业群教学资源
教育信息化集中学校和行业企业的优质资源,共建共享专业教学资源库,一方面为专业学习者提供学习平台,另一方面共享优质教学资源,推广专业群建设成果。汽车技术服务与营销专业2015年成功立项为国家教学资源库,其中已经搭建完成了十门专业群共享课程;课程资源根据课程教学要件划分成课程标准、教学录像、教学设计、案例剖析、教学项目、作品展示、电子教案、作业试题、教学课件、在线答疑等10个模块;各模块开发文本、图片、视频等多媒体素材,用户可根据自身需求灵活组合及运用素材资源。
通过资源库建设,带动汽车服务贸易专业群建设和人才培养模式改革,满足教师职前、职后教育需求,推广专业领域最新研究与实践成果。通过全国范围内的推广使用,实现资源共享,满足个性化学习需要,缩小汽车贸易服务领域水平的区域差距。
四、结语
高职院校通过专业群的方式推进协同创新的建设必将成为高职院校学科建设的一大特色和亮点。汽车服务贸易专业群的组建能实现资源互补,促进优势专业的发展,为汽车产业培养创新型人才创造条件。
关键词:小跨径圬工拱桥承载力拱上填料
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
本文结合西部某在役小跨径实腹式圬工拱桥,采用两种分析方法,对比该桥的实测资料,在理论上给出一种安全、简单、有效的承载力验算方法。
2 桥梁概况
西部某三跨实腹式圬工拱桥,通过现场外观检查和测量,该桥没有明显病害。通过实测得知该桥净跨径,计算跨径,主拱宽,拱顶填料厚,拱脚填料厚。
3 有限元模型
该拱桥由拱圈、侧墙和拱背填料组成,其中拱背填料大多为粘土和碎石的混合物。本次有限元结构计算采用某有限元结构分析程序,结构计算参数如下:
3.1 材料参数选取和验算荷载
拱圈、桥台和桥墩均采用混凝土,根据回弹仪实测结果采用调整的C20混凝土,拱背填料为土填料,材料指标具体如下:混凝土弹性模量为3.0×104MPa,容重为25kN·m-3;填料弹性模量为2.0×103 MPa,容重为25kN·m-3,泊松比均为0.3。
根据该桥现在的使用情况,按文献[4]的公路二级标准汽车荷载加载,不考虑车辆冲击系数,也不考虑偏载系数。验算荷载组合直接取用桥梁自重和标准车辆荷载组合,组合系数均为。
3.2 具体建模方法
主拱圈采用圆弧线,由实测资料计算得出该圆弧线半径为5.9m,拱圈尺寸由实测资料为10片80cm×20cm的拱肋组成。
这里按是否考虑拱上填料和拱圈的联合作用,将大致建立两种模型。一种按不考虑拱上填料与拱圈的联合作用,一种考虑其对结构的影响。其中拱上填料的模拟方法又有难易之分,这里按拱上填料的模拟方法的不同,在以上两种方法的基础上分别建立模型。模型1:忽略拱背填料作用,只考虑填料自重及传递活载的作用,将填料直接用荷载方式作用于拱圈上,填料的传递活载作用可用立柱来模拟;模型2:仍然忽略拱背填料作用,但将填料用板单元来模拟,主拱圈和拱上填料用竖向只受压连杆连接;模型3:考虑拱上填料和拱圈的联合作用,且考虑填料自重及传递活载作用,还将考虑填料对主拱圈的荷载分散及围压作用,填料仍用板单元来模拟,主拱圈和拱上填料用竖向连杆和水平方向连杆连接。
本次结构分析采用某有限元分析程序进行,分析中主拱圈采用梁单元模拟;填料在模型1中不模拟,在模型2和模型3中用板单元模拟;桥台和桥墩均采用板单元模拟;模型1中模拟填料传递活载作用的立柱以及各模型中的桥面系均采用虚拟梁单元。
计算荷载包括主拱圈自重及标准车辆荷载。车辆荷载按影响线最不利自动加载,不考虑冲击系数和偏载系数。各模型计算时的约束条件为:桥墩和桥台为固结约束,填料接路线处为横向变形约束。
4 结果对比分析
现在分别就模型1、模型2和模型3的变形及内力计算结果进行对比分析。
4.1 主拱位移计算结果分析
在自重及标准汽车荷载作用下(主拱位移计算按拱顶最不利位置加载),拱圈变形主要表现在拱顶下挠和L/4处有外凸。三种模型在同一位置加载时的拱顶下挠最大值和L/4处的水平外凸最大值:自重作用下,模型1为0.853mm和0.022mm,模型2为0.854mm和0.022mm,模型3为0.792mm和0.021mm;汽车荷载作用下,模型1为0.362mm和0.022mm,模型2为0.362mm和0.021mm,模型3为0.313mm和0.042mm。
通过主拱位移对比分析,我们可知,在小跨径圬工拱桥中,填料可以作为恒荷载直接加载在主拱圈上;在精细化考虑填料时,填料在圬工拱桥的受力中是有利的,特别是在不均匀荷载作用下其作用较为明显,可以预测在较大跨径圬工拱桥中,填料的作用是一定要考虑的。
4.2 主拱单元内力计算结果分析
由有限元计算得出控制截面内力,验算拱顶、L/4、拱脚三个截面位置的强度,其中模型1的弯矩和轴力为:25.2 kN·m-1、68 kN·m-1、-72.3 kN·m-1、247.3 kN、754 kN、1341.2 kN;模型2为:25.0 kN·m-1、67 kN·m-1、-71.8 kN·m-1、246.2 kN、750 kN、1321 kN;模型3为:10.4 kN·m-1、23 kN·m-1、-21.4 kN·m-1、358.4 kN、1824.2 kN、1211.4 kN。并按照文献[4]对控制截面进行强度验算。通过比较,该桥主拱承载力在计算上满足文献[4]的承载能力极限状态要求。
从结果可以看出,小跨径圬工拱桥拱上填料的模拟方式有多种,模型1中仅模拟了拱上填料传递荷载的作用,在计算上是偏安全的;模型2和模型3精确的模拟了拱上填料,模型3还充分考虑了填料和拱圈的联合作用,其计算结果较为精确,但对于旧有圬工拱桥的承载力分析过于复杂。通过比较模型2和模型3的结果,我们可以得到,填料和拱圈的联合作用,使得主拱内力值分布更为均匀,这是因为填料有效约束了主拱向填料方向的变形。另外,模型3的拱顶轴力明显大于模型2,但弯矩小于模型2,同时模型3的轴力分布更为均匀。
结语
1)小跨径圬工拱桥的拱上填料可以作为一种恒荷载直接加载在主拱圈上,这在计算上是偏安全的,此种分析方法为工程技术人员提供了一个简单有效的途径。但是对于较大跨径的圬工拱桥此种方法会存在一定误差。
2) 实腹式圬工拱桥的拱上填料可以改善主拱圈的受力,其不仅起到传递桥面荷载的作用,还可以分散荷载,对实腹式拱桥的承载力和稳定性有较为有力的影响。
3)现有的小跨径实腹式圬工拱桥一般都具有一定的潜在承载力储备,所以在旧桥的使用和改造时可以利用本文的方法来验算。
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作者简介:
通信工程专业是一个重视实验实践环节的应用型专业,需要大量的动手操作深化理论知识的理解与掌握。专业教师的科研成果与信息技术产业的发展方向有着密切的联系,通过将教师的科研成果引入实验教学,使学生深刻理解专业知识,明晰应用领域,促进了教学与科研的紧密结合。同时,学生参与科研项目,有利于激发学生的创新思维,培养创新能力。
关键词:
科研成果;实验教学;创新思维;创新能力
伴随工业4.0时代的到来,具有创新能力的应用型人才是大势所趋,也是高校人才培养的主要方向。我国《高等教育法》明确指出“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”是高等教育的主要任务[1]。通信工程专业是一个重视实验、操作性极强的工科专业[2],实验教学目前多为课内实验[3],每门专业课结合自身的核心内容或重要知识点设立若干个实验项目,这些实验多是结合课内章节进行设计仿真或利用实验箱动手操作观察实验结果。如“通信原理”课程中的“常规双边带调幅与解调实验”“模拟通信系统实验”等,这样的实验可以使学生直观感受学科基本理论所产生的现象,但是并不利于学生对所学理论的深入理解和知识的融会贯通。很多学生反映每门课程都很用心的学习,对所学每章知识点都很理解,通过实验教学也能很好地验证或观察到结果或现象,学透了理论,联系了实际,但离开书本仍然对所学专业研究的具体内容和应用方向没有概念。究其原因是缺乏承载所学知识的载体,对理论的理解再透彻,也只能推导公式,对具体应用理论解决实际问题仍就一片茫然。随着大学本科教育的普及和研究生教育门槛的提高[4],当前的实验教学模式已经不能满足学生及社会对实验教学的要求[5],急需对传统的实验教学方式进行创新和突破,将教师的科研成果引进传统的实验教学,改变传统的照本宣科,将研究生阶段的研究学习模式提前引入本科实验教学,激发学生的创造热情,发掘学生的潜力。
1目前通信工程专业的实验教学模式
实验步骤五分法包括:提出问题、设计方案、实施操作、处理数据、分析和解释结果五个部分,根据学生在整个活动中的参与度,大致分为基础验证性实验、应用设计性实验和科学研究性实验三类[6,7]。
1.1基础验证性实验最为普遍基础验证性实验是目前高校实验教学中占比最大的实验课程设置方式,是学生理解消化理论知识的手段,通过动手,验证理论知识的正确性,解决“为什么”和“怎么做”的问题。教学方式以提示为主,即教师通过讲解、示范、指导等提示活动,学生被动接受、理解、做实验、消化教师所提示的内容。根据实验步骤的五分法,“提出实验问题”“设计实验方案”两步由教师完成,学生完成后三个步骤,学生参与度60%。如“ASK、FSK、PSK(DPSK)调制解调实验”中,教师预设实验目的为“理解ASK、FSK调制的工作原理及电路组成”,设计了实验方案为“观察ASK等调制信号的波形”,学生真正操作的步骤只有将信号源模块、数字调制模块、数字解调模块、同步提取模块、频谱分析模块固定在指定实验箱内,接通电源并观察各种解调模式下的图像即可。简而言之,学生在这个实验中的主要参与行为就是观察,解决的问题就是验证理论,可发挥主观能动性的空间极少,没有创造性。
1.2应用设计性实验比例逐步提升应用设计性实验较基础验证性实验对学生和教师的要求更高,学生的自主性更强,实验结果的多样性对教师评判实验的成功性负担更大,但因其能更好地激发学生的创造性,此种模式的课程设置比例正在逐步增长[8]。与基础验证性实验相比,应用设计性实验要求学生自己设计实验方案,“如何设计”是比“怎么做”更高的要求,教学方式除提示外,师生还需要通过教学对话、课堂讨论等教学形式,共同思考、探求、解决学生设计实验方案中的问题。根据实验步骤的五分法,“提出实验问题”由教师完成,学生完成包括“设计实验方案”的后四个步骤,学生参与度80%。如“模拟信道传输实验”,教师提供实验设备,学生自行设计信道传输的过程,包括信道中噪声的叠加、信号的调制与解调、滤波器的设计等环节,最终完成信号在信道中的传输。由于方案及实践过程均由学生自主完成,学生间也可作为小型竞赛,以信噪比最小的方案为最佳方案,激发学生的学习热情。
1.3本科阶段科学研究性实验较少科学研究性实验是指在不预设结论的情况下,根据所学所知,主动提出问题,并在此基础上设计实验步骤验证问题真伪的实验教学模式。此种模式的实验课程设置在高校本科阶段较少,更多的是在研究生阶段才有所参与。与基础验证性实验及应用设计性实验相比,科学研究性实验的目标是“做什么”比较明确,教学方式不再是教师的提示,而是在学生提出问题和解决问题的过程中,教师采用指导和研讨的方式参与其中,从而在实验过程中最大程度的发挥学生的主观能动性和创造力。根据实验步骤的五分法,从“提出实验问题”到“分析和解释实验结果”几乎全部由学生完成,学生参与度100%。
2科研成果引进实验教学的优势
2.1提升实验教学教师整体层次科研成果是教师科研水平的集中体现,对科研成果转化的期望是科研成果引入实验课程的潜在动力,将科研成果引入实验教学实践,让学生在实验过程中对科研成果的含金量产生感性认知,可以提升教师的成就感。与此同时,将科研成果引入实验教学,也对从事实验教学的教师形成倒逼机制,催生更多优秀科研成果,达到科研和教学相互促进的良性循环。
2.2优化实验课程设置将科研成果引入实验教学,可以优化实验课程设置[9],在基础验证性实验课程居多的情况下,适度增加应用设计性实验和科学研究性实验,让各种模式的实验课程达到均衡配置,获得最佳的教学效果,培养学生的创造性思维,使学生在大学教育中完成学习———实践———应用的三步转化,适应当前社会对人才的需求。
2.3丰富实验教学内容教学内容必须与时俱进,教学实验课程的设置也应及时更新,科学研究位于专业技术领域的前沿,更能反映出本专业的主要发展趋势。将科研与教学实验相结合,不断充实实验内容,可使实验教学更具新颖性和先进性,解决学生所学课本知识与社会科技发展相脱节的问题[10]。
2.4激发学生创新意识和热情在研究性实验中,教师只给出若干思路,实验前学生并不知道实验结果,由学生根据实验条件和研究目标,自行查阅相关资料,设计实验方案、步骤,处理数据和分析结果,可能实验的结果不如人意,但通过综合训练,使学生对科研的基本方法和过程有了初步的认识和体验,有效调动了学生参与实验的积极性,既提高了学生的动手能力,又使学生养成了自主式、合作式、研究式、开放式学习方式。
2.5增强学生的专业认知通过与学生接触发现,很多学生在报考大学之初根本不知道专业研究什么,学习四年之后对于要报考的研究生专业同样也是一片茫然,因为不了解专业发展方向及研究内容,很大程度上导致了学习的盲目性和个人发展方向的错位。通过将科研成果引入实验教学,使学生在实验教学过程中深入了解本专业最前沿的知识,明确本专业的发展方向,对准确自我定位起到了很好的促进作用。
3改进后实验教学效果显著
天津商业大学通信工程专业将部分科研成果与“通信原理”课程实验相结合,设计了基于Matlab软件的研究性虚拟实验,旨在使学生了解前沿的信号处理、消除干扰等技术。以蚁群算法[11~13]为例,利用其较强的适应性、正反馈性和鲁棒性优化神经网络[14~16]的初始权值,能够有效提高神经网络的收敛速度,避免陷入局部最优,将其用于盲均衡算法[17]进行信号处理,通过Matlab仿真取得了良好的效果。通过实践发现,学生完成实验后,不仅对先进的算法和应用理论有所了解,还通过动手操作及程序的编写增强了实践动手能力,使学生真正体会到学以致用的成就感。
3.1实验问题的提出实验课前,教师将蚁群算法、神经网络、盲均衡算法的基本思想、公式推导、程序分析等提前教授于学生,使其理解消化。对信道传输过程中,信号所受影响及可能存在的畸变加以诠释,使学生对实验背景及应用意义得以了解,也为后续实验提出问题奠定基础。针对神经网络存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,引导学生利用具有较强适应性、鲁棒性的蚁群算法对其进行改进,使学生自己找到合适的切入点,将两种算法结合,并应用在信道的盲均衡中,体现其实用价值。
3.2实验内容的设置采用Matlab软件对算法进行编程,给学生提供开放的源代码进行学习,并要求在实验中修改相应的参数评测可靠性。输入信号设为2PAM信号,神经网络结构为7-9-1,仿真信道选取普通信道H1(z)和典型电话信道H2(z),其传输函数分别为H1(z)=1+0.5z-1+0.25z-2+0.125z-3(1)H2(z)=0.005+0.009z-1-0.024z-2+0.854z-3-0.218z-4+0.049z-5-0.016z-6(2)实验中给出各参数的参考值,系统权值个数Dim=72,蚂蚁数为权值数的2倍,即M=144,最大迭代次数为NC=40,信噪比为20dB,信息素蒸发率ρ=0.02,迭代步长μ1=μ2=0.02。这些参考值都是可变的,但其变化会对实验的结果产生影响。
3.3实验结果的解析根据文献[18]中的结果,蚁群算法优化神经网络的盲均衡算法和遗传算法优化神经网络盲均衡算法在普通信道与典型电话信道中的收敛曲线进行了比较,如图1和图2所示。该曲线是经过了10次仿真实验后的平均结果。从图中可以看出,在普通信道中蚁群算法优化的神经网络盲均衡算法和遗传算法优化的神经网络盲均衡都能达到快速收敛的效果,收敛后的均方误差没有遗传算法的稳定,收敛速度明显高于普通神经网络盲均衡算法。在典型电话信道中蚁群算法优化的神经网络盲均衡收敛速度高于遗传算法优化后的结果,体现了蚁群算法的优势。图3和图4分别给出了在普通信道与典型电话信道中各算法的误码率比较曲线。可以看出,蚁群算法优化神经网络盲均衡算法具有较低的误码率。由于学生对程序的改进方式略有不同或参数设置不同,以及迭代和实验次数的不同,实验结果会有所差异,如在正常收敛范围内均可认定实验的正确性。本实验设计内容意为学生对算法的理解和分析,并与遗传算法优化神经网络盲均衡算法相比较,使学生更能理解优化算法的优势所在。
4结语
将科研成果引入实验教学不仅可以提高实验教学的层次,丰富实验内容,优化课程设置,还可以促进成果的转化,激发学生的创新意识,使学生将所学用到实处,深切感受所学如何所用,同时在大量的实验过程中推动科研的进程,两者相辅相成,相互促进,对师生都有极强的推动作用。而且消除了学生的迷茫,对今后的学习深造或参加工作都起到了很好的启迪作用,对培养创新性应用人才起到了积极的促进作用。
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做科研不是只有实验室
2013年3月,北京化工大学机电工程学院机械设计及理论2012级博士生秦柳多了一个身份――宁波格林美孚新材料科技有限公司(以下简称格林美孚)的总经理,他创业了。对秦柳来说创业不在规划中,却又成为当下最应该做的事情,他义无反顾地走上了这条骄傲和煎熬并存的道路。“压力主要是现有的博士培养体系里,是这样评价的:做了哪些实验、发了多少文章、有多少专利。我大部分时间不在学校、不在实验室,能不能顺利毕业成了未知数。”秦柳说。然而,他顾不上担心,科研落地带来的梦想成真推动着他。
我国“十二五”规划提出:提升制造业核心竞争力,发展战略性新兴产业,在政策上将重点扶植包括高端装备制造和新能源等在内的新兴产业。2012年,从珠三角、长三角到环渤海等经济枢纽,上自职能部门、下至企业百姓都在讨论民营经济的产业升级与转型。制造业民企老板们生存还是死亡的焦虑,秦柳看在眼里,想在心里。
2009年,秦柳考入北化机电工程学院攻读硕士研究生,师从“教育部长江学者”杨卫民教授,研究方向是:基于高分子材料的新能源汽车轻量化制造技术。理工科研究生的学习需要埋头于实验室,秦柳也不例外。实验室除了承担国家自然基金项目和“985”项目外,还承担着不少和地方企业的合作项目。在企业合作项目中,学生们一般是在学校做实验,去企业待三五天补充实验需要的数据等,然后回校写文章。秦柳起初随大流,一个月后,他觉得这样做远远不够,应该运用自己所学专业的知识和科研方法解决一线遇到的问题。他主动找到导师,要求常驻企业,落地项目做出成果,导师十分支持。于是秦柳选了自己感兴趣的山东威海三角集团的轮胎项目,后来又接了浙江温岭市旭日滚塑科技有限公司的滚塑设备项目。就这样,秦柳跑威海、跑温岭,日子过得很辛苦。秦柳泡在企业的效果明显,他负责的两个项目在较短的时间就做出了成绩。
秦柳是2011年介入温岭旭日滚塑科技有限公司的滚塑设备项目的。这家民企老板找到实验室时,正处于风雨飘摇中,韧劲十足的老板一心要扭转小型加工作坊的命运。秦柳中学时寒暑假都跟着姐夫在长三角地区南翼的浙江温岭一带打工,他主动接下了这个项目。秦柳运用所学的专业知识,结合科研思路,帮助公司改进和升级产品、设备。如今,这家公司在行业里排到前三。企业老板感谢秦柳之余,多次在交流中流露出对传统的代加工方式的忧虑,想要拆资另起炉灶。秦柳告诉老板,做新项目不在于投入资金的多少,而是要考虑:产品是不是独一无二,是不是只有你的企业能生产,得有自己的运营特点。老板向秦柳提出了优厚的条件,希望他留在公司。秦柳拒绝了,他要读博,手上的实验项目还没有完成,心里舍不得。“我读本科时就深刻地知道,读书的机会就这么一次。如果工作以后再想要回到学校读书,做决定会困难得多。”秦柳说。
在科研的路上,有理论研究和应用研究之分,秦柳的导师对应用科学看得比较重,所以鼓励秦柳和企业老板探索合作的模式。从实际情况来看,民企老板们有市场、有资源、有资金,高校导师们有技术、有团队、有人员,但是这中间如何衔接?导师们不太可能带着队伍直接进企业,毕竟教学任务为重,而一茬茬的研究生、博士生毕业了往往选择外资企业、国企和科研院所做研究。秦柳倾向于应用研究,他说:“博士该做的就是实现理论到应用,在应用中发现问题,进一步完善理论,再做研究,这样就形成了良性循环。”在大环境利好的情况下,读博后,秦柳的创业之路开启了。
解决分叉,实现交叉
“研究成果到企业的落地,问题在于执行率和效率分叉了。”秦柳说。
从科学的角度来讲,一个产品的形成要经过基础科学研究、应用科学研究和产品开发的三个阶段。前两个阶段的重大突破是我们所说的科学创新,后一个阶段的重大突破是我们所说的创业创新。
产业化的科研在应用过程中要求产品能够批量生产,标准化,性能统一、稳定。秦柳以格林美孚生产的“超临界CO2微发泡制备超轻热塑性材料”为例,这一新材料的研发是在实验室搭设了小型设备,通过反复实验,成功地制备出超轻的复合材料,并且系列的工程材料也都做了,没有问题。从实验角度来说,得出在什么样的温度、什么样的压力下能做出产品,就是完美地解决问题了。但是格林美孚要想实现年产量200万平方米的超轻发泡材料,问题就来了,连续生产的时候,幅宽、厚度、平整度如何保证?更重要的问题是,市面上根本没有这样的生产设备。
把实验室的小型设备“放大”到实现批量生产的设备,也就意味着秦柳需要先打造出新设备,为此他花了近两年的时间。“这不是简单的放大,是一个原理的放大。”秦柳说,用好的材料做出好的产品,必须要有好的设备。他和研发团队不得不从设计开始,然后是组装、调试再到运转,一步步来。画出设备的图纸,申请专利,找不同的厂家委托加工,有时候为了一个零件的加工不得不找几十家工厂。组装后的设备在生产过程中屡屡调试,秦柳坦言没有一次是能一次成功的。
秦柳将这一新材料应用到墙纸和皮革替代品,这是一种全新的产品。秦柳创立的格林美孚定位于绿色制造,他解释高分子材料的特性可以做到无毒害、食用级。“从墙纸来说,国内的壁纸行业很早就提出希望生产的壁纸实现食品级,消费者也迫切需求,但是传统工艺肯定是实现不了的。”秦柳还提出新材料不只是绿色环保的,还能防火、防潮、防霉,这些都可以从高分子入手攻关。在导师的推介和帮助下,秦柳一路解决了设备问题、材料生产的问题。花了近半年的时间,秦柳拿到了符合要求的原材料。他把600平方米的材料交给下游厂家,想做一批包。厂家按着传统的加工方式去做,结果材料全部报废。
“得知消息后真的是绝望啊。”秦柳说,“也不能怪厂家,最了解产品特性的人是我们,但是我们不懂制作成品的环节。”为了赶一个展会,秦柳临时召集工人,加班加点生产原材料。然后,他带着赶制出来的材料到下游工厂盯了40多天,从预处理、成型到后处理,他和厂家的设计人员、技术人员一起琢磨和研究,最后顺利做出成品的包。说到做包,秦柳开心地给记者展示手机里的图片,是他最近做的靠枕。“我们刚做出来一新材料,我们叫它塑料的记忆珍珠,我要试验它的弹性并有所控制,就做了个靠枕。”秦柳乐呵呵地说。动手做包、做靠枕这样的事情,在实验室的时候,秦柳是不会做的,这也充分说明研究成果到工业产品之间的路不仅遥远而且风格迥异。
解决了分叉问题,实现跨界交叉后,企业的路就走得宽了。“这是我的一个深刻体会。”秦柳说。他在北化实验室的英蓝团队研究熔体静电纺丝,研发的中纳米纤维过滤膜在空气过滤的领域表现出优异性能,专门针对空气中的PM2.5,是空气过滤材料行业新星。秦柳琢磨着应该把这项技术应用到家具产品,尤其是生产出能够过滤PM2.5的儿童家具一定会很有市场。格林美孚可以做新材料,但是打造家具超出了现有的能力范围。后来,有朋友推荐了台州做家具的老板。“我们就加紧开发,已经攻关成功了。”秦柳介绍这类儿童家具,采用高分子材料,不会那么坚硬,可以很好地避免小孩子被碰伤,同时还有过滤空气的特效,这需要跨行业的交叉,传统家具厂很难独立完成。
秦柳告诉记者,高分子成型往往是在高温环境下,在实验室的时候,他就想过用一种使用清洁能源的锅炉来代替现在的燃媒锅炉,成立公司后,他们研发出了新型的超高速绿色智能蒸汽发生器,基本实现安全、清洁、自动化,目前设备销售得不错。
两年间,三个稳定的项目,格林美孚开始盈利,稳步发展中。目前,秦柳的企业有近二百员工,6个研发部门、设计部门和管理、财务等10多个部门是重中之重。
大三找到方向:轻量化
“这么多年,读书、打工、做项目,有一点很明显,就是我的忧患意识比较强。”秦柳说。
秦柳出生在湖北恩施的大山里,小学时是留守儿童,由爷爷奶奶照顾长大。中学的寒暑假他会探望在温州打工的父母,也跟着姐夫在民企里打工。2005年,秦柳高考后,不知道如何填志愿,老师帮他选了湖北理工学院的车辆工程专业。“其实,我学的这个专业对我现在创业挺有帮助的。”秦柳解释,车辆工程专业学的内容比较杂,要学习材料、控制、机械、成型工艺等很多东西,就算学得不精深,起码得知道重要性,这些所学在创业中都用上了,可以说是知识资源的大整合。到大学报到后,在课堂讨论中秦柳知道自己在思维和意识上跟同学们有比较大的差距,他努力学习。一方面是泡图书馆,看经济学、人文学、社会学的书,一方面是听学界大家的讲座,开阔眼界。大三分方向,秦柳敏锐地选择了轻量化,他在某次讲座中听过院士专家提出节能减排、新材料是未来的一个趋势。在学习轻量化的过程中,秦柳通过调研发现高分子材料是汽车轻量化必不可少的,决定到北化读研,跟着研究高分子材料的杨卫民教授学习。
“大家都说年轻人最大的优势是时间,这不对,时间是年轻人最不能浪费的,应该在年轻时最有效的时间内攒够人生所需要的东西,这不是钱,而是一些必须具体的硬件素质,包括思维的模式、学习的能力、处理问题的方法和态度。”危机感促使秦柳学习,也让他在大学里不断折腾。大二考下驾照后,秦柳当起了夜班出租车司机。因为入学时申请了助学贷款,秦柳急于还清贷款。辛苦的兼职了8个月的司机,赚够后两年的学费,他才不干。此外,他还做过些小生意,比如回收毕业生的电脑转卖给大一、大二的学生,迎新时为新生家长提供咨询服务等。在这些小折腾中,秦柳学会了待人接物、有效的沟通和表达,也锻炼出一颗迎难而上、面对问题就解决的坚强心脏,攒下不少经验值。