2014年度车辆工程省级重点建设学科成果汇报
1.1学科队伍建设目标完成情况
目前学科队伍由31人组成,相比去年新增了4人,正高职称12人,副高职称9人,中级职称8人。
全部人员具有研究生学历,其中博士14人,博士后出站4人,10名硕士中,有7人攻读博士学位,
有2人获得国家留学基金资助。国际交流方面:有1人受邀到美国哥伦比亚密苏里大学作访问学者,
有6人次参与国际会议。有10人有“双高”职称,有利于教学和科研;有6人是外校的特聘硕士生
导师,每年都有研究生培养任务。相比去年,增加了1名教授,有2人取得了博士学位。对比建设
目标比例:教授12/15(80%),副教授9/20(45%),博士14/20(70%),与去年比较,队伍
比率数据有所增加,今年有3人参与教授评审。总体来看,学科队伍的职称、年龄、学术、学缘
结构合理,处于健康发展状况。
1.2科学研究目标完成情况
今年新增项目14项,其中国家级项目2项,实现了零的突破,省部级项目4项,厅级项目1项:
2项国自科基金,省自科基金2项,省科技厅项目1项,省教改项目6项,省“质量工程”项目2项
。发表论文26篇,其中16篇被EI收录,4篇为中文核心期刊,申报专利4个,出版2本教材,
1本专著即将出版。有1项获得科研成果转化(汽车吊轻量化铝合金管卡在中联重科推广应用)。
比较科学研究目标情况:突破自科基金为零的状况,省部级项目4/50(8%),专利8/20(40%),
论文26/200(13%),专著1/5(20/%),教材2/10(20%),省重点科技项目0/1,省重点实验室项目0/1。
从目标完成的比率分析,已取得国家级项目零的突破,需进行省重点项目的攻关,省重点实验室
的再次申报,省“质量工程”项目的摘取,加大省教研和科研项目申报的力度;教研和科研成果
虽有一定数量,但级别与质量有待提高;专利申报也有一定的数量,同样存在科技含量不高与转
化率太低的问题;专著与教材需要积极筹划,分年度计划实施。
1.3人才培养目标完成情况
按照学科三个学术方向(1.工程车辆轻量化材料技术;2.工程车辆混合动力与底盘优化设计;
3.工程材料机电液系统集成与检测)来圈定相关专业,它们是:车辆工程专业,汽车服务工
程专业,热能与动力工程专业,材料成型及控制工程专业,机械设计制造及其自动化专业,
自动化专业,计算机科学与技术专业、软件工程专业,电子信息工程专业,通信工程专业。
车辆是多学科知识交叉融合的载体。车辆工程学科建设与发展需凝聚相关专业人才,也须
凝练相关学科的学术研究,反作用于各专业的人才培养,才能突出综合性、协调性应用型人才
的特色和工程教育的特点。年底,已意向性的引进两位机械工程及能源动力工程方面的博士
教授,充实学术研究的力量,在职博士研究生的研究方向也注重了学科方向的偏重,今年在
凝聚人才方面作了一些工作。
2013年以上相关专业365体育新增本科生480余人,与建设目标中每年培养车辆工程
相关专业本科生300人相比,已经超额完成任务。
在人才培养的特色方面,学科团队所做的工作表现在:1.强化学科的交互作用,如针对车辆的
一体化技术,需要传感器与检测技术、智能控制技术、电控技术、线控与通信技术、图像技术、
嵌入式技术等等,因此,在学术研究的方向上注重应用的针对性,知识运用的多样性和协调性。
2.强调专业建设的工程教育作用,专业建设向工程教育模式看齐,力求产学合作-办学机制、国际
化-办学战略目标做中学-教学方法论三者互相支撑、融合、集成,综合实施。
3.力举课程体系建设向集成化课程体系设计靠拢,即基于学科的课程体系,围绕学科组织,以能
力和项目交织,形成课程体系与课程建设的一体化课程体系设计。这种设计要同时支持学科性知
识和工程实践能力以及专业教育和素质教育。
4.积极参部教育部组织的相关工程竞赛,培养学生的综合能力和素质,这方面涉外是做得不错的,
从每次取得成绩来看,效果显著。
5.鼓励毕业生考研、考证、考公务员等。学科从学习场所、指导与辅导等方面都给予大力支持,
从已考取的比率及报考的比例来看,这一举措激发了学生的学习积极性。
6.结合学校普遍进行的培养方案修改,对各专业培养方案进行了认真的研讨和修订,强调社会
定位与培养目标定位的准确性,坚持科研与教学集成融合、理论与实践结合、学术与工程协调、课
程体系体现学科关联、运行机制实行改革开放、大纲制定注重“做中学”的原则。教研活动围绕调
动学生主动学习与自主学习,促进主观能动性与积极思维方面的工作开展运行机制构建,数据库建立等,
1.4资源条件建设目标完成情况
硬件建设方面:
2013年学校由于合格评估的需要,投入了250万元用于学科条件建设,10余万元用于场地配套
建设。新建了4个实验室、汽车检测仿真实验室。历年来硬件投入与建设计划任务书指标比较
情况:2010-2011年已投入210万元,2012年投入150万元合计360万元,与到2013年指标390
万元比较为:360/390(92%),学科资料室是由图书馆划出专属区,学校已经投资了上100
万建成教师阅览室。20个多媒体教室科已在全校设施改造中建成投入使用。整合起来,从
2010年11月到2013年11月,学校投入设备设施已达710余万元。与硬件指标的比较为710/1080
(65.7%),在三年时间内,条件建设投资完成了计划任务。分析投资构成,还有一些实验室
场地设施建设需要往后几年完成,更重要的是要搭建学科条件建设平台,要加大与工程装备制
造企业校企合作的力度。
软件建设方面:
人才引进:从校外引进教授2人加入学科团队。完成与指标比12/120(10%).
人才培养:学科已资助2人取得国家留学基金联合培养攻读博士学位(2万元),学校资助1人去美国
做访问学者(1万元),学科资助1人去美国工作访问(1万元),资助1人获得博士后工作站出站2万
元。完成与指标比6/20(30%)
学术交流:今年有6人次参加国际学术会议(5万元:包括论文版面费、差旅费等)。完成与指标比5/25(20%)
图书资料:2013年学校图书馆购买机电类图书3500单本放入重点建设学科图书室,图书款21万元(完成与指标比21/60(35%)。
科研项目:学科经费支出19万元(支持省部级项目)。完成与指标比19/120(15.8%)。
教改项目:支出3000元。完成与指标比0.3/75(0.4%)。
从以上数据可见,人才培养和学术交流两项完成指标,图书资料一项完成35%万元,科研项目
支出已完成今年的指标,教改项目一项还差较多。
到年度检查时限截止,教育厅下拨经费30万元,学校配套60万元。分析可见,整个经费基本
上是严格按照教育厅经费管理办法要求执行。
二、重点建设学科建设的主要进展
2.1 学科方向凝炼
2.1.1学科方向精炼
车辆工程专业本是多学科交叉融合的载体。365体育依据自身的优势,根据车辆发
展的趋势,侧重选择工程车辆作为重点学科建设发展对象。社会发展的要求是低碳经济、节能减排、
生态协调平衡的可持续发展,这导致工程车辆具有朝混合动力、新能源动力、纯电动或电动轮车辆
发展的指向性。因此,车辆工程学科凝炼了三个学科方向:1.
工程车辆轻量化材料技术;2.工程车辆混合动力与底盘优化设计;3.工程车辆机电液系统集成与
检测。材料方向侧重轻量化技术,主要途径是通过材质的轻量化、材料的高强高韧化与结构的合理
化减重,达到节能减排的目的。材料研究的另一方面是对于功能材料、智能材料等的研究,这些
材料对于一个多功能一体化体系是非常重要的,如传感器材料、电池正负极材料等;混合动力与
底盘优化设计方向侧重混合动力及底盘是由于大马力车辆目前只能采取混合动力形式节能减排。
由于混合动力有三种模式:串联、并联与混联,带来了底盘设计与制造的诸多问题(包括油电混
合的电动轮车),当然,此方向的研究也涉及纯电动及新能源车;机电液系统集成与检测方向侧
重于控制技术,包括机械控制、液压控制、线控、电控以致智能控制,这些控制交互作用,必须
具有高度的可靠性、稳定性和安全性,而且,这“三性”需要测试与传感技术保障。
2.1.2建设思路
从学科建设开始以来,我们多次讨论项目的切入点、怎么合理分解各方向内容、分阶段研究
步骤、有效开展研究的方式等问题。至今已经抓住各方向当前研究的重点:第一方向首先应突破轻质结构材料制备问题,其次是锂电池正负极材料的研究;第二方向侧重混合动力模式研究,并且根据不同工程车辆作结构形式及工况仿真模拟研究;第三方向根据技术特点,对线控技术,由通信工程专业研究人员负责研究;对机械液压技术,由机械工程专业研究人员负责研究;对电控技术,由电子信息工程专业研究人员负责研究;对管理系统,由计算机科学与技术、软件工程专业研究人员负责研究;
对集成系统,由机电一体化专业研究人员负责研究。
各方向研究人员把研究对象转移工程车辆,任务分工模块化,协调作用网络化,力求工作具有明确分工,又有通力合作,共同推进学科的协调发展。
以上方案的执行与实施,需要有人财物的保障,因此采取以下措施刻不容缓:
1.凝炼科研方向与项目权重,动员团队成员积极申报
一项系统工程需要细分与衔接,存在条块区划串并行协调进展关系。工程目标的实现依赖课题与项目的支撑。项目的获得凝聚了人财物元素,因此,项目是推动系统运行的关键,是各环节的动力和“神经元”。
2.开辟校企研合作的新途径,铺展纵横面的协助关系
湖南省工程车辆底盘制造工程技术研究中心是365体育、中联重科和湖南大学共同申报的科技平台,是一条校企合作的“金丝纽带”。湖南省是工程装备制造的强省,有三家是我国工程机械的龙头企业,他们都是潜在的战略伙伴,也是谋求学科发展的战略资源。这些盟友近在咫尺,我们有共同的需要,也有各自的需求,具备谋求共同发展、互利双赢的合作基础。今年以来,与中联重科的吊车轻量化研究取得了初步成效,试制的铝合金管卡通过水压测试,正在申报长沙市重点项目。
3.强化多学科交互融合,注重应用研究成效
混合动力工程车辆是一个复杂的体系,各子系统及其关联都蕴含多学科知识,是多学科交叉融合的集成体系。既然学科研究的对象具有复杂性、多样性和工程背景,就要求我们的学术研究带有倾向性、应用的方向性和协调性,因此,如果各学科研究的方向是分散的,不注重对象的秉性特征,其研究结果难以收到有的放矢的成效。所以,抓多学科交互作用以及融合工程对象的工作是非常重要的。今年取得明显成效是根据重科基金的突破。
2.1.3 建设成就
(1)工程车辆轻量化材料技术
陈健美主持承担的多场耦合半连续铸造方法正处于实证研究阶段,对于圆、矩锭的模拟研究已经完成,小试正在进行。此方法若获得成功,将推广到铝合金的大铸锭铸造;文可云主持的沥青多场焙烧制取石墨材料的研究已取得初步结果,负极材料可筹集资金进行中试,有望在锂电池负极材料中获得应用;潘留仙主持的电池管理系统研究已搭建了研发平台,开展了与威海威高集团东生新能源有限公司的合作,研究工作初见成效,已申请了2项专利,其小组又获得1项湖南省自科基金资助;李慧中教授主持的武装直升机镁合金配套件开始定货。
(2)工程车辆混合动力与底盘优化设计
刘孟祥博士负责混合动力的研究,目前重点是涡轮增压器的研制。在博士后流动站的工作完成,已经出站继续研究,有1项省自科基金项目在研,申报了两个专利,发表了相关论文,今年申报教授职称;以邬书跃教授负责的电机控制已准备了实验条件,正着手混合动力中双联电机的控制研究;以何忆斌博士为首的人员开展对结构的仿真优化研究及风洞实验,今年本人申报教授职称。目前本方向的研究还缺乏整体的实验条件,需要加强与湖南大学、中联重科的合作。
(3)工程车辆机电液系统集成与检测
以刘忠教授为首的团队主攻液压技术,去年已获得1项国家自科基金资助,申请了2项专利,其研究任务较多。以肖健宇为首的团队重点放在混合动力中的嵌入式技术、检测技术及通讯技术,目前已搭建QQ车为对象的纯电动车锂离子电池控制器的研究平台。
从总体来看,今年学术研究的内容还比较分散,还没有集中到混合动力所涉及的具体技术内容,一方面今年还仍然处于条件建设及团队组合磨合阶段,研究对象不具体,针对性不强,软、硬件仪器设备还没有到位;另一方面人员与分工的磨合及协调不够。
2.2 加速学科队伍汇聚
考虑到车辆工程学科的多学科交叉融合性,学科队伍成员来自多个学科与专业,分别是机械工程的机械制造及其自动化专业、材料成型及控制工程专业、车辆工程专业、汽车服务工程专业,计算机科学与技术的网络工程、嵌入式系统、软件工程等专业,信息与通信工程的电子信息工程、通信工程电子信息科学与技术、自动化专业,动力工程及工程热物理的热能与动力工程专业。经过前段时间的优化组合及磨合,基本上搭建了三个学科方向的人员框架,凝炼了各方向研究的内涵。今后的工作,要充实团队的精诚合作,要加强团队的分工协作,要丰富项目与课题的覆盖面,要挖掘学校潜在的学科人才,引进校外的杰出人才,要使学科团队成为学术气氛融合,学术水平促涨,科研绩效显著的特别能攻关的集体。采取什么措施汇聚人才,发挥其主观能动性、创造性呢?首先课题与项目具有凝聚力,学科应拓宽拓广相关项目的接纳渠道,开辟针对性项目的来源,以开放性课题为纽带释放向心力。其次,要找到横向联系的突破口,绑定至少一家工程机械生产企业,建立紧密而有实质性的合作关系,以项目的共同申报或委托开发的形式巩固相互友好关系,变双方的优势互补为利益共享,真正取得学科与工程、学术与经验的良好融合,获得校企的人才交流共享,利益的互惠共赢。
2.3 加强科学研究
学科的强盛离不开高水平的人才,同时也离不开高质量的科研条件和高水准的课题,这三个条件的具备才有可能形成丰富的科研成果。学科建设的前一段,已有一些课题在研,能否形成高档次成果有赖于研究人员发挥能动性和创造性。在学校的支持下,在研项目的基本条件已经具备,研究人员也取得了一些初步成果。今年的科研有3个突出的表现:其一,取得了国家自科基金零的突破;其二,与中联重科的校企合作开发有实质性进展;其三,碳负极材料可望进行中试。
把学科建设好需要一系列科学研究及成果的累积。学科负责人应尽快把人员组织好,把项目管理好,对外要多揽资源和项目,对内要激发团队科学精神,争取快出成果。
2.4 促进人才培养
作为学科建设的人才培养主要在两个方面任务:青年教师的培养,另一方面是学科相关专业本科生、研究生的培养。教师科研水平与教学能力的提高对后者起非常重要的作用。
工程教育的观点认为:科研与教学的集成教育,是还课堂给学生,是学生做中学的过程;科研与教学脱节,是学生听中学,是被动过程,培养人的综合效果大大降低。因此,
学科建设促进人才培养,一方面要鼓励教师攻读学位,参与学术交流,进修、培训与做访问学者,提高自身的学识水平,另一方面要安排教师参与课题或项目,提升其科研水平。只有把自身的科研与教学融入教育过程,才能收到人才培养的好效果。就学科教师队伍的培育而言,今年已有2位获得博士学位,有三位教师参评教授,有2位教师获得国家资助去美国博士联合培养,有1位博士后出站,有6人次参加国际会议。所有成员都有课题在做,科学研究参与率100%。可见,学科建设的开端是好的。今后建设的思路在于:资助在读博士学成毕业,鼓励硕士攻读博士,支持成员获得更高职称,支持成员参与国际学术交流、国际合作等学术活动,资助青年教师参与科研教研项目和相关培训项目。
2.5 跟进资源条件建设
批准重点建设学科以来,学校非常重视,加大了投入的力度,资源条件的建设向重点学科倾斜,至今,累积投入接近750万元。自教育厅下拨经费到帐,学校立即以1:2配套,学校的举措,保障了学科建设前期计划任务的执行,为接下来后续学科建设运行奠定了良好的基础。今后的建设思路是,管好专项资金,搭建好科研与教研平台,为硕士点的申报奠定软硬件条件基础。
三、重点建设学科建设取得的标致性成果
科研、教学成果奖励情况
序号
项目名称
项目完成人
获奖时间
获奖类别名称和等级
1
形态滤波与Daubechies小波的基音检测
王景芳
2012年11月
长沙市科学技术学术年会优秀论文三等奖
2
大功率天然气发动机涡轮增压技术开发
刘孟祥
2013年5月
衡阳市科技进步二等奖
3
徐友良
专利名称
授权单位及时间
完成人
与排气管歧管集成为一体的汽油机涡轮增压器涡轮壳
ZL201120476156.9,实用新型专利
推杆可旋转摆动的涡轮增压执行器
ZL2011 20439343.X,实用新型专利
并联式工程机械混合动力系统轴系扭振测试装置
201210562136.2国家发明专利
肖健宇
4
电控液压加载回路
201210565023.8国家发明专利
四、学科建设存在的不足以及未来发展设想与措施
4.1学科建设存在的不足
学科建设的最大不足之一还是缺乏实质性的校企合作。因为学科建设的方向是指向混合动力工程车辆,没有工程机械制造企业的参与,科学研究就是无的放矢,纸上谈兵。不绑定企业,就没有科研的平台,就没有创新所需要的资金、实体和工程技术人员。所以,这是制约学科健康发展的瓶颈。弥补这个不足的办法是,湖南省工程车辆底盘制造工程技术研究中心是中联重科、湖南大学和涉外共同申报的,这实质上就是校企合作,目前状况是没有深度合作,没有真正共建,建议由学校出面,密切关系,力求实质性协作。
4.2未来发展的设想与措施
4.2.1 学科队伍建设
引进高水平学科方向带头人至少3人,如果有难度,请求学校以特聘教授形式引进。培养中青年学术骨干,主要资助现有的7位在读博士。增强团队凝聚力,将分布于各学科专业的教师凝聚成为学术与科研活动紧密的团队。增添工程技术人才,有企业界、工程界的研究人员参与的学科队伍才是结构合理的队伍,这可以从合作单位中吸收。
4.2.2 科学研究
既然学科研究定向为混合动力工程车辆,那么学科研究的科学问题就要围绕工程车辆的共性技术、关键技术以及核心技术展开,如机械控制技术、气液控制技术,线控技术、电控技术、总线控制技术和智能控制技术等。未来的研究将根据三个学科方向开展学术与研究工作。通过项目带动系统研究的进展。努力争取纵向课题,开辟获取对口横向项目的途径,学校设置校内项目,学科设置开放性课题,把科研做到工程应用实处。
4.2.3 学术交流
鼓励参与相关学科学术组织(学会、协会)和国际学术会议,资助与学科关系紧密的出国访问、工作访问、国际合作与学术研讨,争取学科成员做国际国内访问学者的名额。加强科学研究,争取获得有影响的标志性成果,创造条件争取举行一次国际会议。今年已计划主办一次国际会议,正在走程序申报过程。
4.2.3 人才培养
教育改革的目的是有效地培养优秀人才,学科建设的目标之一也是为更有效的培养人才。作为工科门类的学科发展,要发挥其在教育改革中的作用,要注入新理念、新模式。
面向全球化经济的教育改革,应采取什么模式与战略呢?当前比较先进的是工程教育改革模式(CDIO工程教育模式)。工程教育的整体战略是:产学合作-办学机制,国际化-办学战略目标,做中学-教学方法论,三者互相支撑、融合、集成,综合实施,培养符合国际标准的人才。有研究表明:科研与教学不脱节的教学过程才能让学生的学习模式是“做中学”,才是以学生为中心的、基于项目的主动学习,师生利用先进技术和工具的教学。
学科建设人才培养任务要逐步输入这种新理念,实施这种新战略。培养人的过程,教师要投入科研和教学的精力,摈弃纯教学,让教育活动综合效果最大化。学科准备以专题报告、讲座的形式介绍国际国内工程教育改革的进展,资助列1个课题研究在本校推行这种教育改革的问题。
4.2.4 资源条件建设
学科除以学校为主实施条件建设外,还要以校企合作的途径取得企业的资源利用,这是非常重要的。例如,我们想把中联重科某种型号的汽车吊改革成混合动力节能吊车,如果没有一台现有吊车作研究对象,我们的研究就是无本之木。
通过多增加项目的途径,得到软硬件建设的补充,特别是争取重大项目的作用更大,横向项目也有条件建设的作用。还有一条途径是,加快科研成果转化,以效益带动条件建设。
总之学科健康发展需要良好的学术氛围、条件基础和科研平台,这些都需要踏踏实实地去协调关系、筹措资金、认真建设。
二0一三年十二月十五日
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