基于顶层的车辆工程专业课程群构件构建

杨世春

摘要：车辆工程专业学生不仅要具备扎实的理论知识，还要具有较强的分析研究问题能力和实践创新能力，这样才能够非常快速地应对各种复杂工程技术问题，在实践综合运用专业知识解决工程技术问题，因此实践教学环节中对于车辆工程专业学生要非常重视顶层的设计和车辆工程专业实践教学体系。

关键词： 顶层；车辆工程；构件构建

【分类号】U461-4；G642.3

一、车辆工程专业实践教学现状和存在问题

1、缺乏对于实践教学体系建设研究，车辆工程专业实验室大多数都按照各个部门专业课程进行教学活动建设的，同时各个课程实验室都按照一定体系进行教学活动的，没有真正形成专业和完整的教学体系，这样是非常不利于培养专业实验技能和实践能力的，需要实践教学内容体系要进行合理改革，如果质量不是很完善，要尽量加强对于质量控制力度，不断提高对于质量管理体制。

2、教学方法比较单一，车辆工程专业的实践教学大多都是采用中国传统的教育方法，通常采用教师进行讲解，学生进行被动接受方法，教师和学生之间也会形成非常良好交流，在实践教学过程中，试验流程要根据教师和师生之间学习内容制定一定合理的教育课件，让学生在教学活动中要能够及时进行试验实践学习，要很好进行学习创新型思维培养。

3、教学课程实践建设没有得到很好重视，车辆工程专业实践教学课程建设没有得到很好重视，从而会影响到实践教学质量，主要原因就是教学内容比较陈旧，教学方法缺乏研究和创新能力，在试验、实训和技术手段落后的情况，实践教学缺乏一定合理体系和系统性实践教学方法，没有科学反映实践教学水平和学生实践能力和素质，需要能够及时进行合理评估，对于实践教学考核要进行合理评价，对于不利于学生实践动手能力的要改进教学方法。

二、基于顶层设计的车辆系统控制理论

1、车辆电控制地盘系统是一个由多个控制系统进行控制的组成，可以很好对于系统进行控制，车辆综合性能的提高依赖于系统协同作用，系统之间协同有利于车辆系统集成，同时达到软件硬件相互共享、能量管理和信息交互替换，满足车辆安全性、舒适性和经济性等更高要求，最终实现车辆系统集成化、智能化和网络化，这也是当今车辆工程领域学术界非常值得研究的热点问题，国内外研究人员都需要在车辆集成控制理论和技术中要能够大面积开展一定研究工作，这方面还需要形成非常完善的理论和体系。

2、转向和悬架作为汽车地盘系统两大关键零部件，是属于相对独立的控制，如果把他们都集成在一起，就会形成耦合轮胎非线性系统，这样就会导致问题比较复杂，对于转向和悬架集成研究，还可以通过定性定量研究和垂向力之间关系，要能够充分发挥轮胎性能和悬架作用，最终达到相互协同作用，运用自上而下顶层设计理念，还要做到合理总体规划布局，使得子系统之间做到相互互补，降低消除系统之间矛盾，最大程度的改变图形和外界环境引起的车身的姿态变化问题，还要兼顾行驶平顺性和稳定性问题，主要就是围绕这半主动悬架控制和电动助力控制系统方式进行合理研究工作。

3、建立轮胎侧向力和垂向力之间神经耦合模型，借助轮胎的接地压力试验进行系统的侧偏热症试验工作，合理分析侧偏特性和重起压力因素，对于各种数据都要做到网络特征参数联系，训练和建立一定适应的网络模型，采用参数辨识和网络分析能力，通过理论计算试验进行可行性分析，为悬架耦合进行机理分析，最终达到一定理论基础运用。还要建立车辆多个动力学模型，其中包括转向和悬架运动学和弹性力学的非线性特性分析，通过台架试验进行半主动悬架转角和减振器关系分析，还要能够合理对于悬空架进行控制和集成控制设计。还要分析出影响摆角速度问题，采用转向稳定性指标，合理对于车辆的车速和路面系数进行稳定性操作，还要研究各种相关非线性关系，通过研究及时对于性能进行相互之间耦合系统综合分析。

三、车辆顶层系统控制技术研究

1、提出车辆系统协同控制顶层设计思想，是构建基于模糊关系协同控制理论车辆行驶平顺性和操纵稳定性机制，可以分解悬架和耦合机理，参考驾驶意图和车辆装填进行合理分析，针对半主动悬架电动助力转向控制，可以按照協同系统顶层设计，合理将系统分为四个子系统进行一定安排，比如对于轮胎子系统、半主动悬架子系统、电动助力系统和顶层子系统，在每一个系统之间都要引入一定模糊的网络系统，同时要能够进行合理协调处理和合作，及时确定子系统之间模糊比重，运用一定原理建立子系统模块，组成相对比较合理协调合作关系。

2、建立基于自治技术感知和信念结构，将车辆地盘系统地盘系统进行合理分析，针对半主动悬架控制系统要求，使得系统之间能够达到平顺性、安全性和操稳性，还要建立系统对电动助力系统运行，更好保证系统运行过程复杂多变处理，建立多个模糊控制子系统，还要根据汽车行驶的轮胎计算各种情况预警机制，保证子系统之间关系合理化。

3、要搭建车辆系统控制联合仿真系统，基于多个动力学原理系统进行模型设计，结合控制模型，随机进行路面和单脉输入联合仿真计算，对于不同控制还要合理检验控制算法有效性问题。设计车辆控制系统同时要快速对于事物仿真系统进行一定系统架构，建立硬件相互联系的仿真系统，通过与联合计算对照分析，快速将原型控制好。

4、基于对于车辆控制系统研究，同时还要不断改进设计节流的减振器，自主研发自测量气门压力传感器，开发车辆地盘控制器，装车进行道路试验，通过快速原型控制方式进行合理比较，验证系统正确性和硬件设计可靠性。

5、各种研究结构都表明基于顶层设计车辆系统控制，能够满足不同系统行驶控制要求，同时还会实现系统之间相互协作，和传统分层控制方法相比，随着试验路面积不断扩大，车辆本身也在加速运行中，和后面悬空架扰动的性能也受到不同程度的改善，根据试验中转盘平均值不同，就是导致转向转矩、横摆角速度和侧向加速平均值都不一样，在试验中随着路面不同，进行一定转向。所以要及时减少操纵转矩，增加操纵转矩，考虑驾驶的舒适性和稳定性，符合试验中要及时解决传统分层控制无法进行车身控制问题，因为车辆控制系统会存在一定局限性，需要对于车辆的侧倾角、俯仰角和横摆角进行合理指标认证，采用顶层设计和协同控制相互结合方式可以很好对于地盘集成系统做好一定较好系统内部合理调整。从而减少矛盾和冲突问题，保障系统功能发挥，很好实现大系统全局化，使得车辆能够非常稳定和平顺的兼顾，最后可以明显提高整个车来那个综合型问题。endprint

四、基于顶层的车辆工程专业课程教学体系构建意义

1、为了激发学生学习兴趣，加深学生对于专业知识理解，提高学生实践能力，使得学生的理论实践能力相互结合，培养当今国内汽车行业应用高质量工程人才，应用车辆工程實践教学体系进行合理构件。

2、调整培养方案构建合理实践教学体系，根据当前汽车行业需要进行提高工程专业学生自身行业基本知识，逐步优化和完善车辆工程专业学习计划，车辆工程专业培养计划主要是按照理论课程要求进行一定实践性辅助教学，同时合理删除不合理实践教学方法。在实践教学内容中对于实践教学体系要进行分层设计，主要就是对于基础性试验和课内训练计划进行创新活动，体现综合应用能力训练等各种层次实践教学体系。

3、要对于三大实践教学体系进行合理教学，不断改革传统简单验证实验，将顶层车辆工程专业和试验技术基础相互结合，加强试验思考性，增加学生学习能力，增强学生试验学习能力。还要能综合设计试验培养学生自主学习能力，灵活运用高科技教学方法，设计和车辆工程专业知识和实践工程相关实验项目，结合自身兴趣，进行一定合理实验项目选择，培养学生综合分析问题能力和研究能力。研究创新型试验强调培养学生创新能力，还要根据学生潜在能力进行组织学习，教师引导学生进行问题解决，提供相应的试验创新平台，制作一定模型，解决实际问题，开拓创新思维，培养学生解决问题能力。

4、改善教学方法，提高实践积极性，在传统教学中要不断提高学生实际动手能力，和传统实践教学方法相比，教师要不断提高设计和车辆工程专业知识，不断提高解决实际工程问题能力，制定试验方案最终解决问题，改变学生主动学习能力，还要充分调动学生积极性，逐步培养学生创新能力。

五、结论：

综上所述，车辆顶层工程专业实践教学体系改革和构建，是通过一定改革教学内容和教学方法进行合理提升的，对于实践教学的积极性进行一定培养，还要不断培养学生工程意识，提高学生解决实践工程问题能力，培养满足社会要求的前瞻性和创新型综合能力，不断加强应用型车辆工程技术人才。车辆工程专业存在很多问题，需要及时解决，动手能力和实践操作能力是非常重要问题，主要原因就是要不断提高教学适应社会能力，不要只是过分强调理论知识，还要不断提高训练方面知识，打下基础专业知识，动手能力，不断提高学习理论同时充分掌握车辆顶层工程设计技能。

参考文献：

[1] 赵新，提高车辆工程专业学生质量的思考与实践[J]，湖南科技学院学报，2011年12期；

[2] 赵树恩，李玉玲，张慧玲，车辆工程专业模块课实验教学整合与优化[J]，实验科学与技术，2012年04期；

[3] 夏卿坤，刘煜，胡冠昱，张昊，高全芹，材料成型及控制工程专业实践教学的思考[J]，长沙大学学报，2011年05期。endprint