清华大学磁动力机械键盘 1979级

南开海内外校友返校省亲 毕业30周年追忆青春年华
&&& 10月19日,南开大学召开1979级本科生和1980级硕士生毕业30周年大会。数百名阔别母校多年的校友从海内外赶来,追忆青春岁月,重温师生情谊,见证南开成长。南开大学党委书记、南开校友总会理事长薛进文,校长龚克,老教授代表鲁德才、王敦书、陈晏清、蒋华上、郭鸿懋、侯自新、常树人、姚凤仪、李建民等在主席台就座。大会由南开大学副校长、校友总会副理事长朱光磊主持。校党委常委张亚,发展办、校友办等部门负责人参加。
南开大学1979级本科生校友名单
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投稿信箱:水木-清华汽车工程系-清华大学在内燃机专业人才培养方面的一些情况
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清华大学在内燃机专业人才培养方面的一些情况
发信人:&call03&(iamxoo),&信区:&DAE.THU
标&&题:&清华大学在内燃机专业人才培养方面的一些情况
发信站:&水木社区&(Thu&May&29&18:18:30&2008),&站内
受本系内燃机专业的元老陆际清老师委托,贴到水木上,希望对于各位能有所帮助&
&&&&&&&&&&清华大学在内燃机专业人才培养方面的一些情况
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&——为《中国内燃机工业百年纪念文集》撰写的
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&陆际清(清华大学教授)
1&&&&有关本科专业、研究生点和教研组织设置的沿革
清华大学与中国内燃机专业人才培养的关系可以追溯到20世纪30年代。1932年清华大学建立了机械工程学系(系主任庄前鼎&)并招收了第一批学生,当时计划学生到第四年级学习专门课程时分为三组:航空工程组、原动力工程组和机械制造工程组。由于创系伊始,系馆及实验室、工场待建,教师和课程只能逐步充实,所以直到1936—37学年才公布了课程计划。其中三年级的全系必修课中设有一门内燃机课,四年级分组的专门课程中则有飞机发动机设计(航空组)、内燃机设计(原动力组)、内燃机实验等。1938年秋在西南联大单设航空工程系后,机械、航空两系的学生仍合班共修一至三年级的课程,包括内燃机课(授课教师先后有殷文友、梁守槃、宁榥等)。这一格局在1946年复校之后还保持了好几年,直到49年后两系才分别开出内燃机课(机械系由宋镜瀛授课)。1951年机械工程系把原动力工程组分为动力组和汽车组两个组。
1952年全国高等学校院系调整之后,清华大学在动力机械系内设置了发电厂热能动力装置专业和汽车专业(一年后改称汽车拖拉机专业)。前者侧重于锅炉和汽轮机,只在热工基础课的热机部分介绍内燃机,而汽车拖拉机专业则是按汽车、拖拉机底盘和发动机三个专门化来安排教学的,每年大体上有三分之一的学生以发动机设计或性能试验研究为课题进行毕业设计,相应的毕业前实习也在车用内燃机生产厂进行。负责发动机相关教学工作的教师,1956年从汽车拖拉机教研组分出,组成了汽拖发动机教研组。同年动力机械系增设了燃气轮机专业。1960年起汽车拖拉机专业改属农业机械系,同时设一个“汽车拖拉机及发动机”教研组。“十年动乱”期间,农业机械系于1970年撤销,汽车拖拉机专业划归机械工程系并改称汽车专业。同年动力机械系也被撤销,所属各专业和教研组分别归属电力系、自动化系和化工系。拨乱返正后,清华大学于1978年重新组建了热能工程系,设置了热能工程、燃气轮机、汽车和内燃机四个专业和相应的四个教研组。1980年由汽车和内燃机两专业组建汽车工程系。1993年汽车和内燃机两专业又合并成一个汽车工程专业(97年依教育部专业调整目录改名为车辆工程专业),而汽车教研组和内燃机教研组的建制依旧。在汽车专业教学中以汽车构造(含发动机构造)、汽车理论和汽车发动机原理为必修专业课,而以不同的分组选修课和毕业设计选题区分出汽车底盘、发动机、汽车造型与车身设计三个方向,每年有33%—40%的学生选择发动机方向。2006年以后根据学校体制调整方案,所有教研组改称研究所,内燃机教研组就更名为车用动力研究所。
综上所述,1952年前清华大学机械、航空两系的学生大多学过一门以上的内燃机课程,其中也有不少人毕业后从事与内燃机有关的工作,但明确的以培养内燃机产品设计、性能试验研究和教学人才为目标的专业教育在清华是从1952年才开始的,并且分为两种情况:一是对1952至77年间和1993年以后汽车专业(或汽车拖拉机、汽车工程、车辆工程专业)所招学生的一部分按发动机方向培养,二是对1978至92年间内燃机专业所招学生的培养。按保守的估计,清华大学本科至今已培养了大约1400多名内燃机专业人才。
在研究生的培养方面,汽拖发动机教研组在1959年首次招收研究生,到“十年动乱”之前有3名研究生毕业。“十年动乱”后我国从1981年开始实行学位制度,汽车工程系的内燃机专业是首批被批准的硕士学位授权点,汽车专业则首批同时获准为博士学位和硕士学位授权点。从1987年开始在汽车设计制造专业博士点内招收汽车发动机方向的博士研究生,由内燃机教研组负责具体培养工作。1993年本科不设内燃机专业后汽车系仍保留了内燃机专业硕士点,招收本校汽车工程(车辆工程)专业发动机方向的本科毕业生和外校内燃机专业本科毕业生。1997年遵照教育部颁行的学科调整目录,汽车工程系的内燃机学科硕士点和热能工程系热力涡轮机械学科(1988年首批国家重点学科之一)的博士、硕士点合成为“动力机械及工程”二级学科(属“动力工程与工程热物理”一级学科)的博、硕士点,并设立相应的博士后工作站。上述一级、二级学科均为全国重点学科。2001年汽车系还与德国亚琛(Aachen)工业大学启动了一个交换及共同培养研究生的计划。从1981年至2008年1月清华大学在内燃机领域总共培养了237名工学硕士(其中有16名中国学生和2名德国学生获得中、德两国硕士学位),41名工程硕士,19名工学博士,出站博士后29人。
2&&&&本科生的培养
对本科生的培养可区分出几个时期:1952年前的老清华时期,的基本学苏时期,十年动乱时期,1978年实行改革开放国策以来的近期。
2.1&&1952年前的老清华时期(含38至45年西南联大时期)
在此期间学制为四年。课程设置的基本思路是在一、二年级安排工学院各系学生的共同基础课,如国文、英文、体育、数学、物理、化学、经济学概要、工程画、画法几何、铸锻实习、金工实习、静动力学、材料力学、工程材料学、机件学、测量学、热工学、水力学等;三年级安排机械系各组的共同课程,如机械设计原理、机械设计制图、金工实习(二)、热工学(二)、热工实验、内燃机、电工学、电工实验、工厂实习等;四年级分组安排一些专门性质的课程,例如航空工程组(38年后为航空工程系)的理论空气力学、飞行器、飞机机架设计、飞机发动机设计等,原动力工程组的原动力厂、原动力厂设计、热工实验(二)、交流电机、电机试验、汽轮机、柴油机(后改为内燃机设计)、水力机械、汽车工程、铁道机械工程、制冷及暖气工程、工厂管理等。原动力工程组的专门课程面向很宽,但大多是由学生自主选择的选修课。所有四年级学生还必需完成一份专题研究报告,课题任选。老清华时期各课程大多采用美国教材(梁守槃曾于1941年写出《内燃机》,书稿交给中正书局,因战乱未出版,到52年才由商务印书馆出版)。由于此期间中国工业薄弱,又有多年战争,教学中理论联系实际和实习的条件差,四年级的专门课程大多只讲基本原理、基本性能和方法,具体设计及工艺讲得很少,专题研究报告则基本上是读书报告性质的。可以说老清华时期主要是依靠内容充实的基础课程保证了毕业生有较强的发展后劲。
此期间的毕业生中有不少人后来成为卓有建树的科技专家或技术领导干部。仅就曾做过内燃机相关工作的1943年前毕业的校友来说,就有宁榥(1936届&,历任西南联大及清华航空系教授,北京航空学院教授),梁守槃(37届,航空及火箭发动机专家,历任西南联大、浙大、哈军工教授,国防部五院发动机研究所所长,七机部三院总设计师和副院长、航天部科技委副主任,中科院院士),吴仲华(40届,本校燃气轮机专业创始人,中科院工程热物理研究所所长、院士),孟少农(原名孟庆基,40届,曾任清华大学教授,中国汽车工业筹备组副组长,一汽、陕汽、二汽的总工程师和副厂长,湖北汽车工业学院院长,中科院院士),胡亮(原名胡笃谅,40届,中国汽车工业筹备组副组长,一机部汽车局副局长和副总工程师),林慰梓(40届,曾在清华任教三年,后在英国CAV公司主持内燃机燃烧研究组,为King's&College开内燃机硕士研究班,任美国Cummins发动机公司负责研究开发的副总裁九年),吴大昌(40届,北京理工大学教授、车辆发动机教研室主任),宋憬(42届,洛阳拖拉机研究所副总工程师),宋镜瀛&(43届,清华大学教授,汽车教研组、汽车拖拉机及发动机教研组主任,农业机械系副主任)。其中二吴、孟、林和二宋原是1935年同时入学的,同班同学中还有后来任外交部副部长的章文晋(原名章宏道),胡亮是1934年入学的,他们都在1937年学校南迁途中到达长沙时与另外二十余名机械、电机系的二、三年级同学一起进入陆军交通辎重学校学习坦克和汽车,参加抗日工作,后来在不同时间回到学校复学。
1951年为了适应新中国建设对人才的迫切需求,清华大学把两年入学的学生都改为三年毕业(即52届和53届),同时机械系把原动力工程组分为动力组和汽车组,相应调整了课程安排,使教学更具有针对性。50年初孟少农和胡亮受命筹备中国汽车工业的创建,机械系38届王玉京、39届吴敬业(后为一汽总设计师,洛阳第一拖拉机厂总工程师)、44届刘金钺、45届叶智、48届李刚等都参加了筹备工作。而机械系50至52三届毕业生中先后有50多人参加了筹备组组织的暑期培训并到当时国内最好的一些机械制造厂、汽修厂实习。这些校友经过第一汽车制造厂三年建厂的历练几乎全都成为中国汽车及拖拉机工业的技术骨干和领导干部,只因当时的主要问题是汽车制造而不是汽车设计,他们中主持过产品设计及试验的人较少,其中有李刚(原名李智滋,48届,从一汽发动机厂技术科长一直做到一汽副总工、厂长,中国汽车工业公司总经理,中共12届中央候补委员),张曰骞(50届,一汽设计处发动机科科长,调二汽(即东风汽车公司)后一直做到副总产品设计师)。52届的杜友竹曾任重庆汽车发动机厂厂长,赵士林(本文集主编之一)曾在一机部、农机部做过内燃机行业管理工作多年。
清华动力机械系53届汽车专业毕业生(其中有少数52年夏由北京大学和燕京大学转来)虽是52年高校院系调整后一年才毕业的,但其在校三年学的课程与院系调整前老清华的52届相同,可算是老清华时期最后一届毕业生。其中在内燃机领域工作过的有:徐大宏(毕业后留校任教26年,到美国GE公司主持其柴油机研发工作19年,获美国机械工程学会内燃机分会杰出贡献奖),杨建中(一汽研究所副总工,因建树良多退休后被聘为该所终身设计师,吉利汽车集团总工和CEO顾问),蔡祖安(本校教授、85至88年内燃机教研组主任),肖伯英(解放军军事交通学院教授)。
2.2&&年的基本学苏时期及其后的“十年动乱”
1952年开始学苏,改变了老清华各系不分专业的培养模式。51年入学的学制仍为四年(55届),52至54年入学的学制五年,55至58年入学的学制五年半,以后各班学制又延长到六年。相对于老清华时期,此期间的基础课、技术基础课和专业课都有了加强,尤其是技术基础课和专业课,在当时学校要成为“工程师的摇篮”的目标下更是大为加强。汽车拖拉机专业的技术基础课有:理论力学、材料力学、金属工艺学与金工实习、金属材料与热处理、机械原理、机器零件、公差配合与技术测量、热力学与传热学、水力学、气体动力学、电工学等,专业课有:汽车拖拉机及发动机构造(朱志武等授课)、汽车拖拉机理论、汽车拖拉机设计*、发动机原理(程宏)、发动机设计*(蔡祖安,黄鼎模)、燃料供给与调节(程宏,陆际清)、增压与增压器*(58年开课,沈祖京)、燃料与润滑油(程宏,徐渭彬,孙大立)、汽车拖拉机电器设备(程宏,沈祖京,汤亚美)、热工测量及发动机试验*(程宏,郑世芳)、汽车拖拉机试验*,汽车拖拉机制造工艺学等(带*者为选修课)。
程宏教授(1922年生于安徽歙县,44年毕业于北大机械系,52年由北大调入清华)在1952—53学年是汽车拖拉机教研组中唯一教内燃机的教师,他翻译了多种俄文教材,开出了多门专业课,1961年又编著了“汽车发动机原理”教材。自1956年起历任汽拖发动机教研组主任、汽车拖拉机及发动机教研组副主任、内燃机教研组主任,1990年退休。他讲课内容丰富,分析缜密,学生以听他的课为享受。他为人清正,律己极严,即使是他指导别人做了研究,只要不是他自己亲自动手实验的就绝不在研究论文上署名。其严谨的学风对师生都有很深影响。
到1955年夏发动机方面的教师才增加到5人,当时学生的发动机实验还只能在热工实验室(见照片1)进行。55年秋调入两名实验员赵耕庭、黄实后开始筹建发动机实验室,56年又调入教师孙大立(任实验室主任)、实验员张连仲,他们四人在程宏教授指导下和老技工郭振东带领施工,到58年建成了包括6个发动机试验台架、油泵油嘴试验台、化油器试验台(71年后改建成气道稳流试验台)、电气设备试验台和燃料润滑油试验间的420m2的发动机实验室。此外,还有一个320m2的汽车及发动机结构与拆装专业教室(见照片2)。1957至65年间又陆续增加了11名发动机方面的教师。
这一时期教学中很重视理论联系实际和实践环节。机械原理、机器零件、发动机设计等课都有课程设计。学生既有在校的金工实习、结构拆装,又要去工厂进行批量化生产的工艺实习和毕业前的设计部门实习。毕业设计则至少要用一个学期时间,58年以后更强调要尽可能“真刀真枪”地进行,因此每年都要到一些工厂去尽量找一些实际的设计或试验课题给学生做毕业设计。最有代表性的是曾经连续三年与北京一个汽修厂合作以微型汽车及其发动机的设计为毕业实践课题,经过七次改进,最终共做出126辆车交给北京出租汽车公司使用。虽然由于无级传动皮带质量差最后是停产了,但对于培养学生的设计、工艺综合能力确实起了很好的作用,那个汽修厂经过这一番历练后来也发展成为生产BJ130轻型卡车的北京第二汽车厂(43届校友李镇潮曾任其总工)。其他如测绘一台进口轿车发动机、测绘三轮摩托发动机、设计试制风冷转子发动机等等也都曾作为学生毕业设计课题。
1952至66年间汽拖专业的毕业生大多分配到各相关企业、科研单位或高校工作,其中不乏在发动机方面工作过的杰出校友。例如,55届的沈祖京(本校教授),李惠珍(吉林工大内燃机系教授),张志华(哈船工内燃机系教授);57届郭少平(本校教授、主持筹建汽车安全与节能国家重点实验室并为其首任主任),闫善钧(二汽化油器厂厂长),胡理庚(上海第一汽车附件厂厂长),陈康仪(北京汽车附件厂总工);58届刘吉(原名赵御褆,66年前曾在上海内燃机研究工作,后历任中国社科院副院长,中欧工商管理学院院长),朱吉桥(洛阳拖拉机研究所所长);59届刘峥(62年研究生毕业,本校教授、88至96年内燃机教研组主任),孙之郁(北京油泵油嘴厂总工);61年春毕业的王秉刚(天津中国汽车技术研究中心主任,科技部清洁汽车重大项目专家组组长),王绍銧(本校教授),赵春强(无锡油泵油嘴研究所总工),徐仲伦(云南内燃机厂总工,中国汽车进出口总公司副总工),周俊(蚌埠滤清器厂总工,江苏路桥公司总经理);62年春毕业的王兴华(解放军军事交通学院教授),许鼎荣(南昌柴油机厂副总工);63年春毕业的李德宽(天津内燃机研究所所长),吕理乾(天津动力机械厂总工、副厂长),闵佟(东风汽车公司副总工、东风汽车工程研究院院长),刘裕昭(东风汽车公司副总产品设计师),饶如麟(东风汽车工程研究院副院长),胡复(奇瑞汽车集团公司副总工);64届的孟昭昕(内蒙古工业大学教授、校长);65届的马跃(东风汽车公司总经理,中国国际贸促会副会长),任洪常(原名任共赏,陕西汽车厂总工),张志迈(天津工程机械研究院总工);66届的宋延光(东风汽车公司总工程师),钮炬(东风汽车公司副总产品设计师),郭浦琮(东风汽车化油器厂总工),等。
十年动乱开始时,校内有1960至65年入学的六个年级的学生,其中60至63年入学的(66届至69届)已按6年制教学计划分别学了将近6年到3年,他们都在69年分批结业离校,64、65年入学的在70年结业(70届)。当时驻校军、工宣队搞“以厂带学”,在69至71年间在校机械厂生产了727牌汽车共一百多辆,70届学生曾入厂实习。鉴于他们上课太少,71年又把他们召回进行了“回炉”补课。1971至76年每年还招过一或两班工农兵学员进行三年至三年半专科性质的教育。总之,十年动乱完全打乱了学校原有的教学模式和秩序。不过送出去的学生经过后继学习和工作历练仍不乏杰出者,例如67届的金国栋(81年硕士,华中科技大学教授、汽车工程系主任),熊宪龄(东风汽车工程研究院襄樊分院院长);68届的张小虞(机械工业部汽车司司长,国家机械工业局副局长);69届范伯元(北京理工大学博士、车辆工程学院院长,北京市副市长,北京工业大学校长);70届孟嗣宗(本校教授、汽车工程系主任,上汽集团培训中心主任);74年春毕业的卢青春(91年硕士,本校教授、汽车系党委书记);76年春毕业的周明彪(东风汽车工程研究院副院长)。
2.3&&改革开放以来的近三十年
与十年动乱前的十几年间教学计划基本不变的情况不同,近三十年来清华大学汽车工程系的教学计划为适应国情和校情多次修改。首先,我国由计划经济转型为社会主义市场经济,大学生自主择业,这就要求大学教育放宽口径、加强基础而淡化专业。其次,我校近年来定位于综合性、研究型大学,相应地要把文、理、工科的比例逐步调整为1:1:3,这就需要适当压缩工科专业的本科培养规模而研究生培养规模要有所扩大。基于上述形势,从1993年起不再单设内燃机专业,只保留内燃机硕士点;又把1996年以后招入学生的学制从本科五年制改为四年本科加两年硕士生教育的“本硕连读”式4+2学制。此外,近二十几年汽车技术进步的一个重要方面是从发动机到整车广泛采用电子控制技术,这要求在教学过程中加强电子信息技术方面的教育。
目前车辆工程专业包含汽车底盘、发动机、造型与车身设计三个方向,除造型与车身设计方向有些特殊考虑外,对于底盘、发动机两个方向的四年课程安排为:(1)人文社科基础课程35学分(政治理论课14,体育4,外语4,文化素质选修课13);(2)自然科学基础课程36学分(数学必修16,选修5,物理及实验12,化学3);(3)信息技术基础课程10学分(电工与电子技术4,计算机应用基础3);(4)机械大类核心课程40学分(机械设计基础9,制造工程基础3,材料力学3,理论力学4,力学系列实验2,工程材料3,工程热力学4,传热学3,流体力学3,测量与检测技术基础3,控制工程基础3);(5)专业方向课24学分(限选课15学分,包括汽车构造4,汽车试验学2,汽车发动机原理3,汽车理论3,发动机(或汽车底盘)设计3;任选课9学分,由学生在汽车电子与控制、有限元分析基础、机械CAD技术基础、振动分析基础、内燃机燃料供给、内燃机增压与增压技术、质量工程等课程中自选);(6)实践环节33学分(军训3,大一外语强化训练2,金工实习4,机械设计综合训练4,生产实习2,汽车结构拆装2,驾驶实习1,综合论文训练15),其中综合论文训练历时16周,仍要求“真刀真枪”。两年硕士生阶段的课程安排与本科衔接,对于选择了“动力机械及工程”学科的硕士生来说,其专业基础课为热力学、传热学和流体力学的拓展课程,专业课则有高等内燃机学、发动机控制工程等。据统计,在实行4+2学制的2000至07年间,车辆工程专业本科四年结束后学生直接就业的比例在8.8%~23.4%范围内波动,出国的比例在3.2%~20.2%间波动,留校及到外校读研的比例在57.8%~86.3%间波动,其中留校读研的比例基本上在33%上下。
近三十年内担任本科专业课的教师先后有:发动机构造—王绍銧,汤亚美,赵淑莉,帅石金,赵雨东;发动机原理—程宏,孙大立,李芬伦,刘峥,王建昕,帅石金;发动机设计—陆际清,孔宪清,赵雨东;内燃机测试技术—郑世芳,曹传福,卢青春;燃料供给—刘峥,庄人隽,周明;增压与增压技术—程宏,沈祖京,杨福源;汽车电气设备—汤亚美,张云龙;汽车电子与控制—王绍銧,李建秋。担任研究生专业课的教师先后有:高等内燃机学—程宏,沈祖京,郭少平,刘峥,王建昕,帅石金,内燃机中的一维非定常流动—刘峥,张扬军;发动机控制工程—欧阳明高;汽车机电系统—李建秋。编写的教材有:汽车发动机原理(程宏,年各一种),汽车发动机设计第1册(陆际清,孟嗣宗,1990),第2册(陆际清,沈祖京,孔宪清,孟嗣宗,1993),汽车发动机原理教程(刘峥,王建昕,2001),汽车发动机燃料供给与调节(陆际清,刘峥,庄人隽,2002),汽车电子学(王绍銧,夏群生,李建秋,2005,是北京市2006年高等教育精品教材),汽车电子学教程(李建秋,赵六奇,韩晓东,2006年第一版广受好评,不到半年即再版),内燃机一维非定常流动(刘峥,张扬军,2007),以及供远程教学用的汽车电子学网络版教材和“汽车电子技术”光盘。
近三十年来毕业的学生仍有许多进入企、事业单位并担负重要工作,例如:83届的周军(合肥工大教授、副校长),贺靖平(兵器工业70研究所副所长、计算机应用技术研究所副所长),蒋国英(东风汽车公司副总产品设计师、技术中心发动机部部长),张宁(中国汽车工程学会副秘书长),郑亚光(南汽名爵汽车公司动力总成研究所所长),黄霞平(上海711研究所副总工);84届的黄河(广汽集团研究院总工、副院长),胡咏(机械部第九设计院院长);85届的王璋(88硕,北汽附件研究所所长,北京汽车有限公司执行总裁),宁智(北方交通大学教授),洪伟(吉林工大教授);86届李国祥(山东工大教授),彭浪(东风襄樊柴油机厂总工,东风常州汽车公司总经理),周榕(90硕,北京汽车控股公司副总经理);87届的杜传进(90硕,98博,武汉理工大学教授、车辆工程学院院长),郭谦(90硕,奇瑞汽车集团副总经理);88届周崇义(潍柴动力副总裁),樊慧文(石油勘探局国际部总工);89届的侯建伟(奇瑞汽车工程研究院柴油机分院院长);90届的方茂东(中国汽车技术研究中心试验所总工、排放检测首席专家),黄刚(2001硕,东风汽车发动机厂厂长,东风有限商用车公司副总经理),杨汉琳(94硕,上海柴油机厂总工,上汽集团菲亚特重庆动力总成公司副总经理),邱国平(99硕,上柴总厂副总工),金锋(一汽丰田长春发动机公司副总经理);91届的李洧(中国汽车技术研究中心试验所所长);92届的王勇(98硕,东风有限发动机厂总工、厂长),吴庆文(96博,上海大众汽车公司规划发展部经理);93届的钟玉伟(玉柴机器公司总经理助理、产品总规划师),樊文堂(北汽福田汽车公司总经理助理);94届的王云生(江淮汽车公司动力研究院院长),朱航(2003博,奇瑞总经理助理,奇瑞汽车工程研究院副院长兼汽油机分院院长);95届李建秋(2000博,清华汽车电子研究所副所长);98届夏胜枝(2003博,北汽集团研究院副院长);等。
鉴于汽车电子与控制技术对解决汽车安全、节能、环保问题的重要意义,清华汽车系不仅开展研究较早,在教学中也早从1986年起就为本科生和研究生开设了相关课程,尤其是建立了60m2设备先进的汽车电子实验室,为学生进行教学实验和课外实践提供了良好条件,还有大量科研项目吸收学生参加。因此,学生的机械电子综合能力较强,多次在全国单片机应用比赛中名列前茅;凡参加过汽车及发动机电子控制课题研究的毕业生都很受社会欢迎,近年来在全国汽车电子行业、合资和外资企业中进行汽车及发动机电子控制系统开发工作的技术骨干大多是清华毕业生。例如,仅在美国Delphi汽车系统公司在中国办的合资、独资企业和研发中心中就有汽车系校友(绝大多数属内燃机方向)三十余人,其中关键(87届)是北京德尔福万源公司的助理总经理(总经理是美方),许向东(89届,92硕)是德尔福中国研发中心高级经理,还有6人做各部门经理。在中德合资的上海联合电子公司、外资的Freescale、Continental公司中也有不少校友。近年来随着中国汽车电子行业的发展,不少学生进入中资企业,如杨瑞民(85届,88硕,湖南奔腾动力科技公司项目总监)等。还有一些毕业生自己创办了开发汽车和发动机管理系统软、硬件的企业,如李进(2000届,2005博,北京易控高科公司总经理)等。在出国的校友中,王俊敏(97届,2000硕)2007年取得美国博士学位后进入美国西南研究院,研究先进发动机控制系统与算法卓有成绩,已成为美国汽车工程师学会(SAE)的控制及标定委员会副主席。
除了上述对本科生的培养外,清华大学汽车系还在继续教育方面做了一些工作。例如,1997和99年受教育部委托举办了两期“汽车电子控制技术高级研讨班”,有来自多所高校、科研院所和企业的近百人参与学习和交流;通过清华—Delphi汽车研究所在校内和广州、苏州、上海、重庆、南京、长春等地为企业和研究单位举办电控汽油喷射系统短训班80多次,培训了几千人次;为成都威特电控有限公司、江宁汽车公司和玉林柴油机厂等企业的技术人员办柴油喷射系统短训班,培训了百余人次。这些继续教育工作以及前述汽车电子学方面的教材,对解决相关的专业人才紧缺问题起到了良好作用。
3&&&&科学研究与研究生培养
清华大学对研究生的培养工作与学校开展的科学研究情况密切相关。不仅博士生的研究课题取自学校承担的科研项目。硕士生的论文工作也大多结合科研项目进行。因此下面先介绍一下科研工作情况再说研究生培养情况。
3.1&&科研工作情况
清华大学历来把科研视为大学应有的职能之一,通过科研不仅可以提高教师水平、培养研究生和带动本科教育质量的提高,也能为国家的科技进步作出贡献。早在抗战时期,机械系教师董树屏、吴仲华就和航空系教师宁榥一起做过“内燃机使用酒精燃料之特性的研究”。60年代初程宏做过汽油机化油器匹配调整方法的研究。由于教学负担重及政治运动频繁等多种原因,在十年动乱之前,除了研制过微型汽车用的双缸对置式风冷汽油机外,在汽车发动机方向上没有搞过较大的研究项目。
第一个较大的研究项目是490Q系列柴油机的研制。1971至77年在校机械厂停产727汽车后开始研制490Q型高速柴油机(球型燃烧室),由黄实、徐大宏、沈祖京、刘峥、王绍銧等人负责燃烧、进排气系和喷油系的匹配开发,孔宪清、陆际清等人负责结构设计。1977年该机通过了一机部鉴定(见照片3),并于78年获得第一届全国科学大会奖。此后又与湖南建湘柴油机厂合作,开发了490QA2和495QA2(均为球室)两种机型,于1984年通过湖南省鉴定,85年入选湖南省优秀新产品,到87年底累计生产了3108台。1988年又研制出495QC直喷&燃烧室柴油机,到94年9月底累计生产了2000台,用于2吨轻卡和农用车配套。495QC的性能指标处于当年国内先进之列,并且还有提高余地,只因建湘厂在其另一自选机型的生产线上投资失败至于破产,连带使495QC没能进一步发展下去。
1978年以后,基于研制490Q期间积累的经验和研究条件,程宏教授提出在一段时间内着重研究柴油机进排气系和喷油系的问题。在81至85年(六五)国家经委和86至90年(七五)国家自然科学基金委组织的有关内燃机的重大研究项目(天津大学牵头的)中汽车系承接了一些课题,结合二汽EQ6110车用柴油机的研发工作和北内492Q汽油机的改进工作,进行了进气旋流的试验研究(沈祖京、王绍銧),进排气流动模拟及测试技术的研究(程宏,朱倩,孙大立,郑世芳,许忠厚),喷油系高速及低速异常喷射形成规律的试验研究(刘峥、张华),喷油过程管内流动模拟的研究(李芬伦、申理),以及柴油机燃烧放热过程研究(邓亚琥,汤亚美,蔡祖安)。1986至90期间蔡祖安、周本善、孙大立、许忠厚还完成了一个国家科委七五科技攻关计划中的汽油机改用甲醇燃料的课题。黄实、庄人隽则协助二汽彻底查清了EQ6100汽油机第1、6缸活塞烧顶的原因,提出了解决措施;协助石化院调查研究了润滑油高温结胶和低温形成油泥的原因,所提出的低温油泥试验方法建议被石化院采纳作为试验标准。袁大宏、黄实、王绍銧、庄人隽研发的“发动机台架试验数据采集处理系统”获1987年北京市科技进步奖二等奖。在期间汽车系还先后承担了国家科委七五和八五科技攻关计划新材料大项中的几个有关内燃机零部件应用陶瓷材料的课题(陆际清、孟嗣宗,莫伟)和沙漠车发动机应用陶瓷材料抗磨损的课题(陆际清、黄实、孔宪清、张华、吴广全等),虽然由于陶瓷构件成本及质量问题没能实际应用,却附带研制出一种高效的沙漠车用空滤器转给工厂生产至今,并以“沙漠车环境研究及空滤器实际使用效果测试分析技术”获得机械工业部科技进步三等奖(1994年)。1992至95年间孙大立、许忠厚、杨福源与四川绵阳燃气集团和中科院低温中心合作研制液化天然气发动机的燃料供给系统,并完成了发动机性能优化,在绵阳公交车上实际使用,该成果获1994年四川省科技进步一等奖(清华为第2完成单位)。孙、许二人还与北京绿瀛公司合作研制汽油机燃料蒸发污染物的控制系统,针对国内不同车型开发出系列产品投入市场。
对于电控汽油喷射这一国外从1979年开始兴起的汽油机节能减排新技术,清华大学从1985年起开始研究(袁大宏,王绍銧,黄实,庄人隽)。在86年中汽总公司召开的“发动机电子控制技术”研讨会上,与会的程宏、王绍銧力主跳过电控化油器直接攻电控汽油喷射。同年清华与北汽摩联合公司附件研究所、北京吉普车公司、北京计算机二厂等单位承接了北京市的“BJ213发动机电控单点喷油系统的研发”任务,90年完成后获北京市科技进步二等奖(1992)。接着与二汽合作开发东风140卡车六缸汽油机用的电控多点喷射系统,同时重新设计匹配了进气管系,使该机的功率提高了14%;与南汽合作将其一种四缸机改造为电控多点喷射汽油机。这些工作受到机械工业部汽车司的重视,因此在1991年“汽车电子控制技术”列入国家“八五”科技攻关计划项目时,汽车司组织了包括骨干企业、研究单位和高校的11个单位合作攻关,清华是其中唯一的高校,并负责整个项目的总体协调。
在进行上述各项科研工作时,实验室的面积和设备已不敷需要。1988年底,清华大学与中国汽车工业总公司签订了共建清华大学汽车研究所的协议,依靠中汽公司拨款,以及东风汽车公司资助和学校筹款,建设汽车研究所科研楼和实验室,1993年竣工。这也成了国家计委批准立项在清华大学建立汽车安全与节能国家重点实验室的一个配套条件。与此同时,又通过引进优秀的留学回国人才和吸收博士后进站工作等措施加强了研究队伍。1995年底,汽车安全与节能国家重点实验室通过国家验收正式投入运行,汽车的节能与排放控制是其两大研究方向之一,因此1996年以后清华大学连续承担了与内燃机有关的多项国家科技攻关项目、863和973计划项目,科研的规模与层次都有了很大提升。有关的研究工作及成果等情况将在收入本文集的另一稿件“依托于清华大学的汽车安全与节能国家重点实验室”中详细介绍,此处只简述几个统计数字:1996以来共承接了国家科技攻关课题8项,863计划课题18项,973计划课题3项,自然科学基金课题9项,国防预研课题5项,省部委课题9项,企事业单位委托课题中较大者27项,国际合作课题22项。自年底清华大学在内燃机领域的科研共获得国家技术发明奖二等奖1项(2007年获奖),省部级科技进步奖一等奖1项,二等奖5项(96年后3项),三等奖5项(96年后4项)。
3.2&&硕士研究生的培养
2000年前入学的硕士生,学习年限两年半至三年,用于课题研究的时间至少一年半,&#年后入学硕士生的学习期限为两年至三年,用于课题研究的时间减少到一年,但仍必须对一个有一定学术价值或应用价值的课题做出结果才能完成硕士学位论文。由1978年至今先后指导过内燃机领域硕士生的副高级以上教师和研究人员共43人(目前在职23人)。
硕士生的论文工作绝大多数结合本校承担的纵向、横向科研项目或实验室建设项目进行,也有少数是在企业进行的。前面提到的在二汽工作的黄刚、王勇,在上柴工作的杨汉琳、邱国平、凌建群等人就是在本科毕业后到企业工作但保留了研究生学籍的,其论文根据企业需求选题,并由厂校双方共同指导。例如,黄刚的论文是EQ491i电控汽油喷射发动机进气管系的设计与开发(校方导师庄人隽,厂方导师王广畔),这是把二汽原从德国福特引进并且花了1.7亿元建成生产线却已落后的化油器式汽油机改造成电控汽油喷射发动机的关键工作,改造完成后该机成了当年东风汽车公司第一个电控机型,获2003年中国汽车工业科技进步三等奖。
硕士生既有来自本校的,也有来自外校和企业的。例如,88年硕士郑明来自解放军后勤学院,2001年硕士李红艳来自西安交大,他们后来都在国外获博士学位,郑明现为加拿大温莎大学内燃机讲席教授,李红艳现为陕汽集团研究院副院长。由企业来清华读研的硕士生有两种情况,一是参加全国统考后脱产入学的,二是在职以同等学力资格申请经学校单独考试入学的,前者为工学硕士生,后者为工程硕士生。工学硕士生在校完成学业后回厂,如安利强(2004硕,玉林柴油机厂电控处处长)。工程硕士生的课程由学校负责,论文据企业需求选题,由厂、校双方共同指导,可在厂也可在校进行。清华为东风汽车、一汽大柴、华晨金杯、重庆嘉陵、河北华柴、山东轻骑等企业都培养过工程硕士,例如卢卓华(98硕,东风康明斯发动机公司产品技术总监),李来群(2005硕,大连柴油机厂产品开发部副部长),房树堂(2005硕,东风有限发动机厂产品部部长)等。房的论文工作使491i机的性能进一步提高,排放满足了国Ⅲ法规要求。
截止2008年1月,已培养工学硕士237人,在读硕士生46人(含6月份将进行论文答辩的10人);已培养工程硕士41人,在读4人。
2001年与德国Aachen工业大学签订的合作培养硕士生的协议得到德国政府的资助。双方互派研究生到对方去学习硕士生专业课程并做一个小论文,然后回本国完成学位论文,通过答辩后同时获得中、德两国硕士学位。为了使我方的硕士生课程适应德国学生听课,汽车系开出了几门用英语授课的专业课,包括内燃机(帅石金,马凡华)、汽车机电系统(李建秋)、汽车控制工程等。
3.3&&博士研究生的培养
博士生一般在三年内完成学业,由本可直接攻博的博士生修业期为四至五年。按我国学位条例要求,博士学位论文选题必须具有重要学术意义或实用价值,必须在科学上或专门技术上做出创新性成果,因此用于论文工作的时间在2.5年以上。清华大学一直注重提高博士研究生培养质量,视之为研究生培养工作的第一要务。从选题、中期报告评议、成果报告评议、论文书写到论文的送审和答辩,每一环节都有具体、严格的要求。同时限制导师招生数量,一般每位导师每年只能招收1到2名博士生,而且要尊重研究生本人的研究兴趣,实行双向选择。到目前为止,已经培养出博士的导师有三人(陆际清,欧阳明高,王建昕,陆已退休),副导师五人(蔡祖安,沈祖京,刘峥,王绍銧,卢青春,前四位已退休),近三年来先后获得博导资格的有三人(张扬军,裴普成,帅石金)。
由于汽车安全与节能国家重点实验室承担的国家级科技攻关课题、863和973课题较多,也能提供良好的工作条件,博士生有条件选择科技发展的前沿和热点问题进行研究从而做出创新性成果。以两篇校级优秀博士学位论文为例。2000年获博士学位的李建秋(导师陆际清,欧阳明高)以“柴油机分缸独立闭环控制”为研究课题,他在论文工作中突破了一系列关键技术,最终只利用瞬时转速一个信号就实现了柴油机各缸工作不均匀度和平均转矩的双闭环反馈控制,这在当时国际上还没有先例。此项研究成果是2007年获得国家技术发明奖二等奖的“车用柴油机新型电控系统及其应用”的一个核心组成部分,相关的学术论文被SAE的Engine&Control特刊和SAE&Transactions收录。2005年获博士学位的王志(导师王建昕)以“基于缸内直喷的汽油HCCI燃烧数值模拟与试验研究”为研究课题,在当时国际上主攻纯均质混合气时提出了通过混合气浓度分层来控制汽油HCCI着火与燃烧的新思路并在试验样机上实现,还建立了完整的HCCI发动机从混合气形成到燃烧的三维CFD耦合详细化学反应动力学的模型用于模拟研究,这样的三维模拟是国内外首次,相关的论文被收入SAE&Transactions,而有关在样机上做的试验研究的论文则先后在ASME、Fuel等期刊上发表,受到评审专家高度赞许。李建秋和王志均留校任教,至今已分别工作了七年和两年多,表现优异。顺便提一下,王志1994年毕业于湖南大学内燃机专业,2002年在华中理工大学获硕士学位后来清华大学攻博。
截止2008年1月,清华已培养了内燃机方面的工学博士19名,在读博士生26名(含6月份将进行论文答辩的4名)。
(后记:本文围绕内燃机专业人才培养这个主题,纪实地描述清华大学1932年以来培养模式、课程设置、办学条件的演变及培养效果。由于没有充分的校友信息反馈渠道,文中提到的校友信息不可能周全,尚希见谅)
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