從實踐環(huán)節(jié)入手培養(yǎng)有軌電車運行維護人才論文
摘要：有軌電車重新興起，要求運行維護人員具有新的知識技能。上海松江區(qū)正在建設有軌電車，上海工程技術大學城市軌道交通學院車輛工程系抓住機遇，積極主動與這一新的行業(yè)融合，開展研究，調(diào)整實踐環(huán)節(jié)課程教學內(nèi)容，培養(yǎng)社會急需人才。
關鍵詞：有軌電車 人才培養(yǎng) 實踐教學
中圖分類號：G64
文獻標識碼：A
一、松江區(qū)有軌電車的規(guī)劃
根據(jù)松江有軌電車網(wǎng)絡規(guī)劃公示信息，不僅松江新城，整個松江區(qū)內(nèi)的主要區(qū)域，如九亭鎮(zhèn)、佘山鎮(zhèn)、泗涇鎮(zhèn)和松江老城，都在有軌電車網(wǎng)絡的覆蓋范圍內(nèi)。
二、學院的專業(yè)設置
為了主動適應上海和全國城市軌道交通發(fā)展的需要，加快城市軌道交通專業(yè)人才的培養(yǎng)，落實科教興國的偉大戰(zhàn)略，上海工程技術大學和上海地鐵運營有限公司（現(xiàn)上海申通地鐵集團有限公司）充分發(fā)揮雙方優(yōu)勢，建立產(chǎn)學研合聯(lián)盟，共同成立上海工程技術大學城市軌道交通學院。學院現(xiàn)設有車輛工程（城市軌道交通車輛工程）、軌道交通信號與控制、交通運輸（城市軌道交通運營管理）和交通工程4個本科專業(yè)和城市軌道交通技術（通信信號）、城市軌道交通運營管理2個專科專業(yè)。其中，車輛工程（城市軌道交通車輛工程）和軌道交通信號與控制、交通運輸（城市軌道交通運營管理）3個本科專業(yè)分別為教育部第一批和第二批“卓越工程師培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)方向。
城市軌道交通車輛工程方向人才培養(yǎng)定位主要針對于城市軌道交通車輛，如地鐵、輕軌、有軌電車的運營維護保障，現(xiàn)代故障診斷及檢修等領域，同時可延伸至整個軌道交通領域等，以適應社會經(jīng)濟發(fā)展需要。本校城市軌道交通車輛工程專業(yè)與傳統(tǒng)的鐵道車輛專業(yè)人才培養(yǎng)定位有較大差異。面對蓬勃興起的有軌電車交通，需要在原有的地鐵車輛內(nèi)容基礎上添加有軌電車新內(nèi)容，使專業(yè)建設與社會發(fā)展保持同步，培養(yǎng)的學生將會有更多的就業(yè)空間，得到更好的發(fā)展。
三、車輛工程系實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容的更新
車輛工程課程體系共包括四大類課程：數(shù)學與自然科學類課程，工程基礎類課程、專業(yè)基礎類課程與專業(yè)類課程，工程實踐與畢業(yè)設計，人文社會科學類通識教育課程。實踐教學是整個大學教育中一個非常重要的環(huán)節(jié)，該專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)有多種形式，包括課內(nèi)實驗、課程設計、認證實習、崗位實習、生產(chǎn)實習、見習實習、畢業(yè)設計等。相較于理論教學，實踐教學內(nèi)容更新更快，因此在實踐教學環(huán)節(jié)加入有軌電車的內(nèi)容更容易。
1.課程設計中引入有軌電車
修訂的《城市軌道交通車輛電氣設備課程設計》的教學大綱在教學目標、教學要求、教學內(nèi)容諸多方面都進行了梳理更新。
教學目標：以先修課程電氣制圖、數(shù)字電路、模擬電路、檢測與轉換技術、電力電子技術、車輛制動、車輛牽引與控制等理論課程為基礎，讓學生掌握電氣控制系統(tǒng)的設計方法、電器元件和電氣控制線路的安裝過程、設計資料整理和電氣繪圖軟件的.使用方法。在此過程中培養(yǎng)從事城市軌道車輛電氣設計工作的整體觀念，通過較為完整的工程實踐基本訓練，為綜合素質(zhì)全面提高及增強工作適應能力打下堅實的基礎。
新加入課程設計題目有：有軌電車主回路過電壓檢測與故障示警電路設計，有軌電車牽引電路或輔助電路中溫度檢測與風扇控制以及故障示警設計，有軌電車主回路電流檢測與過流故障處理方案設計，有軌電車牽引/制動控制電路設計，有軌電車受電弓及高速斷路器控制電路設計，有軌電車車門控制電路設計。
有軌電車在運行過程中，由于站與站之間的距離較短，電車需要頻繁的啟動和制動，會產(chǎn)生大量的制動能量。超級電容器作為一種新型的儲能裝置以其功率密度大、充放電時間迅速和循環(huán)壽命長等特點完全符合有軌電車制動能量回收裝置的要求而得到廣注。課題分析含車載超級電容的有軌電車運行系統(tǒng)的結構，設計一種適合有軌電車運行系統(tǒng)的非隔離式雙向DC/DC變換器。研究超級電容的建模方法，分析單體電容的串并聯(lián)均壓問題，設計超級電容電流內(nèi)環(huán)的控制策略。為了驗證控制策略和選擇參數(shù)的正確性，通過Matlab/Simulink對含車載超級電容的有軌電車運行系統(tǒng)進行仿真建模。
2.有軌電車的交流永磁同步電機拖動性能分析
同步永磁電機直接驅(qū)動驅(qū)動有軌電車，是當前最先進的驅(qū)動技術。使用同步永磁電機直接驅(qū)動，轉向架無傳統(tǒng)的齒輪箱，體積小，傳動效率高。電車的啟動加速度快，而且運營可靠，維護費用低。永磁同步電機通常采用磁場定向（field oriented control，F(xiàn)OC）控制算法實現(xiàn)最大效率控制。課題研究永磁同步電機在磁場定向控制下的制動及拖動原理，結合有軌電車驅(qū)動系統(tǒng)（包括永磁同步電機、逆變器和超級電容）模型，計算能量消耗情況，根據(jù)現(xiàn)有的有軌電車電氣和機械耦合制動方案，對比分析常用的并聯(lián)制動控制和串聯(lián)制動控制的優(yōu)缺點，優(yōu)化有軌電車拖動和制動能量回饋控制策略。
四、結論
車輛工程系以實踐環(huán)節(jié)為插入點，率先在本科教學中引入有軌電車內(nèi)容，培養(yǎng)社會急需人才，為學生開辟了新的就業(yè)方向。學院建院十年來，在地鐵人才培養(yǎng)方面取得了輝煌的成績，有軌電車的興起，學院又面臨一個難得的發(fā)展機遇。學校如果在有軌電車師資培養(yǎng)、實驗裝備以及產(chǎn)學合作等方面給予更多的支持，城市軌道交通車輛工程系將得到更好的發(fā)展。
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