車輛工程本科專業課程設計的改革與創新

廖愛華　方宇　師蔚　邢彥峰　劉新田

[摘 要]課程設計是實踐教學內容的重要組成部分，是綜合一門或多門課程知識的實踐性環節，也是培養創新型和應用型人才的重要教學環節。以車輛專業本科生課程設計為例，闡述了課程設計的安排及相關要求，系統分析了課程設計的選題、指導、教學目標以及實踐平臺等環節的實施，提出了在課程設計內容和指導教師培養的具體措施，對提高車輛工程專業課程設計質量具有一定的參考價值。

[關鍵詞]車輛工程；課程設計；教學改革；創新

[中圖分類號] G521 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0122-02

一、引言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》明確提出，高校在人才培養上要堅持“德育為先，能力為重，全面發展”的要求，旨在培養一大批適應經濟社會發展需要的高素質各類型工程人才。上海市高等教育改革和發展“十二五”規劃”也指出以培養學生的工程實踐能力和創新能力為核心，形成與經濟社會發展互動、適應人的個性和全面發展需求的創新人才培養體系。實踐教學是培養學生實踐知識、實踐能力、綜合素質、創新能力的重要綜合性訓練環節，課程設計則是實踐教學內容的重要組成部分，是綜合一門或多門課程知識的實踐性環節，也是培養創新型和應用型人才的重要教學環節。[1] [2] [3]

二、車輛工程專業課程設計的實施現狀

課程設計是車輛工程專業本科生繼專業基礎課、專業課之后重要的理論和實踐綜合設計環節。這個教學環節有著很強的綜合性和實踐性，對培養學生的專業工作能力、綜合運用知識能力、創造能力有很大益處，也可為進入更高層次的畢業設計打下基礎。因此，擔負培養能力作用的課程設計教學環節非常重要。目前，車輛工程專業課程設計在選題、實施過程和實施場所方面存在如下問題。

（一）課程設計選題

選題陳舊，理論性題目偏多，脫離了培養目標，不能反映本學科的最新進展。在課程設計選題時，大部分高校仍然實行約束性選題方式，先由指導教師擬定幾個題目，再由學生在此范圍內選擇。這種選題缺乏創新，選用課題多為模擬課題，假題假做，即便選用生產課題也存在真題假做現象。

（二）課程設計實施過程

實施過程主要以教師指導為主，重實現、輕分析。缺乏與軌道交通企業深度合作，無法將企業需求的專業和技能要求融入課程設計教學過程中；缺乏對學生進行新知識的傳授和學習、缺乏對學生進行提高實踐設計能力的主動性；缺少向學生介紹和選用企業生產實踐中前沿的、實際的、最新的設計軟件或設計手段；缺乏工程觀點和工程設計規范的指導。

（三）課程設計實施平臺

實施平臺多在校內，無法充分利用學校和企業、科研單位等多種不同的教育環境和教育資源，以及在人才培養方面各自的優勢，把課程設計與直接獲得實際經驗、實踐能力為主的生產、科研實踐有機地結合；也較少利用校內外實踐場地，模擬各種項目設計、研發環境，為學生課程設計提供較為真實的模擬環境。

三、車輛工程本科專業課程設計的改革與創新

上海工程技術大學車輛工程專業現有汽車工程和城市軌道交通車輛工程兩個專業方向，分別隸屬于汽車工程學院和城市軌道交通學院，車輛工程專業是本校重點發展的專業之一。車輛工程專業近年來持續獲得一系列專業建設標志性成果，為車輛工程專業辦學和發展提供了有力地支撐，并在課程設計方面進行了相應的改革與創新。[4] [5] [6]

（一）建立校企雙導師制

為適應我國社會、經濟和工程技術發展對高級工程技術人才的需求，上海工程技術大學樹立了以面向生產一線培養優秀人才的辦學宗旨和建設現代化特色大學的辦學理念，樹立“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育思想，全力培養工程技術人才。在這一辦學背景下，學校與上汽集團、上海交運集團、上海申通地鐵建立產學研戰略合作聯盟，開展全方位深入合作，共同聯合培養車輛工程專業應用型技術人才。

以城市軌道交通車輛工程方向為例，上海工程技術大學與上海申通地鐵集團有限公司合作辦學實體為基礎，企業提供必要的資金、師資、產學研基地，為教學實施、教師掛職鍛煉、科研和學生實習、實訓與就業提供支持。基于這種校企戰略聯盟的辦學機制，建立雙導師制，每年聘請相當一部分上海申通地鐵及其他地鐵公司高級專業技術人員擔任課程設計企業指導的企業導師。選題由學校導師、企業導師、學生三方共同協商確定，學校導師把握學科要求，企業導師考慮企業實際情況和需要，同時結合學生的專業興趣及實習內容，使學生課程設計選題不再不切實際、內容空洞和結論無用，以滿足課程設計內容設計性及創新性的需要，從而切實提高課程設計的質量。

（二）面向車輛工程關鍵技術，搭建了校內實踐教學平臺

車輛工程專業通過以專業教師為主體，聘請該領域的技術專家及工程師共同開發的形式，構建了與車輛關鍵技術相關的校內實踐新平臺。

1.汽車工程方向：汽車懸架實驗室、汽車變速器拆裝實驗室、汽車發動機拆裝實驗室、在用車性能檢測實驗室等。實踐平臺豐富的汽車產品實物，各種為培養學生基礎工程能力而專門設計制作，貼近實際的實驗、實訓裝備，不僅為學生了解和熟悉汽車提供了真實的構件，而且也為基礎工程能力的培養創造了堅實的物質條件和訓練環境。

2.城市軌道交通車輛工程方向：城市軌道交通列車結構實驗室、虛擬儀器聯合實驗室、城市軌道交通車輛制動綜合實驗室、城市軌道交通車輛電力牽引與控制示教實驗室等相關實驗室。擁有城市軌道車輛模擬駕駛臺、ATC仿真系統、液壓減振器試驗臺等設備。在此基礎上，完成了城市軌道交通車輛電力牽引與控制綜合實驗、城市軌道交通車輛制動技術綜合實驗、城市軌道交通車輛現代檢測技術綜合實驗、城市軌道交通列車模擬駕駛和故障診斷綜合實驗及其創新實驗的開發，強化了學生實踐能力及創新能力的培養，為開展課程設計提供了較好的前期基礎和實踐條件。

（三）教學手段多元化

1.軟件仿真。學生在完成車輛機械、電氣系統的初步設計方案以后，先進行軟件仿真，驗證所設計方案的結構、邏輯功能，修改方案設計中的原理性錯誤，然后再進行硬件的安裝調試。這樣讓學生開展車輛工程關鍵部件的創新性設計，可以培養學生工程設計的創新理念。同時，這也可以培養學生具備車輛結構及其輔助檢測、檢修設備設計制造的整體理念，為學生綜合素質的全面提高及增強工作適應能力打下堅實的基礎。

2.結構原理圖和電路圖的繪制。根據車輛機械、電氣系統的設計流程，在進行產品的加工制造之前，首先要給出設計的結構原理圖和電路圖。因此，在設計過程中，要求學生使用繪圖軟件繪制出設計方案的結構原理圖和電路圖，使課程設計的教學內容更接近工程實踐。

3.從整體到局部的設計原則。開始時，根據功能和設計要求提出課程設計的總任務，分別并繪制結構、硬件和軟件總框圖，然后將總任務分解成一批可以獨立表征的子任務，這些子任務再向下分，直到每個低級的子任務足夠的簡單，可以直接而且容易實現為止。這些低級子任務可用模塊化的方法來實現，有些子任務可以采用某些通用化的模塊（模件）來實現。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉瑩，祝學云，范文.檢測技術課程設計型實驗系統研制[J].實驗技術與管理，2015（6）：137-138，145.

[2] 孫躍東，廖歡，周萍，孫濤.汽車課程設計的教學改革和實踐[J].實驗室研究與探索，2013（10）：347-349.

[3] 楊麗曼，沈東凱.機械電子專業課程設計的教學改革[J].實驗室研究與探索，2012（8）：117-120.

[4] 廖愛華，鄭樹彬，師蔚，等.城市軌道交通車輛工程專業的教學研究與探索[J].大學教育，2015（5）：149-150.

[5] 師蔚，廖愛華，宋瑞剛.城市軌道車輛工程專業校外實習問題及解決方案探討[J].大學教育，2015（10）：163-165.

[6] 師蔚，文永蓬，廖愛華.城市軌道車輛電力牽引與控制課程教學改革實踐[J].中國電力教育，2014（12）：101-102.

[責任編輯：陳 明]