車輛工程本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)的改革與創(chuàng)新

廖愛華　方宇　師蔚　邢彥峰　劉新田

[摘 要]課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，是綜合一門或多門課程知識(shí)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。以車輛專業(yè)本科生課程設(shè)計(jì)為例，闡述了課程設(shè)計(jì)的安排及相關(guān)要求，系統(tǒng)分析了課程設(shè)計(jì)的選題、指導(dǎo)、教學(xué)目標(biāo)以及實(shí)踐平臺(tái)等環(huán)節(jié)的實(shí)施，提出了在課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和指導(dǎo)教師培養(yǎng)的具體措施，對(duì)提高車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量具有一定的參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]車輛工程；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；創(chuàng)新

[中圖分類號(hào)] G521 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）07-0122-02

一、引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確提出，高校在人才培養(yǎng)上要堅(jiān)持“德育為先，能力為重，全面發(fā)展”的要求，旨在培養(yǎng)一大批適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)各類型工程人才。上海市高等教育改革和發(fā)展“十二五”規(guī)劃”也指出以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心，形成與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展互動(dòng)、適應(yīng)人的個(gè)性和全面發(fā)展需求的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐知識(shí)、實(shí)踐能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的重要綜合性訓(xùn)練環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)則是實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，是綜合一門或多門課程知識(shí)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。[1] [2] [3]

二、車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的實(shí)施現(xiàn)狀

課程設(shè)計(jì)是車輛工程專業(yè)本科生繼專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課之后重要的理論和實(shí)踐綜合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)有著很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)工作能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力、創(chuàng)造能力有很大益處，也可為進(jìn)入更高層次的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。因此，擔(dān)負(fù)培養(yǎng)能力作用的課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)非常重要。目前，車輛工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)在選題、實(shí)施過程和實(shí)施場(chǎng)所方面存在如下問題。

（一）課程設(shè)計(jì)選題

選題陳舊，理論性題目偏多，脫離了培養(yǎng)目標(biāo)，不能反映本學(xué)科的最新進(jìn)展。在課程設(shè)計(jì)選題時(shí)，大部分高校仍然實(shí)行約束性選題方式，先由指導(dǎo)教師擬定幾個(gè)題目，再由學(xué)生在此范圍內(nèi)選擇。這種選題缺乏創(chuàng)新，選用課題多為模擬課題，假題假做，即便選用生產(chǎn)課題也存在真題假做現(xiàn)象。

（二）課程設(shè)計(jì)實(shí)施過程

實(shí)施過程主要以教師指導(dǎo)為主，重實(shí)現(xiàn)、輕分析。缺乏與軌道交通企業(yè)深度合作，無法將企業(yè)需求的專業(yè)和技能要求融入課程設(shè)計(jì)教學(xué)過程中；缺乏對(duì)學(xué)生進(jìn)行新知識(shí)的傳授和學(xué)習(xí)、缺乏對(duì)學(xué)生進(jìn)行提高實(shí)踐設(shè)計(jì)能力的主動(dòng)性；缺少向?qū)W生介紹和選用企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中前沿的、實(shí)際的、最新的設(shè)計(jì)軟件或設(shè)計(jì)手段；缺乏工程觀點(diǎn)和工程設(shè)計(jì)規(guī)范的指導(dǎo)。

（三）課程設(shè)計(jì)實(shí)施平臺(tái)

實(shí)施平臺(tái)多在校內(nèi)，無法充分利用學(xué)校和企業(yè)、科研單位等多種不同的教育環(huán)境和教育資源，以及在人才培養(yǎng)方面各自的優(yōu)勢(shì)，把課程設(shè)計(jì)與直接獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合；也較少利用校內(nèi)外實(shí)踐場(chǎng)地，模擬各種項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研發(fā)環(huán)境，為學(xué)生課程設(shè)計(jì)提供較為真實(shí)的模擬環(huán)境。

三、車輛工程本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)的改革與創(chuàng)新

上海工程技術(shù)大學(xué)車輛工程專業(yè)現(xiàn)有汽車工程和城市軌道交通車輛工程兩個(gè)專業(yè)方向，分別隸屬于汽車工程學(xué)院和城市軌道交通學(xué)院，車輛工程專業(yè)是本校重點(diǎn)發(fā)展的專業(yè)之一。車輛工程專業(yè)近年來持續(xù)獲得一系列專業(yè)建設(shè)標(biāo)志性成果，為車輛工程專業(yè)辦學(xué)和發(fā)展提供了有力地支撐，并在課程設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了相應(yīng)的改革與創(chuàng)新。[4] [5] [6]

（一）建立校企雙導(dǎo)師制

為適應(yīng)我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和工程技術(shù)發(fā)展對(duì)高級(jí)工程技術(shù)人才的需求，上海工程技術(shù)大學(xué)樹立了以面向生產(chǎn)一線培養(yǎng)優(yōu)秀人才的辦學(xué)宗旨和建設(shè)現(xiàn)代化特色大學(xué)的辦學(xué)理念，樹立“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育思想，全力培養(yǎng)工程技術(shù)人才。在這一辦學(xué)背景下，學(xué)校與上汽集團(tuán)、上海交運(yùn)集團(tuán)、上海申通地鐵建立產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，開展全方位深入合作，共同聯(lián)合培養(yǎng)車輛工程專業(yè)應(yīng)用型技術(shù)人才。

以城市軌道交通車輛工程方向?yàn)槔虾９こ碳夹g(shù)大學(xué)與上海申通地鐵集團(tuán)有限公司合作辦學(xué)實(shí)體為基礎(chǔ)，企業(yè)提供必要的資金、師資、產(chǎn)學(xué)研基地，為教學(xué)實(shí)施、教師掛職鍛煉、科研和學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)與就業(yè)提供支持?；谶@種校企戰(zhàn)略聯(lián)盟的辦學(xué)機(jī)制，建立雙導(dǎo)師制，每年聘請(qǐng)相當(dāng)一部分上海申通地鐵及其他地鐵公司高級(jí)專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任課程設(shè)計(jì)企業(yè)指導(dǎo)的企業(yè)導(dǎo)師。選題由學(xué)校導(dǎo)師、企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)生三方共同協(xié)商確定，學(xué)校導(dǎo)師把握學(xué)科要求，企業(yè)導(dǎo)師考慮企業(yè)實(shí)際情況和需要，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的專業(yè)興趣及實(shí)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生課程設(shè)計(jì)選題不再不切實(shí)際、內(nèi)容空洞和結(jié)論無用，以滿足課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性的需要，從而切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（二）面向車輛工程關(guān)鍵技術(shù)，搭建了校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

車輛工程專業(yè)通過以專業(yè)教師為主體，聘請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域的技術(shù)專家及工程師共同開發(fā)的形式，構(gòu)建了與車輛關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)的校內(nèi)實(shí)踐新平臺(tái)。

1.汽車工程方向：汽車懸架實(shí)驗(yàn)室、汽車變速器拆裝實(shí)驗(yàn)室、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)室、在用車性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室等。實(shí)踐平臺(tái)豐富的汽車產(chǎn)品實(shí)物，各種為培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)工程能力而專門設(shè)計(jì)制作，貼近實(shí)際的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)裝備，不僅為學(xué)生了解和熟悉汽車提供了真實(shí)的構(gòu)件，而且也為基礎(chǔ)工程能力的培養(yǎng)創(chuàng)造了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)條件和訓(xùn)練環(huán)境。

2.城市軌道交通車輛工程方向：城市軌道交通列車結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、虛擬儀器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、城市軌道交通車輛制動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)室、城市軌道交通車輛電力牽引與控制示教實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。擁有城市軌道車輛模擬駕駛臺(tái)、ATC仿真系統(tǒng)、液壓減振器試驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，完成了城市軌道交通車輛電力牽引與控制綜合實(shí)驗(yàn)、城市軌道交通車輛制動(dòng)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、城市軌道交通車輛現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、城市軌道交通列車模擬駕駛和故障診斷綜合實(shí)驗(yàn)及其創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，強(qiáng)化了學(xué)生實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為開展課程設(shè)計(jì)提供了較好的前期基礎(chǔ)和實(shí)踐條件。

（三）教學(xué)手段多元化

1.軟件仿真。學(xué)生在完成車輛機(jī)械、電氣系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案以后，先進(jìn)行軟件仿真，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)、邏輯功能，修改方案設(shè)計(jì)中的原理性錯(cuò)誤，然后再進(jìn)行硬件的安裝調(diào)試。這樣讓學(xué)生開展車輛工程關(guān)鍵部件的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新理念。同時(shí)，這也可以培養(yǎng)學(xué)生具備車輛結(jié)構(gòu)及其輔助檢測(cè)、檢修設(shè)備設(shè)計(jì)制造的整體理念，為學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高及增強(qiáng)工作適應(yīng)能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.結(jié)構(gòu)原理圖和電路圖的繪制。根據(jù)車輛機(jī)械、電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，在進(jìn)行產(chǎn)品的加工制造之前，首先要給出設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原理圖和電路圖。因此，在設(shè)計(jì)過程中，要求學(xué)生使用繪圖軟件繪制出設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)原理圖和電路圖，使課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容更接近工程實(shí)踐。

3.從整體到局部的設(shè)計(jì)原則。開始時(shí)，根據(jù)功能和設(shè)計(jì)要求提出課程設(shè)計(jì)的總?cè)蝿?wù)，分別并繪制結(jié)構(gòu)、硬件和軟件總框圖，然后將總?cè)蝿?wù)分解成一批可以獨(dú)立表征的子任務(wù)，這些子任務(wù)再向下分，直到每個(gè)低級(jí)的子任務(wù)足夠的簡(jiǎn)單，可以直接而且容易實(shí)現(xiàn)為止。這些低級(jí)子任務(wù)可用模塊化的方法來實(shí)現(xiàn)，有些子任務(wù)可以采用某些通用化的模塊（模件）來實(shí)現(xiàn)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 劉瑩，祝學(xué)云，范文.檢測(cè)技術(shù)課程設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015（6）：137-138，145.

[2] 孫躍東，廖歡，周萍，孫濤.汽車課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革和實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013（10）：347-349.

[3] 楊麗曼，沈東凱.機(jī)械電子專業(yè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)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(yè)的教學(xué)研究與探索[J].大學(xué)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(yè)校外實(shí)習(xí)問題及解決方案探討[J].大學(xué)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(xué)改革實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2014（12）：101-102.

[責(zé)任編輯：陳 明]