卓越計(jì)劃背景下的車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)改革探索

蔣益平 朱海燕 李萍

摘 要：卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃對高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，調(diào)整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)教育教學(xué)改革，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。本文在該計(jì)劃的指導(dǎo)下，分析了車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，緊扣車輛工程專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)特色，對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式等進(jìn)行了改革探索，并提出了相應(yīng)改革措施。

關(guān)鍵詞：卓越計(jì)劃；車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2018）34-0008-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.34.003

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）要求高校以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)復(fù)合性、創(chuàng)新型的工程人才[1]。華東交通大學(xué)車輛工程專業(yè)是國家和江西省“卓越計(jì)劃”的建設(shè)專業(yè)，旨在培養(yǎng)“卓越車輛工程師”[2-3]。

車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是車輛工程專業(yè)的核心特色專業(yè)課程，該課程目標(biāo)是使學(xué)生在掌握鐵道車輛結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上深入了解車輛運(yùn)行過程中的振動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)力學(xué)性能；對于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決車輛工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力，達(dá)到“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，起著關(guān)鍵作用[3-4]。

筆者通過分析車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合車輛工程專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)特色，緊扣“卓越計(jì)劃”精神，對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程進(jìn)行了改革探討，并提出了相應(yīng)改革措施。

一、存在的問題

通過課堂教學(xué)分析、教學(xué)效果跟蹤、與學(xué)生座談等形式了解課程開展情況。課程教學(xué)主要存在以下問題。

（一）理論性強(qiáng)

車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程重點(diǎn)講述鐵道車輛動(dòng)力學(xué)指標(biāo)、輪軌接觸、車輛結(jié)構(gòu)對動(dòng)力學(xué)性能的影響、車輛穩(wěn)定性、車輛動(dòng)力學(xué)建模等知識(shí)，課程理論性強(qiáng)，需要學(xué)生具備較強(qiáng)理解力和數(shù)學(xué)、力學(xué)功底；學(xué)生普遍反映課程理論多而抽象、與應(yīng)用聯(lián)系少、難以理解，對學(xué)生吸引力不夠。

（二）教材結(jié)構(gòu)和內(nèi)容編排不合理

通過對現(xiàn)有鐵道車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)教材研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有各教材都很注重知識(shí)點(diǎn)的完整和全面，但是均沒有從本科生的學(xué)習(xí)角度進(jìn)行考慮，教材內(nèi)容先后順序只考慮了介紹知識(shí)點(diǎn)的連貫性，但未從便于學(xué)生學(xué)習(xí)理解的角度去安排，教師講解不易，學(xué)生理解更困難。

（三）理論聯(lián)系實(shí)踐有待加強(qiáng)

該課程32學(xué)時(shí)全為課堂理論教學(xué)，沒有現(xiàn)場實(shí)習(xí)也沒有動(dòng)力學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和操作，學(xué)生不了解車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論在鐵道車輛的運(yùn)用和設(shè)計(jì)過程中如何體現(xiàn)，無法將“無形”理論和“有形”鐵道車輛聯(lián)系起來。

（四）教學(xué)方式和考核方式單一

課程為強(qiáng)理論性課程，以講述為主，教學(xué)形式單一；課程的考核包括30%平時(shí)成績和70%期末卷面成績，平時(shí)成績由考勤和紀(jì)律組成，考試以客觀題和概念題為主，考核形式單一，起不到激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行綜合性思考、綜合運(yùn)用知識(shí)的作用。

二、教學(xué)改革措施

針對存在的問題，在“卓越計(jì)劃”指導(dǎo)下，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)和考核方式等方面進(jìn)行了改革探索和研究。

（一）教學(xué)內(nèi)容整合優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容直接關(guān)系到學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，也是課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。因此，對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行了梳理與整合優(yōu)化。

1.課程內(nèi)容模塊化。從本科生實(shí)際水平出發(fā)，增減教學(xué)難度和內(nèi)容，梳理知識(shí)點(diǎn)順序，將教學(xué)內(nèi)容分為基本理論模塊、專業(yè)關(guān)聯(lián)模塊、理論拓展模塊、創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)模塊等幾大塊，模塊劃分細(xì)化到每一章節(jié)，緊扣畢業(yè)要求和教學(xué)目標(biāo)。

2.注重前后課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)。針對鐵道車輛結(jié)構(gòu)的發(fā)展從動(dòng)力學(xué)原理方面進(jìn)行重點(diǎn)講解，并將先導(dǎo)課程知識(shí)與本課程知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合，增加專業(yè)背景知識(shí)介紹，注重前后課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)和鞏固。

3.加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合。結(jié)合鐵道車輛的應(yīng)用和發(fā)展，以及運(yùn)用過程中的事故或故障，增加車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)知識(shí)的應(yīng)用部分講解，如動(dòng)力學(xué)在高速動(dòng)車組的高速化、重載貨車的重載化方面起的作用以及不同形式城市軌道交通車輛中的動(dòng)力學(xué)原理運(yùn)用。

（二）教學(xué)及考核方式多樣化

教學(xué)和考核方式直接影響到教學(xué)效果，根據(jù)優(yōu)化后的車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容，對教學(xué)方式進(jìn)行了改革。

1.豐富教學(xué)方式。利用視頻、動(dòng)畫資源以及我校VR資源讓教學(xué)方式多樣化，如利用高鐵紀(jì)錄片中關(guān)于動(dòng)車組蛇行運(yùn)動(dòng)的視頻資料以及滾動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)的視頻資料，結(jié)合蛇行運(yùn)動(dòng)的理論，讓學(xué)生更直觀地理解蛇行運(yùn)動(dòng)；并利用VR讓學(xué)生直觀了解車輛關(guān)鍵部件的組成和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。

2.增加現(xiàn)場及實(shí)踐教學(xué)。部分知識(shí)點(diǎn)安排到學(xué)校軌道創(chuàng)新基地對照車輛實(shí)物進(jìn)行講解既直接又直觀；針對實(shí)踐少的問題，利用該課程一周的課程設(shè)計(jì)，將動(dòng)力學(xué)建模章節(jié)直接安排在機(jī)房以動(dòng)力學(xué)軟件教學(xué)的方式進(jìn)行，指導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手建立鐵道車輛動(dòng)力學(xué)模型，觀察鐵道車輛的運(yùn)動(dòng)并計(jì)算車輛動(dòng)力學(xué)性能，以此將復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)理論講解用直觀的動(dòng)力學(xué)建模方式體現(xiàn)。

3.考核方式多樣化。將考核的重點(diǎn)放在學(xué)生對知識(shí)的理解、掌握和靈活運(yùn)用能力上。平時(shí)成績不再由考勤和課堂紀(jì)律組成，而由文獻(xiàn)閱讀匯報(bào)和針對某知識(shí)點(diǎn)的PPT匯報(bào)，動(dòng)力學(xué)建模以及解決復(fù)雜工程問題的大作業(yè)組成；期末考試也不再是簡單的填空和選擇題，而是綜合型、發(fā)散型的理解型題目，以達(dá)到對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)知識(shí)的綜合掌握和靈活運(yùn)用的目的。

三、結(jié)語

本文緊扣“卓越計(jì)劃”宗旨，對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程進(jìn)行整體規(guī)劃，整合完善了教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化了教學(xué)方式、改革了考核方式、增加了實(shí)踐教學(xué)，對學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及解決復(fù)雜工程問題能力的培養(yǎng)起到了重大促進(jìn)作用，對“卓越計(jì)劃”課程的建設(shè)以及教學(xué)水平的提高具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見[Z].中華人民共和國教育部，2011-1-8.

[2] 蔣益平.卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃下單片機(jī)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)改革探索[J].首都教育學(xué)報(bào)，2013（7）：73.

[3] 蔣益平.基于卓越計(jì)劃的《動(dòng)車組技術(shù)》課程教學(xué)改革[J].首都教育學(xué)報(bào)，2016（10）：38.

[4] 歐陽莉.“流體動(dòng)力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容及考核方法研究[J].大學(xué)教育，2015（6）：117.