“城市軌道車輛故障診斷技術”課程建設探究

隨著近年來城市軌道交通車輛維保行業智能化、信息化的蓬勃發展，車輛維保行業對于同時掌握車輛結構原理、先進故障診斷技術、并且具有較好實踐經驗的人才需求也越來越大。在教學過程中，緊跟行業發展，及時轉變教學觀念，改革教學手段，才能不斷培養出適應行業發展的工程型人才[1][2]。本文對信息化維保背景下的“城市軌道車輛故障診斷技術”課程教學改革進行了探究。

一、“城市軌道車輛故障診斷技術”在課程體系中的定位

上海工程技術大學城市軌道交通學院是上海工程技術大學與上海申通地鐵集團有限公司合作成立的全國第一所專門培養軌道交通專業人才的學院。學院的辦學定位是充分發揮高校優勢，主動服務產業經濟，以交通運輸學科群為平臺，以上海申通地鐵集團公司為依托，建立校企產學研戰略合作聯盟，創建“理論＋技術實踐＋新技術在本專業的應用”的人才培養模式，培養一批具有較強分析問題與解決問題能力的城市軌道交通高級工程應用型人才。

“城市軌道車輛故障診斷技術”課程定位為專業選修課，是城市軌道交通學院車輛工程專業的重要專業課程之一。課程內容包含車輛故障診斷技術發展前沿以及地鐵車輛維保企業的生產實際，具有較強的理論性、實踐性和應用性。課程內容與車輛工程專業學生未來現場工作內容相關度較大，在學生學完“城市軌道交通車輛結構與原理”“檢測與傳感”等課程后講授[3]。

二、課程建設方案

1.課程目標優化。以培養地鐵車輛維保行業工程應用型人才為目標，加強學生對先進故障診斷技術、車輛智能化、信息化維保技術的理解。通過本課程的學習，學生需具備：結合車輛結構原理、車輛電氣、車輛檢測與傳感等前期課程學習的專業知識，判斷車輛常見故障并能夠分析故障產生的原因的能力；根據常用的故障診斷技術，結合車輛的實際運行狀態與運行環境，選取合適的車輛故障診斷技術的能力；結合車輛維保行業信息化、智能化發展的背景，設計智能化故障診斷方案并編寫故障診斷方案書的能力。

根據上述專業指標，設置本課程的五個教學目標：一是熟悉城市軌道車輛關鍵零部件的常見故障現象，了解故障產生的機理；二是熟悉常用的故障診斷技術，掌握磁粉檢測、振動故障診斷技術、故障樹分析等技術的原理；三是掌握選取故障診斷技術的原則及診斷方案數撰寫方法；四是掌握車輛故障修和狀態修的區別，了解軌道車輛在線智能診斷的意義，熟悉常用的智能診斷技術；五是了解大數據背景下的車輛信息化維保的意義，熟悉常用的信息化維保手段。

2.課程內容優化。現有教學內容主要包括三個部分：一是故障診斷的基礎知識，包括故障診斷的定義、目的，以及故障診斷的基本過程等。二是常用的故障診斷技術，包括磁粉檢測等無損檢測技術、基于振動信號的故障診斷技術、故障樹分析等。三是軌道車輛常見故障及診斷，包括構架、軸向軸承、齒輪、受電弓、車門等零部件的故障現象及常用的故障診斷方法。這些內容來自于工程案例，與實際聯系緊密，但未能反映近年來軌道車輛維保技術發展的趨勢，會導致學生工作后面對新技術接受速度較慢。

根據軌道車輛維保技術的發展方向，在教學改革中，擬通過理論教學改革和實踐教學改革兩個方面進行優化。理論教學方面加入信息化維保技術和智能化維保專家系統的概念，充分結合現場案例，講解大數據背景下的車輛維保意義及實施方法，以及現有的車輛狀態評價、車輛狀態修和經濟修先進的理念和方法，拓寬學生視野。為保證在常規課時完成任務，將智能化和信息化故障診斷技術融入每個故障診斷專題，以強化學生理解。實踐教學方面擬利用學校虛擬現實實驗技術中心，建設新的課內試驗項目，使學生能夠對現場維保有真實的體驗和感受。

3.課程教學手段及評價體系優化。由于本課程與城軌車輛維保現場的對接度比較高，教學過程中的大部分案例都來自于維保企業，在培養過程中需側重培養學生的綜合能力素質。圍繞課程學習目標，以工程實際案例為導向設計案例課題。并在教學過程中增加課堂分組討論的比例，以系統地訓練學生解決問題的能力。以創新能力培養為核心，以智能化和信息化維保為背景，鼓勵學生提出創新性想法，引導學生對所提方案的可行性進行分析。評價過程不以簡單的方案對錯進行評分，而以方案的創新性和可行性評價綜合評價。鼓勵各組之間互相評價，評價的內容同時計入課堂討論課成績。另外，以課下作業的形式，要求每個學生任意選擇車輛零部件作為診斷對象，制定診斷方案。課堂討論成績和課下作業成績將作為本門課程平時成績的重要參考依據[4]。

4.校外企業導師隊伍建設。加強課程師資力量，建立職稱、學歷、年齡結構合理的教師梯隊。授課導師專業應覆蓋車輛工程、信號處理等，同時還應包括工程經驗豐富的現場技術人員。

授課導師應注重自身能力的提高。一是理論方面的學習。通過不斷學習故障診斷新理論、新技術，將科研工作融入課程教學，擴大學生的視野，并通過新技術吸引學生對故障診斷技術的興趣與熱情。二是工程實踐能力的提升。授課教師定期到地鐵車輛維保部門進行掛職鍛煉，增加工程實踐經驗。緊跟地鐵車輛維保技術動態，及時熟悉和掌握地鐵車輛維保采用的新技術、新方法和新工藝。根據行業的發展不斷更新教學案例庫，確保學生緊跟行業發展前沿。

綜上所述，本文介紹了在地鐵維保行業智能化、信息化發展的背景下，“城市軌道交通車輛故障診斷技術”課程教學面臨的問題，并探討了課程目標、課程內容、教學手段等內容的優化和改革方法。