新工科建設(shè)背景下車輛工程實驗教學(xué)示范中心未來發(fā)展路徑探析

羅勇

摘 要 重慶理工大學(xué)建設(shè)有車輛工程國家級實驗教學(xué)示范中心，經(jīng)過多年的發(fā)展與建設(shè)，中心初步建成覆蓋車輛設(shè)計、開發(fā)、制造、測試、服務(wù)等全生命周期的實踐教學(xué)體系，為我校車輛工程學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)提供了有力支撐。隨著近年來智能與新能源汽車的迅速發(fā)展以及新工科建設(shè)的深入推進(jìn)，車輛工程人才培養(yǎng)需求已經(jīng)發(fā)生了深刻變化，對車輛實驗教學(xué)示范中心的發(fā)展與建設(shè)提出了新的要求。本文對新形勢下車輛實驗教學(xué)示范中心所面臨的一些問題和挑戰(zhàn)進(jìn)行分析總結(jié)，并對新形勢下中心未來發(fā)展路徑進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞 車輛工程 國家實驗教學(xué)示范中心 教學(xué)改革 發(fā)展規(guī)劃

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.12.015

Abstract Chongqing University of Technology has built a national experimental teaching demonstration center of vehicle engineering. After years of development and construction， the center has initially built a practical teaching system covering the whole life cycle of vehicle design， development， manufacturing， testing and service， which provides strong support for the construction of vehicle engineering discipline and personnel training in our university. With the rapid development of intelligent and new energy vehicles and the in-depth promotion of new engineering construction in recent years， the demand of vehicle engineering personnel training has undergone profound changes， which puts forward new requirements for the development and construction of vehicle experimental teaching demonstration center. This paper analyzes and summarizes some problems and challenges faced by the vehicle experimental teaching demonstration center under the new situation， and analyzes the future development path of the center under the new situation.

Keywords vehicle engineering; national experimental teaching demonstration center; teaching reform; development planning

1 我校車輛工程實驗教學(xué)示范中心建設(shè)現(xiàn)狀

實驗教學(xué)示范中心對學(xué)科發(fā)展與人才培養(yǎng)具有重要意義，[1]經(jīng)過多年的發(fā)展與積累，重慶理工大學(xué)車輛實驗教學(xué)中心于2015年獲批為國家級實驗教學(xué)示范中心。中心根據(jù)“以行業(yè)需求為引領(lǐng)，以汽車全生命周期實驗體系為支撐，以項目為載體，行動為導(dǎo)向，以培養(yǎng)實際工程能力為目標(biāo)”的實驗教學(xué)理念，打造一個覆蓋汽車新產(chǎn)品開發(fā)全過程及其后市場技術(shù)服務(wù)的現(xiàn)代汽車技術(shù)一體化平臺。

經(jīng)過多方投入，中心近年來發(fā)展迅速，通過著力引進(jìn)體現(xiàn)汽車技術(shù)發(fā)展水平的先進(jìn)設(shè)備，建設(shè)完善了汽車構(gòu)造、汽車造型與設(shè)計、汽車性能分析與設(shè)計、汽車試驗、汽車后市場服務(wù)等教學(xué)平臺。在此基礎(chǔ)上開展教學(xué)體系、人才培養(yǎng)、團(tuán)隊建設(shè)、實驗室運(yùn)行機(jī)制等方面的革新，拓展社會服務(wù)功能，中心已初步建設(shè)成為現(xiàn)代汽車技術(shù)人才培養(yǎng)基地、教學(xué)研究基地、應(yīng)用研究基地和新技術(shù)培訓(xùn)基地。

2 新形勢下實驗教學(xué)示范中心所面臨的問題與挑戰(zhàn)分析

（1）教學(xué)設(shè)施先進(jìn)性不足，特別是涉及智能與新能源汽車方面的教學(xué)設(shè)備需要進(jìn)行補(bǔ)充。實驗室現(xiàn)有設(shè)備主要集中于傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，而在近年來發(fā)展迅速的新能源汽車領(lǐng)域基本處于空白狀態(tài)，亟須補(bǔ)充相關(guān)實驗設(shè)備。

（2）汽車電控系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域相關(guān)設(shè)備未形成完備體系。近年來，汽車電子在輔助駕駛、自動駕駛等方面取得了長足發(fā)展，且是未來重要的發(fā)展趨勢，汽車企業(yè)對汽車電子相關(guān)人才需求迫切。建立技術(shù)先進(jìn)、體系完善的汽車電子實驗教學(xué)平臺對提高我校車輛專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量意義重大。

（3）大型測試設(shè)備較少，仍需加大投入。車輛工程實驗教學(xué)示范中心現(xiàn)有設(shè)備主要立足于滿足汽車構(gòu)造課程的教學(xué)需求，在汽車試驗學(xué)實踐教學(xué)方面設(shè)備缺乏。雖然有AVL、底盤測功機(jī)等大型設(shè)備，但總體來說試驗設(shè)備較少，未能形成完整體系，仍需加大投入力度。

（4）設(shè)備臺套數(shù)不足，需要加強(qiáng)虛擬教學(xué)環(huán)境與設(shè)施建設(shè)。車輛虛擬仿真實驗主要適用與空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)安全、車輛動力學(xué)仿真模擬等過程復(fù)雜，成本較高的試驗，在這些方面，車輛學(xué)院都具有高水平的教師隊伍和發(fā)展基礎(chǔ)，具備發(fā)展虛擬教學(xué)的良好條件。學(xué)院在車輛空氣動力學(xué)仿真與模擬、車輛結(jié)構(gòu)及安全仿真與模擬、車輛動力學(xué)仿真與模擬、車輛試驗技術(shù)等方面都有以教授為核心的團(tuán)隊，可以開發(fā)出既符合工程實際又滿足教學(xué)需求的虛擬仿真實驗。

（5）新工科建設(shè)注重學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，需加強(qiáng)車輛工程學(xué)生創(chuàng)新實踐基地建設(shè)。車輛工程實驗教學(xué)中心在學(xué)生創(chuàng)新實踐能力方面已經(jīng)具有了一定的基礎(chǔ)，取得了一定的成績，近年來在智能車大賽、汽車設(shè)計大賽等各類競賽中均取得了一定的成績，但是并沒有形成規(guī)模，學(xué)生受益面太小。創(chuàng)新實踐活動沒有固定的場地和設(shè)備，激勵措施缺乏，教師積極性不高，沒有形成一定的規(guī)模，對學(xué)生帶動作用小，急需建設(shè)車輛工程學(xué)生創(chuàng)新實踐基地，以提升創(chuàng)新實踐教學(xué)水平。

（6）為適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)，需要對現(xiàn)有實驗教學(xué)體系、運(yùn)行于管理機(jī)制進(jìn)行改革與建設(shè)。中心現(xiàn)在的教學(xué)方式仍然是由專職實驗老師負(fù)責(zé)實驗教學(xué)，理論課老師參與實踐教學(xué)少。除引進(jìn)專業(yè)實驗教學(xué)人員，擴(kuò)充實驗室編制以外，通過實踐教學(xué)體系改革，打破專業(yè)教師和實驗教師的限制，使專業(yè)教師更多參與到實踐教學(xué)中，是重要的改革方向。

3 新形勢下車輛實驗教學(xué)示范中心未來發(fā)展路徑探析

（1）加強(qiáng)和完善實驗室硬件條件建設(shè)。針對智能與新能源汽車、汽車電控系統(tǒng)開發(fā)等實驗教學(xué)條件的不足，著眼于教學(xué)需求，在實驗室設(shè)備投入方面需要開展的工作包括：

①建立和完善新能源汽車實驗教學(xué)能力。針對當(dāng)前汽車構(gòu)造模塊中缺乏新能源汽車相關(guān)教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀，著力建設(shè)新能源汽車實驗教學(xué)板塊。引進(jìn)包括電機(jī)、電池、電控等新能源汽車關(guān)鍵零部件的相關(guān)教學(xué)設(shè)備，并采購能夠演示新能源汽車整車構(gòu)造與工作過程的系統(tǒng)，包括混合動力汽車系統(tǒng)、純電動汽車系統(tǒng)等教學(xué)設(shè)備，滿足新能源汽車相關(guān)教學(xué)需要。通過幾年時間的努力，爭取初步建立新能源汽車實踐教學(xué)能力。

②建立和完善智能汽車和汽車電子實驗教學(xué)能力。當(dāng)前汽車電子教學(xué)設(shè)備少，且大多較為陳舊，未形成完善的體系。汽車電子是汽車技術(shù)最活躍的領(lǐng)域之一，在教學(xué)中應(yīng)該大力重視。中心擬建立先進(jìn)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、各類自動變速器控制系統(tǒng)、先進(jìn)底盤控制系統(tǒng)、汽車輔助駕駛技術(shù)、汽車自動駕駛技術(shù)、汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等汽車電子領(lǐng)域教學(xué)能力，形成體系較為完善技術(shù)先進(jìn)的汽車電子實驗教學(xué)平臺。

③完善汽車試驗學(xué)設(shè)備，使其形成完善的體系。目前在汽車試驗方面擁有AVL、底盤測功機(jī)、道路模擬試驗機(jī)等大型設(shè)備，具有一定的基礎(chǔ)條件。要在此基礎(chǔ)上引進(jìn)發(fā)動機(jī)、變速器、底盤、電子設(shè)備、整車、零部件等其它試驗設(shè)備，形成較為完善的汽車試驗學(xué)實踐教學(xué)支撐環(huán)境。

④補(bǔ)充部分利用率較高設(shè)備的臺套數(shù)，適當(dāng)提高先進(jìn)性。現(xiàn)有設(shè)備多數(shù)較為老舊，不能體現(xiàn)汽車技術(shù)發(fā)展水平，也影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在這些消耗較大的教學(xué)設(shè)備方面應(yīng)采購較為新型的產(chǎn)品，適當(dāng)補(bǔ)充臺套數(shù)，保證教學(xué)有效運(yùn)行并提高教學(xué)效果。

（2）大力推進(jìn)虛擬實驗室建設(shè)。根據(jù)本科人才培養(yǎng)需要，堅持“虛實結(jié)合，能實不虛”的原則，針對本科實驗教學(xué)中成本高、危險性大的實驗項目展開虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)。

（3）實驗教學(xué)體系改革與建設(shè)。以汽車實際開發(fā)流程為主線改革課程體系。以汽車實際開發(fā)流程為主線搭建公共基礎(chǔ)平臺、學(xué)科平臺和專業(yè)平臺，推行以項目和任務(wù)為驅(qū)動的先進(jìn)教學(xué)模式。

在教學(xué)內(nèi)容的改革充實方面，充分利用學(xué)院科研能力強(qiáng)、與企業(yè)合作廣泛的優(yōu)勢，通過合理組織，將科研項目和成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，建立以實際項目為基礎(chǔ)的教學(xué)案例庫。教學(xué)案例庫內(nèi)容覆蓋車輛工程設(shè)計、性能開發(fā)、測試、售后服務(wù)等各個方面。通過將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)案例和實驗教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能夠接觸實際科研項目，提高工程應(yīng)用能力，滿足行業(yè)企業(yè)人才培養(yǎng)需求。

依托中心先進(jìn)的設(shè)備條件，將理論講授場地與實驗教學(xué)場地整合，實行理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互融合的教學(xué)模式。以學(xué)科競賽激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新活力，實驗教學(xué)示范中心對學(xué)科競賽能提供有力支撐，[2]應(yīng)該提供各種條件鼓勵學(xué)生參與各類學(xué)科競賽，形成濃厚的學(xué)習(xí)創(chuàng)新氛圍。

（4）加強(qiáng)實驗室信息化及管理與運(yùn)行機(jī)制建設(shè)。實驗室信息化建設(shè)對提高實驗室運(yùn)行效率具有重要意義，應(yīng)該切實加強(qiáng)相關(guān)投入。[3]充分調(diào)研實驗室管理和教學(xué)流程，對流程的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)，通過總結(jié)分析得出效率高的實驗室運(yùn)行和管理規(guī)范。根據(jù)實驗室運(yùn)行流程的梳理結(jié)果，開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和信息化平臺，實現(xiàn)實驗室運(yùn)行和管理的信息化和數(shù)字化，提高設(shè)備利用率和實驗室服務(wù)范圍，充分發(fā)揮實驗設(shè)備設(shè)施的價值。制定規(guī)范的管理流程和規(guī)范，讓設(shè)備和耗材采購、維護(hù)、教學(xué)運(yùn)行、信息管理等方面都實現(xiàn)規(guī)范化，提升實驗室運(yùn)行和管理效率。在實驗室管理方面充分發(fā)揮學(xué)生積極性和主動性，吸收部分優(yōu)秀學(xué)生參與部分實驗室運(yùn)行和管理工作，增加學(xué)生主人翁意識。建立實驗室開放運(yùn)行制度，在可能的情況下盡量保持實驗室開放，充分利用實驗室場地和設(shè)備資源對學(xué)生課外科技活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新性實驗等提供支撐。

4 總結(jié)

隨著新能源與智能汽車的迅速發(fā)展以及新工科建設(shè)的深入推進(jìn)，車輛工程實驗教學(xué)示范中心在硬件設(shè)施、人才培養(yǎng)方案體系等方面都面臨著一系列挑戰(zhàn)，需要進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)車輛工程人才培養(yǎng)最新要求。本文通過梳理新形勢下車輛實驗教學(xué)示范中心面臨的問題和挑戰(zhàn)，對未來發(fā)展路徑和發(fā)展方向進(jìn)行分析探討，對中心未來建設(shè)與發(fā)展起到一定參考借鑒作用。相關(guān)經(jīng)驗和思考也可供相關(guān)單位和院校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)參考。

重慶市高等教育教學(xué)改革研究項目資助，“‘新工科建設(shè)背景下面向核心工程應(yīng)用能力的車輛工程實驗教學(xué)體系改革與實踐”，項目編號171021;重慶理工大學(xué)重大教學(xué)改革培育項目資助，“‘新工科背景下面向核心工程應(yīng)用能力的新能源與智能汽車教改班實驗教學(xué)體系建設(shè)”，項目編號2017ZDJG09;重慶理工大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究項目資助，“以核心工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的車輛工程專業(yè)學(xué)位研究生實踐教學(xué)體系建設(shè)與評價指標(biāo)研究”，項目編號yjg2016206;重慶理工大學(xué)專業(yè)核心課程建設(shè)項目資助

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