產(chǎn)教融合模式下的“動(dòng)車組構(gòu)造與原理”課程建設(shè)改革探索

楊能普 王燕 朱敏 劉建華

◆摘? 要：立足我校產(chǎn)教融合、聯(lián)合辦學(xué)開設(shè)新專業(yè)的背景，針對我校新開設(shè)課程《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》的建設(shè)，探索既契合我校新開設(shè)“交通設(shè)備與控制工程”專業(yè)發(fā)展模式、又符合“打破傳統(tǒng)知識灌輸、注重學(xué)生能力培養(yǎng)”理念的課程建設(shè)策略，圍繞“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”四維交互對“動(dòng)車組構(gòu)造與原理”課程展開深度改革探索，以求推動(dòng)培育學(xué)生初步具備動(dòng)車組車輛研究制造、運(yùn)營維護(hù)等專業(yè)能力。

◆Abstract：Based on the background of setting up a new major “Traffic Equipment and Control Engineering” under the mode of industry-education integration and school-enterprise cooperation， some strategies for course construction of majors main course “EMU Structure and Principle” will be explored. The reform and exploration will be in line with the course-constructing mode of the new major， and in line with the notion of “breaking traditional knowledge inculcating and paying attention to students ability cultivation”. The process of reform will be revolve around the four-dimensional integrated model of “production， education， research and innovation”， so as to enable students to acquire the primary professional abilities of research， manufacture， operation and maintenance of EMU vehicles.

◆關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合;課程建設(shè);能力培養(yǎng)

聚焦國家交通強(qiáng)國、制造強(qiáng)國重大戰(zhàn)略需求，立足株洲軌道交通裝備制造領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，我校與中車株洲所、株洲國家高新區(qū)聯(lián)合辦學(xué)組建交通工程學(xué)院，并于2018年獲批開設(shè)交通設(shè)備與控制工程本科專業(yè)。在此背景下，如何有效依托地方產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢，整合校內(nèi)外優(yōu)勢資源，打造該專業(yè)核心課程《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》成為“一流課程”，是目前推動(dòng)我校交通設(shè)備與控制工程專業(yè)建設(shè)的重要任務(wù)。

一、課程現(xiàn)狀

《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》是我校新開設(shè)本科專業(yè)的新課程，目前尚未授課;為了更好地建設(shè)好這門本科課程，我們深入國內(nèi)其他高校進(jìn)行廣泛調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前我國相關(guān)高校開設(shè)《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》本科課程，主要存在著下面的問題：

1.課程定位設(shè)置不合理。《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》是一門專業(yè)核心課程，涉及動(dòng)車組的構(gòu)造和設(shè)備作用原理兩個(gè)層面。但在這門課程的開設(shè)上，大多數(shù)高校僅停留在認(rèn)知?jiǎng)榆嚱M車輛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、初步了解部件功能及檢修技術(shù)上，即“動(dòng)車組構(gòu)造”層面。國內(nèi)地方高校及高職院校以訂單式人才培養(yǎng)、學(xué)徒制視域的專業(yè)動(dòng)態(tài)課程培養(yǎng)為主，過重地強(qiáng)調(diào)動(dòng)車組結(jié)構(gòu)構(gòu)造與檢修技術(shù)，這種培養(yǎng)方式，因未針對“設(shè)備作用原理”層面進(jìn)行深入探討，對于培養(yǎng)交通裝備技工類人才具有重要意義，但距離培育動(dòng)車組車輛結(jié)構(gòu)方面的卓越工程師尚存在差距。而能兼顧“構(gòu)造”、“原理”兩個(gè)層面教學(xué)的高校，目前主要有中南大學(xué)、北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)等高校。這些高校依托其交通特色，“由面及點(diǎn)”打造車輛工程、交通運(yùn)輸?shù)葘I(yè)的課程體系，值得我校學(xué)習(xí)與借鑒。但是目前我校尚未具備如此深厚的交通專業(yè)底蘊(yùn)，且交通設(shè)備與控制工程尚屬新開設(shè)的本科專業(yè)，如何在此背景下取得突破，找準(zhǔn)《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程建設(shè)的定位，值得深入思考和探索。

2.產(chǎn)教結(jié)合不深入。目前國內(nèi)部分地方高校及高職院校雖開設(shè)了《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程，也強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合推動(dòng)課程建設(shè)，但是因地方缺乏軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)集群的土壤，或因?qū)W校與相關(guān)企業(yè)聯(lián)系不緊密、任課教師不積極主動(dòng)推動(dòng)產(chǎn)教融合等多方面原因，致使《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的教學(xué)，仍是以“老師教、學(xué)生學(xué)”這種傳統(tǒng)教學(xué)方法為主，教學(xué)手段也局限于多媒體課件展示，不能很好地激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。填鴨式的教學(xué)也使得學(xué)生學(xué)習(xí)該課程，逐漸流于認(rèn)知?jiǎng)榆嚱M車輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而忽視了設(shè)備作用原理的探索。

3.能力培養(yǎng)較缺乏。因?qū)ⅰ秳?dòng)車組構(gòu)造與原理》課程定位于認(rèn)知?jiǎng)榆嚱M車輛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及學(xué)習(xí)檢修技術(shù)上，部分高校開設(shè)該課程在教、學(xué)過程中就忽視了裝備作用原理探索能力、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。僅有的一些課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，也成為演示性的實(shí)驗(yàn)或流于參觀了解的形式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不被重視;導(dǎo)致學(xué)生解決動(dòng)車組裝備復(fù)雜工程實(shí)際問題的能力較為缺乏。

二、建設(shè)思路

針對調(diào)研過程發(fā)現(xiàn)的上述問題，結(jié)合我校交通專業(yè)底蘊(yùn)尚不足、但立足于聯(lián)合辦學(xué)的背景，我們對我校新開設(shè)《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的建設(shè)，就課程定位、產(chǎn)教融合、能力培養(yǎng)等多個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的思考和改革實(shí)踐。

1.課程定位：“以點(diǎn)促面”推動(dòng)專業(yè)發(fā)展。基于交通專業(yè)底蘊(yùn)尚顯不足的特點(diǎn)，我校目前不能像中南大學(xué)等高校打造出車輛工程課程體系;但我校仍以培育滿足新時(shí)代要求的具有創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、適應(yīng)國際化發(fā)展的高素質(zhì)復(fù)合型人才為目標(biāo)，為此引入大量的科研、教學(xué)設(shè)備（如動(dòng)車組運(yùn)行綜合實(shí)驗(yàn)臺、高速動(dòng)車組車輛運(yùn)行虛擬仿真平臺、練功型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架模型、氣動(dòng)型密接式車鉤模型、牽引與控制實(shí)驗(yàn)臺、dSpace系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)平臺等），并有效依托中車株洲所、中車株機(jī)公司、時(shí)代電氣、株洲國創(chuàng)等企業(yè)的設(shè)備、人員、資源，共同推動(dòng)《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的建設(shè)，產(chǎn)教融合調(diào)動(dòng)校內(nèi)外優(yōu)勢資源，致力于打造一門軌道交通領(lǐng)域特色的“一流課程”，并以此為基點(diǎn)，“以點(diǎn)促面”推動(dòng)我?！敖煌ㄔO(shè)備與控制工程”專業(yè)的發(fā)展。

2.產(chǎn)教融合：“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”四維交互推動(dòng)課程深度改革。課程教學(xué)環(huán)節(jié)，我校緊密依托株洲軌道交通產(chǎn)業(yè)集群，始終貫穿“將專業(yè)建立在產(chǎn)業(yè)鏈、將課程融進(jìn)產(chǎn)業(yè)需求”的理念，以產(chǎn)助學(xué)、以產(chǎn)助研、以產(chǎn)助創(chuàng)，依托地方產(chǎn)業(yè)，校企合作共同推動(dòng)《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的建設(shè)，為社會(huì)培養(yǎng)出高素質(zhì)、重實(shí)踐能力的行業(yè)人才。這些卓越工程師人才良性“反哺”企業(yè)，助力軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新化升級，實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的雙贏;同時(shí)在實(shí)際工作過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，助力《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的建設(shè)。此外，在課程教學(xué)環(huán)節(jié)，始終堅(jiān)持教學(xué)、科研、產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新競賽相互打通，以研究促進(jìn)教學(xué)、在教學(xué)中鞏固科研，在教學(xué)中對接產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)需求中凝練科創(chuàng)課題提升學(xué)生創(chuàng)新能力，“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”四維交互共同推動(dòng)卓越工程師的培育和《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的建設(shè)。在教學(xué)方法和手段上，打破傳統(tǒng)的知識灌輸模式，寓教于學(xué)、寓學(xué)于創(chuàng)、寓創(chuàng)于研，通過模型學(xué)習(xí)、動(dòng)力學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多種互動(dòng)性學(xué)習(xí)，從實(shí)際實(shí)踐中掌握好動(dòng)車組結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其作用原理。

3.能力培養(yǎng)：“知學(xué)用踐修”全線打通培育解決復(fù)雜工程實(shí)際問題的能力。我?！秳?dòng)車組構(gòu)造與原理》課程的建設(shè)，始終堅(jiān)持“從理念到實(shí)踐”全周期貫穿“以學(xué)生為中心，以能力為導(dǎo)向”的原則，注重培育學(xué)生解決動(dòng)車組裝備復(fù)雜工程實(shí)際問題的能力。教學(xué)環(huán)節(jié)中，首先依托軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢，組織學(xué)生深入企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)，對動(dòng)車組構(gòu)造產(chǎn)生初步認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)車組裝備及作用原理的興趣;然后依托課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室教學(xué)深入學(xué)習(xí)動(dòng)車組構(gòu)造以及動(dòng)車組裝備的作用原理;其次利用實(shí)驗(yàn)室配備的高速動(dòng)車組運(yùn)行綜合試驗(yàn)臺，實(shí)時(shí)展現(xiàn)動(dòng)車組運(yùn)行過程關(guān)鍵部件作用過程，同時(shí)依托SIMPACK動(dòng)力學(xué)分析軟件、ABAQUS有限元分析軟件，由學(xué)生自主搭建動(dòng)車組車輛動(dòng)力學(xué)模型或動(dòng)車組關(guān)鍵結(jié)構(gòu)有限元模型，“由實(shí)轉(zhuǎn)虛”從研究實(shí)踐中深化對動(dòng)車組構(gòu)造及原理的理解;再次依托實(shí)驗(yàn)室配備的練功型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架模型等，實(shí)踐性學(xué)習(xí)動(dòng)車組構(gòu)造及動(dòng)車組裝備的作用原理;然后依托實(shí)驗(yàn)室的高速動(dòng)車組檢修工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展動(dòng)車組檢修工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn);最后依托軌道交通裝備制造產(chǎn)學(xué)研基地，再次深入企業(yè)綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)，“由虛轉(zhuǎn)實(shí)”進(jìn)一步培育其工程實(shí)踐能力。按照上述教學(xué)環(huán)節(jié)，我?！秳?dòng)車組構(gòu)造與原理》課程教學(xué)將結(jié)合認(rèn)知實(shí)習(xí)、綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)，“知學(xué)用踐修”一體化貫穿至學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)車組構(gòu)造及動(dòng)車組裝備的作用原理中，培育學(xué)生具備解決動(dòng)車組裝備復(fù)雜工程實(shí)際問題的能力。

三、總結(jié)

課程建設(shè)要有前瞻引領(lǐng)性，同時(shí)也要遵照實(shí)際進(jìn)行改革。根據(jù)我校開設(shè)交通設(shè)備與控制工程本科專業(yè)的實(shí)際條件，我們在課程定位、產(chǎn)教融合、能力培養(yǎng)等多個(gè)方面提出了契合我校新開設(shè)“交通設(shè)備與控制工程”專業(yè)發(fā)展模式、又符合“打破傳統(tǒng)知識灌輸、注重學(xué)生能力培養(yǎng)”理念的課程建設(shè)策略，建設(shè)思路得到了校內(nèi)外專家的一致認(rèn)可。但是《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》的課程改革也應(yīng)當(dāng)是一個(gè)持續(xù)完善的過程;在此過程中，我們還應(yīng)積極探索如何構(gòu)建課程教學(xué)改革效果評估體系，跟蹤評判老師、學(xué)生“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”、“知學(xué)用踐修”各環(huán)節(jié)的教、學(xué)質(zhì)量，并通過教學(xué)改革質(zhì)量反饋，積極調(diào)整實(shí)施方法，使學(xué)生真正具備解決動(dòng)車組裝備復(fù)雜工程實(shí)際問題的能力，達(dá)成培育動(dòng)車組車輛結(jié)構(gòu)方面卓越工程師的目標(biāo)。同時(shí)不斷積極總結(jié)，研究出一套符合我校實(shí)際情況且行之有效的《動(dòng)車組構(gòu)造與原理》課程建設(shè)之路。

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作者簡介

楊能普（1988-），男，湖南邵東人，博士，講師，研究方向?yàn)榻煌ㄔO(shè)備結(jié)構(gòu)分析與控制、高等教育管理。

王燕（1989-），女，四川隆昌人，博士，講師，研究方向?yàn)檐囕v結(jié)構(gòu)分析與控制。

朱敏（1981-），女，山東濱州人，博士，講師，研究方向?yàn)楦怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計(jì)研究、高等教育管理。

劉建華（1981-），男，河南商水人，博士，副教授，研究方向?yàn)榻煌ㄔO(shè)備檢測與控制。

基金項(xiàng)目：湖南工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（湖工大教字[2020]5號-2020A06）