“城市軌道車輛故障診斷技術(shù)”課程建設(shè)探究

隨著近年來(lái)城市軌道交通車輛維保行業(yè)智能化、信息化的蓬勃發(fā)展，車輛維保行業(yè)對(duì)于同時(shí)掌握車輛結(jié)構(gòu)原理、先進(jìn)故障診斷技術(shù)、并且具有較好實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人才需求也越來(lái)越大。在教學(xué)過(guò)程中，緊跟行業(yè)發(fā)展，及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改革教學(xué)手段，才能不斷培養(yǎng)出適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的工程型人才[1][2]。本文對(duì)信息化維保背景下的“城市軌道車輛故障診斷技術(shù)”課程教學(xué)改革進(jìn)行了探究。

一、“城市軌道車輛故障診斷技術(shù)”在課程體系中的定位

上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院是上海工程技術(shù)大學(xué)與上海申通地鐵集團(tuán)有限公司合作成立的全國(guó)第一所專門培養(yǎng)軌道交通專業(yè)人才的學(xué)院。學(xué)院的辦學(xué)定位是充分發(fā)揮高校優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，以交通運(yùn)輸學(xué)科群為平臺(tái)，以上海申通地鐵集團(tuán)公司為依托，建立校企產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，創(chuàng)建“理論＋技術(shù)實(shí)踐＋新技術(shù)在本專業(yè)的應(yīng)用”的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)一批具有較強(qiáng)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力的城市軌道交通高級(jí)工程應(yīng)用型人才。

“城市軌道車輛故障診斷技術(shù)”課程定位為專業(yè)選修課，是城市軌道交通學(xué)院車輛工程專業(yè)的重要專業(yè)課程之一。課程內(nèi)容包含車輛故障診斷技術(shù)發(fā)展前沿以及地鐵車輛維保企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性。課程內(nèi)容與車輛工程專業(yè)學(xué)生未來(lái)現(xiàn)場(chǎng)工作內(nèi)容相關(guān)度較大，在學(xué)生學(xué)完“城市軌道交通車輛結(jié)構(gòu)與原理”“檢測(cè)與傳感”等課程后講授[3]。

二、課程建設(shè)方案

1.課程目標(biāo)優(yōu)化。以培養(yǎng)地鐵車輛維保行業(yè)工程應(yīng)用型人才為目標(biāo)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)先進(jìn)故障診斷技術(shù)、車輛智能化、信息化維保技術(shù)的理解。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生需具備：結(jié)合車輛結(jié)構(gòu)原理、車輛電氣、車輛檢測(cè)與傳感等前期課程學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，判斷車輛常見(jiàn)故障并能夠分析故障產(chǎn)生的原因的能力；根據(jù)常用的故障診斷技術(shù)，結(jié)合車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行環(huán)境，選取合適的車輛故障診斷技術(shù)的能力；結(jié)合車輛維保行業(yè)信息化、智能化發(fā)展的背景，設(shè)計(jì)智能化故障診斷方案并編寫故障診斷方案書(shū)的能力。

根據(jù)上述專業(yè)指標(biāo)，設(shè)置本課程的五個(gè)教學(xué)目標(biāo)：一是熟悉城市軌道車輛關(guān)鍵零部件的常見(jiàn)故障現(xiàn)象，了解故障產(chǎn)生的機(jī)理；二是熟悉常用的故障診斷技術(shù)，掌握磁粉檢測(cè)、振動(dòng)故障診斷技術(shù)、故障樹(shù)分析等技術(shù)的原理；三是掌握選取故障診斷技術(shù)的原則及診斷方案數(shù)撰寫方法；四是掌握車輛故障修和狀態(tài)修的區(qū)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(shù)；五是了解大數(shù)據(jù)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(nèi)容優(yōu)化?，F(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容主要包括三個(gè)部分：一是故障診斷的基礎(chǔ)知識(shí)，包括故障診斷的定義、目的，以及故障診斷的基本過(guò)程等。二是常用的故障診斷技術(shù)，包括磁粉檢測(cè)等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、基于振動(dòng)信號(hào)的故障診斷技術(shù)、故障樹(shù)分析等。三是軌道車輛常見(jiàn)故障及診斷，包括構(gòu)架、軸向軸承、齒輪、受電弓、車門等零部件的故障現(xiàn)象及常用的故障診斷方法。這些內(nèi)容來(lái)自于工程案例，與實(shí)際聯(lián)系緊密，但未能反映近年來(lái)軌道車輛維保技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生工作后面對(duì)新技術(shù)接受速度較慢。

根據(jù)軌道車輛維保技術(shù)的發(fā)展方向，在教學(xué)改革中，擬通過(guò)理論教學(xué)改革和實(shí)踐教學(xué)改革兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。理論教學(xué)方面加入信息化維保技術(shù)和智能化維保專家系統(tǒng)的概念，充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)案例，講解大數(shù)據(jù)背景下的車輛維保意義及實(shí)施方法，以及現(xiàn)有的車輛狀態(tài)評(píng)價(jià)、車輛狀態(tài)修和經(jīng)濟(jì)修先進(jìn)的理念和方法，拓寬學(xué)生視野。為保證在常規(guī)課時(shí)完成任務(wù)，將智能化和信息化故障診斷技術(shù)融入每個(gè)故障診斷專題，以強(qiáng)化學(xué)生理解。實(shí)踐教學(xué)方面擬利用學(xué)校虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)中心，建設(shè)新的課內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)維保有真實(shí)的體驗(yàn)和感受。

3.課程教學(xué)手段及評(píng)價(jià)體系優(yōu)化。由于本課程與城軌車輛維保現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)接度比較高，教學(xué)過(guò)程中的大部分案例都來(lái)自于維保企業(yè)，在培養(yǎng)過(guò)程中需側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力素質(zhì)。圍繞課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，以工程實(shí)際案例為導(dǎo)向設(shè)計(jì)案例課題。并在教學(xué)過(guò)程中增加課堂分組討論的比例，以系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生解決問(wèn)題的能力。以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，以智能化和信息化維保為背景，鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性想法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所提方案的可行性進(jìn)行分析。評(píng)價(jià)過(guò)程不以簡(jiǎn)單的方案對(duì)錯(cuò)進(jìn)行評(píng)分，而以方案的創(chuàng)新性和可行性評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)。鼓勵(lì)各組之間互相評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的內(nèi)容同時(shí)計(jì)入課堂討論課成績(jī)。另外，以課下作業(yè)的形式，要求每個(gè)學(xué)生任意選擇車輛零部件作為診斷對(duì)象，制定診斷方案。課堂討論成績(jī)和課下作業(yè)成績(jī)將作為本門課程平時(shí)成績(jī)的重要參考依據(jù)[4]。

4.校外企業(yè)導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)。加強(qiáng)課程師資力量，建立職稱、學(xué)歷、年齡結(jié)構(gòu)合理的教師梯隊(duì)。授課導(dǎo)師專業(yè)應(yīng)覆蓋車輛工程、信號(hào)處理等，同時(shí)還應(yīng)包括工程經(jīng)驗(yàn)豐富的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員。

授課導(dǎo)師應(yīng)注重自身能力的提高。一是理論方面的學(xué)習(xí)。通過(guò)不斷學(xué)習(xí)故障診斷新理論、新技術(shù)，將科研工作融入課程教學(xué)，擴(kuò)大學(xué)生的視野，并通過(guò)新技術(shù)吸引學(xué)生對(duì)故障診斷技術(shù)的興趣與熱情。二是工程實(shí)踐能力的提升。授課教師定期到地鐵車輛維保部門進(jìn)行掛職鍛煉，增加工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。緊跟地鐵車輛維保技術(shù)動(dòng)態(tài)，及時(shí)熟悉和掌握地鐵車輛維保采用的新技術(shù)、新方法和新工藝。根據(jù)行業(yè)的發(fā)展不斷更新教學(xué)案例庫(kù)，確保學(xué)生緊跟行業(yè)發(fā)展前沿。

綜上所述，本文介紹了在地鐵維保行業(yè)智能化、信息化發(fā)展的背景下，“城市軌道交通車輛故障診斷技術(shù)”課程教學(xué)面臨的問(wèn)題，并探討了課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)手段等內(nèi)容的優(yōu)化和改革方法。