軌道車輛教學(xué)的新型實(shí)習(xí)實(shí)踐模式建設(shè)

余志壯 覃語 岳科宇

摘要：“車輛工程”專業(yè)開展了與實(shí)習(xí)基地深度結(jié)合的專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，結(jié)合軌道車輛的宏觀環(huán)境和微觀場景，與理論教學(xué)密切對應(yīng)，使得學(xué)生不僅能夠完善對復(fù)雜車輛的認(rèn)識(shí)和理解，掌握與專業(yè)密切相關(guān)的工程實(shí)踐，還能夠培養(yǎng)學(xué)生對工程技術(shù)的歸納能力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題能力。

關(guān)鍵詞：車輛工程；實(shí)習(xí)基地；認(rèn)知實(shí)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）08-0090-02

一、高等工科教育的新形勢、新發(fā)展

近年來，以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特征的新經(jīng)濟(jì)正在面向高等工科教育提出“新工科”需求，新工科的提出，不僅為工程教育的理論與實(shí)踐探索提供了全新視角，也是對風(fēng)起云涌的國際工程教育改革作出的響亮回應(yīng)，展示了工程教育的“中國經(jīng)驗(yàn)”與“中國模式”。

作為傳統(tǒng)工科優(yōu)勢高校的同濟(jì)大學(xué)直面時(shí)代挑戰(zhàn)、主動(dòng)謀劃，將“新工科”建設(shè)納入學(xué)校“雙一流”建設(shè)的總體方案中，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃，從專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)入手，蹄疾步穩(wěn)、扎實(shí)系統(tǒng)推進(jìn)工程教育改革創(chuàng)新，以加快培養(yǎng)一批新興領(lǐng)域的創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供有力支撐。同濟(jì)大學(xué)基于學(xué)校百余年工程教育的歷史傳承與優(yōu)勢特色，將傳承與發(fā)展融合，將新工科發(fā)展戰(zhàn)略和理念落地，大力探索新工科建設(shè)與發(fā)展的同濟(jì)模式。

二、軌道車輛教學(xué)實(shí)習(xí)的強(qiáng)化

2017年底由教育部高等教育教學(xué)評估中心和中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)認(rèn)證的全國198所高校的846個(gè)工科專業(yè)，同濟(jì)大學(xué)有10個(gè)工科專業(yè)通過認(rèn)證?！败囕v工程”是這10個(gè)通過認(rèn)證的工科專業(yè)之一，這也表示了“車輛工程”專業(yè)工程教育質(zhì)量達(dá)到國際認(rèn)可，這些專業(yè)的國際實(shí)質(zhì)等效也為學(xué)生提供了走向世界的國際統(tǒng)一的“通行證”。

為了持續(xù)強(qiáng)化現(xiàn)有人才培養(yǎng)體系的優(yōu)化升級(jí)，“車輛工程”專業(yè)在實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也在不斷投入和持續(xù)發(fā)展，圍繞工程和科學(xué)技術(shù)教學(xué)的校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也在不斷增加和充實(shí)，但這替代不了工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和校外實(shí)習(xí)基地的作用，并且對校外實(shí)習(xí)基地和實(shí)習(xí)平臺(tái)的需求也在不斷增加。

在發(fā)展企業(yè)實(shí)習(xí)基地和完善教學(xué)實(shí)習(xí)方面，許多高校尤其是985、211高校也正在邁出更大的步伐，以滿足這些高校培養(yǎng)卓越性人才的需求，校企的結(jié)合，也符合加快科學(xué)技術(shù)趕超先進(jìn)水平的需求。

同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院在“車輛工程”專業(yè)人才培養(yǎng)方面，致力于培養(yǎng)卓越性人才，為軌道交通行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術(shù)人才，與上海市以及國內(nèi)相關(guān)軌道交通企業(yè)建立了密切的合作，在軌道交通和軌道車輛領(lǐng)域建立和發(fā)展實(shí)習(xí)基地。在具有典型意義的軌道交通車輛教學(xué)實(shí)習(xí)方面，申通南車（上海）軌道交通車輛維修有限公司和上海申通地鐵公司，在開展軌道車輛實(shí)習(xí)的教學(xué)活動(dòng)中，通過實(shí)習(xí)基地，在人力和物力方面為同濟(jì)大學(xué)的教學(xué)實(shí)習(xí)給予有力的支持，為高等學(xué)校卓越性人才培養(yǎng)，為我國科學(xué)及工業(yè)技術(shù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)支持，在軌道交通學(xué)科的建設(shè)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。

三、軌道車輛構(gòu)造與工藝知識(shí)建立

軌道車輛是一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的大型軌道交通裝備，在完成了理論課教學(xué)之后，為了加深理解，對學(xué)生開展了軌道車輛的認(rèn)知實(shí)習(xí)。這是專業(yè)性很強(qiáng)的認(rèn)知實(shí)習(xí)，其特點(diǎn)不僅是與理論教學(xué)密切對應(yīng)，更要求有軌道車輛的宏觀環(huán)境和微觀場景。理論與生產(chǎn)工藝的深度結(jié)合，使得學(xué)生不僅能夠掌握與專業(yè)密切相關(guān)的工程實(shí)踐，還能夠鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和研討實(shí)際解決方法的思考與分析能力。例如，實(shí)習(xí)收獲包括：

1.軌道車輛總體布局。認(rèn)識(shí)軌道車輛走行部設(shè)備的整體布局，對于車輛總體設(shè)計(jì)和整車動(dòng)力學(xué)性能都有重要意義。某線路列車車型置由Tc、Mp、M1三種形式按1和2兩種編號(hào)布置，即是Tc1-Mp1-M1-M2-Mp2-Tc2的形式。

Tc、Mp、M1三種形式走行部設(shè)備布置如下圖所示：

2.轉(zhuǎn)向架構(gòu)造認(rèn)識(shí)。轉(zhuǎn)向架是軌道交通車輛的重要組成部件之一，主要由構(gòu)架、輪對組成、一系懸掛、二系懸掛、抗側(cè)滾扭桿、基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)、中央牽引單元、輪緣潤滑系統(tǒng)組成及輔助裝置等零部件組成。轉(zhuǎn)向架構(gòu)件及各部件參數(shù)是否合理，直接影響車輛運(yùn)行品質(zhì)、動(dòng)力性能和行車安全。

ZMC120型轉(zhuǎn)向架是我國完全自主設(shè)計(jì)和制造的轉(zhuǎn)向架，目前在地鐵的運(yùn)營速度可以達(dá)到120 km/h，分為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架兩種，其轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用整體式焊接鋼結(jié)構(gòu)，為減少配件的種類和數(shù)量，動(dòng)力轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架構(gòu)架具有相同的結(jié)構(gòu)，且完全可以互換。該型轉(zhuǎn)向架主要由構(gòu)架、輪對軸箱總成、驅(qū)動(dòng)裝置（僅動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，包括齒輪箱、牽引電機(jī)和聯(lián)軸節(jié)等）、一系懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、抗側(cè)滾裝置、二系懸掛裝置（含橫向止擋裝置）、高度調(diào)節(jié)裝置、牽引裝置、空氣管路、走行部車載故障診斷系統(tǒng)、信標(biāo)天線、受流器、輪緣潤滑裝置和踏面清掃裝置等部件組成。一系懸掛裝置包括轉(zhuǎn)臂定位橡膠關(guān)節(jié)、螺旋鋼彈簧組、一系垂向減振器、垂向止擋和橡膠墊等部件，二系懸掛裝置包括大撓度、低剛度的空氣彈簧、二系垂向油壓減振器、二系橫向油壓減振器和高度調(diào)節(jié)等裝置?？箓?cè)滾扭力桿布置在車體下方，驅(qū)動(dòng)單元包括交流牽引電機(jī)、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)，采用彈性架懸方式，牽引裝置采用中心銷式雙拉桿結(jié)構(gòu)，主要由牽引座、牽引桿組裝、中心銷組裝、橫向減振器等輔助零部件組成且實(shí)現(xiàn)低位牽引，牽引系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架和車體連接，也傳遞牽引力和制動(dòng)力，基礎(chǔ)制動(dòng)采用制動(dòng)效率高的輪盤制動(dòng)。

四、實(shí)習(xí)教學(xué)模式建設(shè)成效和體會(huì)

“車輛工程”專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，作為在軌道車輛構(gòu)造理論課程基礎(chǔ)上開展的實(shí)習(xí)，與課題教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行對應(yīng)和吻合，對于學(xué)生專業(yè)方向能力的提高具有重要的促進(jìn)作用，也能夠和學(xué)生將來從事軌道交通車輛專業(yè)工作建立起緊密的聯(lián)系。軌道車輛認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)的目標(biāo)，是幫助學(xué)生克服軌道車輛原理計(jì)算比較抽象、結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的學(xué)習(xí)困難，通過認(rèn)知實(shí)習(xí)更好地理解和掌握課程核心原理和構(gòu)造設(shè)計(jì)特點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識(shí)和解決軌道車輛實(shí)際問題的能力。通過專業(yè)認(rèn)知教學(xué)實(shí)習(xí)，使學(xué)生獲得充分的應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，也獲得實(shí)際中與軌道車輛相關(guān)的基本技能，學(xué)習(xí)分析與解決軌道車輛專業(yè)中的具體工程問題，為學(xué)生以后開展專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

五、結(jié)語

隨著新工科推動(dòng)的教育教學(xué)改革不斷深入和加快，高等工科專業(yè)教學(xué)發(fā)展的趨勢朝著工程型和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式前進(jìn)速度也在加快。應(yīng)對我國社會(huì)發(fā)展的必然需求，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對高等教育，尤其是教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)提出的新要求，為了持續(xù)強(qiáng)化現(xiàn)有人才培養(yǎng)體系的優(yōu)化升級(jí)，需要打造高新技術(shù)與現(xiàn)有工科專業(yè)的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求深度融合的新型課程體系和培養(yǎng)模式?！败囕v工程”專業(yè)開展了與實(shí)習(xí)基地深度結(jié)合的專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，結(jié)合軌道車輛的宏觀環(huán)境和微觀場景，與理論教學(xué)密切對應(yīng)，使得學(xué)生不僅能夠完善對復(fù)雜車輛的認(rèn)識(shí)和理解，掌握與專業(yè)密切相關(guān)的工程實(shí)踐，還能夠培養(yǎng)學(xué)生對工程技術(shù)的歸納能力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、探究問題和解決問題能力，形成和學(xué)會(huì)對實(shí)際問題的思考分析并研究解決方法。

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