科教融合背景下的汽車類專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建

孫會(huì)來　梁雨田　楊輝　趙佳俊

[摘 要]為了充分發(fā)揮科教融合的優(yōu)勢(shì)，解決汽車服務(wù)工程專業(yè)教學(xué)中學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題，以齊魯工業(yè)大學(xué)和山東省科學(xué)院合并后的汽車服務(wù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為研究對(duì)象，結(jié)合人才培養(yǎng)方案及社會(huì)需求，充分發(fā)揮雙方資源優(yōu)勢(shì)，考慮新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展對(duì)人才的要求，對(duì)該專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了改革與探索，構(gòu)建了發(fā)揮雙方優(yōu)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)類課程體系，結(jié)合學(xué)校發(fā)展的思路提出了不同階段的發(fā)展步驟，以培養(yǎng)符合社會(huì)需求的人才，該課程體系對(duì)有科教融合背景的專業(yè)或同類專業(yè)的發(fā)展有借鑒意義。

[關(guān)鍵詞]科教融合;汽車類專業(yè);實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)體系

[中圖分類號(hào)] G642.423 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）01-0064-04

新的齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）于2017年5月合并成立，這是貫徹落實(shí)國家教育改革發(fā)展要求的重要舉措，對(duì)于優(yōu)化整合高等教育資源、提高人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新水平等具有重要意義[1-3]。但科研與教學(xué)難以真正融合，達(dá)到真正共贏的局面，這個(gè)矛盾是廣泛存在的，如何做到優(yōu)勢(shì)資源互補(bǔ)這是科教雙方都需要反復(fù)思考的問題[4-5]。科教融合背景下各個(gè)專業(yè)都有必要對(duì)新形勢(shì)下的培養(yǎng)方案、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系等進(jìn)行探索，本文以汽車類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為研究對(duì)象展開分析。

原有齊魯工業(yè)大學(xué)汽車類專業(yè)為汽車服務(wù)工程本科，汽車服務(wù)專業(yè)需要學(xué)生懂技術(shù)、會(huì)經(jīng)營(yíng)，同時(shí)又要兼具服務(wù)能力。近年來新能源汽車行業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)[6]，原有的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系與新能源技術(shù)的引入缺少承接。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的專業(yè)課無法讓學(xué)生與現(xiàn)在興起的新能源汽車接軌，需要開設(shè)與新能源汽車相關(guān)的基礎(chǔ)課程，這樣才能使原有汽車專業(yè)與新能源相關(guān)專業(yè)相輔相成。校方一直積極引進(jìn)各種優(yōu)勢(shì)資源用于教學(xué)，而山東省科學(xué)院又與公司企業(yè)緊密合作，擁有廣泛的社會(huì)資源，對(duì)新能源類汽車、汽車電子有著前沿的研究。二者已有軟硬件資源，應(yīng)當(dāng)加以合理地調(diào)配。

本文基于新的齊魯工業(yè)大學(xué)科教融合發(fā)展優(yōu)勢(shì)，對(duì)國內(nèi)新能源汽車工程人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了充分調(diào)研，探索了新能源汽車方向?qū)嶒?yàn)教學(xué)體系，構(gòu)建了汽車服務(wù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)類課程體系。

一、新形勢(shì)下汽車類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及存在的問題

隨著新能源類汽車市場(chǎng)的份額逐年增大，汽車服務(wù)更加強(qiáng)調(diào)新能源類汽車的服務(wù)工作[7-8]，迫切需要適應(yīng)新時(shí)期新能源汽車高新技術(shù)發(fā)展需要的，對(duì)新能源汽車的管理維修、檢測(cè)整車、零部件的設(shè)計(jì)開發(fā)、試驗(yàn)研究以及管理工作都具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，實(shí)踐動(dòng)手操作能力強(qiáng)的高級(jí)工程技術(shù)人才與管理人才。綜合前述社會(huì)需求，新能源汽車服務(wù)工程專業(yè)方向?qū)W生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)目標(biāo)如圖 1 所示。該培養(yǎng)目標(biāo)兼顧了燃油車以及新能源汽車，強(qiáng)調(diào)了汽車的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、維修檢測(cè)能力，以及服務(wù)營(yíng)銷能力。新能源汽車專業(yè)方向需要有實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)體系和相關(guān)課程的支撐。其專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生畢業(yè)后，可以從事汽車整車尤其是新能源類汽車電子技術(shù)應(yīng)用、汽車整車及零部件性能測(cè)試和試驗(yàn)研究，以及技術(shù)管理和生產(chǎn)管理等工作;學(xué)生也可以選擇在大中專院校教學(xué)或是選擇在科研院所擔(dān)任科研人員的職務(wù)。

新形勢(shì)下的汽車類本科專業(yè)包含了原燃油車與新能源汽車，在實(shí)驗(yàn)板塊中增加了大量的內(nèi)容，學(xué)生的課時(shí)具體該如何分配、師資資源是否充沛、硬件設(shè)施是否能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑過渡和對(duì)接，這都是新形勢(shì)下汽車類專業(yè)面臨的問題。

二、資源整合及課程體系構(gòu)建

（一）科教融合的資源優(yōu)勢(shì)

原齊魯工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的具體實(shí)施主要依托原有的汽車機(jī)電實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺(tái)、汽車實(shí)驗(yàn)中心、工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)中心及企業(yè)實(shí)習(xí)基地。原山東省科學(xué)院擁有13個(gè)創(chuàng)新研究機(jī)構(gòu)，其中契合汽車類發(fā)展的研究所主要集中在自動(dòng)化所。該所主要以汽車電子與新能源汽車關(guān)鍵控制技術(shù)、機(jī)器人與制造自動(dòng)化技術(shù)等為研究方向。目前，該所設(shè)有山東省汽車電子技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山東省汽車電子工程技術(shù)研究中心、山東省汽車電子技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室等。其中山東省汽車電子產(chǎn)品技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是由山東省科技廳、財(cái)政廳于2008年批準(zhǔn)建立的省內(nèi)唯一一個(gè)從事汽車電子技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

新的齊魯工業(yè)大學(xué)汽車實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)平臺(tái)兼具汽車電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化能力，依托研發(fā)平臺(tái)強(qiáng)化學(xué)生的汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，其將理論基礎(chǔ)運(yùn)用于實(shí)踐中，使得資源利用效率最大化。中試平臺(tái)依托汽車重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成對(duì)汽車電子產(chǎn)品的中試，具備一定的生產(chǎn)能力。測(cè)試平臺(tái)對(duì)汽車電子產(chǎn)品進(jìn)行最后一項(xiàng)檢測(cè)及測(cè)試，利用機(jī)械原理進(jìn)行分析，同時(shí)具備測(cè)定電磁兼容的能力[9-10]。中試平臺(tái)、測(cè)試平臺(tái)具備汽車試驗(yàn)、檢測(cè)的功能，在幫助學(xué)生完成課程實(shí)驗(yàn)任務(wù)的同時(shí)還能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

（二）基于雙方資源互補(bǔ)的課程體系構(gòu)建

通過對(duì)雙方資源的整理對(duì)比可知，針對(duì)汽車類實(shí)驗(yàn)體系，原山東省科學(xué)院與企業(yè)緊密相連、與實(shí)際應(yīng)用緊密相連的優(yōu)勢(shì)得以進(jìn)一步發(fā)揮。實(shí)驗(yàn)體系可以分為三個(gè)模塊：學(xué)科通識(shí)，專業(yè)基礎(chǔ)，專業(yè)創(chuàng)新類?？茖W(xué)院資源在專業(yè)創(chuàng)新類課程中有特色優(yōu)勢(shì)。本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)基本的機(jī)械設(shè)計(jì)類、電子類、力學(xué)類課程的基礎(chǔ)上，還應(yīng)學(xué)習(xí)汽車構(gòu)造、設(shè)計(jì)的相關(guān)原理：應(yīng)增添新能源汽車概論的相關(guān)課程，同時(shí)開設(shè)與汽車試驗(yàn)相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)、汽車自動(dòng)控制原理等課程;如果條件允許，可以進(jìn)一步增設(shè)電機(jī)控制技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、新能源發(fā)動(dòng)機(jī)和試驗(yàn)、檢測(cè)方面的理論知識(shí)。對(duì)于計(jì)算機(jī)能力部分，可以在原有二維AutoCAD、三維制圖軟件Solidworks和C語言編程的基礎(chǔ)上，加入新的編程語言及控制語言。此外，還可對(duì)汽車服務(wù)專業(yè)加入市場(chǎng)調(diào)研、勘察定損及綜合設(shè)計(jì)類課程。

依托齊魯工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)中心、山東省科學(xué)院電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合新能源汽車工程專業(yè)方向?qū)W生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)目標(biāo)，我們構(gòu)建了新的汽車類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系和具體實(shí)驗(yàn)?zāi)K，如圖2所示。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程及具體實(shí)施

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程

為了充分發(fā)揮科教融合的優(yōu)勢(shì)，解決汽車服務(wù)工程專業(yè)教學(xué)中學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題，結(jié)合原有的《齊魯工業(yè)大學(xué)汽車服務(wù)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案》，并根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)體系，我們對(duì)本專業(yè)課程（實(shí)踐）環(huán)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，具體實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）調(diào)整內(nèi)容如表1所示。

新的汽車類實(shí)驗(yàn)課程以提高本專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力為主，注重新能源汽車產(chǎn)品的開發(fā)、研究和技術(shù)管理等方面的培養(yǎng)，設(shè)置了新的實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教體系。每門課程有主要對(duì)應(yīng)的教學(xué)模塊，模塊的搭建是以原培養(yǎng)目標(biāo)為綱領(lǐng)，并配有具體的實(shí)施方法，在具體的實(shí)施階段會(huì)明確科教融合后具體資源的分配和使用。

實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)體系的改革共分三步，依次為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改良、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步完善?？偟膩碚f，基于原有培養(yǎng)方案和新的培養(yǎng)目標(biāo)，我們認(rèn)為基礎(chǔ)課應(yīng)遵循機(jī)電類相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置，其實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)暫不做大的改動(dòng);而專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向課程及創(chuàng)新課程、專業(yè)選修特色類課程的實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）教學(xué)均做了相應(yīng)改革。這個(gè)改革就是逐步向新的培養(yǎng)目標(biāo)、新的教學(xué)模塊傾斜，并發(fā)揮科教融合的優(yōu)勢(shì)。在總體課時(shí)量不發(fā)生大的變化的情況下，實(shí)現(xiàn)平滑過渡，這樣軟硬件力量也有一個(gè)緩沖和逐步提升的時(shí)間。

（二）科教融合下課程體系變化分析

總體來說，新的課程體系適應(yīng)了新形勢(shì)下新能源汽車的迅速發(fā)展，在逐步引進(jìn)新的教學(xué)資源的同時(shí)，能充分挖掘雙方的優(yōu)勢(shì)資源，提高軟硬件的利用率。具體的改革變化體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1.新增了一批新能源類汽車實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生能及時(shí)了解汽車行業(yè)中出現(xiàn)的新動(dòng)向，我們?cè)鲈O(shè)了新能源汽車概論課程，以利于學(xué)生對(duì)新能源汽車有全面的理解，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。另外，我們新增了部分新能源汽車特色實(shí)驗(yàn)課程如電機(jī)學(xué)、單片機(jī)原理與接口、車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別注重多學(xué)科、多領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)合，使學(xué)生在熟悉新能源汽車結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)新能源汽車電池、電機(jī)、電控三大核心技術(shù)，了解汽車油電混合動(dòng)力裝置，檢測(cè)新能源汽車電池的特性，并掌握其基本控制方法，利用嵌入式開發(fā)系統(tǒng)掌握電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)技術(shù)等。

2.擴(kuò)大了一批原有汽車技術(shù)類課程的新能源課程課時(shí)量。將原有的汽車技術(shù)類課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通過整合以達(dá)到更適應(yīng)新能源汽車的目的，在兼顧傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車學(xué)習(xí)的同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)一步優(yōu)化以提高實(shí)驗(yàn)要求。這部分課程的改動(dòng)屬于原有汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，也是原有較為系統(tǒng)成熟的模塊。具體的課程教學(xué)環(huán)節(jié)逐步向新能源車靠攏，新增加了新能源汽車的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)于汽車總結(jié)構(gòu)、各模塊系統(tǒng)和重要零部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)的功能依然強(qiáng)調(diào)要學(xué)習(xí)和掌握。

3.縮減了一批與新能源車重合的電工電子類課程和機(jī)械類課程。對(duì)于現(xiàn)代汽車服務(wù)的電控類相關(guān)課程，重點(diǎn)突出新能源類汽車知識(shí)與服務(wù)專業(yè)教學(xué)相融合，強(qiáng)調(diào)新能源汽車控制系統(tǒng)及故障分析。本實(shí)驗(yàn)課題體系加大了與新能源汽車聯(lián)系緊密的課程的課容量及實(shí)驗(yàn)安排，在不影響總教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃的前提下縮減原有燃油車及機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和電子實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@部分可以通過新能源車的實(shí)驗(yàn)加以講解，否則會(huì)重復(fù)上課。

4.重視新能源類汽車的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)與科教融合優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。選擇數(shù)門對(duì)于完成專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)有重要作用且能體現(xiàn)專業(yè)特色的具有特殊要求的關(guān)鍵課程，完成一系列實(shí)踐環(huán)節(jié)。調(diào)整優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐內(nèi)容，改革考核方式。雙方引入新的企業(yè)和機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步建立校內(nèi)、校外實(shí)習(xí)基地，為專業(yè)實(shí)習(xí)，尤其是對(duì)完成專業(yè)特色實(shí)習(xí)提供有效支持;優(yōu)化汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、新能源汽車性能與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)等，從而加深學(xué)生對(duì)新汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的理解，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。新的實(shí)驗(yàn)體系要借助原大學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、工程訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)中心、原大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、原大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、山東省汽車電子技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室、汽車機(jī)電實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺(tái)、山東省汽車電子技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山東省汽車電子工程技術(shù)研究中心等多家共同完成。

（三）具體課程的柔性處理

實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目各類型的變化情況：在增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的同時(shí)，注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型的設(shè)置，課時(shí)總量并沒有變化。設(shè)置通識(shí)技術(shù)基礎(chǔ)課程、專業(yè)技術(shù)課程和專業(yè)創(chuàng)新選修課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這既體現(xiàn)了新能源汽車專業(yè)的特色、新能源汽車工程專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)（實(shí)踐）教學(xué)體系專業(yè)內(nèi)涵，又沒有忽略傳統(tǒng)燃油汽車的相關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)，兼顧了現(xiàn)代汽車電子的新技術(shù)。提高綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例，增設(shè)設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，調(diào)節(jié)和兼顧不同教學(xué)要求與學(xué)生興趣實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教學(xué)中引入視頻、多媒體等，這有利于提升學(xué)生綜合分析、解決實(shí)際問題的能力。其中師資力量與監(jiān)督監(jiān)管機(jī)制也需要雙方共同協(xié)商柔性處理，在總課時(shí)量不大變的情況下，將新的課程具體落到實(shí)處。

四、結(jié)論

構(gòu)建了新的汽車服務(wù)工程實(shí)驗(yàn)課程體系，該體系結(jié)合齊魯工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院汽車特色和山東省科學(xué)院科教融合優(yōu)勢(shì)，突出新形勢(shì)下對(duì)新能源汽車服務(wù)專業(yè)的需求，充分利用了科教融合形勢(shì)下的多方資源優(yōu)勢(shì)，更新了培養(yǎng)目標(biāo)及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?，探討了?shí)驗(yàn)課程模塊及能力培養(yǎng)，設(shè)計(jì)了切實(shí)可行的實(shí)踐教學(xué)體系及具體實(shí)驗(yàn)安排。這對(duì)提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析解決工程實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新能力具有重要的作用，有效提升了汽車服務(wù)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量?？平倘诤蟽?yōu)勢(shì)的發(fā)揮對(duì)于該類專業(yè)課程的建設(shè)有借鑒和指導(dǎo)意義。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 李發(fā)宗，徐忠朝，崔仲華，劉淑珍.以能力培養(yǎng)為核心的汽車專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2017（4）：24-28.

[2] 陳巧玲，姚少波，呂少珍，蔣海斌.科教融合構(gòu)建應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教學(xué)體系的思考：以大學(xué)物理課程為例[J].中國高校科技，2017（1）：76-78.

[3] 曲霞，周光禮，宋小舟.科教融合：觀念的障礙與突破[J].高教探索，2016（9）：17-22.

[4] 明仲，蔡茂國，朱安民.虛實(shí)結(jié)合和科教融合的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（7）：154-158.

[5] 段敏，石晶，張麗萍，張大明，申彩英.新能源汽車工程專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)（實(shí)踐）教學(xué)體系[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2016（2）：106-111.

[6] 耿秀麗，葉春明.面向科教融合的工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2014（46）：159-161.

[7] 劉樹偉，鄭利民，單鵬.汽車服務(wù)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)研究[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2014（4）：5-7.

[8] 屈敏，張雨，趙建華.車輛工程專業(yè)新能源汽車內(nèi)涵方向?qū)嶒?yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2013（21）：54-57.

[9] 武宇華. 科教融合的大學(xué)本科人才培養(yǎng)模式研究[D].曲阜：曲阜師范大學(xué)，2014.

[10] 杜易洲. 科研院所與高校合作辦學(xué)模式研究[D].濟(jì)南：濟(jì)南大學(xué)，2017.

[責(zé)任編輯：陳 明]