新工科建設(shè)背景下車輛工程實驗教學示范中心未來發(fā)展路徑探析

羅勇

摘 要 重慶理工大學建設(shè)有車輛工程國家級實驗教學示范中心，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、服務等全生命周期的實踐教學體系，為我校車輛工程學科建設(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，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示范中心所面臨的一些問題和挑戰(zhàn)進行分析總結(jié)，并對新形勢下中心未來發(fā)展路徑進行探析。

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

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：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示范中心建設(shè)現(xiàn)狀

實驗教學示范中心對學科發(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，重慶理工大學車輛實驗教學中心于2015年獲批為國家級實驗教學示范中心。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，行動為導向，以培養(yǎng)實際工程能力為目標”的實驗教學理念，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，通過著力引進體現(xiàn)汽車技術(shù)發(fā)展水平的先進設(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、汽車后市場服務等教學平臺。在此基礎(chǔ)上開展教學體系、人才培養(yǎng)、團隊建設(shè)、實驗室運行機制等方面的革新，拓展社會服務功能，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、教學研究基地、應用研究基地和新技術(shù)培訓基地。

2 新形勢下實驗教學示范中心所面臨的問題與挑戰(zhàn)分析

（1）教學設(shè)施先進性不足，特別是涉及智能與新能源汽車方面的教學設(shè)備需要進行補充。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、體系完善的汽車電子實驗教學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)造課程的教學需求，在汽車試驗學實踐教學方面設(shè)備缺乏。雖然有AVL、底盤測功機等大型設(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，需要加強虛擬教學環(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、結(jié)構(gòu)安全、車輛動力學仿真模擬等過程復雜，成本較高的試驗，在這些方面，車輛學院都具有高水平的教師隊伍和發(fā)展基礎(chǔ)，具備發(fā)展虛擬教學的良好條件。學院在車輛空氣動力學仿真與模擬、車輛結(jié)構(gòu)及安全仿真與模擬、車輛動力學仿真與模擬、車輛試驗技術(shù)等方面都有以教授為核心的團隊，可以開發(fā)出既符合工程實際又滿足教學需求的虛擬仿真實驗。

（5）新工科建設(shè)注重學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，需加強車輛工程學生創(chuàng)新實踐基地建設(shè)。車輛工程實驗教學中心在學生創(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，對學生帶動作用小，急需建設(shè)車輛工程學生創(chuàng)新實踐基地，以提升創(chuàng)新實踐教學水平。

（6）為適應新工科人才培養(yǎng)目標，需要對現(xiàn)有實驗教學體系、運行于管理機制進行改革與建設(shè)。中心現(xiàn)在的教學方式仍然是由專職實驗老師負責實驗教學，理論課老師參與實踐教學少。除引進專業(yè)實驗教學人員，擴充實驗室編制以外，通過實踐教學體系改革，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中，是重要的改革方向。

3 新形勢下車輛實驗教學示范中心未來發(fā)展路徑探析

（1）加強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)等實驗教學條件的不足，著眼于教學需求，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能力。針對當前汽車構(gòu)造模塊中缺乏新能源汽車相關(guān)教學設(shè)備的現(xiàn)狀，著力建設(shè)新能源汽車實驗教學板塊。引進包括電機、電池、電控等新能源汽車關(guān)鍵零部件的相關(guān)教學設(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)等教學設(shè)備，滿足新能源汽車相關(guān)教學需要。通過幾年時間的努力，爭取初步建立新能源汽車實踐教學能力。

②建立和完善智能汽車和汽車電子實驗教學能力。當前汽車電子教學設(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，在教學中應該大力重視。中心擬建立先進發(fā)動機控制系統(tǒng)、各類自動變速器控制系統(tǒng)、先進底盤控制系統(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)域教學能力，形成體系較為完善技術(shù)先進的汽車電子實驗教學平臺。

③完善汽車試驗學設(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、道路模擬試驗機等大型設(shè)備，具有一定的基礎(chǔ)條件。要在此基礎(chǔ)上引進發(fā)動機、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實踐教學支撐環(huán)境。

④補充部分利用率較高設(shè)備的臺套數(shù)，適當提高先進性?，F(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，也影響學生學習的積極性和主動性。在這些消耗較大的教學設(shè)備方面應采購較為新型的產(chǎn)品，適當補充臺套數(shù)，保證教學有效運行并提高教學效果。

（2）大力推進虛擬實驗室建設(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，針對本科實驗教學中成本高、危險性大的實驗項目展開虛擬仿真實驗教學建設(shè)。

（3）實驗教學體系改革與建設(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、學科平臺和專業(yè)平臺，推行以項目和任務為驅(qū)動的先進教學模式。

在教學內(nèi)容的改革充實方面，充分利用學院科研能力強、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)化為教學內(nèi)容，建立以實際項目為基礎(chǔ)的教學案例庫。教學案例庫內(nèi)容覆蓋車輛工程設(shè)計、性能開發(fā)、測試、售后服務等各個方面。通過將科研成果轉(zhuǎn)化為教學案例和實驗教學內(nèi)容，使學生能夠接觸實際科研項目，提高工程應用能力，滿足行業(yè)企業(yè)人才培養(yǎng)需求。

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

（4）加強實驗室信息化及管理與運行機制建設(shè)。實驗室信息化建設(shè)對提高實驗室運行效率具有重要意義，應該切實加強相關(guān)投入。[3]充分調(diào)研實驗室管理和教學流程，對流程的不合理之處進行改進，通過總結(jié)分析得出效率高的實驗室運行和管理規(guī)范。根據(jù)實驗室運行流程的梳理結(jié)果，開發(fā)相應的數(shù)據(jù)庫和信息化平臺，實現(xiàn)實驗室運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、教學運行、信息管理等方面都實現(xiàn)規(guī)范化，提升實驗室運行和管理效率。在實驗室管理方面充分發(fā)揮學生積極性和主動性，吸收部分優(yōu)秀學生參與部分實驗室運行和管理工作，增加學生主人翁意識。建立實驗室開放運行制度，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，車輛工程實驗教學示范中心在硬件設(shè)施、人才培養(yǎng)方案體系等方面都面臨著一系列挑戰(zhàn)，需要進行調(diào)整以適應車輛工程人才培養(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示范中心建設(shè)參考。

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

參考文獻

[1] 潘海涵，趙玉茹，徐世浩.實驗教學示范中心再建設(shè)的思考[J].高等工程教育研究，2015（07）.

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[3] 劉廣武，周淑紅，王志瓊等.高校實驗教學示范中心信息化體系建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2020（01）.