“城市轨道车辆故障诊断技术”课程建设探究

随着近年来城市轨道交通车辆维保行业智能化、信息化的蓬勃发展，车辆维保行业对于同时掌握车辆结构原理、先进故障诊断技术、并且具有较好实践经验的人才需求也越来越大。在教学过程中，紧跟行业发展，及时转变教学观念，改革教学手段，才能不断培养出适应行业发展的工程型人才[1][2]。本文对信息化维保背景下的“城市轨道车辆故障诊断技术”课程教学改革进行了探究。

一、“城市轨道车辆故障诊断技术”在课程体系中的定位

上海工程技术大学城市轨道交通学院是上海工程技术大学与上海申通地铁集团有限公司合作成立的全国第一所专门培养轨道交通专业人才的学院。学院的办学定位是充分发挥高校优势，主动服务产业经济，以交通运输学科群为平台，以上海申通地铁集团公司为依托，建立校企产学研战略合作联盟，创建“理论＋技术实践＋新技术在本专业的应用”的人才培养模式，培养一批具有较强分析问题与解决问题能力的城市轨道交通高级工程应用型人才。

“城市轨道车辆故障诊断技术”课程定位为专业选修课，是城市轨道交通学院车辆工程专业的重要专业课程之一。课程内容包含车辆故障诊断技术发展前沿以及地铁车辆维保企业的生产实际，具有较强的理论性、实践性和应用性。课程内容与车辆工程专业学生未来现场工作内容相关度较大，在学生学完“城市轨道交通车辆结构与原理”“检测与传感”等课程后讲授[3]。

二、课程建设方案

1.课程目标优化。以培养地铁车辆维保行业工程应用型人才为目标，加强学生对先进故障诊断技术、车辆智能化、信息化维保技术的理解。通过本课程的学习，学生需具备：结合车辆结构原理、车辆电气、车辆检测与传感等前期课程学习的专业知识，判断车辆常见故障并能够分析故障产生的原因的能力；根据常用的故障诊断技术，结合车辆的实际运行状态与运行环境，选取合适的车辆故障诊断技术的能力；结合车辆维保行业信息化、智能化发展的背景，设计智能化故障诊断方案并编写故障诊断方案书的能力。

根据上述专业指标，设置本课程的五个教学目标：一是熟悉城市轨道车辆关键零部件的常见故障现象，了解故障产生的机理；二是熟悉常用的故障诊断技术，掌握磁粉检测、振动故障诊断技术、故障树分析等技术的原理；三是掌握选取故障诊断技术的原则及诊断方案数撰写方法；四是掌握车辆故障修和状态修的区别，了解轨道车辆在线智能诊断的意义，熟悉常用的智能诊断技术；五是了解大数据背景下的车辆信息化维保的意义，熟悉常用的信息化维保手段。

2.课程内容优化。现有教学内容主要包括三个部分：一是故障诊断的基础知识，包括故障诊断的定义、目的，以及故障诊断的基本过程等。二是常用的故障诊断技术，包括磁粉检测等无损检测技术、基于振动信号的故障诊断技术、故障树分析等。三是轨道车辆常见故障及诊断，包括构架、轴向轴承、齿轮、受电弓、车门等零部件的故障现象及常用的故障诊断方法。这些内容来自于工程案例，与实际联系紧密，但未能反映近年来轨道车辆维保技术发展的趋势，会导致学生工作后面对新技术接受速度较慢。

根据轨道车辆维保技术的发展方向，在教学改革中，拟通过理论教学改革和实践教学改革两个方面进行优化。理论教学方面加入信息化维保技术和智能化维保专家系统的概念，充分结合现场案例，讲解大数据背景下的车辆维保意义及实施方法，以及现有的车辆状态评价、车辆状态修和经济修先进的理念和方法，拓宽学生视野。为保证在常规课时完成任务，将智能化和信息化故障诊断技术融入每个故障诊断专题，以强化学生理解。实践教学方面拟利用学校虚拟现实实验技术中心，建设新的课内试验项目，使学生能够对现场维保有真实的体验和感受。

3.课程教学手段及评价体系优化。由于本课程与城轨车辆维保现场的对接度比较高，教学过程中的大部分案例都来自于维保企业，在培养过程中需侧重培养学生的综合能力素质。围绕课程学习目标，以工程实际案例为导向设计案例课题。并在教学过程中增加课堂分组讨论的比例，以系统地训练学生解决问题的能力。以创新能力培养为核心，以智能化和信息化维保为背景，鼓励学生提出创新性想法，引导学生对所提方案的可行性进行分析。评价过程不以简单的方案对错进行评分，而以方案的创新性和可行性评价综合评价。鼓励各组之间互相评价，评价的内容同时计入课堂讨论课成绩。另外，以课下作业的形式，要求每个学生任意选择车辆零部件作为诊断对象，制定诊断方案。课堂讨论成绩和课下作业成绩将作为本门课程平时成绩的重要参考依据[4]。

4.校外企业导师队伍建设。加强课程师资力量，建立职称、学历、年龄结构合理的教师梯队。授课导师专业应覆盖车辆工程、信号处理等，同时还应包括工程经验丰富的现场技术人员。

授课导师应注重自身能力的提高。一是理论方面的学习。通过不断学习故障诊断新理论、新技术，将科研工作融入课程教学，扩大学生的视野，并通过新技术吸引学生对故障诊断技术的兴趣与热情。二是工程实践能力的提升。授课教师定期到地铁车辆维保部门进行挂职锻炼，增加工程实践经验。紧跟地铁车辆维保技术动态，及时熟悉和掌握地铁车辆维保采用的新技术、新方法和新工艺。根据行业的发展不断更新教学案例库，确保学生紧跟行业发展前沿。

综上所述，本文介绍了在地铁维保行业智能化、信息化发展的背景下，“城市轨道交通车辆故障诊断技术”课程教学面临的问题，并探讨了课程目标、课程内容、教学手段等内容的优化和改革方法。