卓越计划背景下的车辆系统动力学课程教学改革探索

蒋益平 朱海燕 李萍

摘 要：卓越工程师教育培养计划对高等教育面向社会需求培养人才，调整人才培养结构，提高人才培养质量，推动教育教学改革，增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。本文在该计划的指导下，分析了车辆系统动力学课程教学中存在的问题，紧扣车辆工程专业特点和培养特色，对车辆系统动力学课程教学内容和教学方式等进行了改革探索，并提出了相应改革措施。

关键词：卓越计划；车辆系统动力学；教学改革

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）34-0008-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.34.003

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）要求高校以强化工程实践能力、设计能力与工程创新能力为核心，重构课程体系和教学内容，培养复合性、创新型的工程人才[1]。华东交通大学车辆工程专业是国家和江西省“卓越计划”的建设专业，旨在培养“卓越车辆工程师”[2-3]。

车辆系统动力学是车辆工程专业的核心特色专业课程，该课程目标是使学生在掌握铁道车辆结构的基础上深入了解车辆运行过程中的振动状态和动力学性能；对于培养学生综合运用所学知识解决车辆工程领域复杂工程问题的能力，达到“卓越计划”的培养目标，起着关键作用[3-4]。

笔者通过分析车辆系统动力学课程教学中存在的问题，结合车辆工程专业特点和培养特色，紧扣“卓越计划”精神，对车辆系统动力学课程进行了改革探讨，并提出了相应改革措施。

一、存在的问题

通过课堂教学分析、教学效果跟踪、与学生座谈等形式了解课程开展情况。课程教学主要存在以下问题。

（一）理论性强

车辆系统动力学课程重点讲述铁道车辆动力学指标、轮轨接触、车辆结构对动力学性能的影响、车辆稳定性、车辆动力学建模等知识，课程理论性强，需要学生具备较强理解力和数学、力学功底；学生普遍反映课程理论多而抽象、与应用联系少、难以理解，对学生吸引力不够。

（二）教材结构和内容编排不合理

通过对现有铁道车辆系统动力学教材研究发现，现有各教材都很注重知识点的完整和全面，但是均没有从本科生的学习角度进行考虑，教材内容先后顺序只考虑了介绍知识点的连贯性，但未从便于学生学习理解的角度去安排，教师讲解不易，学生理解更困难。

（三）理论联系实践有待加强

该课程32学时全为课堂理论教学，没有现场实习也没有动力学软件的学习和操作，学生不了解车辆系统动力学理论在铁道车辆的运用和设计过程中如何体现，无法将“无形”理论和“有形”铁道车辆联系起来。

（四）教学方式和考核方式单一

课程为强理论性课程，以讲述为主，教学形式单一；课程的考核包括30%平时成绩和70%期末卷面成绩，平时成绩由考勤和纪律组成，考试以客观题和概念题为主，考核形式单一，起不到激励学生进行综合性思考、综合运用知识的作用。

二、教学改革措施

针对存在的问题，在“卓越计划”指导下，对课程教学内容、教学和考核方式等方面进行了改革探索和研究。

（一）教学内容整合优化

教学内容直接关系到学生培养质量，也是课程教学改革的重点。因此，对车辆系统动力学课程内容进行了梳理与整合优化。

1.课程内容模块化。从本科生实际水平出发，增减教学难度和内容，梳理知识点顺序，将教学内容分为基本理论模块、专业关联模块、理论拓展模块、创新素质培养模块等几大块，模块划分细化到每一章节，紧扣毕业要求和教学目标。

2.注重前后课程内容的关联。针对铁道车辆结构的发展从动力学原理方面进行重点讲解，并将先导课程知识与本课程知识进行有机融合，增加专业背景知识介绍，注重前后课程内容的关联和巩固。

3.加强理论与实践的结合。结合铁道车辆的应用和发展，以及运用过程中的事故或故障，增加车辆系统动力学知识的应用部分讲解，如动力学在高速动车组的高速化、重载货车的重载化方面起的作用以及不同形式城市轨道交通车辆中的动力学原理运用。

（二）教学及考核方式多样化

教学和考核方式直接影响到教学效果，根据优化后的车辆系统动力学教学内容，對教学方式进行了改革。

1.丰富教学方式。利用视频、动画资源以及我校VR资源让教学方式多样化，如利用高铁纪录片中关于动车组蛇行运动的视频资料以及滚动台实验的视频资料，结合蛇行运动的理论，让学生更直观地理解蛇行运动；并利用VR让学生直观了解车辆关键部件的组成和运动关系，激发学生学习动力和兴趣。

2.增加现场及实践教学。部分知识点安排到学校轨道创新基地对照车辆实物进行讲解既直接又直观；针对实践少的问题，利用该课程一周的课程设计，将动力学建模章节直接安排在机房以动力学软件教学的方式进行，指导学生自己动手建立铁道车辆动力学模型，观察铁道车辆的运动并计算车辆动力学性能，以此将复杂的动力学理论讲解用直观的动力学建模方式体现。

3.考核方式多样化。将考核的重点放在学生对知识的理解、掌握和灵活运用能力上。平时成绩不再由考勤和课堂纪律组成，而由文献阅读汇报和针对某知识点的PPT汇报，动力学建模以及解决复杂工程问题的大作业组成；期末考试也不再是简单的填空和选择题，而是综合型、发散型的理解型题目，以达到对车辆系统动力学知识的综合掌握和灵活运用的目的。

三、结语

本文紧扣“卓越计划”宗旨，对车辆系统动力学课程进行整体规划，整合完善了教学内容，优化了教学方式、改革了考核方式、增加了实践教学，对学生的工程实践能力、创新能力以及解决复杂工程问题能力的培养起到了重大促进作用，对“卓越计划”课程的建设以及教学水平的提高具有重要意义。

参考文献：

[1] 教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].中华人民共和国教育部，2011-1-8.

[2] 蒋益平.卓越工程师教育培养计划下单片机基础实践教学改革探索[J].首都教育学报，2013（7）：73.

[3] 蒋益平.基于卓越计划的《动车组技术》课程教学改革[J].首都教育学报，2016（10）：38.

[4] 欧阳莉.“流体动力学”教学内容及考核方法研究[J].大学教育，2015（6）：117.