“新工科+工程教育认证”背景下的车辆工程专业实践教学探索

v◆文/重庆 陈宝

截至2018年，教育部高等教育教学评估中心和中国工程教育专业认证协会(CEEAA)联合公布了通过工程教育认证的全国227所高等学校1 170个专业名单，其中包括吉林大学、湖南大学、北京理工大学、同济大学等在内的共23所高校的车辆工程专业通过了认证。

2017年初开始，教育部号召新工科研究与实践，从“复旦共识”到“天大行动”，再到“北京指南”，形成了新工科建设“三部曲”，奏响了人才培养的主旋律，开拓了工程教育改革的新路径。

新工科专业建设与人才培养不仅需要充足资金支持，也需要先进的教学设备、完善的课程体系、雄厚的师资队伍、科学的评估体系及诸如竞赛之类的辅助教学环节……，这项系统庞大的工程必须通过借助国际标准的工程教育专业认证才能达到“点石成金”的效果，进而完成一流新工科的建设。

车辆工程作为工科院校中一门重要的二级学科(专业)，自从设立以来，已经为我国汽车工业的起步、发展、腾飞提供了强大的人才资源保障，但随着现代汽车技术的不断成熟，目前已经形成了传统汽车+新能源汽车并存的局面，相应的人才技能必须通过高校更新的人才培养方案得以教授获得，其中的专业实践教学环节改革与创新是能否培养适应技术变革所需人才的关键。

一、专业实践教学遇到的问题

1.理论和实践教学合理匹配的矛盾

目前全国各大高校中的车辆工程专业普遍以纯理论教学为主，课程知识与实践体系中很少有将“实车”作为对象，教学环节中多采用单纯的理论计算和校验，导致学生缺乏学习的兴趣和动力，达不到理论指导实践的目的。

2.填鸭式教学与学生主观能动性间的矛盾

车辆工程是一门涉及机、电、力学、计算机、自动控制等多领域的学科专业，内容广泛，难度大。传统填鸭式教学导致学生无法很好将理论应用于实践，造成主观能动性潜力无法有效发挥。

3.行业技能需求与实际人才培养间的矛盾

在实践技能培养方面，诸多高校仍主要注重课程理论知识的考查，学生面向行业实际项目的参与度低，实战机会少，就业后立即上手工作一线无法保证，导致了实际人才培养无法满足行业所需技能的要求。

4.实践教学成本高与师资力量、学生数量间的矛盾

一方面是师资和教学软硬件条件资源等有限，学生数量逐年增加，另一方面是现行专业人才培养方案与现代汽车设计开发前沿严重脱节，导致人才培养无法有效适应行业需求。

二、构建实践型教学的体系及方法

1.创新培养体系与方法，实现理论与实践教学的合理匹配

基于“实践”，引入“实车”，以学“实”为目标，构建四大平台—“课程教学实验平台+全地形车+低速电动车”、“学习兴趣小组平台+汽车零部件拆装+汽车设计大赛”、“汽车竞赛平台+巴哈赛车+方程式赛车”、“教师科研平台+电动汽车+智能汽车”实践创新培养体系。在本科为主的8个学期以及研究生各学期内，利用专师专教、开放自学、行动导向等方法展开实践教学，将专业课程理论应用于实践技能教学中，实现阶段式实践教学如下图1所示。

图1 阶段式实践教学框架图

2.以实践行动为导向，培养并激发学生的主观能动性

从上述四大“平台”出发，按不同“实车”对象对应的不同课程理论及实践内容，学生展开具体的设计与开发行动，除应具备良好个人修养与职业道德外，行动过程中还应包括项目的组织、预算、采购、实操、加工、入库等一系列系统性内容。相应的“平台+实车”的创新实践教学组成如图2所示。

图2 “平台+实车”的创新实践教学体系构架图

3.拓宽人才培养模式，共建集群式产学研实践基地

与有影响力的本地整车企业共建“3+1”人才培养模式，同其它企业、院校合作共建集群式的产学研实践基地以及“3+2”、“3+4”人才培养模式。为保证人才培养的质量，构建培养质量保障体系如图3所示。

图3 企业“3+1” 学生人才培养质量保障体系

4.建立以学生为中心的实践教学评价体系

为有效实施本文提出的以“实车”为主的实践教学，建立以学生为中心的教学评价体系如图4所示。

图4 教学评价体系

5.资源整合优化与师资能力提升

按照汽车产品生命周期，以汽车设计、结构分析、零部件加工制造、零部件及整车试验和汽车后市场服务这一流程，整合优化实验教学资源，建立汽车设计、模型制作、汽车结构、汽车分析等大类实验平台并下设不同实验室。多批次选派优秀教师赴德国访学交流并开展汽车职业技能提升的培训。

三、具体措施与成效

系统构建以实车开发为核心的项目式综合能力培养实践教学模式，解决学生核心技术和能力“空心化”问题。

1.源于兴趣，动手制作

教师引导、学生自主成立专业学习的各类小组如拆装、维护、教学、模型组，得到了各种总成结构爆炸图、3D结构模型、挂历以及板式教具等，提升了学生学习专业的兴趣，促进了学生了解专业知识的深度，带动了越来越多的学生展开动手学习的热情，图5所示为学生制作。

图5 学生制作展示

2.教学中拓宽实践环节

将各种车辆相关实践类别有效引入教学，比如车辆主要结构总成的拆装、专业主干课程实践中的设计、竞赛用车辆制作中的加工工艺、智能车设计中的电控，汽车设计大赛中的仿真以及各类车辆设计制作后期调试等(图6)。

3.多层级汽车相关赛事让大多学生受益

从历经多年的传统特色项目校级汽车发动机拆装大赛到2018年初次参加中国大学生电动方程式大赛，体现出了不同层级如校级到国家级的、总成结构级到整车系统级的广度与深度，吸引大多学生参与各层级赛事以提高他们的专业实践动力能力(图7)。

4.实践教学成效显著

从2014年获批教育部车辆工程实验教学中心以来，经过几年不断的深入探索实践，专业实践环节教学质量得到较大提升，巴哈及方程式车队连续几年比赛获奖，2017年取得市级教学成果二等奖，近两年内，专业从校级品牌专业升格为市级一流专业，目前已提交申请国家级一流专业并等待获批。

从学生层面看，通过专业设置的丰富实践教学，学生能力提升明显，社会反响强烈，毕业后就业反馈良好。

四、进一步计划

随着新工科建设及工程教育认证的逐步深入，从车辆新型领域如新能源及智能网联、毕业要求达成度等方面形成了具体要求，尤其是在实践教学环节的具体落实上。下一步将在现有基础上加大师资队伍、教学资源建设以及理论及实践教学体系的改革重构，争取在专业建设与人才培养两个方面取得更大的成绩。

图6 教学

图7 多层级汽车相关赛事

本文的完成受助于作者本人主持研究的重庆市教育科学规划项目“车辆工程新工科-新能源汽车专业教学体系的构建与运行”(2017-GX-380)以及重庆理工大学高等教育教学改革研究项目“基于知识重构的《汽车构造》教学研究”(2016YB05)，特此说明。