摘 要：面向新時代對高等教育發(fā)展的新要求以及產(chǎn)業(yè)變革對交叉復(fù)合型卓越工程科技人才的大量需求，本文以車輛工程專業(yè)實踐教學(xué)體系為研究對象，貫徹實踐為先，創(chuàng)新為重的教學(xué)理念，通過優(yōu)化實踐教學(xué)培養(yǎng)方案、實施競教融通的教學(xué)模式、深化產(chǎn)教融合等手段開展改革，旨在探索提升學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的實踐課程設(shè)置和能力培養(yǎng)模式，構(gòu)建系統(tǒng)性、綜合性的實踐教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞：新工科 車輛工程 實踐教學(xué) 競教融通 產(chǎn)教融合

1 緒論

2017年2月20日，教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》。新工科建設(shè)一方面針對新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建新專業(yè)，另一方面也包括對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。新工科建設(shè)旨在培養(yǎng)造就一批具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力、高素質(zhì)的各類交叉復(fù)合型卓越工程科技人才，要求堅持問題導(dǎo)向，加強學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

車輛工程是以道路車輛、軌道車輛和軍用車輛等運載工具為研究對象的交叉應(yīng)用型學(xué)科。目前，受“電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”（“四化”）為代表的新一輪科技革命驅(qū)動，車輛工程專業(yè)知識體系的交叉廣度和融合深度迅速擴展，支撐國家戰(zhàn)略實施的地位和價值進一步提升，顯示出多學(xué)科“深融合、強交叉”的突出特點[1-2]。在新工科的建立理念下，面向車輛領(lǐng)域“四化”發(fā)展方向?qū)鹘y(tǒng)的車輛工程專業(yè)升級改造，提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，探索與新工科建設(shè)相適應(yīng)的車輛工程專業(yè)創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方案是亟須解決的問題。實踐教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)，而車輛工程專業(yè)也是實踐性極強的工科專業(yè)，實踐教學(xué)質(zhì)量將直接影響到專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量[3]。

2 車輛工程專業(yè)實踐教學(xué)中存在的問題

2.1 實踐課程體系缺乏系統(tǒng)化、模塊化的頂層設(shè)計

車輛工程專業(yè)實踐課程體系主要分為基礎(chǔ)實習(xí)、課程實驗、專業(yè)實習(xí)和創(chuàng)新實踐四個層次。課程實驗包括兩個方面：融合在課程內(nèi)的實驗學(xué)時，以及單獨開設(shè)的實驗課程，用以支撐工程基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程。專業(yè)實習(xí)包括綜合性的課程設(shè)計、金工實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)。創(chuàng)新實踐側(cè)重于通過社會實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、畢業(yè)設(shè)計論文等進一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論解決復(fù)雜工程問題的能力與創(chuàng)新意識。車輛工程專業(yè)核心課程包括：“發(fā)動機原理”“汽車構(gòu)造”“汽車?yán)碚摗薄捌囋O(shè)計”“汽車試驗學(xué)”“汽車電子與電氣技術(shù)”。這六門核心課程彼此之間具有緊密的聯(lián)系，是學(xué)生前三年修習(xí)的基礎(chǔ)理論課程和實際工程應(yīng)用嫁接的橋梁，更是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的重點支撐課程。然而，為專業(yè)核心課程配套的課內(nèi)實驗學(xué)時和內(nèi)容分散，缺少與專業(yè)實習(xí)和創(chuàng)新實踐的有效銜接，使得專業(yè)實踐培養(yǎng)體系不夠完善，缺少系統(tǒng)化、模塊化的頂層規(guī)劃和設(shè)計。

2.2 實踐教學(xué)內(nèi)容與工程實際問題聯(lián)系不足

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)內(nèi)容比較重視對基本操作及應(yīng)用的訓(xùn)練，但缺乏對學(xué)生分析、解決問題能力的培養(yǎng)；比較重視了解、學(xué)習(xí)、分析傳統(tǒng)工藝過程，但缺乏將新工藝、新技術(shù)與實踐教學(xué)有機融合。以車輛工程專業(yè)課堂理論教學(xué)及其驗證性實驗為主的傳統(tǒng)教學(xué)形式，未能讓學(xué)生充分體驗到學(xué)以致用的樂趣；核心課程分散的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)使得動手實踐淺嘗輒止，過程中缺乏整體性與連貫性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，創(chuàng)新意識不強等問題。此外，實踐教學(xué)中對于學(xué)生的團隊意識、溝通能力、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)也相對不足，亟須增設(shè)有利于大學(xué)生綜合運用知識自主創(chuàng)新的環(huán)節(jié)。

2.3 專業(yè)實習(xí)中產(chǎn)學(xué)研合作待深入

傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)通常是基于專業(yè)實習(xí)隊的形式進行，采用現(xiàn)場講解、實地考察、小組討論、信息搜集和實習(xí)報告撰寫等多種教學(xué)手段，目的是讓學(xué)生全面掌握汽車及零部件的生產(chǎn)技術(shù)和流程，同時加強他們在車輛設(shè)計/開發(fā)和科研方面的實踐創(chuàng)新能力。然而，在原先的實習(xí)模式下學(xué)生的收獲有限，無法有效地將課堂所學(xué)理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合。在求職階段，這段實習(xí)經(jīng)歷無法全面展現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。以“參觀學(xué)習(xí)為主，輔以簡單實操”的方式已無法充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力；以參觀體驗為基礎(chǔ)的實習(xí)報告和答辯考核，也不能全面評估學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。由于校企合作不夠深入，企業(yè)對人才培養(yǎng)的參與度不高，以及校內(nèi)外資源整合不力，這些問題都可能導(dǎo)致人才培養(yǎng)的手段缺乏針對性，過程缺乏連貫性。因此，迫切需要對實習(xí)模式進行改革與創(chuàng)新，以便更好地提升學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新思維，滿足社會和行業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)人才的需求。

3 解決問題的具體措施與成效

針對上述問題，北京科技大學(xué)車輛工程專業(yè)從實踐課程體系、實踐教學(xué)內(nèi)容、生產(chǎn)實習(xí)模式三方面著手，提升對學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。對車輛工程專業(yè)的實踐教學(xué)培養(yǎng)方案進行升級，建立系統(tǒng)性的實踐教學(xué)體系；對專業(yè)的實踐教學(xué)課程進行優(yōu)化，依托科技競賽平臺打造綜合實驗課程；對專業(yè)的實習(xí)模式和評價方式進行改革，深化產(chǎn)學(xué)研合作，實現(xiàn)校企協(xié)同的人才培養(yǎng)。

3.1 優(yōu)化實踐教學(xué)培養(yǎng)方案，設(shè)計系統(tǒng)性、綜合性的實踐教學(xué)體系

車輛工程專業(yè)在新版的培養(yǎng)方案（圖1）中提高了實踐類課程比例，從頂層設(shè)計專業(yè)實踐能力培養(yǎng)體系。取消了專業(yè)核心課程中配套的實驗學(xué)時，開設(shè)“車輛綜合實驗A、B”“檢測與控制實驗”等課程，實現(xiàn)專業(yè)核心課程的系統(tǒng)性實踐教學(xué)。打通專業(yè)核心課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等多個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)；從專業(yè)畢業(yè)要求的框架和體系出發(fā)，明確綜合實踐課程支撐的畢業(yè)要求內(nèi)涵觀測點；依據(jù)教學(xué)規(guī)律進行分解，進一步將課程目標(biāo)層層劃撥到各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，形成層次分明、聯(lián)系緊密而又相對獨立的綜合性體系。

在培養(yǎng)方案升級之前，畢業(yè)要求4研究中“能夠針對車輛系統(tǒng)的基本性能，建立實驗系統(tǒng)、進行實驗并分析其結(jié)果”這一內(nèi)涵觀測點由“發(fā)動機原理”“汽車?yán)碚摗薄捌囋囼瀸W(xué)”等多門專業(yè)核心課程支撐，然而每門課程僅在有限的實驗學(xué)時中實現(xiàn)相關(guān)能力的培養(yǎng)，教學(xué)過程難以聚焦。在升級實踐教學(xué)培養(yǎng)方案后，這一觀測點由“車輛綜合實驗A、B”以及“檢測與控制實驗”支撐，有利于系統(tǒng)性地開展教學(xué)和考核。

3.2 依托科技競賽平臺優(yōu)勢，實施競教融通的實踐教學(xué)模式

面向交叉復(fù)合型卓越工程科技人才的培養(yǎng)目標(biāo)，北京科技大學(xué)車輛工程專業(yè)依托科技競賽的平臺優(yōu)勢，在實踐教學(xué)中實現(xiàn)多學(xué)科的交叉融合，將計算機、自動化、人工智能等學(xué)科知識融入實踐教學(xué)中，提升學(xué)生的跨界整合能力。北京科技大學(xué)智能車隊在長達18年的競賽積累中，構(gòu)建了一個環(huán)境開放、管理標(biāo)準(zhǔn)、資源豐富的創(chuàng)新競賽實踐平臺，2017年被評為大學(xué)生“小平科技創(chuàng)新團隊”。智能車競賽的平臺優(yōu)勢已成功用于服務(wù)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，在團隊合作能力、創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方面形成了豐富的經(jīng)驗和成果[4]。

專業(yè)基于智能車競賽平臺，開發(fā)了綜合實驗?zāi)Ｐ?，可用于“汽車?yán)碚摗?、“汽車試驗學(xué)”等多門課程的實驗教學(xué)，同時銜接了智能車校內(nèi)賽的選拔。學(xué)生可自由組隊，基于綜合實驗?zāi)Ｐ烷_展汽車平順性、操縱穩(wěn)定性等測試。實驗結(jié)合了機械設(shè)計、電控硬件、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試等內(nèi)容，學(xué)生可以在模型上改變軸荷分配、懸架參數(shù)、前輪定位參數(shù)等，探究不同的質(zhì)量參數(shù)和部件設(shè)計對于車輛性能的影響。通過增加激光雷達和攝像頭等傳感器，可進一步在模型上開展智能駕駛的相關(guān)實驗。

綜合實驗課的教學(xué)過程（圖2）中，教師全程跟蹤指導(dǎo)，定期檢查項目進度，為學(xué)生提供必要的幫助和支持。教學(xué)中鼓勵學(xué)生進行團隊合作，培養(yǎng)協(xié)作和溝通能力，同時促進不同學(xué)科間的知識交流和融合。通過實施“學(xué)、練、賽”一體化的實踐教學(xué)策略，將實踐能力培養(yǎng)的經(jīng)驗和優(yōu)勢應(yīng)用于車輛工程專業(yè)的綜合實踐教學(xué)，以科技競賽為專業(yè)培養(yǎng)賦能。

3.3 深化產(chǎn)教融合，創(chuàng)新生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計教學(xué)模式

對外加強聯(lián)合、深耕外緣、拓展空間，深化產(chǎn)教融合。創(chuàng)新企業(yè)“定崗實習(xí)”模式，聯(lián)合小鵬汽車、上汽通用五菱等知名企業(yè)實施“一人一崗”的名企實習(xí)計劃，將企業(yè)的用人需求和教學(xué)實踐有機結(jié)合（圖3）。為優(yōu)質(zhì)企業(yè)提供提前培養(yǎng)、篩選、試用人才的基礎(chǔ)平臺[5]。

在創(chuàng)新的定崗實習(xí)模式中，形成了“企業(yè)導(dǎo)師+專業(yè)導(dǎo)師”的雙師實習(xí)指導(dǎo)和評價模式，由企業(yè)的科研或工程技術(shù)人員和校內(nèi)導(dǎo)師共同指導(dǎo)，依托創(chuàng)新型企業(yè)和專業(yè)的優(yōu)勢資源，構(gòu)建校企聯(lián)合導(dǎo)師團隊，形成了一套把以課堂傳授知識為主的學(xué)校教育與直接獲取實際經(jīng)驗為主的生產(chǎn)、科研實踐有機結(jié)合的教學(xué)模式。針對學(xué)生的不同能力層面的培養(yǎng)和考核，明確企業(yè)導(dǎo)師和專業(yè)導(dǎo)師的教學(xué)分工，在定崗實習(xí)過程中探索了形成性評價方法。而且，在實習(xí)過程中學(xué)生的團隊合作意識、溝通能力、職業(yè)道德和行業(yè)規(guī)范得到切實的培養(yǎng)。

專業(yè)探索了“生產(chǎn)實習(xí)+畢業(yè)設(shè)計”連貫式的實踐教學(xué)。在定崗實習(xí)的基礎(chǔ)上，與實習(xí)企業(yè)合作完成畢業(yè)設(shè)計的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)連貫式的實踐教學(xué)，提升學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。以上汽通用五菱的定崗實習(xí)為例，企業(yè)導(dǎo)師在實習(xí)之初設(shè)定了“智能駕駛”和“智能機器人”兩大課題方向，每個方向共分為若干小組，實習(xí)過程中設(shè)置多個節(jié)點匯報，實習(xí)結(jié)束前各小組做課題研究匯報，并由企業(yè)導(dǎo)師和專業(yè)導(dǎo)師共同投票，最終評選出“優(yōu)秀課題小組”。學(xué)生可基于課題方向，在畢業(yè)設(shè)計階段進一步開展深入研究，解決企業(yè)痛點問題。

3.4 改革取得的成效

北京科技大學(xué)車輛工程專業(yè)新版培養(yǎng)方案中，實踐學(xué)時比例由20%提升至24%。依托科技競賽的平臺優(yōu)勢，實現(xiàn)對學(xué)生一貫制的綜合創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)。開展多階段創(chuàng)新實踐活動，形成了以專業(yè)知識應(yīng)用項目為基礎(chǔ)、以多學(xué)科知識交叉大賽為延伸的綜合實踐教學(xué)方案，激發(fā)學(xué)生的實踐主動性，培育學(xué)生的團隊精神和創(chuàng)新能力，促進學(xué)生對知識的融會貫通、提升解決復(fù)雜工程問題的能力。近三年，北京科技大學(xué)車輛工程專業(yè)學(xué)生參與智能車等競賽獲全國獎項17次，省部級獎項19次。開展企業(yè)畢業(yè)設(shè)計課題40人次/年，優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計參與“恒星杯”和“精雕杯”畢業(yè)設(shè)計大賽（圖4）獲獎10余項；2021參與廣州小鵬汽車生產(chǎn)實習(xí)，共計50人次，2022、2023參與上汽通用五菱汽車生產(chǎn)實習(xí)共計120人次，崗位涵蓋生產(chǎn)工藝和技術(shù)研發(fā)等。通過綜合性、探索性和實踐性很強的教學(xué)活動，提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，全面提高專業(yè)人才素質(zhì)。

4 結(jié)語

隨著新工科建設(shè)的深入推進和工程教育認證的持續(xù)深化，對車輛工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高要求。北京科技大學(xué)車輛工程專業(yè)將“專業(yè)特色”與“創(chuàng)新實踐”深度融合，以新工科建設(shè)理念為指導(dǎo)，廣泛開放資源、拓展時空、豐富內(nèi)涵，為提升學(xué)生實踐創(chuàng)新能力創(chuàng)建了全過程、全方位的學(xué)習(xí)平臺和資源。在課程形式上，充分體現(xiàn)了實踐教學(xué)與課堂教學(xué)和工程實踐的緊密銜接，改革和探索了車輛工程專業(yè)新工科建設(shè)實踐教學(xué)培養(yǎng)模式，為其他院校的實踐教學(xué)改革提供參考。

基金項目：北京科技大學(xué)本科教育教學(xué)改革項目，項目編號：JG2021M16，JG2019M16；北京科技大學(xué)青年教學(xué)骨干人才項目；項目編號：JXGG202404；北京高等教育本科教學(xué)改革創(chuàng)新項目，項目編號：202110008002。

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