“卓越计划”下城轨车辆故障诊断与维修 课程优化与创新

文永蓬 廖爱华 师蔚 方宇

［摘要］根据“卓越工程师教育培养计划”对城轨车辆工程专业人才的要求，从教学方法、教学内容以及双师型教师培养等三方面入手，系统阐述了城轨车辆故障诊断与维修课程的优化与创新，通过深入的课程介绍，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，重视知识、能力与工程实践的融合，从而实现对工程实践型人才的培养。

［关键词］卓越工程师城轨车辆故障诊断维保优化

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）06-0106-02

随着我国城市轨道交通的不断发展，对城市轨道交通运营维护、故障诊断的专业型工程技术人才的需求日益增加，这要求高等学校的城市轨道车辆工程专业必须严格按照“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）的精神不断深化教学领域的改革，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，重视知识、能力与工程实践的融合，以培养满足企业急需的、合格的城市轨道交通专业人才。

一、故障诊断课程介绍

作为城市轨道交通车辆工程专业主干课程的城轨车辆故障诊断与维修（以下简称“故障诊断”）是面向城市轨道交通车辆工程专业学生的一门专业特色必修课，其任务是使学生较全面、系统地了解故障诊断的方法和基本原理以及城市轨道交通车辆的常见故障的分析和处理方法。通过本课程的教学，使学生了解城市轨道车辆故障诊断的基本知识和处理方法，应注意培养学生以下能力。

（一）车辆故障观察和科学思维的能力

通过对故障表象的观察，运用检测工具对基本物理参数进行测量，挖掘故障的本质，从而建立掌握故障诊断的系统思维方式和认识方法。

（二）车辆维修管理和制定规范的能力

对故障本质有一定程度的理解，根据现有的维修条件，提出恰当的维修时机和合理的维修方式。

（三）提出问题、分析问题和解决问题的能力

通过对故障现象的认识，分析车辆故障的特点，掌握必要的维修策略，通过规程的制定或修改，保障车辆的正常运营。

二、故障诊断课程优化与创新的必要性

根据故障诊断课程对学生能力的培养要求，结合“卓越计划”的特点，为培养面向城市轨道交通车辆工程设计以及维保专业工程人才，“故障诊断”课程体系必须不断优化，既要保证城市轨道交通车辆工程专业学生所学知识结构合理、基础扎实，具有较为明显的专业特色，又要体现满足学生个人需求，具有一定的延展性，适应经济社会发展需要的特点，突出培养学生创业本领、创新精神和实践能力，注重培养学生良好的工程素质。因此，“故障诊断”课程的优化与创新应具有一定的广泛性，必须注意车辆工程、运营工程、交通工程以及通信工程等相关学科专业知识的交叉，拓宽学生的视野，避免完全按照企业的要求培养单一型应用人才。

三、教学方法的优化与创新

为切实贯彻和落实“卓越计划”中“大力改革课程体系和教学形式”的指导原则，依据城市轨道交通车辆工程专业的“卓越计划”培养标准，进行城市轨道交通领域的集成与创新，以强化实践能力、设计能力和创新能力为核心，重构城市轨道交通故障诊断与维修课程体系和教学方法，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法。在故障诊断学习中，往往由教师预先设定讨论问题，比如上海轨道交通一号线“12﹒22”侧面冲撞事故、上海轨道交通十号线“9﹒27”追尾事故，通过案例的讲解、分析，引出学生激烈的讨论，并在讨论中引导学生的观点不偏离，启发学生对故障应急处理机制思考，让学生树立正确的故障处理思维方法和办事原则。通过这些师生互动，打破传统教学的灌输式，采用启发式教学方法让学生充分参与课程的讨论，在讨论中发现对故障的现象、原因、危害以及相应的故障处理方法有了深入的认识。

这些教学方法的创新，离不开高校和企业联合培养人才的机制，通过共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量，采用理论与实际相结合、讲授与讨论相结合、课堂与现场相结合以及再回课堂的教学方法，让学生理论和实践综合获益，培养满足卓越计划要求的合格工程型人才，力争使故障诊断课程在教学方法上有所突破。

四、教学内容的优化与创新

（一）基础知识

这部分内容除了介绍故障诊断的内涵、故障诊断的基本过程等知识外，重点介绍故障诊断项目实施的一般过程，让学生能够从更高的层面上思考问题。

（二）故障检测专题

这部分内容包含传统的振动故障信号检测内容，还介绍故障诊断的基本方法（形式逻辑法、故障树法、振动的时域、频域法等），此外，为了让学生对这些方法有直观的印象，利用无损检测技术，对城市轨道交通车辆的转向架、车体、车钩、受电弓上的关键机械部件作为检测的对象，通过渗透检测实验、 磁粉检测实验、 超声波检测实验等三个实验，让学生对工程上如何发现故障有深入的认识，从而实现对故障的识别诊断。

（三）故障专题

这部分内容是“故障诊断”课程的核心内容，主要介绍机械、电气以及车辆运行故障。机械故障是由于采用均衡修等维修方式使故障率较低，但是出现的故障隐患还是较多，因此，这部分主要介绍转向架构架故障、车轮故障，让学生理解故障的成因、发展以及危害，尤其针对车轮故障，特别设计了车轮故障程度的辨识，扩展镟轮的有关知识。电器故障是城市轨道交通常常遇到的故障，尤其是车门电器故障，对车辆的运营影响较大，这部分内容除了介绍车门的故障隐私和因素外，重点介绍了车门的整改措施，采用动态调整预紧力、障碍物探测次数3改6、增加再关门功能等方法保证车门的正常功能的实现。车辆运行故障的诊断是本课程的特色内容，不仅仅通过实际出现的事故进行解析，还强调故障处理，引起学生思考故障应急处理机制等问题，使学生城市轨道车辆事故应急管理涉及的预防、准备、响应和恢复四个阶段有关内容有所了解。

（四）维修专题

城市轨道交通车辆维修内容是“故障诊断”解决问题的和途径。有别于一般的车辆维修的介绍，针对地铁维保部门“无规程、有工艺”的问题，本部分内容强调规程的设计的初衷，让学生理解维修体制的重要作用。

五、双师型教师人才培养的优化与创新

“培养、选拔、引进”等方式建设教师队伍是培养既具有教学经验、又有企业背景的双师型教师必经之路。所谓“培养”，即培养专职教师使其具备城市轨道交通车辆的实践能力，不一定要求教师要具备一定年限的城市轨道交通运营企业工作经历，但是，通过定期到地铁维保部门进行挂职锻炼，增加教师的工程实践经验，提高教师的业务能力，还能促进高校与企业甚至行业的合作交流。所谓“选拔”，即选拔专职教师进行深入的校企交流，将产业链与企业链对接，夯实产学研合作的基础，教师将理论与实践有机结合，及时熟悉和掌握城市轨道交通领域发展的新技术、新方法和新工艺，提高了课堂教学和科研的应用能力，打造一批具有丰富城市车辆维保背景的、丰富教学经验的以及丰富科研经验的优秀教师人才。所谓“引进”，除了要引进高水平学科带头人，更为重要的是从城市轨道交通运营企业的维保部门聘请具有丰富实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师，承担专业课程教学任务，或担任本科生、研究生的联合导师，或担任实习的指导教师，并承担培养学生、指导毕业设计等任务，让专业教师作为这部分工程技术人才授课的助教，形成互补性教学的良好局面，这样，不仅满足企业量身订制其所需要的专业型工程技术人才外，而且还为教师队伍的不断壮大、教师工程应用能力的提高打下来坚实的基础。

六、 结语

“卓越计划”在实施过程中，重视教学方法、教学内容以及双师型教师培养等三方面课程建设，实现城轨车辆故障诊断与维修课程的优化与创新，通过深入的课程介绍，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，重视知识、能力与工程实践的融合，积极探索具有城市轨道交通特色车辆专业故障诊断课程的建立方法，实现对工程实践型人才的培养。

［参考文献］

［1］柴晓冬,方宇,郑树彬等.城市轨道交通特色专业群卓越工程师人才培养模式研究［J］.中国科教创新导刊,2012,（5）.

［2］汪泓.打造卓越工程师摇篮,培养应用型创新人才［J］.上海工程技术大学教育研究，2010,（1）.

［3］方宇,师蔚,柴晓冬等.校企联合培养城市轨道交通车辆工程卓越工程人才［J］.中国科教创新导刊,2012,（4）.

［4］李培根.工程师教育培养该何以卓越［J］.中国高等教育,2011,（6）．

［5］树彬,朱文良,方宇等.“卓越计划”下的城轨车辆专业工程教育课程体系创新设计［J］.大学教育,2013,（1）．

［责任编辑：雷艳］