项目驱动下轨道车辆专业课程体系和教学内容的改革研究

崔晓璐 黄博 贾涵杰 陈兆玮 文孝霞

摘  要：根据工程认证需求和OBE理念，以促进学生工程应用能力培养为主线，该文通过项目驱动对轨道车辆专业人才的课程体系和教学内容进行改革和研究。通过设计“三级项目驱动”的课程体系，实现学生交流与合作能力、社会意识和专业知识运用能力的培养，以达到解决“复杂工程问题”的综合能力。进而根据项目驱动拟定专业核心课的教学目标和教学内容，实现学生专项技能、综合技能和岗位技能的提升。通过轨道车辆专业课程体系和教学内容的改革，为培养具有城市轨道交通特色的车辆工程专业高级应用型人才提供全新思路。

关键词：项目驱动  OBE  教学改革  轨道车辆专业

中图分类号：G642                             文献标识码：A文章编号：1672-3791（2020）12（c）-0169-03

Research on the Reform of the Curriculum System and Teaching Content of Rail Vehicle Engineering Based

on the Project-driven

CUI Xiaolu1   HUANG Bo2  JIA Hanjie1  CHEN Zhaowei1  WEN Xiaoxia1

（1.School of Mechatronics & Vehicle Engineering， Chongqing Jiaotong University; 2.School of Civil Engineering， Chongqing Jiaotong University， Chongqing， 400074  China）

Abstract： According to the requirements of engineering certification and the OBE concept，the curriculum system and teaching content of rail vehicle engineering is reformed and researched in the paper to promote the cultivation of students' engineering application ability. Students' communication and cooperation ability， social awareness and professional knowledge application ability can be cultivated by designing a "three-level project-driven" curriculum system， which is helpful to achieve the comprehensive ability to solve the complex engineering problems. Furthermore， according to the project-driven， the teaching objectives and teaching contents of the professional core courses are drawn up to achieve the improvement of students' special skills， comprehensive skills and job skills. Through the reform of the curriculum system and teaching content of rail vehicle engineering， it provides new ideas for the cultivation of advanced application-oriented talents with special features in rail vehicle engineering.

Key Words：Project-driven; OBE; Teaching reform; Rail vehicle engineering

在创新成果不断出现的“互联网+”时代，如何培养学生的工程应用能力，激发学生的创新精神，以适应技术发展对应用创新的需求，是当前高等教育需要研究的重要问题，也是开展工程教育認证的目的所在。其中，项目驱动教育法有助于实现工程专业认证的培养目标，在教学过程中以一个个项目为主体，把相关的知识点融入到项目的各个环节中去的一种高效教学法。“互联网+”则可以用互联网技术与互联网思维解决教育问题，运用O2O模式可以将传统的课堂教学（线下，即课内）与现代网络教育（线上，即课余）优势互补、深度融合，将丰富的网络资源与学习工具和课堂的教学结合，将课堂（课内）教学时空延伸到网络（课余）。基于工程教育认证，将项目驱动和O2O融合，通过教学体系、教学内容的改革与实践，使教育变得更加智能化，让学习变得更加高效，让沟通变得更加无边界。

随着《交通强国建设纲要》的发布和城市轨道高速发展，对于城市轨道车辆相关专业的人才需求量也在逐年增加。特别是近些年随着智能制造的高速发展，对于该行业中高级应用型人才的需求更为迫切。产业结构的巨大改变导致人才需求结构发生变化，为使人才供给结构与需求结构相适应，需依靠教育体系结构进行与产业结构升级相适应的调整，因此需要高校在培养城市轨道车辆专业的学生过程中，注重学生实践能力和创新能力的培养。

1  轨道车辆专业教学体系问题分析

通过对相关用人单位走访，普遍反映主要集中在毕业生的工程应用能力较为欠缺，不能真正达到企业对所需高级应用型人才知识、技能和素质的要求。反馈到人才的培养过程中，即如何提高轨道车辆专业教学的针对性、系统性和先进性，是目前轨道车辆专业教学体系的一个相对薄弱关节。究其原因，主要表现在课程体系、教学内容等方面。

1.1 课程体系未能实现教学目标

根据《工程教育认证》理念，解决轨道车辆工程领域的复杂问题是其培养和教学目标的关键，然而在现有课程体系的建设中，课程设置较为分散，尽管考虑了知识前后的关联性，但是缺乏考虑课程体系建设的综合型，未能使学生在学完专业课程后，将其综合运用，实现解决轨道车辆工程领域复杂问题的能力。因此，需结合OBE理念将轨道车辆专业的课程体系进行优化，通过项目驱动的方式实现学生解决复杂问题的能力。

1.2 教学内容的实用性不强

在“智能制造”的大环境下，轨道车辆人才需要极强的实践动手能力，在现有的工科教学体系中，首先，课程内容和工程应用脱节较大，在轨道车辆专业的授课内容上仍是对结构原理、计算分析、经典例题进行讲解，很少与现有“智能制造”的大环境相结合。并且理论课程比重较大，工程实践训练在学分比重上较比以往有所提高但受限于实习场地等因素而流于形式，缺少构建面向工程应用知识结构的实践内容，理论学习和工程实践严重脱离，导致学生毕业后在面对实际工程问题中，无从下手。因此，在教学内容的改革中，需以工程应用为驱动导向，将理论教学和实践教学融合，穿插进行，并且通过这种方式将轨道车辆专业课程之间搭建连接平台，实现全周期教学体系的综合优化。

2  项目驱动下轨道车辆专业课程体系和教学内容改革

基于工程专业认证需求，结合“互联网+”的教育背景，综合采用项目驱动和O2O融合的教学模式对轨道车辆专业的教学体系进行改革和完善，以实现轨道车辆专业人才的工程创新复合型人才的培养，主要将从课程体系和教学内容展开。

2.1 基于OBE理念项目驱动的课程体系研究

根据《华盛顿协议》和《工程教育专业认证》提出了城市轨道车辆专业的培养目标，其核心是围绕“解决轨道车辆工程领域的复杂问题”。车辆工程领域复杂问题是学生在毕业后从事车辆或运载工具设计、开发和制造过程中遇到的实际问题。因此，在轨道车辆专业课程体系的建设中，需基于OBE理念针对“复杂工程问题”专门设计相应的教学环节，而且在教学环节设计过程中，既要满足工程问题所需的专业基础知识，还要有针对性地设计教学项目以满足解决工程问题过程中的各项能力需求。根据解决“复杂工程问题”能力的要求，教学将“能力”划分为交流与合作能力、社会意识和专业知识运用能力，利用研讨式教学、课程项目（三级）、课程群项目（二级）和毕业设计（一级）来支撑这些能力。项目式的教学对于OBE工程专业认证解决复杂问题能力的支撑贯穿整个培养周期。并且这3个级别的项目属于递进关系，对于能力的支撑是从简单的基本技能到动手能力再到实践创新能力，最后达到解决“复杂工程问题”的综合能力。

其中，研讨式教学或者开设讨论课的目的是引导学生关注复杂工程问题，激发兴趣发挥主观能动性，各级课程项目按照分组方式进行，提高学生的参与度和团队合作意识。课程项目主要针对轨道车辆专业的单个课程项目的目标实现，提高学生对专业课程的掌握程度。课程群项目主要是对轨道车辆专业核心课的融合，提高学生对整个课程体系的把控，将所学知识融会贯通。毕业设计等作为复杂工程问题的最终体现，综合现场调研、资料查找、合作交流、总体设计，撰写设计报告，制作PPT汇报讨论，实现OBE工程专业认证理念下解决复杂工程问题的能力需求。

2.2 项目驱动和O2O融合的课程内容设计

根据工程教育认证相关能力，建立课程教学目标，拟定课程内容，通过融合项目驱动和O2O融合，对于轨道车辆专业核心课程内容的设计如下。目前，轨道车辆的专业核心课程主要包括轨道车辆构造与设计理论、轨道车辆电器与装备、轨道车辆牵引与传动、轨道车辆网络与通信技术。根据项目驱动的课程项目（三级项目）、课程群项目（二级项目）和毕业设计等（一级项目），拟定专业核心课程的教学目标和教学内容。首先，基于课程项目的驱动，通过对轨道车辆构造和设计理论的理论学习，结合拆装实训和Catia制图，实现关键零部件的项目设计;通过对轨道车辆电器与装备的理论学习，结合CAD制图和Catia制动，实现电器与装备的项目设计;通过对轨道车辆牵引与传动的理论学习，结合Simpack分析和Abaqus分析，实现动力学和有限元分析;通过对轨道车辆网络与通信的理论学习，结合Simulik分析，实现网络通信控制。在这一系列的学习过程中，主要是对专项技能的提升，使学生能够掌握CAD、CATIA等二维、三维设计软件的应用，Simpack和Abaqus等分析软件的应用，Simulik对简单装置进行控制，独立完成关键零部件加工制造的工程实际技能。然后，基于课程群的项目驱动，将专业课程结合，进行相应的系统设计，提升学生的综合技能。进而，基于毕业设计等项目驱动，提升学生的岗位技能。基于项目驱动，通过设计轨道车辆的专业课程内容，对学生从专业技能到综合技能到岗位技能的提升层层递进，而提升的具体教学手段则主要采用O2O的教学方式，从线上和线下分别展开。

3  结语

基于工程认证需求和OBE理念，围绕城市轨道车辆专业人才培养的核心“解决轨道车辆工程领域的复杂问题”，通过多级项目来支撑学生的毕业能力，建立项目驱动的轨道车辆专业的课程体系。并综合理论知识和实践技能，采用O2O的教学方式研究轨道车辆专业现有的专业核心课程的教学目标和教学内容，为轨道车辆专业的人才培养提供可操作的实践方案，使学生更加具有务实性、应用性、创新性、适应性。

参考文献

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①基金项目：重庆市高等教育教学改革研究项目《项目驱动O2O融合的轨道车辆专业教学体系的改革与实践》（项目编号：203305）;重庆市研究生教育教学改革研究项目《“互联网+”背景下基于协同创新的轨道交通车辆专业研究生培养模式研究与实践》（项目编号：yjg203092）;重庆交通大学教学改革研究项目《工程应用驱动下基于CAD/CAE技术的城市轨道车辆专业实践教学的研究与实践》（项目编号：1903087）;重庆交通大学教学改革研究项目《混合式教学模式下“建筑钢结构” 教学改革的探索与实践》（项目编号：2003029）。

通信作者：崔晓璐（1990—），女，漢族，山东济南人，博士，副教授，研究方向为轨道交通装备关键技术及智能运维，E-mail：cui_xiaolu@foxmail.com。