新工科建设背景下车辆工程实验教学示范中心未来发展路径探析

罗勇

摘 要 重庆理工大学建设有车辆工程国家级实验教学示范中心，经过多年的发展与建设，中心初步建成覆盖车辆设计、开发、制造、测试、服务等全生命周期的实践教学体系，为我校车辆工程学科建设与人才培养提供了有力支撑。随着近年来智能与新能源汽车的迅速发展以及新工科建设的深入推进，车辆工程人才培养需求已经发生了深刻变化，对车辆实验教学示范中心的发展与建设提出了新的要求。本文对新形势下车辆实验教学示范中心所面临的一些问题和挑战进行分析总结，并对新形势下中心未来发展路径进行探析。

关键词 车辆工程 国家实验教学示范中心 教学改革 发展规划

中图分类号：G642                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.12.015

Abstract Chongqing University of Technology has built a national experimental teaching demonstration center of vehicle engineering. After years of development and construction， the center has initially built a practical teaching system covering the whole life cycle of vehicle design， development， manufacturing， testing and service， which provides strong support for the construction of vehicle engineering discipline and personnel training in our university. With the rapid development of intelligent and new energy vehicles and the in-depth promotion of new engineering construction in recent years， the demand of vehicle engineering personnel training has undergone profound changes， which puts forward new requirements for the development and construction of vehicle experimental teaching demonstration center. This paper analyzes and summarizes some problems and challenges faced by the vehicle experimental teaching demonstration center under the new situation， and analyzes the future development path of the center under the new situation.

Keywords vehicle engineering; national experimental teaching demonstration center; teaching reform; development planning

1 我校车辆工程实验教学示范中心建设现状

实验教学示范中心对学科发展与人才培养具有重要意义，[1]经过多年的发展与积累，重庆理工大学车辆实验教学中心于2015年获批为国家级实验教学示范中心。中心根据“以行业需求为引领，以汽车全生命周期实验体系为支撑，以项目为载体，行动为导向，以培养实际工程能力为目标”的实验教学理念，打造一个覆盖汽车新产品开发全过程及其后市场技术服务的现代汽车技术一体化平台。

经过多方投入，中心近年来发展迅速，通过着力引进体现汽车技术发展水平的先进设备，建设完善了汽车构造、汽车造型与设计、汽车性能分析与设计、汽车试验、汽车后市场服务等教学平台。在此基础上开展教学体系、人才培养、团队建设、实验室运行机制等方面的革新，拓展社会服务功能，中心已初步建设成为现代汽车技术人才培养基地、教学研究基地、应用研究基地和新技术培训基地。

2 新形势下实验教学示范中心所面临的问题与挑战分析

（1）教学设施先进性不足，特别是涉及智能与新能源汽车方面的教学设备需要进行补充。实验室现有设备主要集中于传统汽车领域，而在近年来发展迅速的新能源汽车领域基本处于空白状态，亟须补充相关实验设备。

（2）汽车电控系统开发领域相关设备未形成完备体系。近年来，汽车电子在辅助驾驶、自动驾驶等方面取得了长足发展，且是未来重要的发展趋势，汽车企业对汽车电子相关人才需求迫切。建立技术先进、体系完善的汽车电子实验教学平台对提高我校车辆专业人才培养质量意义重大。

（3）大型测试设备较少，仍需加大投入。车辆工程实验教学示范中心现有设备主要立足于满足汽车构造课程的教学需求，在汽车试验学实践教学方面设备缺乏。虽然有AVL、底盘测功机等大型设备，但总体来说试验设备较少，未能形成完整体系，仍需加大投入力度。

（4）设备台套数不足，需要加强虚拟教学环境与设施建设。车辆虚拟仿真实验主要适用与空气动力學、结构安全、车辆动力学仿真模拟等过程复杂，成本较高的试验，在这些方面，车辆学院都具有高水平的教师队伍和发展基础，具备发展虚拟教学的良好条件。学院在车辆空气动力学仿真与模拟、车辆结构及安全仿真与模拟、车辆动力学仿真与模拟、车辆试验技术等方面都有以教授为核心的团队，可以开发出既符合工程实际又满足教学需求的虚拟仿真实验。

（5）新工科建设注重学生创新实践能力的培养，需加强车辆工程学生创新实践基地建设。车辆工程实验教学中心在学生创新实践能力方面已经具有了一定的基础，取得了一定的成绩，近年来在智能车大赛、汽车设计大赛等各类竞赛中均取得了一定的成绩，但是并没有形成规模，学生受益面太小。创新实践活动没有固定的场地和设备，激励措施缺乏，教师积极性不高，没有形成一定的规模，对学生带动作用小，急需建设车辆工程学生创新实践基地，以提升创新实践教学水平。

（6）为适应新工科人才培养目标，需要对现有实验教学体系、运行于管理机制进行改革与建设。中心现在的教学方式仍然是由专职实验老师负责实验教学，理论课老师参与实践教学少。除引进专业实验教学人员，扩充实验室编制以外，通过实践教学体系改革，打破专业教师和实验教师的限制，使专业教师更多参与到实践教学中，是重要的改革方向。

3 新形势下车辆实验教学示范中心未来发展路径探析

（1）加强和完善实验室硬件条件建设。针对智能与新能源汽车、汽车电控系统开发等实验教学条件的不足，着眼于教学需求，在实验室设备投入方面需要开展的工作包括：

①建立和完善新能源汽车实验教学能力。针对当前汽车构造模块中缺乏新能源汽车相关教学设备的现状，着力建设新能源汽车实验教学板块。引进包括电机、电池、电控等新能源汽车关键零部件的相关教学设备，并采购能够演示新能源汽车整车构造与工作过程的系统，包括混合动力汽车系统、纯电动汽车系统等教学设备，满足新能源汽车相关教学需要。通过几年时间的努力，争取初步建立新能源汽车实践教学能力。

②建立和完善智能汽车和汽车电子实验教学能力。当前汽车电子教学设备少，且大多较为陈旧，未形成完善的体系。汽车电子是汽车技术最活跃的领域之一，在教学中应该大力重视。中心拟建立先进发动机控制系统、各类自动变速器控制系统、先进底盘控制系统、汽车辅助驾驶技术、汽车自动驾驶技术、汽车网络技术等汽车电子领域教学能力，形成体系较为完善技术先进的汽车电子实验教学平台。

③完善汽车试验学设备，使其形成完善的体系。目前在汽车试验方面拥有AVL、底盘测功机、道路模拟试验机等大型设备，具有一定的基础条件。要在此基础上引进发动机、变速器、底盘、电子设备、整车、零部件等其它试验设备，形成较为完善的汽车试验学实践教学支撑环境。

④补充部分利用率较高设备的台套数，适当提高先进性。现有设备多数较为老旧，不能体现汽车技术发展水平，也影响学生学习的积极性和主动性。在这些消耗较大的教学设备方面应采购较为新型的产品，适当补充台套数，保证教学有效运行并提高教学效果。

（2）大力推进虚拟实验室建设。根据本科人才培养需要，坚持“虚实结合，能实不虚”的原则，针对本科实验教学中成本高、危险性大的实验项目展开虚拟仿真实验教学建设。

（3）实验教学体系改革与建设。以汽车实际开发流程为主线改革课程体系。以汽车实际开发流程为主线搭建公共基础平台、学科平台和专业平台，推行以项目和任务为驱动的先进教学模式。

在教学内容的改革充实方面，充分利用学院科研能力强、与企业合作广泛的优势，通过合理组织，将科研项目和成果转化为教学内容，建立以实际项目为基础的教学案例库。教学案例库内容覆盖车辆工程设计、性能开发、测试、售后服务等各个方面。通过将科研成果转化为教学案例和实验教学内容，使学生能够接触实际科研项目，提高工程应用能力，满足行业企业人才培养需求。

依托中心先进的设备条件，将理论讲授场地与实验教学场地整合，实行理论教学与实践教学相互融合的教学模式。以学科竞赛激发学生创新活力，实验教学示范中心对学科竞赛能提供有力支撑，[2]应该提供各种条件鼓励学生参与各类学科竞赛，形成浓厚的学习创新氛围。

（4）加强实验室信息化及管理与运行机制建设。实验室信息化建设对提高实验室运行效率具有重要意义，应该切实加强相关投入。[3]充分调研实验室管理和教学流程，对流程的不合理之处进行改进，通过总结分析得出效率高的实验室运行和管理规范。根据实验室运行流程的梳理结果，开发相应的数据库和信息化平台，实现实验室运行和管理的信息化和数字化，提高设备利用率和实验室服务范围，充分发挥实验设备设施的价值。制定规范的管理流程和规范，让设备和耗材采购、维护、教学运行、信息管理等方面都实现规范化，提升实验室运行和管理效率。在实验室管理方面充分发挥学生积极性和主动性，吸收部分优秀学生参与部分实验室运行和管理工作，增加学生主人翁意识。建立实验室开放运行制度，在可能的情况下尽量保持实验室开放，充分利用实验室场地和设备资源对学生课外科技活动、创新创业、创新性实验等提供支撑。

4 总结

随着新能源与智能汽车的迅速发展以及新工科建设的深入推进，车辆工程实验教学示范中心在硬件设施、人才培养方案体系等方面都面临着一系列挑战，需要进行调整以适应车辆工程人才培养最新要求。本文通过梳理新形势下车辆实验教学示范中心面临的问题和挑战，对未来发展路径和发展方向进行分析探讨，对中心未来建设与发展起到一定参考借鉴作用。相关经验和思考也可供相关单位和院校实验教学示范中心建设参考。

重庆市高等教育教学改革研究项目资助，“‘新工科建设背景下面向核心工程应用能力的车辆工程实验教学体系改革与实践”，项目编号171021;重庆理工大学重大教学改革培育项目资助，“‘新工科背景下面向核心工程应用能力的新能源与智能汽车教改班实验教学体系建设”，项目编号2017ZDJG09;重庆理工大学研究生教育教学改革研究项目资助，“以核心工程能力培养为目标的车辆工程专业学位研究生实践教学体系建设与评价指标研究”，项目编号yjg2016206;重庆理工大学专业核心课程建设项目资助

参考文献

[1] 潘海涵，赵玉茹，徐世浩.实验教学示范中心再建设的思考[J].高等工程教育研究，2015（07）.

[2] 官麗莉，金周雨，李雨婷等.实验教学示范中心在学科竞赛管理中的作用与实践[J].长春师范大学学报，2020（02）.

[3] 刘广武，周淑红，王志琼等.高校实验教学示范中心信息化体系建设[J].实验室研究与探索，2020（01）.