祁亞運(yùn) 鄭國(guó)峰 陳兆瑋 崔曉璐

摘要：《軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》是軌道交通車(chē)輛方向的專(zhuān)業(yè)核心課程，在目前我國(guó)軌道車(chē)輛行業(yè)發(fā)展智能運(yùn)維的背景下，針對(duì)課程教學(xué)中存在的教學(xué)內(nèi)容滯后、學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳、掌握深度不夠等問(wèn)題，通過(guò)采用混合式教學(xué)方法，建立基于智能運(yùn)維的案例庫(kù)，課前增加學(xué)習(xí)通線上學(xué)習(xí)，課中進(jìn)行重難點(diǎn)講解和案例講解，課后在線上進(jìn)行總結(jié)和思考，進(jìn)一步提升課程效果，改進(jìn)教學(xué)方法，結(jié)合OBE教學(xué)的培養(yǎng)理念，為培養(yǎng)新一代創(chuàng)新型人才提供思路。

關(guān)鍵詞：故障檢測(cè) 線上線下 混合式教學(xué) 教學(xué)改革

Exploring the Teaching Reform of Rail Vehicle Inspection and Fault Diagnosis Technology under Hybrid Teaching Mode

QI Yayun? ZHENG Guofeng ?CHEN Zhaowei? CUI Xiaolu

^?（School of Mechatronics & Vehicle Engineering， Chongqing Jiaotong University， Chongqing， 400074 China）

Abstract： TheRail Vehicle Inspection and Fault Diagnosis Technologyis a professional core course in the direction of rail transportation vehicles， in the context of the current development of intelligent operation and maintenance in China's rail vehicle industry. To address the problems of lagging teaching content， poor learning effect and insufficient mastery depth of students in the course teaching; by adopting a hybrid teaching method， establishing a case library based on intelligent operation and maintenance， increasing the study pass online learning before class， explaining important and difficult points and cases during class， and summarizing and thinking online after class. Further enhance the effectiveness of the course， improve teaching methods， combine the cultivation concept of OBE teaching， and provide ideas for cultivating a new generation of innovative talents.

Key Words： Fault Detection; Online and Offline; Hybrid Teaching; Teaching Reform（1. 《軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》教改的意義

2020年8月，國(guó)鐵集團(tuán)發(fā)布了《新時(shí)代交通強(qiáng)國(guó)鐵路先行規(guī)劃綱要》，其中指出到2035年，全國(guó)鐵路網(wǎng)達(dá)到20萬(wàn)km左右，其中高鐵7萬(wàn)km左右。20萬(wàn)人口以上城市實(shí)現(xiàn)鐵路覆蓋，其中50萬(wàn)人口以上城市高鐵通達(dá)。智能高鐵率先建成，智慧鐵路加快實(shí)現(xiàn)。全國(guó)1、2、3小時(shí)高鐵出行圈和全國(guó)1、2、3天快貨物流圈全面形成。隨著我國(guó)軌道交通的蓬勃發(fā)展，軌道交通車(chē)輛構(gòu)造這門(mén)課程對(duì)于構(gòu)建車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基本知識(shí)體系具有重要影響。軌道車(chē)輛的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、設(shè)備故障診斷、檢修都是建立在對(duì)掌握車(chē)輛構(gòu)造的基礎(chǔ)之上的，因此加強(qiáng)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)于軌道車(chē)輛故障診斷知識(shí)的掌握具有重要的意義。同時(shí)想要提高學(xué)生在車(chē)輛設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷知識(shí)的掌握。掌握故障機(jī)理，進(jìn)一步改進(jìn)軌道車(chē)輛的設(shè)計(jì)。

《軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》作為一門(mén)面向大四本科生開(kāi)設(shè)的課程，要求學(xué)生在掌握了基本的軌道車(chē)輛構(gòu)造的基礎(chǔ)知識(shí)之后，還需要具備一定的相關(guān)電力電子和檢測(cè)的基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括軌道車(chē)輛構(gòu)造、數(shù)電模電、單片機(jī)等課程基礎(chǔ)知識(shí)，以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)值計(jì)算等。但學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，不能有效掌握本課程知識(shí)，因此需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)^[1-3]。目前由于現(xiàn)場(chǎng)軌道車(chē)輛故障復(fù)雜、機(jī)理不明確，出現(xiàn)了各類(lèi)難以解決的問(wèn)題，只停留在理論教學(xué)和課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。同時(shí)，隨著目前檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，講授內(nèi)容有一定的滯后，同時(shí)一些內(nèi)容并未與軌道車(chē)輛密切結(jié)合。以教師為核心的灌輸式教學(xué)，學(xué)生參與度也比較低，教學(xué)效果不佳。對(duì)于軌道車(chē)輛故障診斷技術(shù)這樣復(fù)雜的問(wèn)題，需要合理改進(jìn)教學(xué)模式，使學(xué)生對(duì)其有更深一步的認(rèn)識(shí)，以提高學(xué)生解決現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的車(chē)輛軌道運(yùn)維問(wèn)題的能力。

2.教學(xué)內(nèi)容與方法的改進(jìn)

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)主要包括經(jīng)典的檢測(cè)技術(shù)和軌道車(chē)輛常見(jiàn)的故障診斷兩部分內(nèi)容。課程中主要是理論部分，包括原理性的傳感器技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)，描述相對(duì)較淺，且課時(shí)較短，很多內(nèi)容無(wú)法展開(kāi)講述。另外，對(duì)于目前軌道車(chē)輛運(yùn)營(yíng)部門(mén)所提倡的智能運(yùn)維部分的內(nèi)容不足，無(wú)法貼合實(shí)踐。因此，應(yīng)對(duì)《軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)改革，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

針對(duì)這門(mén)課程講述內(nèi)容滯后的問(wèn)題，需要貫徹基本教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)。教材經(jīng)過(guò)編寫(xiě)、校訂和出版等一系列環(huán)節(jié)，再經(jīng)過(guò)多年教學(xué)使用，其內(nèi)容必然存在滯后性。因此，教學(xué)中不應(yīng)被教材束縛住手腳，而要對(duì)技術(shù)熱點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)更替進(jìn)行適時(shí)補(bǔ)充。以教材內(nèi)容為課程講授的主線，圍繞各章具體內(nèi)容合理增加當(dāng)前技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)，如介紹傳感器時(shí)，依據(jù)我國(guó)的智能動(dòng)車(chē)組、運(yùn)維機(jī)器人、重載車(chē)輛狀態(tài)修等軌道車(chē)輛領(lǐng)域正在開(kāi)展的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)來(lái)講述。

建立基于課程思路和結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)案例庫(kù)，如圖1所示，分別對(duì)應(yīng)線路檢測(cè)和車(chē)輛檢測(cè)部分。對(duì)應(yīng)不同的檢測(cè)部分分為10個(gè)案例庫(kù)。

2.2 混合式教學(xué)改革的措施和實(shí)踐

目前的教學(xué)方式主要是傳統(tǒng)的PPT課程教學(xué)和板書(shū)公式推導(dǎo)，教學(xué)效果不佳，后排學(xué)生也不易看清?；贠BE理念的學(xué)生培養(yǎng)模式，是需要培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，因此在實(shí)際教學(xué)中需要利用多元化手段提高教學(xué)效果^[4-5]?！盾壍儡?chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》混合式教學(xué)流程如圖2所示。

首先，利用多元化的教學(xué)軟件學(xué)習(xí)通等增加課前的自學(xué)和主動(dòng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，傳統(tǒng)課堂的課件都共享在學(xué)習(xí)通上，并布置相應(yīng)的小作業(yè)考核課前的掌握情況，對(duì)于相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)視頻都存放在學(xué)習(xí)通上，打破課時(shí)少、內(nèi)容無(wú)法擴(kuò)展的困局。

其次，在課堂上針對(duì)學(xué)習(xí)通中反映出的課件學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的講解，例如傅里葉變換等信號(hào)處理方法，以及一些傳感器知識(shí)的原理等。同時(shí)課堂教學(xué)開(kāi)展案例的講解，對(duì)于案例庫(kù)中涉及的檢測(cè)技術(shù)以及與檢測(cè)相關(guān)的故障機(jī)理進(jìn)一步明確。在案例的學(xué)習(xí)過(guò)程中明確需要用到的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于掌握不牢的基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)鞏固。此外，通過(guò)案例的學(xué)習(xí)，可提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并掌握軌道車(chē)輛涉及的常見(jiàn)故障，如磨損、螺栓松動(dòng)、疲勞裂紋、車(chē)門(mén)故障等。

最后，要以教學(xué)結(jié)果為導(dǎo)向^[6]，建立評(píng)估體系，及時(shí)評(píng)估學(xué)生的課堂和課后表現(xiàn)，并及時(shí)地改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法。通過(guò)課后對(duì)于案例的總結(jié)與反思，在已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，針對(duì)案例中涉及的檢測(cè)技術(shù)提出自己的思路和想法，發(fā)揮創(chuàng)新性，達(dá)到基于OBE理念的培養(yǎng)思路和方式^[6]。

2.3基于混合式教學(xué)的課程考核思路

前期通過(guò)線上知識(shí)的自學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果根據(jù)后期的案例總結(jié)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。這一環(huán)節(jié)將過(guò)程評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)包括學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)在內(nèi)的多元化評(píng)價(jià)。其中，學(xué)生自評(píng)可以找到自身不足并改正，在下一個(gè)案例中引發(fā)積極思考;小組互評(píng)可充分培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識(shí)與能力;教師評(píng)價(jià)重點(diǎn)從學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握、創(chuàng)新思路等角度去評(píng)價(jià)。

3. 結(jié)語(yǔ)

《軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》是軌道交通專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程，本文通過(guò)對(duì)于《軌道車(chē)輛檢測(cè)與故障診斷技術(shù)》目前教學(xué)當(dāng)中的問(wèn)題和當(dāng)前軌道交通發(fā)展背景下的課程需求出發(fā)，建立案例庫(kù)，采用混合式的教學(xué)方式，主要基于OBE理念的培養(yǎng)模式，增強(qiáng)與實(shí)際的結(jié)合，提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)中不斷吸收新的技術(shù)和內(nèi)容，提升教學(xué)質(zhì)量，改進(jìn)教學(xué)方法，為我國(guó)軌道交通事業(yè)培養(yǎng)新一代創(chuàng)新型和復(fù)合型人才。

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[2] 羅映紅.高?；旌鲜浇虒W(xué)模式構(gòu)建與實(shí)踐探索[J].高教探索，2019（12）：48-55.