鄧利軍 劉 禎 王書賢 李 燕 姚鵬華

(1.湖北文理學院純電動汽車動力系統(tǒng)設計與測試湖北省重點實驗室，湖北 襄陽 441053；2.湖北文理學院汽車與交通工程學院，湖北 襄陽 441053）

0 引言

近年來，為支撐“創(chuàng)新驅動發(fā)展”“中國制造2035”等一系列強國戰(zhàn)略，新工科建設在各大高校正在穩(wěn)步推進。另一方面，隨著“新四化”的不斷深入，汽車已成為“能升級、可迭代、顯成長”的“新物種”，在這種產業(yè)變革的影響下，傳統(tǒng)汽車產品由硬件主導的局面將逐漸轉向以軟件為主導的局面，汽車人才需求也在逐漸發(fā)生變化。傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)人才需求將不斷下降，而軟件類、動力電池類、芯片類及能結合新能源汽車與智能網聯的跨界人才的需求將不斷攀升。高校作為人才培養(yǎng)的主陣地，應積極探索并創(chuàng)新多學科、多專業(yè)交叉融合的培養(yǎng)模式，應更加注重培養(yǎng)學生的綜合應用能力。在此背景下，以產業(yè)需求為導向，注重跨界交叉融合，實施科教協同全程育人是地方院校在推進新工科建設過程中的重要舉措。

然而，現階段在地方院校推進科教協同的過程中還存在很多困難和不足，具體體現在：（1）認識不充分。部分教師還未完全真正意識到科教協同的重要性與必要性，推進過程中往往口號響但行動少，沒將科教協同真正落到實處。（2）特色不夠鮮明。在推行的過程中借鑒多、創(chuàng)新少，同質化趨勢嚴重，不能充分發(fā)揮科教協同的優(yōu)勢。（3）“科”與“教”結合不到位。教師的科研未通過精細化的處理即生硬地與教學融合，結合效果差或者將科研成果轉化到教學的數量少。（4）學生參與度、參與意愿低。教師激情澎湃，但學生不為所動。具體表現在學生對教師的科研方向、學科競賽等不感興趣、不積極參與，即使參與也是敷衍了事，只為完成任務，不求獲取新知識、提升新技能。為順利推進科教協同，并力爭取得較好的效果，在車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中做了一些探索，以期為其他地方院校提供一些參考。

1 理論教學的科教協同

近年來，湖北文理學院車輛工程專業(yè)依托省重點實驗室及優(yōu)勢特色學科群兩個平臺取得了較為豐碩的科研成果。在高質量學術論文、國家專利授權、成果轉化等方面，無論是數量還是質量都在逐年提升。如果能將這些高質量科研成果與教學結合起來，不僅能開闊學生的知識面，激發(fā)學生的學習熱情，也有助于教師在教學中尋找新的科研靈感，實現教學相長、師生受益。

專業(yè)課教學與實施是實現科教協同的天然土壤。大力推動課程建設，更新教學內容，及時將科研成果及物聯網、人工智能等新學科知識體系融入教學內容。在教學方法上，探索探究式、問題式、案例式教學，開展線上線下混合式教學、翻轉課堂等，充分利用優(yōu)秀的線上資源，加快“金課”建設，淘汰知識陳舊、教學方法落后、課堂氛圍差的課程。專業(yè)課應充分挖掘能融入教學的科研元素，在教學中引入前沿技術和科研成果。例如，在汽車構造課程的教學過程中，可將可變配氣正時機構中凸輪型線加工、柴油發(fā)動機高壓共軌系統(tǒng)、柴油機后處理技術、汽車轉向節(jié)的輕量化設計等方面的科研成果融入教學中，讓課堂更生動，讓教學內容更豐富，促使學生主動思考現有技術存在哪些不足，可以在哪些方面提出改進措施，思考在其他零部件結構設計上能否采用相同或相似的方案。電動汽車結構與原理課程是與汽車“新四化”聯系比較緊密的專業(yè)課，將課程的教學中，可以拓展自動輔助駕駛的內容，就特斯拉獨特的視覺算法與Uber、Waymo、豐田等廠家為代表的激光雷達技術開展比較和討論。要求學生在課下搜索資料、查閱文獻，初步了解兩種算法的優(yōu)缺點。在課堂上，教師結合案例深入講解與分析，引人入勝，引導學生思考，從而激發(fā)學生對新技術、新結構的探索欲。課后也是實現立德樹人、價值引領及知識傳授的重要環(huán)節(jié)。教師可以鼓勵感興趣的學生加入自己的科研團隊或學科競賽小組，讓學生通過體驗實際的競賽項目或者科研項目來加深對知識的理解和運用，實現知識的升華。在學生的一系列學習活動中，學生分析和解決實際工程問題的綜合素養(yǎng)和能力在潛移默化地提高。

2 實習實踐環(huán)節(jié)的科教協同

實習實踐環(huán)節(jié)也是科教協同的主陣地。為使學生將課堂的理論知識及時消化吸收，并將理論知識與生產實際、實踐相結合，我校車輛工程專業(yè)設置了大量的實習實踐環(huán)節(jié)。例如，在《汽車發(fā)動機拆裝》的實訓環(huán)節(jié)中，除了讓學生通過零部件的拆解和裝配了解基本的結構外，更為重要的是將教師的科研項目與教學內容聯系起來。比如從發(fā)動機的燃料出發(fā)，通過討論和講授，讓學生認識到除了傳統(tǒng)的汽油和柴油可作為汽車燃料外，還有生物燃料、天然氣、石油氣等等，將學生引入生物燃料發(fā)動機的燃燒特性、排放特性的相關科研項目中去。讓學生認識到，不同燃料的霧化、燃燒特性存在較大差異，從而影響發(fā)動機的動力性、經濟性和排放性。通過對發(fā)動機燃燒不同燃料排放特性的比較，讓學生充分認識不同的燃料對CO、HC、NOX、顆粒物的排放的影響，理解不同的后處理技術對發(fā)動機尾氣中幾種常見有害物質排放量的影響。在活塞連桿組的拆裝過程中，引導學生思考活塞的縱剖面、橫剖面形狀及其散熱方式，再與發(fā)動機的振蕩冷卻方面的科研項目結合起來，讓學生意識到要解決汽車工程的復雜問題，需從整體到局部、從整車到總成件、零部件設計等方面全面考慮可能存在的技術問題，并尋找解決方法，讓學生了解科研項目要解決的關鍵問題、研究方法和途徑。同樣，在汽車駕駛實習環(huán)節(jié)中，可以將自動變速器、無人駕駛等方面的科研項目整理成教學內容，讓學生在實踐中了解新技術的發(fā)展趨勢、學科前沿，讓學生體會“技術引領世界，創(chuàng)新驅動未來”，除了能開闊視野外，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高綜合實踐能力。

課程設計是另一個實現科教協同的主戰(zhàn)場。在機械設計、汽車設計的課程設計環(huán)節(jié)中，可以融入增材制造、汽車輕量化等方面的科研項目或者分別針對總成件、零部件如磁流變液減振器、主動懸架等方面的科研項目，這不僅有利于消除因為課程中過多的理論性知識可能引起學生的厭學情緒，而且還能與實際工程問題結合起來，顯得比較“接地氣”。在提交汽車零部件產品工程圖紙前，可以導入汽車CAD/CAE方面的科研成果，讓學生提前熟悉、了解常用的CAD/CAE軟件在汽車行業(yè)中的應用場景，探索建模與有限元分析方法和過程，做到與行業(yè)接軌，提高學生的工程素養(yǎng)及就業(yè)競爭力。

3 學科競賽中的科教協同

學科競賽是推進科教協同，提高創(chuàng)新意識、工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。“以賽促學、以賽促練、以賽促改”是提高人才培養(yǎng)質量的重要舉措。學校從政策、制度、機制等方面給予學科競賽大量的支持，這為學科競賽中的科教協同提供了良好的保障。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心在激勵機制、經費保障、人員調配等方面要做好頂層設計，指導教師在自己的科研項目中提煉可以與學科競賽融合的方向，學生根據自己的興趣、知識積累等選擇競賽方向。在學科競賽的組織過程中，實現“導師制”，由指導教師組建人員梯隊結構合理的競賽團隊，團隊成員力求從大一到大四的全覆蓋。團隊成員實行“競聘上崗”、優(yōu)勝劣汰，通過良性的競爭淘汰一部分能力不強、熱情不高、心思不專的成員。在競賽項目方面，可以重點以與車輛工程專業(yè)聯系比較緊密的全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽、全國三維數字化創(chuàng)新設計大賽等賽事為突破口，逐漸形成以點帶線、以線帶面的良好局面。大學生方程式賽車賽事是車輛工程專業(yè)學科競賽的“重頭戲”，通過組建涵蓋結構設計、制造工藝、汽車電子、程序設計、空氣動力學、車輛系統(tǒng)動力學等科研方向的指導教師團隊，為學生打造性能優(yōu)良的賽車提供全方位的指導。學生在參與競賽的過程中，能把指導教師在科研項目中的先進技術、方法等應用于賽車的設計、制造、加工、裝配等環(huán)節(jié)中。學生在參與競賽的過程也是提高動手能力、科研能力、理論與實踐相結合的過程，更是提高創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力的過程。通過學科競賽的歷練和學習，學生的工程實踐能力和工程素養(yǎng)得到系統(tǒng)、全面提升。指導教師在參與指導的過程也是同其他教師交流學習、實現學科交叉的機會，在此過程中更易碰撞出思想的火花，從而產生新的科研靈感，反哺教師的科研和教學。

4 畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中的科教協同

畢業(yè)設計是課堂教學、學科競賽的拓展和延伸，更能培養(yǎng)和體現學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新設計，也是提升學生工程素養(yǎng)和綜合能力的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計的選題、開題、中檢、畢業(yè)論文撰寫、畢業(yè)答辯等環(huán)節(jié)都是實現科教協同的關鍵節(jié)點。教師首先從科研方向中梳理科研課題或者從學科競賽中挖掘繼承性課題，學生結合課題信息與個人興趣挑選課題，完成師生雙選。從提交開題報告開始，在指導教師的幫助下完成課題調研、文獻查閱，了解課題背景及主要工作，最后完成開題報告。在中檢和論文撰寫的過程中，指導教師要注意引導學生去大膽地探索未知，嘗試采用不同于其他文獻的研究方法、研究途徑去解決科學問題。鼓勵學生通過畢業(yè)設計的開展，積極申報專利、發(fā)表學術論文、申請軟件著作權等。在畢業(yè)設計的過程中，學生的科研素養(yǎng)、科研能力得到顯著提高，視野得到進一步開闊，能為學生今后進入碩士研究生階段或者在工作崗位從事科研奠定良好的基礎。

5 結語

人才強國戰(zhàn)略是黨和國家的一項艱巨、緊迫、重大的任務，而科教協同是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、高素質綜合性人才的重要手段。各大高校是人才培養(yǎng)的主陣地，是培養(yǎng)人才的搖籃，應深刻總結過去成功或失敗的經驗教訓，學習借鑒其他國內外高校成功的經驗和方法，探索全程育人、科教協同的新模式，為社會培養(yǎng)高素質、高水平、高能力的復合型人才。