摘 要：面向新時代對高等教育發(fā)展的新要求以及產(chǎn)業(yè)變革對交叉復合型卓越工程科技人才的大量需求，本文以車輛工程專業(yè)實踐教學體系為研究對象，貫徹實踐為先，創(chuàng)新為重的教學理念，通過優(yōu)化實踐教學培養(yǎng)方案、實施競教融通的教學模式、深化產(chǎn)教融合等手段開展改革，旨在探索提升學生創(chuàng)新實踐能力的實踐課程設(shè)置和能力培養(yǎng)模式，構(gòu)建系統(tǒng)性、綜合性的實踐教學體系。

關(guān)鍵詞：新工科 車輛工程 實踐教學 競教融通 產(chǎn)教融合

1 緒論

2017年2月20日，教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》。新工科建設(shè)一方面針對新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)建新專業(yè)，另一方面也包括對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造。新工科建設(shè)旨在培養(yǎng)造就一批具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力、高素質(zhì)的各類交叉復合型卓越工程科技人才，要求堅持問題導向，加強學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

車輛工程是以道路車輛、軌道車輛和軍用車輛等運載工具為研究對象的交叉應(yīng)用型學科。目前，受“電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”（“四化”）為代表的新一輪科技革命驅(qū)動，車輛工程專業(yè)知識體系的交叉廣度和融合深度迅速擴展，支撐國家戰(zhàn)略實施的地位和價值進一步提升，顯示出多學科“深融合、強交叉”的突出特點[1-2]。在新工科的建立理念下，面向車輛領(lǐng)域“四化”發(fā)展方向?qū)鹘y(tǒng)的車輛工程專業(yè)升級改造，提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，探索與新工科建設(shè)相適應(yīng)的車輛工程專業(yè)創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方案是亟須解決的問題。實踐教學是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)，而車輛工程專業(yè)也是實踐性極強的工科專業(yè)，實踐教學質(zhì)量將直接影響到專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量[3]。

2 車輛工程專業(yè)實踐教學中存在的問題

2.1 實踐課程體系缺乏系統(tǒng)化、模塊化的頂層設(shè)計

車輛工程專業(yè)實踐課程體系主要分為基礎(chǔ)實習、課程實驗、專業(yè)實習和創(chuàng)新實踐四個層次。課程實驗包括兩個方面：融合在課程內(nèi)的實驗學時，以及單獨開設(shè)的實驗課程，用以支撐工程基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)核心課程。專業(yè)實習包括綜合性的課程設(shè)計、金工實習和生產(chǎn)實習。創(chuàng)新實踐側(cè)重于通過社會實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動、畢業(yè)設(shè)計論文等進一步培養(yǎng)學生綜合運用理論解決復雜工程問題的能力與創(chuàng)新意識。車輛工程專業(yè)核心課程包括：“發(fā)動機原理”“汽車構(gòu)造”“汽車理論”“汽車設(shè)計”“汽車試驗學”“汽車電子與電氣技術(shù)”。這六門核心課程彼此之間具有緊密的聯(lián)系，是學生前三年修習的基礎(chǔ)理論課程和實際工程應(yīng)用嫁接的橋梁，更是培養(yǎng)學生解決復雜工程問題能力的重點支撐課程。然而，為專業(yè)核心課程配套的課內(nèi)實驗學時和內(nèi)容分散，缺少與專業(yè)實習和創(chuàng)新實踐的有效銜接，使得專業(yè)實踐培養(yǎng)體系不夠完善，缺少系統(tǒng)化、模塊化的頂層規(guī)劃和設(shè)計。

2.2 實踐教學內(nèi)容與工程實際問題聯(lián)系不足

傳統(tǒng)的實踐教學內(nèi)容比較重視對基本操作及應(yīng)用的訓練，但缺乏對學生分析、解決問題能力的培養(yǎng)；比較重視了解、學習、分析傳統(tǒng)工藝過程，但缺乏將新工藝、新技術(shù)與實踐教學有機融合。以車輛工程專業(yè)課堂理論教學及其驗證性實驗為主的傳統(tǒng)教學形式，未能讓學生充分體驗到學以致用的樂趣；核心課程分散的實驗教學環(huán)節(jié)使得動手實踐淺嘗輒止，過程中缺乏整體性與連貫性，導致學生學習興趣不濃，創(chuàng)新意識不強等問題。此外，實踐教學中對于學生的團隊意識、溝通能力、自主學習能力的培養(yǎng)也相對不足，亟須增設(shè)有利于大學生綜合運用知識自主創(chuàng)新的環(huán)節(jié)。

2.3 專業(yè)實習中產(chǎn)學研合作待深入

傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習通常是基于專業(yè)實習隊的形式進行，采用現(xiàn)場講解、實地考察、小組討論、信息搜集和實習報告撰寫等多種教學手段，目的是讓學生全面掌握汽車及零部件的生產(chǎn)技術(shù)和流程，同時加強他們在車輛設(shè)計/開發(fā)和科研方面的實踐創(chuàng)新能力。然而，在原先的實習模式下學生的收獲有限，無法有效地將課堂所學理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合。在求職階段，這段實習經(jīng)歷無法全面展現(xiàn)學生的綜合能力。以“參觀學習為主，輔以簡單實操”的方式已無法充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力；以參觀體驗為基礎(chǔ)的實習報告和答辯考核，也不能全面評估學生在實踐環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。由于校企合作不夠深入，企業(yè)對人才培養(yǎng)的參與度不高，以及校內(nèi)外資源整合不力，這些問題都可能導致人才培養(yǎng)的手段缺乏針對性，過程缺乏連貫性。因此，迫切需要對實習模式進行改革與創(chuàng)新，以便更好地提升學生的實踐技能和創(chuàng)新思維，滿足社會和行業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)人才的需求。

3 解決問題的具體措施與成效

針對上述問題，北京科技大學車輛工程專業(yè)從實踐課程體系、實踐教學內(nèi)容、生產(chǎn)實習模式三方面著手，提升對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。對車輛工程專業(yè)的實踐教學培養(yǎng)方案進行升級，建立系統(tǒng)性的實踐教學體系；對專業(yè)的實踐教學課程進行優(yōu)化，依托科技競賽平臺打造綜合實驗課程；對專業(yè)的實習模式和評價方式進行改革，深化產(chǎn)學研合作，實現(xiàn)校企協(xié)同的人才培養(yǎng)。

3.1 優(yōu)化實踐教學培養(yǎng)方案，設(shè)計系統(tǒng)性、綜合性的實踐教學體系

車輛工程專業(yè)在新版的培養(yǎng)方案（圖1）中提高了實踐類課程比例，從頂層設(shè)計專業(yè)實踐能力培養(yǎng)體系。取消了專業(yè)核心課程中配套的實驗學時，開設(shè)“車輛綜合實驗A、B”“檢測與控制實驗”等課程，實現(xiàn)專業(yè)核心課程的系統(tǒng)性實踐教學。打通專業(yè)核心課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計等多個實踐教學環(huán)節(jié)；從專業(yè)畢業(yè)要求的框架和體系出發(fā)，明確綜合實踐課程支撐的畢業(yè)要求內(nèi)涵觀測點；依據(jù)教學規(guī)律進行分解，進一步將課程目標層層劃撥到各個實踐教學環(huán)節(jié)，形成層次分明、聯(lián)系緊密而又相對獨立的綜合性體系。

在培養(yǎng)方案升級之前，畢業(yè)要求4研究中“能夠針對車輛系統(tǒng)的基本性能，建立實驗系統(tǒng)、進行實驗并分析其結(jié)果”這一內(nèi)涵觀測點由“發(fā)動機原理”“汽車理論”“汽車試驗學”等多門專業(yè)核心課程支撐，然而每門課程僅在有限的實驗學時中實現(xiàn)相關(guān)能力的培養(yǎng)，教學過程難以聚焦。在升級實踐教學培養(yǎng)方案后，這一觀測點由“車輛綜合實驗A、B”以及“檢測與控制實驗”支撐，有利于系統(tǒng)性地開展教學和考核。

3.2 依托科技競賽平臺優(yōu)勢，實施競教融通的實踐教學模式

面向交叉復合型卓越工程科技人才的培養(yǎng)目標，北京科技大學車輛工程專業(yè)依托科技競賽的平臺優(yōu)勢，在實踐教學中實現(xiàn)多學科的交叉融合，將計算機、自動化、人工智能等學科知識融入實踐教學中，提升學生的跨界整合能力。北京科技大學智能車隊在長達18年的競賽積累中，構(gòu)建了一個環(huán)境開放、管理標準、資源豐富的創(chuàng)新競賽實踐平臺，2017年被評為大學生“小平科技創(chuàng)新團隊”。智能車競賽的平臺優(yōu)勢已成功用于服務(wù)大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目，在團隊合作能力、創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)方面形成了豐富的經(jīng)驗和成果[4]。

專業(yè)基于智能車競賽平臺，開發(fā)了綜合實驗模型，可用于“汽車理論”、“汽車試驗學”等多門課程的實驗教學，同時銜接了智能車校內(nèi)賽的選拔。學生可自由組隊，基于綜合實驗模型開展汽車平順性、操縱穩(wěn)定性等測試。實驗結(jié)合了機械設(shè)計、電控硬件、傳感器技術(shù)和系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試等內(nèi)容，學生可以在模型上改變軸荷分配、懸架參數(shù)、前輪定位參數(shù)等，探究不同的質(zhì)量參數(shù)和部件設(shè)計對于車輛性能的影響。通過增加激光雷達和攝像頭等傳感器，可進一步在模型上開展智能駕駛的相關(guān)實驗。

綜合實驗課的教學過程（圖2）中，教師全程跟蹤指導，定期檢查項目進度，為學生提供必要的幫助和支持。教學中鼓勵學生進行團隊合作，培養(yǎng)協(xié)作和溝通能力，同時促進不同學科間的知識交流和融合。通過實施“學、練、賽”一體化的實踐教學策略，將實踐能力培養(yǎng)的經(jīng)驗和優(yōu)勢應(yīng)用于車輛工程專業(yè)的綜合實踐教學，以科技競賽為專業(yè)培養(yǎng)賦能。

3.3 深化產(chǎn)教融合，創(chuàng)新生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計教學模式

對外加強聯(lián)合、深耕外緣、拓展空間，深化產(chǎn)教融合。創(chuàng)新企業(yè)“定崗實習”模式，聯(lián)合小鵬汽車、上汽通用五菱等知名企業(yè)實施“一人一崗”的名企實習計劃，將企業(yè)的用人需求和教學實踐有機結(jié)合（圖3）。為優(yōu)質(zhì)企業(yè)提供提前培養(yǎng)、篩選、試用人才的基礎(chǔ)平臺[5]。

在創(chuàng)新的定崗實習模式中，形成了“企業(yè)導師+專業(yè)導師”的雙師實習指導和評價模式，由企業(yè)的科研或工程技術(shù)人員和校內(nèi)導師共同指導，依托創(chuàng)新型企業(yè)和專業(yè)的優(yōu)勢資源，構(gòu)建校企聯(lián)合導師團隊，形成了一套把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經(jīng)驗為主的生產(chǎn)、科研實踐有機結(jié)合的教學模式。針對學生的不同能力層面的培養(yǎng)和考核，明確企業(yè)導師和專業(yè)導師的教學分工，在定崗實習過程中探索了形成性評價方法。而且，在實習過程中學生的團隊合作意識、溝通能力、職業(yè)道德和行業(yè)規(guī)范得到切實的培養(yǎng)。

專業(yè)探索了“生產(chǎn)實習+畢業(yè)設(shè)計”連貫式的實踐教學。在定崗實習的基礎(chǔ)上，與實習企業(yè)合作完成畢業(yè)設(shè)計的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)連貫式的實踐教學，提升學生實踐能力的培養(yǎng)。以上汽通用五菱的定崗實習為例，企業(yè)導師在實習之初設(shè)定了“智能駕駛”和“智能機器人”兩大課題方向，每個方向共分為若干小組，實習過程中設(shè)置多個節(jié)點匯報，實習結(jié)束前各小組做課題研究匯報，并由企業(yè)導師和專業(yè)導師共同投票，最終評選出“優(yōu)秀課題小組”。學生可基于課題方向，在畢業(yè)設(shè)計階段進一步開展深入研究，解決企業(yè)痛點問題。

3.4 改革取得的成效

北京科技大學車輛工程專業(yè)新版培養(yǎng)方案中，實踐學時比例由20%提升至24%。依托科技競賽的平臺優(yōu)勢，實現(xiàn)對學生一貫制的綜合創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)。開展多階段創(chuàng)新實踐活動，形成了以專業(yè)知識應(yīng)用項目為基礎(chǔ)、以多學科知識交叉大賽為延伸的綜合實踐教學方案，激發(fā)學生的實踐主動性，培育學生的團隊精神和創(chuàng)新能力，促進學生對知識的融會貫通、提升解決復雜工程問題的能力。近三年，北京科技大學車輛工程專業(yè)學生參與智能車等競賽獲全國獎項17次，省部級獎項19次。開展企業(yè)畢業(yè)設(shè)計課題40人次/年，優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計參與“恒星杯”和“精雕杯”畢業(yè)設(shè)計大賽（圖4）獲獎10余項；2021參與廣州小鵬汽車生產(chǎn)實習，共計50人次，2022、2023參與上汽通用五菱汽車生產(chǎn)實習共計120人次，崗位涵蓋生產(chǎn)工藝和技術(shù)研發(fā)等。通過綜合性、探索性和實踐性很強的教學活動，提升學生的創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標，全面提高專業(yè)人才素質(zhì)。

4 結(jié)語

隨著新工科建設(shè)的深入推進和工程教育認證的持續(xù)深化，對車輛工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高要求。北京科技大學車輛工程專業(yè)將“專業(yè)特色”與“創(chuàng)新實踐”深度融合，以新工科建設(shè)理念為指導，廣泛開放資源、拓展時空、豐富內(nèi)涵，為提升學生實踐創(chuàng)新能力創(chuàng)建了全過程、全方位的學習平臺和資源。在課程形式上，充分體現(xiàn)了實踐教學與課堂教學和工程實踐的緊密銜接，改革和探索了車輛工程專業(yè)新工科建設(shè)實踐教學培養(yǎng)模式，為其他院校的實踐教學改革提供參考。

基金項目：北京科技大學本科教育教學改革項目，項目編號：JG2021M16，JG2019M16；北京科技大學青年教學骨干人才項目；項目編號：JXGG202404；北京高等教育本科教學改革創(chuàng)新項目，項目編號：202110008002。

參考文獻：

[1]劉志明，王斌杰，丁莉芬.學科交叉、產(chǎn)教融合的車輛工程一流專業(yè)建設(shè)研究[J].教育教學論壇，2023（21）：13-16.

[2]高懷斌，馬逾，張傳偉，等.新工科背景下“學練研賽”四位一體實踐教學體系改革——以車輛工程專業(yè)為例[J].時代汽車，2023（16）：57-59.

[3]趙廣宣，龐笑笑，徐文博，等.新工科背景下應(yīng)用型高校車輛工程專業(yè)實踐教學探索[J].時代汽車，2022（08）：30-32.

[4]康翌婷，馬飛，趙鑫鑫，等.競賽驅(qū)動的多學科交叉創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索與實踐——以北京科技大學智能車隊為例[J].北京教育（高教），2022（01）：93-96.

[5]李鵬，蘇棟，許文茂.“新工科”視域下生產(chǎn)實習課程建設(shè)探析[J].北京科技大學學報（社會科學版），2022，38（01）：1-9.