中北大学赛车科普基地:用“动态课堂”培养新时代工程人才

问题:如何让工程教育从“讲授为主”转向“能力为先”,让科技资源从“校内循环”走向“社会共享”,是高校提升人才培养质量、服务地方发展的共同课题。尤其装备制造、新能源与智能网联等领域,仅靠课堂讲解难以覆盖真实工程的复杂性,学生“会做题”与“会做事”之间仍有差距。 原因:工程技术实践性强、迭代快,往往需要在设计、制造、测试、成本与安全等多重约束下作出权衡。以赛车为代表的高性能工程系统,天然集成空气动力学、轻量化材料、动力系统、线控底盘与数据采集分析等关键环节,能够把抽象公式与工程决策直接关联起来。中北大学依托机械、车辆、仪器等优势学科和长期积累的工程文化基础,于2004年建设赛车科普基地,并在近年来相继获得山西省科普基地、山西省高校综合教育实践体验基地以及行业学会科普教育基地认定,为“以赛促学、以研促教、以科普促融”提供了稳定平台。 影响: 其一,基地把研发现场转化为开放课堂,提升公众科学素养。基地设有常态化科普展区,展品涵盖碳纤维车身、线控转向系统、历代方程式赛车实物,以及插电混动与纯电车型解剖台架等。不同于只展示“成品”的参观方式,基地更强调走近设计、加工与调试过程,让参观者直观理解工程系统如何在反复验证中走向可靠与安全。说明牌由学生编写,讲解由车队成员承担,使科普传播与学习提升同步推进。 其二,基地以竞赛构建工程教育闭环,推动学生从知识学习走向系统能力形成。“行知车队”长期保持40至60名成员规模,跨车辆、机械、控制、材料等多个专业协作,连续12年参加中国大学生方程式汽车大赛,并在对应的国家级赛事中累计获得20余项奖项。竞赛覆盖“理论—设计—制造—测试—竞赛”全链条,同时也要求团队在进度管理、成本控制、规则合规、风险评估与成果表达各上形成综合能力。自2008年以来,车队累计自主打造26辆赛车,实践表明,“项目驱动+高标准验证”能有效缩短从课堂到产业的能力迁移距离。 其三,基地推动科研训练对接国家战略与地方需求,强化问题导向。围绕“双碳”目标与能源结构转型,基地将新能源赛车研发、能量管理优化与智能控制探索纳入长期任务,使学生选题从“课堂作业”更多转向真实场景中的效率、可靠性与安全挑战。同时,赛车轻量化、高可靠与智能控制上的技术路径,与特种车辆、无人平台等方向具有共通逻辑,有助于促进“科研—教学—实践”的更紧密衔接。 对策:面向更高质量发展,基地在实践中形成了几条可复制的做法。第一,以学生团队为主体、教师指导为支撑,建立“讲解反哺学习”的培养机制。学生从研发者转变为科普内容的生产者与传播者,在讲清原理与过程的同时加深对关键技术的理解。第二,建立展教资源与研发任务的联动机制,让展区内容随技术迭代同步更新,确保科普内容可触达、可追踪。第三,坚持竞赛牵引与规范管理并重,以赛事规则和安全标准推动工程训练标准化,提升成果的可验证性与可推广性。以2025赛季为例,燃油赛车在动力总成更新后完成适配调校;电动赛车坚持电池箱自主研发并通过专项检查,体现“自主设计—安全验证—合规参赛”的底线要求。第四,拓展校地协同,与科技馆、中小学等单位合作,推动优质科普资源更均衡地覆盖青少年群体。 前景:随着数字化技术发展,实践教学与科普传播正从“现场参观”向“线上线下融合”延伸。业内人士认为,未来可借助数字孪生、数据可视化与远程交互等方式,将赛车研发中的结构强度、热管理、能耗与控制策略以更直观的形式呈现,扩大科普覆盖面,并为跨校、跨区域协同创新创造条件。此外,山西加快推进能源转型与先进制造布局,对新能源与智能制造人才的需求持续增长。以赛车科普基地为载体,贯通“人才培养—技术验证—社会服务”,有望为地方产业升级提供更稳定的人才与创新支撑。

一辆赛车的价值不止体现在赛道成绩,更在于把科学原理、工程方法与社会需求连接起来。把“真实项目”变为“公共课堂”,把“竞赛训练”转化为“社会服务”,这种以实践为基础的科普与育人探索,为高校提升人才培养质量与科普供给能力提供了可参考的路径,也让更多青少年更近距离地走近工程、理解制造、参与创新。