汽車設(shè)計課程教學改革探索實踐

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摘要:針對車輛工程專業(yè)汽車設(shè)計課程的特點，結(jié)合不同教學層次和學生學情，探討了汽車設(shè)計課程教學新式教學理念、合理的教學規(guī)劃、專業(yè)課間相互整合、多元化考核等教學手段，以“模塊化教學法”為主、教師導向教學、多樣化考核方式，對課程教學改革進行探索實踐。

關(guān)鍵詞:汽車設(shè)計;教學改革;探索;實踐

汽車設(shè)計課程設(shè)是汽車工程系車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，在專業(yè)教學體系中占有重要的地位［1-2］。其課程特點為理論章節(jié)較多、內(nèi)容設(shè)計廣泛，包括了汽車整體及底盤各總成設(shè)計，結(jié)合了機械、電子、液壓、材料、軟件工程等專業(yè)課內(nèi)容，同時又涉及工業(yè)制圖、國家標準、設(shè)計要求、加工工藝等與工業(yè)生產(chǎn)密不可分的知識內(nèi)容。既對學生專業(yè)基礎(chǔ)知識進行了多元化的整合，又為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計、學術(shù)研究和汽車設(shè)計工作打下堅實基礎(chǔ)。

一、課程內(nèi)容及特征

傳統(tǒng)汽車設(shè)計課程設(shè)置在學生大四第一學期開設(shè)，分為理論授課和課程設(shè)計部分［3］。理論授課一般為40～60學時，共介紹了汽車總體設(shè)計、離合器、變速器、萬向傳動軸、驅(qū)動橋、懸架、轉(zhuǎn)向系和制動系八大模塊［4］，每個模塊又分別介紹了各總成設(shè)計要求、結(jié)構(gòu)方案、主要參數(shù)、載荷計算、強度計算校核、主要結(jié)構(gòu)元件等。總體來看，汽車設(shè)計課程專業(yè)跨度大、難度高、課時短、教學任務量大、實踐性強，是車輛工程專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的系統(tǒng)性整合和實踐，是學生日后參與學術(shù)研究、工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)計領(lǐng)域的一次實戰(zhàn)演練，同時本門課程的授課教師也應具有較強的專業(yè)能力和實踐經(jīng)驗。

二、課程教學目前存在的問題

(一)課時緊張，教學任務量大汽車設(shè)計課程分為八大模塊，每個模塊間聯(lián)系小且均有豐富的教學內(nèi)容。經(jīng)過教學實踐證明:將本課程設(shè)置為50學時以下時，對于難、重章節(jié)而言(如汽車總體設(shè)計、懸架設(shè)計、驅(qū)動橋設(shè)計等章節(jié))課時較為緊張。一些高校已對理論授課學時進行了調(diào)整［5］，但增加學時量又會增加課程學分數(shù)，對教學計劃的合理規(guī)劃也提出了較高的要求。

(二)設(shè)計思想單一，考核模式陳舊近些年汽車行業(yè)飛速發(fā)展，很多新興的結(jié)構(gòu)和技術(shù)在實際中已經(jīng)得到大量應用。例如:自動變速車輛在美國和日本滲透率已經(jīng)高達94%和84%，自動變速器在我國普及率也接近50%，我國較多車企已具有研發(fā)生產(chǎn)自動變速器的能力。一些汽車新興技術(shù)應用也十分廣泛，比如自適應巡航系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、缸內(nèi)自噴技術(shù)等等。汽車設(shè)計課程面向的是應用型本科教育，但教學環(huán)節(jié)中涉及到新技術(shù)內(nèi)容仍具有較大的局限性。

(三)教師素質(zhì)亟待提高，各高校教學條件參差不齊汽車設(shè)計課程的內(nèi)容與特征要求教師應具有較強的專業(yè)能力和過硬的實踐經(jīng)驗，教學工作應由教學與實踐經(jīng)驗較為豐富的教師擔當。此外較好的實驗氛圍可以很好的彌補目前本課程教學與實踐過程中遇到的弊端。

(四)學生畢業(yè)分流對教學的影響在學習汽車設(shè)計課程的同時，學生在大四上學期也需要分出精力關(guān)心就業(yè)出路、面臨著畢業(yè)分流的選擇難題———就業(yè)、考研、公務員考試或出國深造等。另一方面，教師在教學時不僅僅需要保證教學秩序，同時也要兼顧四、六級通過率、專業(yè)考研率和就業(yè)率等。

三、課程教學改革

教學改革并不是對傳統(tǒng)教學內(nèi)容全盤否定，而是要保留其符合教學目標和時展有益部分的同時，祛除其中陳舊冗雜的部分，這是課程教學改革的前提［6］。對于汽車設(shè)計課程而言，盡管科技水平迅猛發(fā)展，但車輛自身的原理和構(gòu)造原理變化卻不大，學生學習本課程后應該掌握最基本的設(shè)計方法和設(shè)計理念。同時經(jīng)過教學實踐證明，采用新教學方法和教學理念，并結(jié)合傳統(tǒng)教學方法(如講授法、案例法、直觀演示法等)，將起到更為理想的教學效果。

(一)堅持“以本為本”教學理念，合理制定教學計劃本科教育是提高高等教育質(zhì)量的最重要基礎(chǔ)，目的是培養(yǎng)專業(yè)化的應用型人才。汽車設(shè)計課程是車輛工程專業(yè)綜合性、實踐性最強的專業(yè)課，是學生考研、就業(yè)和高校教學口碑的有效保障。各院校應重視汽車設(shè)計課程的重要性，教師應不斷完善教學計劃，提升教學質(zhì)量的同時也應注重實踐環(huán)節(jié)。

(二)引入先進教學方法，適當借鑒國外教材諸多高校已對汽車設(shè)計課程進行了相關(guān)的教學改革，其中以“模塊化教學法”和“任務驅(qū)動教學法”最具成效［7-8］。兩種教學方法側(cè)重點不同，但基本思路均是將傳統(tǒng)授課與實踐項目相結(jié)合，達到鞏固教學的目的。目前各高校采用汽車設(shè)計教材的內(nèi)容相差不大，為八大模塊加若干補充內(nèi)容。但可參考一些專業(yè)性、綜合性較強的專業(yè)教材，如《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計》、《汽車設(shè)計與開發(fā)集成》、《汽車懸架構(gòu)件設(shè)計與計算》等，也可以適當參考難度較大的專業(yè)、實際生產(chǎn)化教材，如日本大野進一等編著的《汽車設(shè)計基礎(chǔ)》(王麗榮等譯)、《汽車設(shè)計與開發(fā)集成》等。一些高校對汽車設(shè)計課程教學以科研研究作為主要教學手段，教學過程中注重實際車輛的設(shè)計、實踐動手能力和仿真分析結(jié)果。其成果貼近時展現(xiàn)狀且追求對新興車輛新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新功能的開發(fā)，能夠極大強化本科學生的專業(yè)基礎(chǔ)理論、提升動手能力、激勵學生學習動力、鞏固并拓展學生的專業(yè)知識視野和素養(yǎng)。

(三)采用車輛工程專業(yè)課程系統(tǒng)化教學模式汽車設(shè)計課程是車輛工程專業(yè)課程的系統(tǒng)化學習，各模塊中專業(yè)知識與其它專業(yè)課程間有著緊密的聯(lián)系。例如汽車構(gòu)造課程詳盡介紹了車輛的結(jié)構(gòu)方案，發(fā)動機原理課程中詳盡介紹了總體設(shè)計中動力部分，汽車理論課程詳盡介紹了各性能的決定因素等。將各專業(yè)課知識點進行系統(tǒng)化整合，可以有效節(jié)約教學成本，將更多的師資力量投入到鍛煉學生的實踐環(huán)節(jié)中，從而提升教學質(zhì)量。

(四)合理安排考核制度，實踐環(huán)節(jié)多元化目前對本課程的理論授課部分考核分為開卷和閉卷兩種方式。開卷考試注重學生能力的培養(yǎng)，時間靈活、綜合性強，學生通過查閱教材、手冊甚至上網(wǎng)等方法完成相應設(shè)計內(nèi)容;閉卷考試注重考察學生的知識掌握能力，學生通過理解、背誦、分析等方式完成考核內(nèi)容，有助于專業(yè)知識的積累和運用。各高校可以根據(jù)自身的實際條件來合理安排考核方式，但不應過于死板，注重考核內(nèi)容的開放性、系統(tǒng)性、實質(zhì)性、適時性。實踐環(huán)節(jié)可對不同教學方法進行完善。如“模塊化教學法”中的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，各設(shè)計小組分別對不同模塊進行設(shè)計，有利于學生日后的學術(shù)研究和工作需要，在各設(shè)計小組在答辯時又能起到相互學習和知識匯總的作用;在“任務驅(qū)動教學法”中可以讓學生參與到教師的科研、教學工作中，通過親身參與教學工作、教具制作、科研項目等實踐，學生可以加深專業(yè)知識理解，提高本課程學習氛圍、提高專業(yè)能力、激發(fā)學習動力。

四、實踐應用

針對車輛工程專業(yè)汽車設(shè)計課程特點，結(jié)合不同教學層次和學生學情，分析了汽車設(shè)計課程教學新式教學理念、合理的教學規(guī)劃、專業(yè)課間相互整合、多元化考核等教學手段，新學期的汽車設(shè)計教學改革實踐中，在理論教學環(huán)節(jié)以“模塊化教學法”為主，以“任務驅(qū)動法教學法”為輔進行教學改革探索與實踐。授課前即將各班學生進行分組，教師引入新的模塊內(nèi)容后，將重點知識內(nèi)容再分成更小的“模塊”以“任務”的形式分發(fā)給各組組員，由各組組員在課上規(guī)定的時間內(nèi)進行講解、分析，教師則在理論教學中起著導向、過渡、補充、總結(jié)的作用;同時對先進技術(shù)與深層次的研究成果進行適當講解。理論授課考核環(huán)節(jié)采用閉卷方式。理論考試環(huán)節(jié)占總分數(shù)的60%;平時成績主要為對學生平時學習任務的考核，占總分數(shù)40%(平時成績比例有增多的趨勢)。同時各模塊授課完畢后注重模塊化考核，注重實踐考核的答辯過程，并計入平時成績考核中。

五、總結(jié)

在汽車行業(yè)迅猛發(fā)展、各種新技術(shù)涌現(xiàn)的背景下，汽車設(shè)計課程教學改革在穩(wěn)固基礎(chǔ)教學環(huán)節(jié)的同時，更加注重了實踐環(huán)節(jié)的應用。將“模塊化教學法”和“任務驅(qū)動教學法”系統(tǒng)結(jié)合，學生的競爭、創(chuàng)新意識得到增強，專業(yè)知識系統(tǒng)的建立與專業(yè)表達能力明顯提升。以后應繼續(xù)完善教學計劃，進一步發(fā)揮學生為學習主體的作用，提高應用型本科人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

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作者：張璘 王慶偉 張輝 范若尋 單位：吉林化工學院汽車工程學院