融入創新思維訓練的汽車構造實習改革

鄭燕萍， 佘亞楠， 萬茂松， 吳林根

(南京林業大學 汽車與交通工程學院，江蘇 南京 210037)

融入創新思維訓練的汽車構造實習改革

鄭燕萍， 佘亞楠， 萬茂松， 吳林根

(南京林業大學 汽車與交通工程學院，江蘇 南京 210037)

通過編寫汽車構造拆裝實習教材，構建自主學習平臺和推進實習實施過程改革，提出了一種基于拆裝視頻和創新思維訓練進行汽車構造拆裝實習的教學方法，在訓練學生的創新思維和培養學生自主學習能力方面進行了積極的嘗試.實踐表明，改革提高了學生學習的主動性和積極性，有助于提高實踐環節的教學質量，有利于培養工科學生創新能力和工程素質，提高了教和學的成效.

汽車構造實習；創新思維訓練；自主學習；教學改革

引 言

“汽車構造實習”是車輛工程、交通運輸等汽車類專業學生掌握汽車構造理論知識、培養工程素質的重要實踐環節.在“實踐是工程專業根本”的大背景下，實踐教學在高校汽車專業的教學環節中日益被重視，汽車構造實習作為必修環節，其地位更顯突出.但由于大學生擴招后師生比的下降，出現了汽車構造實習過程中教師無暇顧及每位學生，正確的構造拆裝工程訓練無法保證.

另一方面，近年來高校出現就業難的現象，其本質原因不是經濟環境問題，而是大學生能力與社會需求存在很大差距[1].為了培養適應創新型國家建設需要的創新人才，教育部不斷推出新政，推動高等學校加強學生實踐能力和創新能力的培養[2].如何培養與社會需求相適應的，具有一定創新能力與實踐能力的大學生？如何在實踐活動中提高學生的創新思維能力是高校教師面臨的新課題.

依托南京林業大學 “教學質量提升工程”建設項目驅動和實驗室與基地建設管理處的支持，我們對汽車構造實習教學環節進行了教學改革.旨在將創新思維訓練融入到汽車構造拆裝實習教學活動中，構建學生自主學習平臺，重視學生自主學習能力的培養，提高學生主動獲取知識及解決問題的能力.實現學生在掌握汽車構造理論知識、提高工程素質的同時提高其創新思維能力.

1 結合構造實習的創新思維訓練思路

培養大學生的創新能力首先應培養其創新思維.維基百科對思維的定義是：思維是人腦對現實事物進行間接的、概括的加工形式，以內隱或外隱的語言或動作表現出來[2].思維過程是一個從具體到抽象，再從抽象到具體的過程.而創新思維是以新穎獨特的方法解決問題的思維過程，是一種產生新思想的思維活動.創新思維不同于一般的思維活動，它要求敏銳地覺察到問題的存在，并善于打破常規、尋求變異，將已有的知識經驗進行改組或重建，創造出新的思維結果.創新思維是思維活動中最積極、最有價值的形式，是思維的高級形式，是人類探索事物本質，獲得新知識、新能力的有效手段.

創新思維訓練是指為了增強創新思維能力，有計劃、有步驟地對創新思維能力進行訓練的活動.創新思維訓練把創新思維當作一種技能，認為通過訓練可以增強其能力[3].傳統教育一般不涉及思維訓練，認為思維能力是知識增長的副產品.現代社會對創新思維能力提出了越來越高的要求，促使一些心理學家和思維研究人員對思維訓練進行研究，創新思維訓練需要傳授關于創新思維的一般知識、方法、規則等，通過訓練題的訓練，培養人的創新思維能力，事實表明一些思維訓練方法對提高非邏輯的創新思維能力行之有效.

創新思維方式很多，存在不同的分類方法.在汽車構造實習過程中主要介紹幾種常見的創新思維方式，如發散思維、逆向思維、聯想思維、想象思維、靈感思維、直覺思維和組合思維等.在介紹創新思維理論的基礎上，利用討論和訓練題等方式進行思維訓練，結合汽車底盤結構拆裝內容和知識特點，在汽車構造實習過程中貫穿被廣泛應用和普遍認可的思維導圖法和頭腦風暴法的創新思維訓練，強化兩種創新思維訓練方法的使用.

思維導圖是英國著名心理學家托尼·巴贊最早根據人腦特征進行研究的圖形思維方式，它和傳統的記錄方法相比具有較大優勢,可以快速提升思考速度、廣度、深度，是最基本的形象思維訓練方法[2].大多數人都是視覺導向的，通過運用結構、關鍵字、顏色、圖像、鏈接，將外部概念引入人腦思維，將中心主題與關聯概念連接起來.在汽車構造的實習過程中，可以順應大腦的自然思維模式，將汽車或其總成作為中心主題，將其組成的各個零件名稱作為次主題，根據裝配關系用連線將各個零件連接在一起，通過思維導圖的形式將汽車構造以圖像視覺的景象呈現，讓學生掌握汽車及其總成結構，各個零件間的相互裝配關系，便于學生理解記憶，掌握相關的知識，同時刺激學生的想象力和創造力，培養學生的圖示思維方式，掌握思維導圖這一風靡世界的思維工具.

頭腦風暴的特點是讓與會者敞開思想，使各種設想在相互碰撞中激起腦海的創造性風暴，產生盡可能多設想的方法，是一種集體開發創造性思維的方法[2].在汽車構造的實習過程中，通過設置主題討論，讓學生暢所欲言、思維碰撞、相互啟發、相互學習，從而激發學生的創新靈感，讓思維更加活躍，在學到更多知識的同時，提升創新思維能力.

2 教學實習的改革與建設

在知識大爆炸的信息時代，現代教育應更加重視學生自主學習能力的培養，希望激發學生的學習內生動力，使學生主動地探究問題、獲取知識，并在實踐活動中提高創新思維能力[4].因此在汽車構造實習教學改革中應有計劃、有步驟地對學生的創新思維方式進行訓練，同時培養學生的自主學習能力、創新能力及解決問題能力.具體的改革方案主要包括：編寫汽車構造拆裝實習教材、構建自主學習平臺、改革實習實施過程.

2.1 編寫汽車構造拆裝實習教材

在長期重理論輕實踐的高校氛圍中，高校教師對實踐環節重視不夠[5].而拆裝實習教材對編者的實踐性和理論性要求都很高，要求編者具有雙師型人才的條件和編著教材的熱情，編著實踐教材難度較大，造成高校汽車構造拆裝實習教材欠缺.已有的汽車構造拆裝同類教材中，有些內容陳舊，隨著汽車新結構和新技術的出現，教材已不能滿足時代的要求，而有些教材通用性或實用性欠缺.我校學生在拆裝實習過程中，一般都是以課堂教材作為參考書，使用校內教師自編的簡要指導書，并依據教師講解和示范完成拆裝實習環節，操作規范性和理論性不夠.

在此背景下，我們以汽車底盤構造為先導，編寫了汽車底盤構造拆裝實習教材.汽車結構復雜、類型繁多，雖然各系統和總成的結構形式不同，但功能要求相同.教材編寫時，根據吉林大學陳家瑞主編的《汽車構造》教材體系，選擇桑塔納2000轎車作為典型結構實例，需考慮不同總成結構形式時，輔助選擇在東風或解放貨車上采用的結構，使讀者在了解汽車構造一般規律的基礎上，以期取得舉一反三、觸類旁通的效果.教材各章的編排分別按照汽車總成的構造、總成拆裝過程和創新思維訓練三部分內容進行編寫，結構體系完整，既有汽車構造的理論知識，又有拆裝的實踐活動，并有創新思維的訓練.

教材在編寫汽車總成構造內容時，重點對其結構的相關理論進行了概括總結，鞏固汽車構造理論知識，特別注意建立汽車構造整體系統的認識.在編寫總成拆裝過程內容時，重點是結合拆裝對象闡述汽車的結構和拆裝過程，通過典型結構的拆裝視頻，介紹汽車結構的正確拆裝方法，便于反復播放學習和汽車構造拆裝實驗室的開放實施.在編寫創新思維訓練內容時，首先介紹關于創新思維的一般知識、方法、規則等，針對幾種常見的創新思維方式，結合拆裝對象，通過課堂討論、布置實習作業和自我訓練等方式對學生的創新思維進行訓練，便于學生具備從事創新活動的基本素質和知識基礎，達到提高創新思維能力的目的.

教材編寫將創新思維訓練融入到汽車拆裝過程中，讓學生在掌握汽車構造知識的同時培養學生的創新思維，使教材獨具特色.

2.2 構建自主學習平臺

在自主學習平臺建設中，實驗中心制作了網頁，在網站中設置了學習園地和娛樂天地模塊[6].利用Flash和UG軟件開發了汽車構造內容的自測試卷、汽車零部件總成裝配關系動畫、汽車總成虛擬拆裝平臺，并將這些內容放在網頁的娛樂天地模塊中，將汽車構造的拆裝視頻放在學習園地模塊中，便于學生課后自主學習.

汽車構造自測試卷利用Flash軟件制作了八套試卷.試卷包括選擇題、判斷題和識圖題三種題型，完成試卷后可自動評分.

汽車構造裝配關系動畫包括汽車八大總成的虛擬裝配，采用Flash軟件制作，可在計算機上通過鼠標點擊完成汽車總成零件的平面裝配過程,并動畫演示總成的工作過程.

汽車虛擬拆裝平臺是利用UG三維建模軟件與Flash動畫軟件，分別對汽車總成零部件進行了三維建模、零件裝配制作、場景設計和交互處理，實現了汽車總成的虛擬拆裝，便于學生課后自學檢查.該平臺可以模擬汽車總成的拆裝過程，讓學生掌握汽車各系統零件的名稱、裝配關系及拆裝順序，是對汽車總成實物拆裝實習的有益補充.

汽車構造的拆裝視頻可在Windows2000/XP/2003/vista/7/8操作系統中運行，包括離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器、轉向器和制動器的拆裝視頻文件，視頻主要是以桑塔納2000、解放CA1091/92等車型的典型結構拆裝為例，使用者可以根據需要點擊打開相應的拆裝視頻進行學習.為了便于學生自主學習，在拆裝視頻中進行了配音講解，使拆裝過程更加直觀易懂，重點突出.

2.3 實習實施過程改革

思維始終是由問題開始的，有了需要解決的問題，才能激活學生的思維.問題是教學的基礎，也是培養學生自主獲取知識的重要一步.因此在汽車構造實習環節中，針對構造實習中的拆裝總成，教師需要布置明確的實習任務和引導學習的思考題，采用任務和問題驅動，調動學生學習的積極性.要求學生拆裝前預習教材，觀看拆裝視頻，掌握拆裝總成的結構和正確的拆裝方法.然后通過拆裝實體，發現、探究、思考問題，加深對知識的理解和掌握.在對實際問題的研究和討論中，加強學生實際能力的培養，以“知”導“行”，以“行”促“知”，完成教師布置的思考題和任務.

針對創新思維訓練的內容，要求學生自主學習教材中創新思維的相關理論知識，在布置的實習任務中，要求利用思維導圖法繪制拆裝總成結構圖.并在學生完成拆裝任務后，合理地選擇便于學生思維發散、思維碰撞的汽車結構討論題，有效組織大家圍繞拆裝總成的某一主題利用頭腦風暴法開展討論，將大家前期自主學習的感悟和思考進一步的升華提高，達到共同學習、相互促進的目的.

針對實習考核環節，為了督促學生自主自覺地完成學習任務，采用從嚴考核的原則.實習的考核體系由試卷考核成績、實習報告成績和平時表現成績三部分組成.在試卷考核中，采用試題庫的形式，試題庫中的考題涵蓋實習過程的各個環節，每位學生隨機抽取五道結構認識題和兩道現場操作題，教師現場打分.實習報告成績需要核實學生每天完成實習任務的情況，每天的實習報告內容包括利用思維導圖法繪制的拆裝總成結構圖和完成教師布置的實習任務和思考題.平時表現成績主要是依據實習考勤情況、參與討論情況和學生動手拆裝情況進行評分.考核體系是將理論知識考核、知識應用能力考核和學生思維行為表現融為一體的整體化考核.

3 特色與體會

汽車專業是實踐性很強的工程專業，汽車構造拆裝實習教學改革，提出了一種將創新思維訓練有機地融入到汽車構造拆裝實習過程中的可具體實施的實習教學方法，構建了學生自主學習和結合汽車構造實習進行創新思維訓練的平臺，達到掌握汽車構造理論知識、提高工程素質的目的.改革的特色主要有：

(1)在實習過程中，將任務和問題驅動貫穿在每個總成拆裝實習環節，以學生自主學習為主，教師指導為輔.為了方便學生自主學習，結合汽車構造理論課程內容，編寫了拆裝實習教材，并選擇汽車主要總成的典型結構，制作了正確拆裝過程視頻，學生可反復播放學習和實踐，解決師生比不足的問題.然后通過從嚴考核的方式督促學生自主學習，完成實習任務；

(2)通過研究主要創新思維形式的相關理論和創新思維訓練方法，將創新思維訓練與汽車構造拆裝實習有機結合，將創新思維訓練融入到每天的汽車構造拆裝過程中，在培養學生工程素質的同時提高學生的創新思維能力；

(3)開發的“汽車構造自測試卷”、“汽車構造裝配關系動畫”和“汽車虛擬拆裝平臺”三部分內容主要用于學生課余學習和自我檢查，鞏固所學知識.課余學習的內容就如同玩拼圖游戲，利用學生喜歡玩電腦，愛好拆裝，有好奇心的特點，寓學習于娛樂之中.

創新思維的產生可從很多方面入手，其中主動發現和尋找問題是很好的方式.善于發現問題、尋找問題，而不是等待問題是創新者的重要特征.因此汽車構造拆裝實習鼓勵學生在實踐中發現問題，剛開始學生缺少發現問題能力，可由教師通過布置任務和問題的方式引導學生發現問題、思考問題和解決問題.改革后的構造拆裝實習，讓學生既掌握實踐技能，又掌握相關理論知識；既學習了知識，又學習了工作方法；從而發掘學生的創造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力.

4 結語

基于拆裝視頻和創新思維訓練進行汽車構造拆裝實習的教學方法改革，在訓練學生的創新思維和培養學生自主學習能力方面進行了積極的嘗試.實踐表明，改革提高了學生學習的主動性和積極性，有助于提高實踐環節的教學質量，有利于培養工科學生創新能力和工程素質.考核成績表明，實習達到了預期的目標.改革雖然取得了初步的成效，但基于創新思維訓練的汽車構造拆裝實習的內在價值還需要一定的時間才能夠逐步顯現出來，此外，在教師創新指導方式和實習討論后的整理分析等方面的改革也還需要在運行的實踐中逐步充實和完善.

[1] 薛桂波.通識教育：“狹隘化”困境與“整體性”超越[A]//王浩.2012高教改革新論-南京林業大學教學改革論文集[C].北京：中國林業出版社, 2012:38-43.

[2] 李存金，著.大學生創新思維能力培養方法論[M].北京：經濟科學出版社，2013:1-3.

[3] 鄭燕萍，郭秀清，梁晨.汽車底盤拆裝與創新思維訓練[M].北京：機械工業出版社,2015:23-25.

[4] 田玉冬.車輛工程專業建設及其工程教育改革模式探索[A]//余卓平.中國車輛工程人才培養與教育改革論壇論文集[C].上海：同濟大學出版社，2010：104-143.

[5] 王偉,王殿君,申愛明.基于CDIO人才培養模式的機械電子工程專業實踐教學體系的改革與探索[J].安徽師范大學學報:自然科學版,2010,33(5):136-139.

[6] 鄭燕萍，萬茂松，田杰.專業特色人才培養體系的構建與啟示-以南京林業大學車輛工程專業為例[J].安徽師范大學學報:自然科學版,2013,36(6):555-558.

Practice Reform of Automobile Structure With Innovative Thinking Training

ZHENG Yan-ping, SHE Ya-nan, WAN Mao-song, WU Lin-gen

(College of Vehicle and Traffic Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037， China)

By compiling teaching material of automobile structure practice, constructing autonomous learning platform and promoting the reform of the practice process, a teaching method has been put forward to carry on the disassembling and assembling practice of automobile structure based on the video and the training of innovative thinking. This is a positive try in training students' innovative thinking and autonomous learning ability. The practice shows that the reform has improved the students' learning initiative and enthusiasm. It is helpful to improve the quality of teaching practice. It is conducive to train innovative ability and engineering quality of students. Meanwhile, it has improved the effectiveness of teaching and learning.

practice of automobile structure; innovative thinking training; autonomous learning; teaching reform

10.14182/J.cnki.1001-2443.2016.06.008

2016-02-02

南京林業大學教學質量提升工程建設項目(163106660).

鄭燕萍(1965-)，女，廣東汕頭市人，教授，碩士.研究方向：汽車現代設計方法和理論.

鄭燕萍，佘亞楠，萬茂松，等.融入創新思維訓練的汽車構造實習改革[J].安徽師范大學學報：自然科學版，2016，39(6)：546-549.

G424.1

A

1001-2443(2016)06-0546-04