英國伯明翰大學車輛工程專業課程設置分析

向立明

[摘 要]針對英國伯明翰大學車輛工程專業，講述其專業人才培養目的和培養方式，并分析了英國伯明翰大學車輛工程專業具體的課程設置。英國伯明翰大學車輛工程專業課程設置的總體目標是避免知識的碎片化，在教學當中能充分調動學生的學習主動性，并且在課堂教學、課程設計和畢業設計當中與企業保持緊密的聯系。研究能為我們車輛工程專業的人才培養提供一定的借鑒。

[關鍵詞]伯明翰大學；車輛工程；課程設置

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）12-0193-03

○、引言

當今中國，汽車產業快速發展。對高校而言，積極探索如何培養應用型技術人才、如何與企業需求以及市場對接、如何服務于社會經濟發展的新型教學模式，成為當下高校特別是應用型高校培養車輛專業人才的當務之急。就此，有高校采取“3+1”的人才培養模式，即前三年在本校學習理論知識，第四年學生到企業實習，并完成畢業設計[1]；有高校基于“為產業服務，以學生為本”的教育理念，構建了“親產業”的專業建設體系，實現車輛工程人才培養與產業需求的“無縫銜接”[2]；有高校通過產學研協同創新這一新的人才培養教育模式來增強車輛工程專業學生的工程實踐能力和創新能力[3]；有高校采用多樣化的教學和課程評價形式，實現產教融合，達到培養“企業預備隊”的目的[4]；也有高校基于“大工程觀”的教育理念，對車輛工程專業的人才培養進行了探索。[5]有教師對國外大學車輛工程專業的人才培養進行了研究，發現國外大學注重學生綜合素質的培養、緊密結合企業與社會需求，其人才培養服務體系比較完善。[6]

本文主要針對英國伯明翰大學工程學院機械工程系車輛工程專業的課程設置進行分析。筆者2016年在英國伯明翰大學工程學院的機械工程系進行了為期一年的訪學，訪學期間筆者走進課堂與車輛工程專業的學生一起聽課，并與當地學生和中國留學生進行了交流，從中了解到關于英國伯明翰大學車輛工程專業的課程設置和教師的上課情況，并對照伯其車輛工程專業的課表進行了研讀。本文的寫作目的是讓大家對英國伯明翰大學車輛工程專業的課程設置有一定的了解，并為我們車輛工程專業的人才培養提供一定的借鑒。

一、英國伯明翰大學車輛工程專業課程設置

英國伯明翰大學由五個學部組成，分別是藝術和法律學部、醫學和牙科科學學部、生命和環境科學學部、工程和物理科學學部以及社會科學學部，其中機械工程系屬于工程和物理科學學部下面的工程學院。工程學院是在2015年年底的時候由土木學院、電子電氣和系統工程學院以及機械工程學院合并而成的，其目的就是創造多學科交融和充滿生氣的學習科研環境。

（一）英國伯明翰大學車輛工程專業總體介紹

英國伯明翰大學車輛工程專業本科學制是三年，學生三年能拿到學士學位，如果再加一年學習就可以拿到碩士學位。英國伯明翰大學車輛工程專業目的是培養學生的創新能力，培養學生具有較強的解決問題和發表成果的能力。其車輛工程專業的課程設置主要是為了滿足現代工業對人才培養的需求，其培養的畢業生具有優良的人品以及良好的專業素質。學生在學習過程中，要學習怎樣從像石油、風能和氫能中獲取能量，并把它轉變成像汽車、工業機器人和微型泵這樣的機器所需的運動。學生在產品設計中需要考慮到單個零部件的強度、設計效果和對環境的影響，以及所采用的方法是否對設計的產品有利。在學習的最后階段，學校會從工業領域和學術領域來培養學生的專業綜合能力。上面所說的學生學習項目被設計成一個課程模塊，該模塊包括機械工程的核心課程，這些課程能逐步提高學生們解決問題的能力。車輛專業的學生也有機會加入英國伯明翰大學賽車隊，這是英國伯明翰大學的大學生方程式賽車隊，可以參加全世界大學生方程式賽車的比賽。

英國伯明翰大學車輛工程專業頭兩年的課程都是整個機械系學生要學的公共課程。在第一年，通過專家評審可以增加開設與現代生產和生活密切相關的比較靈活的教學活動。這些教學都是以必需的工程理論為基礎，能讓學生更好地了解當代社會行為，開闊學生的視野，激發學生的學習興趣，以便讓學生更好地面對社會競爭。第一年的課程設置包括土木工程、機械工程以及電子電氣和系統工程等跨學科的知識。在本科學習階段的最后一年，學生們利用以前學到的工程方面的理論知識來探索像動力傳動和車輛工程這種高級工程領域的問題。在最后一年的學習當中，學生還需要和機械工程研究中心的工程師們一起工作，從事自己選擇的專業領域相關的項目研究。學生還將承擔團隊的研究項目，以此來探索和開發一個與新產品相關的商業、法律和安全方面的問題。完成第二年的學習任務后，所有學生都將面臨是只完成學士學位的課程學習還是繼續攻讀碩士學位課程這樣的選擇。如果只想獲得學士學位，那么完成第二年的課程后有一年的時間去企業工作，然后再回校完成第三年的學習任務；如果要繼續攻讀碩士學位，那么可以在完成第三年的學習任務后再去企業工作一年，然后回來完成碩士階段要求的第四年的學習任務。

（二） 英國伯明翰大學車輛工程專業具體課程設置

英國伯明翰大學車輛工程專業課程設置的總體目標是避免知識的碎片化。其設計的每一門課程都有一個完整的學習流程，課程的設置為學生提供了一個學習框架，學生將學到的新知識和技術往框架中填充。這樣做的目的是確保學生在學習過程當中知識平穩增長且知識組織架構完整。比如機械動力學這門課程就是這種課程設置教學方法的一個很好的例子。在課堂上，教師講解有關流體力學和能量轉換的基本知識，在這些抽象知識的講授中，教師通過試驗室的試驗和工程應用的例子來進行解釋，以加強學生們對知識的理解。比如，在剛開始的幾個星期的學習當中，學生通過獲得的理論知識對發動機的性能進行粗略的估算，然后在試驗室測試一臺真實的發動機。這樣學生們就可以比較通過計算和試驗獲得的發動機性能的不同之處。有了基本的概念之后，學生逐漸進入更深層次的理論知識學習，比如傳熱學、燃燒學、流體力學以及空氣動力學等。學完這門課程后，學生基本具備了扎實的理論知識、較強的設計能力和熟練的儀器設備操作能力，也掌握了動力產生、使用以及傳遞的規律。endprint

各門課程需要圍繞工程應用這個總體特性來進行。在這方面，項目化的課程設計占據主要角色。為了完成課程設計，學生需要充分利用大學期間所學習過的理論知識和掌握的實踐技能。課程設計有團體項目和個人項目，所有開設的項目都是由合作關系的企業提供。通過前兩年的公共課學習，學生可以在后面的學習過程中選擇自己感興趣的方向進行深入學習。最后一年的畢業設計是非常重要的一個環節，其為學生們提供了一個專注于自己感興趣的研究領域的機會，讓學生充分發揮自身的創新能力。畢業設計的課題都是學校專業教師在自己的研究領域提煉出來的。下面具體介紹一下英國伯明翰大學機械工程專業課程設置情況。表1是英國伯明翰大學車輛工程專業各學年的課程設置情況。

其中，車輛工程專業學生要獲得學士學位只學三年，若要獲得碩士學位就要學四年。前三年學士和碩士課程基本相同，只是第三年時碩士要多學渦輪機械和可壓縮流和工程數學A+B兩門課，想要獲得學士學位的學生在第三年要完成個人工程項目，這相當于我們的畢業設計。如果想要獲得碩士學位，在第四年的課程中，機械工程概要、個人工程項目、生物燃料和燃燒以及高等車輛工程是必須學習的課程，然后從剩下的課程中選修4門就行，其中個人工程項目相當于碩士畢業論文。下面著重介紹下第一學年所學的課程內容。電氣工程該課程主要包括電力電子相關的基本知識。課程首先講述了模擬電路的分析以及模擬電路裝置的設計；接著講述數字電路系統的相關知識，包括使用布爾運算和分析數字電路的相關技術知識，以及觸發器的介紹；最后介紹了電力和機械系統。工程材料課程主要是介紹材料種類及其在工程使用中的重要屬性，讓學習者能夠在給定的應用中選擇合適的材料。該課程也介紹了決定材料電學和機械性能的科學理論知識，比如材料的原子和分子結構。工程數學1旨在提高學生對工程應用數學的理解，讓學生掌握用數學知識解決實際問題的技巧。流體力學和能量守恒該課程介紹了流體力學和能量守恒知識，并介紹了相關的工程應用。綜合設計項目是在一定的工程背景下，讓學生們學習產品的設計過程和工程應用技巧。工程計算導論課程目的是讓學生們學會使用一種重要的現代計算機編程語言進行編程。力學1課程旨在介紹在工程應用背景下的數學知識和科學原理。該課程的內容包括：力學的一般原理，材料的機械特性和力學分析的基本原理以及基本的數學知識。

英國伯明翰大學一個學期十一周，每門課基本上是一周一次課兩個學時，一個學期下來一門課也就二十二個學時左右。而且，英國伯明翰大學車輛工程專業開設的一門課所包含的內容相當于我們開設的幾門課程的內容。比如，力學1這門課就包含我們的理論力學和材料力學的內容；動力傳動和車輛工程分兩個學期，第一學期講發動機、變速箱和發動機原理的相關的知識，第二學期講汽車底盤和汽車理論的相關知識。教師在課堂上內容講得不多，但會抓住關鍵和重要的內容來講，然后引導學生課后自己去學習，把學習的主動性交給學生。在第一學期的動力傳動和車輛工程理論課教學當中，授課教師特別邀請了英國捷豹路虎工程師來課堂講了三次課，讓工程師把在企業里汽車設計和制造的親身經歷講給學生聽，讓學生提前感受企業的氛圍，了解汽車設計和制造的過程。在第一學期的動力傳動和車輛工程理論課快要結束時，授課教師帶學生參觀發動機科研實驗室，讓學生感受一下學術研究的氣氛，認識各種有關汽車發動機的科研設備，培養學生的科研興趣。第二學期的動力傳動和車輛工程理論課主要講解有關汽車理論的相關知識，特別是結合Matlab中的Simulink模塊來講解，讓學生通過建模仿真計算來分析汽車的各種性能，增強對汽車理論知識的理解。另外，在計算流體力學和有限元分析課程學習中，讓學生學習FLUENT等流體計算軟件的使用。可見，英國伯明翰大學車輛工程專業比較重視學生對各種基礎軟件的學習和使用。

英國伯明翰大學車輛工程專業除了比較注重軟件的學習外，還特別重視對學生的團隊協作能力的培養。比如設計和專業技能這類課程，就相當于我們的課程設計，其把學生分成不同小組，每組都有一項具體的設計任務，需要小組內的學生分工合作把任務完成，最后由每一小組推選一位代表來講解自己小組的設計內容，教師對每一小組的成果進行評比打分。特別值得一提的是發動機的拆裝訓練，課表中沒有列出，但是做得比較好。英國伯明翰大學車輛工程專業的發動機拆裝訓練得到英國著名汽車公司阿斯頓·馬丁的鼎力相助，每年該公司都會提供幾臺發動機供學生拆裝練習用。學生分成不同的小組，針對發動機的不同部件進行拆裝。同時，他們還要求學生分析自己拆裝部件的設計理由和改進措施，然后由阿斯頓·馬丁公司的工程師們來聽每一小組的講解，通過打分評出最優秀的一組，作為獎勵，該公司會邀請該組所有成員參觀公司。這樣真正做到了校企的聯合培養。

二、結論

英國伯明翰大學車輛工程專業學士學位需學三年，再加一年的學習可以獲得碩士學位。兩者前三年的課程基本一樣，都是比較基礎和實用的課程，第四年碩士階段的課程比較深一點。英國伯明翰大學每學年的課程不多，七門左右，每學期每門課的上課時間是每周一次，一次兩節課，一學期也就十一周，共二十二個學時左右，但每門課包含了相當于我們幾門課的內容。由于時間有限，教師們只能抓住重點和關鍵知識點進行講解，引導學生們課后自己多學習相關的知識，多看相關的書籍。伯明翰大學專門有一周的閱讀周，學生在教師的指導下閱讀書籍和文獻，這種方式能充分調動學生的學習主動性。在一些設計和專業技能的課程中，教師將學生分組完成規定的設計任務，以培養學生的團結協作能力，團隊精神。課程教學和學生實訓與企業聯系得相當緊密，這讓學生在大學學習過程中就能深入了解企業，也讓學生能夠知道畢業后能去企業做什么。總之，英國伯明翰大學車輛工程專業的課程設置和在教學當中能充分調動學生的學習主動性，并且能在課堂教學、課程設計和畢業設計當中始終與企業保持緊密的聯系。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 楊瑞，宋百玲，趙強.車輛工程專業“3+1”教學培養模式的研究與實踐[J].教育現代化，2016（9）：12-13.

[2] 劉顯貴，黃紅武.“親產業”的車輛工程專業特色體系研究與構建[J].實驗室研究與探索，2015（7）：192-194.

[3] 岳峰麗，陳克，董浩存，黃樹濤.協同創新模式下車輛工程專業人才培養模式改革初探[J].大學教育，2016（7）：136-137.

[4] 宋華.產教融合培養“企業預備隊”的實踐與思考[J].齊齊哈爾工程學院學報，2016（6）：14-16.

[5] 魏建偉，陳曉平.基于“大工程觀”教育理念的理論與實踐教學體系構建[J].機械職業教育，2016（8）：26-29.

[6] 戴青華，薛金林.國內外大學車輛工程專業人才培養情況分析[J].淮陰工學院學報，2014（4）：69-72.

[責任編輯：陳 明]endprint