基于OBE理念的汽車底盤構造課程改革探究

許莎 邢彥鋒 金光燦

摘 要：汽車底盤構造是車輛工程專業一門重要的專業基礎課。目前的教學中大多采用以教師為中心的教育模式。文章在OBE（Outcomes Based Education）理念的模式下，探討了汽車底盤構造教學內容、教學方法與手段等方面的改革思路，從而增強學生學習興趣提高課程教學質量。

關鍵詞：OBE；汽車底盤構造；教學內容；教學方法

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）19-0141-03

Abstract： Vehicle chassis structure is an important course of vehicle engineering. Most of the existing teaching adopts teacher-centered education mode. Based on the OBE concept， the teaching contents， teaching methods and means of vehicle chassis structure are studied in this paper to enhance the students' interest in learning and improve the quality of the course.

Keywords： OBE； vehicle chassis structure； teaching content； teaching method

一、概述

汽車底盤構造是車輛工程專業的一門重要的專業基礎課。課程通過對典型實例的分析，系統闡述了現代汽車的構造和工作原理，主要介紹了汽車傳動系統、行使系統、汽車轉向系統、制動系統以及汽車車身、儀表及附屬裝置[1]。課程集成了工程圖學、汽車零部件設計、汽車工藝學等多門課程的基本原理和方法。通過課程的學習，可以使學生掌握汽車底盤結構體系中各構成部分的功用與要求、典型結構及其工作原理、實現類似功用的不同結構類型及其特點與應用等方面的知識，使學生具備一定的汽車零部件設計、開發的能力。同時，也可以提高學生識讀工程圖和綜合運用基礎知識的能力。汽車底盤構造會影響到后續汽車設計、汽車理論等專業核心課程的學習以及本科生畢業設計的順利完成。因此，該課程在車輛工程專業的課程培養體系中占據非常重要的地位。

二、汽車底盤構造課程教學現狀

目前，國內絕大多數高校在汽車工程學院均設有汽車底盤構造課程。在教學內容安排和組織上，由于各高校的人才培養定位不同而有一定差異。總體來說存在著以下主要問題。

（一）內容多課時少

“卓越工程師”的培養計劃中，為加強學生的工程實踐能力，增加了學生校外實習的課時，相應地校內課程的學時有所減少。汽車底盤構造主要使用的是吉林大學汽車工程系主編的教材。全書分五大部分共15章500多頁。為了適應培養計劃的要求，理論授課32學時。要在32學時內講授完教材主要的理論內容，時間非常緊迫。這樣就導致學生對理論知識的理解不夠細致、深入和全面，往往知其然不知其所以然。對課堂講過的結構比較了解，而對類似功能的其他結構不太清楚，不能真正做到所學知識的融會貫通。

（二）課程內容老化

隨著汽車工業的快速發展，汽車底盤的主要零部件也經歷了機械式、液力式到電動式、混合式的發展。尤其是新能源車和智能車的興起，汽車底盤的構造也隨之發生了顛覆性的改變。吉林大學主編的教材是目前各高校普通采用的優秀教材，內容全面、案例典型、條理清晰。但是由于汽車新技術的不斷涌現，教材內容略顯陳舊，對底盤四大系統關鍵零部件的案例還主要以傳統機械式結構為主，缺乏前沿新技術新結構的介紹與講解[2]。此外，主要采用二維工程圖的形式呈現典型零部件的結構組成，學生普遍反映學起來枯燥難懂。在教學研討會上，也經常有學生提出要增加新技術新結構的典型案例以及新能源車、智能車的相關普及內容。

（三）理論與實踐脫節

汽車底盤構造是一門實踐性較強的課程，不僅要求學生掌握底盤各主要部分的基本構成和工作原理，而且還要進行關鍵零部件的拆裝實驗。在理論環節的教學中，通常仍然是以教師課堂多媒體教學為主。對于典型結構的構造大多采用結構簡圖講解工作原理，工程圖講解結構組成的方式。對于一些復雜的結構，由于工程圖很難把所有的結構清楚表達出來，造成了學生理解的困難，往往囫圇吞棗。拆裝實驗無疑可以加深學生對理論教學的印象，有助于理論知識的理解和消化。但是，在目前的課程計劃中，汽車底盤構造的拆裝實驗并沒有跟理論環節同步進行，而是放在學期末集中幾周進行。這樣就造成了學生在做實驗時對理論知識記憶模糊，無法有效的理論聯系實際，達到促進理解、加深印象的作用。

三、基于OBE理念的課程改革

現代工程教育發展的主要趨勢是以學生能力培養為導向，從原來重點強調教師教轉向學生學。OBE是一種成果導向教育[3]，主要強調的是學生能力的培養，如主動學習能力、自學能力、主動實踐能力、團隊工作能力、交流與溝通能力等等。為此中國工程教育通用標準根據華盛頓協議，貫徹“以人為本”的評價理念，制定的學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍、支持條件等七項標準，“以學生為中心”貫穿了學生從入口-出口的全過程。基于OBE成果導向的工程教育理念極大的沖擊了我國傳統的基于課程導向的工程教育理念。

（一）明確培養目標

OBE理念要求學校和教師應該先明確學習成果，配合多元彈性的個性化學習要求，讓學生通過學習過程完成自我實現的挑戰，再將成果反饋用來改進原有的課程設計與課程教學[4]。

根據OBE基本思想，制訂培養計劃的過程中，首先要明確學生預期的學習成果。在教學過程中通過不同的手段，讓學生實現自我挑戰完成預期的成果。并在不斷的教學實踐中對原有的培養方案和教學方法進行總結和提高。對于車輛工程專業的學生，通過本課程的學習，要達到的學習成果主要有：掌握汽車底盤總布置設計和零部件設計或選型的基本方法；掌握汽車基本零部件的性能要求和實現方法；具備由汽車基本機構派生新結構的能力，能用計算機進行零、部件的輔助設計；具有創新性思維的能力和較強的創新意識，能夠獨立進行汽車車身一般零件的改進設計；有系統性思維的能力和具備汽車車身一般部件產品集成和開發的基本能力。

（二）教學內容的改革

1. 依據OBE工程教育導向，構建更加合理的內容體系

根據人才培養定位和培養目標，從學生的整體知識和能力結構出發，通盤規劃汽車底盤構造的內容[5]。在目前的汽車底盤構造課程內容中，往往過多的強調理論知識的全面性和系統性。課程內容繁多、形式呆板，學生往往要花大量的時間去死記硬背知識點。相比于現代汽車的發展，課程內容也顯得比較陳舊和落后。這樣造成學生感到非常枯燥，降低了學習興趣。

采用OBE工程教育理念，樹立“以人為本”的現代教育思想。課程內容構建中遵循“必要、典型、與時俱進”的原則。注重加強汽車底盤構造各部分的內在邏輯聯系，統籌協調與其他相關課程及實踐環節的銜接。改進實踐教學方法，加強學生的動手實踐環節，提高學生的動手實踐能力，使學生充分了解當前汽車底盤構造的最新技術。

2. “學以致用”的教材內容編排

《汽車底盤構造》的培養目的是使學生能夠掌握系統的汽車底盤結構專業知識，具備綜合運用理論知識和技術手段分析解決汽車底盤結構問題的能力。在目前課程內容中，存在內容多、理論深、實踐內容相對不足的問題。將傳統以某種車型為主線的課程內容，轉變為以某些典型的結構為學習對象。從學生掌握底盤結構所必備的實際技能出發，對原有繁雜的內容進行優化合并，篩選出典型的結構形式，增加具體應用實例和汽車底盤構造前沿技術方面的內容，增添學生們感興趣的智能車和新能源車的相關介紹和內容。

3. “模塊化”的實踐指導書編寫

根據理論教學內容，將實踐教學任務按照內部邏輯和相互關聯細化，劃分為不同的模塊。按照學生認知規律，對每一模塊制定詳細的實踐指導書。做到實踐內容“化整為零，集零為整”，使學生真正掌握底盤的結構組成。同時，邀請企業人員參與指導書的編寫，踐行理論聯系實際的培養要求。

（三）教學方法與手段的改革

教學方法是以《汽車底盤構造》教材為授課主要內容，補充生產實踐中所不斷出現的新的實例進行講解，理論學習的同時進行現場實踐，理論與實際相結合[6]。具體有：

1. 問題啟發式教學方法

根據當節課的知識點，留出10～20分鐘的時間，針對所學內容留給學生幾個開放性的問題，由學生自行分組討論。適當給出每個問題的線索和提示，引導學生由學生尋找問題的解決方法。

2. 翻轉課堂式教學方法

結合課程內容，由學生自行選擇自己感興趣部分，準備PPT，課堂講解。針對所講內容進行提問、討論、答辯。

3. 探究項目式教學方法

課前布置探究項目，學生自行分組，課下搜集項目所需資料，上交探究項目報告，必要時課堂提問、答辯。

4. 一體化模塊化教學方法

目前，汽車底盤構造的教學是以理論學習和實踐教學分開的方式進行。先由理論課教師在課堂上講解理論知識，理論學習結束后再由實踐課教師進行實踐教學。這樣會造成理論和實踐聯系不夠緊密。學生普遍反映，理論學習時缺乏對結構直觀的理解，實踐學習時對理論知識又印象不深。在課程建設中，把底盤的每一個系統根據知識點的不同細分為不同的小模塊。在每一個模塊學習完成后，由學生提供學習報告，收集學生最想了解的結構形式和工作原理，然后按照學生需求進行每一模塊的實踐教學，并要求學生自己制訂拆裝計劃進行實地拆裝實踐。使學生在“教、學、做”的過程中充分掌握所學內容。

教學手段主要是采用多媒體課件、三維教具及板書相結合，用立體動畫表示出課程的難點，結合板書，以提高課堂教學的效果。

在理論教學中，關鍵零部件的結構通常是以二維工程圖的形式展現給學生。學生理解困難，學習枯燥。教學改革中，充分利用現有的虛擬仿真軟件、對典型零部件的結構形式和工作原理進行仿真，以動畫的形式演示結構的工作過程和原理。這樣，不僅可以加深學生對理論知識的理解，也可以提供學生的學習積極性。鼓勵學生自己制作仿真動畫，深入了解關鍵零部件的結構組成和工作原理。另外，除動畫外，也可采用3D打印的三維教具來更直觀的反映典型零部件的基本形式。

（四）加強學生課外實踐訓練

傳統的底盤構造的實踐教學往往在實驗室中采用虛擬拆裝為主、實物拆裝為輔的方式。拆裝對象也主要為變速器、主減速器等少數結構。依據OBE理念，為使學生能夠更全面掌握底盤的結構形式，與汽車工程學院的合作企業協調并建立長久聯系，為學生提供課堂之外的企業實踐基地。聘請企業經驗豐富的工程師作為實踐環節指導老師，為學生現場講解底盤關鍵零部件的設計原理、最新發展動態并指導學生親自動手，了解零部件的內部結構。

（五）建立科學的考評體系

改進傳統的課程考核方法，打破以閉卷考試為主的考試模式。采用項目研究、翻轉課堂、口試答辯等開放型考核方法。學生根據興趣不同，自愿組合建立小組，完成考核所需完成的工作。引導并鼓勵學生自主學習、了解科技前沿、最新動態而不是死記硬背。學生可以選擇底盤構造某一關鍵零部件進行詳細的剖析，了解結構形式的發展演變過程、最新技術動態，制作工作原理演示動畫，上交項目研究報告。每小組將自己的研究發現以翻轉課堂的形式講解給其余同學，并由其余同學針對報告內容進行提問、建議、答辯。

學生的最終成績評估考核構成主要有出勤、課堂表現、平時作業三部分構成。其中，課堂表現包括：課堂討論與答辯、翻轉課堂等。平時作業包括：探究項目報告、理論作業、案例總結、實驗報告和實踐總結等。

四、結束語

為了車輛工程專業培養計劃的需求，《汽車底盤構造》課程必須符合工程教育的需求。基于OBE理念針對《汽車底盤構造》進行教學內容、教學方法等的改革，在以學生為中心的基礎上加入底盤結構實踐環節，提高學生的動手能力和團隊合作能力，并通過項目探究、翻轉課堂、報告撰寫等手段提高國際視野。通過探索新的教學模式，改變傳統的教學方法，提高《汽車底盤構造》課程的教學效果和教學質量。使汽車底盤構造課程成為學生學習和掌握當代汽車技術最新動向的基礎課程。這對于學生建立牢固的專業概念，學好后續相關各門專業課程，乃至于將來走上工作崗位勝任具體技術，都具有十分重要的作用。

參考文獻：

[1]史文庫，姚為民.汽車構造下冊（第六版）[M].北京：人民交通出版社，2014.

[2]王永寬，牛禮民，劉慶運.汽車構造課程教學改革研究與實踐[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2017，34（1）：79-80.

[3]齊書宇，李國香.《華盛頓協議》畢業生素質規定及其對地方高校工程人才培養的啟示[J].高校教育管理，2018，12（1）：48-53.

[4]孟俊煥，柳永亮，吳延霞.基于OBE的CREO機械基礎與應用教學改革與實踐[J].德州學院學報，2018，34（2）：95-98.

[5]武濤，王海林，趙新.汽車構造精品課程建設的實踐[J].高教學刊，2015（23）：74-75.

[6]徐 ，張雪潔，王曉云，等.基于理論與實踐相結合的《汽車構造》課程改革[J].科技經濟導刊，2016（8）：142-142.