“新工科+工程教育認(rèn)證”背景下的車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)探索

v◆文/重慶 陳寶

截至2018年，教育部高等教育教學(xué)評(píng)估中心和中國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)(CEEAA)聯(lián)合公布了通過(guò)工程教育認(rèn)證的全國(guó)227所高等學(xué)校1 170個(gè)專(zhuān)業(yè)名單，其中包括吉林大學(xué)、湖南大學(xué)、北京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等在內(nèi)的共23所高校的車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)通過(guò)了認(rèn)證。

2017年初開(kāi)始，教育部號(hào)召新工科研究與實(shí)踐，從“復(fù)旦共識(shí)”到“天大行動(dòng)”，再到“北京指南”，形成了新工科建設(shè)“三部曲”，奏響了人才培養(yǎng)的主旋律，開(kāi)拓了工程教育改革的新路徑。

新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)不僅需要充足資金支持，也需要先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備、完善的課程體系、雄厚的師資隊(duì)伍、科學(xué)的評(píng)估體系及諸如競(jìng)賽之類(lèi)的輔助教學(xué)環(huán)節(jié)……，這項(xiàng)系統(tǒng)龐大的工程必須通過(guò)借助國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證才能達(dá)到“點(diǎn)石成金”的效果，進(jìn)而完成一流新工科的建設(shè)。

車(chē)輛工程作為工科院校中一門(mén)重要的二級(jí)學(xué)科(專(zhuān)業(yè))，自從設(shè)立以來(lái)，已經(jīng)為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的起步、發(fā)展、騰飛提供了強(qiáng)大的人才資源保障，但隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的不斷成熟，目前已經(jīng)形成了傳統(tǒng)汽車(chē)+新能源汽車(chē)并存的局面，相應(yīng)的人才技能必須通過(guò)高校更新的人才培養(yǎng)方案得以教授獲得，其中的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革與創(chuàng)新是能否培養(yǎng)適應(yīng)技術(shù)變革所需人才的關(guān)鍵。

一、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)遇到的問(wèn)題

1.理論和實(shí)踐教學(xué)合理匹配的矛盾

目前全國(guó)各大高校中的車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)普遍以純理論教學(xué)為主，課程知識(shí)與實(shí)踐體系中很少有將“實(shí)車(chē)”作為對(duì)象，教學(xué)環(huán)節(jié)中多采用單純的理論計(jì)算和校驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，達(dá)不到理論指導(dǎo)實(shí)踐的目的。

2.填鴨式教學(xué)與學(xué)生主觀能動(dòng)性間的矛盾

車(chē)輛工程是一門(mén)涉及機(jī)、電、力學(xué)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多領(lǐng)域的學(xué)科專(zhuān)業(yè)，內(nèi)容廣泛，難度大。傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法很好將理論應(yīng)用于實(shí)踐，造成主觀能動(dòng)性潛力無(wú)法有效發(fā)揮。

3.行業(yè)技能需求與實(shí)際人才培養(yǎng)間的矛盾

在實(shí)踐技能培養(yǎng)方面，諸多高校仍主要注重課程理論知識(shí)的考查，學(xué)生面向行業(yè)實(shí)際項(xiàng)目的參與度低，實(shí)戰(zhàn)機(jī)會(huì)少，就業(yè)后立即上手工作一線無(wú)法保證，導(dǎo)致了實(shí)際人才培養(yǎng)無(wú)法滿足行業(yè)所需技能的要求。

4.實(shí)踐教學(xué)成本高與師資力量、學(xué)生數(shù)量間的矛盾

一方面是師資和教學(xué)軟硬件條件資源等有限，學(xué)生數(shù)量逐年增加，另一方面是現(xiàn)行專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案與現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)前沿嚴(yán)重脫節(jié)，導(dǎo)致人才培養(yǎng)無(wú)法有效適應(yīng)行業(yè)需求。

二、構(gòu)建實(shí)踐型教學(xué)的體系及方法

1.創(chuàng)新培養(yǎng)體系與方法，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)的合理匹配

基于“實(shí)踐”，引入“實(shí)車(chē)”，以學(xué)“實(shí)”為目標(biāo)，構(gòu)建四大平臺(tái)—“課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)+全地形車(chē)+低速電動(dòng)車(chē)”、“學(xué)習(xí)興趣小組平臺(tái)+汽車(chē)零部件拆裝+汽車(chē)設(shè)計(jì)大賽”、“汽車(chē)競(jìng)賽平臺(tái)+巴哈賽車(chē)+方程式賽車(chē)”、“教師科研平臺(tái)+電動(dòng)汽車(chē)+智能汽車(chē)”實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)體系。在本科為主的8個(gè)學(xué)期以及研究生各學(xué)期內(nèi)，利用專(zhuān)師專(zhuān)教、開(kāi)放自學(xué)、行動(dòng)導(dǎo)向等方法展開(kāi)實(shí)踐教學(xué)，將專(zhuān)業(yè)課程理論應(yīng)用于實(shí)踐技能教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)階段式實(shí)踐教學(xué)如下圖1所示。

圖1 階段式實(shí)踐教學(xué)框架圖

2.以實(shí)踐行動(dòng)為導(dǎo)向，培養(yǎng)并激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性

從上述四大“平臺(tái)”出發(fā)，按不同“實(shí)車(chē)”對(duì)象對(duì)應(yīng)的不同課程理論及實(shí)踐內(nèi)容，學(xué)生展開(kāi)具體的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)行動(dòng)，除應(yīng)具備良好個(gè)人修養(yǎng)與職業(yè)道德外，行動(dòng)過(guò)程中還應(yīng)包括項(xiàng)目的組織、預(yù)算、采購(gòu)、實(shí)操、加工、入庫(kù)等一系列系統(tǒng)性內(nèi)容。相應(yīng)的“平臺(tái)+實(shí)車(chē)”的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)組成如圖2所示。

圖2 “平臺(tái)+實(shí)車(chē)”的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)架圖

3.拓寬人才培養(yǎng)模式，共建集群式產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地

與有影響力的本地整車(chē)企業(yè)共建“3+1”人才培養(yǎng)模式，同其它企業(yè)、院校合作共建集群式的產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地以及“3+2”、“3+4”人才培養(yǎng)模式。為保證人才培養(yǎng)的質(zhì)量，構(gòu)建培養(yǎng)質(zhì)量保障體系如圖3所示。

圖3 企業(yè)“3+1” 學(xué)生人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系

4.建立以學(xué)生為中心的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系

為有效實(shí)施本文提出的以“實(shí)車(chē)”為主的實(shí)踐教學(xué)，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)評(píng)價(jià)體系如圖4所示。

圖4 教學(xué)評(píng)價(jià)體系

5.資源整合優(yōu)化與師資能力提升

按照汽車(chē)產(chǎn)品生命周期，以汽車(chē)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、零部件加工制造、零部件及整車(chē)試驗(yàn)和汽車(chē)后市場(chǎng)服務(wù)這一流程，整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，建立汽車(chē)設(shè)計(jì)、模型制作、汽車(chē)結(jié)構(gòu)、汽車(chē)分析等大類(lèi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并下設(shè)不同實(shí)驗(yàn)室。多批次選派優(yōu)秀教師赴德國(guó)訪學(xué)交流并開(kāi)展汽車(chē)職業(yè)技能提升的培訓(xùn)。

三、具體措施與成效

系統(tǒng)構(gòu)建以實(shí)車(chē)開(kāi)發(fā)為核心的項(xiàng)目式綜合能力培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)模式，解決學(xué)生核心技術(shù)和能力“空心化”問(wèn)題。

1.源于興趣，動(dòng)手制作

教師引導(dǎo)、學(xué)生自主成立專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的各類(lèi)小組如拆裝、維護(hù)、教學(xué)、模型組，得到了各種總成結(jié)構(gòu)爆炸圖、3D結(jié)構(gòu)模型、掛歷以及板式教具等，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的興趣，促進(jìn)了學(xué)生了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的深度，帶動(dòng)了越來(lái)越多的學(xué)生展開(kāi)動(dòng)手學(xué)習(xí)的熱情，圖5所示為學(xué)生制作。

圖5 學(xué)生制作展示

2.教學(xué)中拓寬實(shí)踐環(huán)節(jié)

將各種車(chē)輛相關(guān)實(shí)踐類(lèi)別有效引入教學(xué)，比如車(chē)輛主要結(jié)構(gòu)總成的拆裝、專(zhuān)業(yè)主干課程實(shí)踐中的設(shè)計(jì)、競(jìng)賽用車(chē)輛制作中的加工工藝、智能車(chē)設(shè)計(jì)中的電控，汽車(chē)設(shè)計(jì)大賽中的仿真以及各類(lèi)車(chē)輛設(shè)計(jì)制作后期調(diào)試等(圖6)。

3.多層級(jí)汽車(chē)相關(guān)賽事讓大多學(xué)生受益

從歷經(jīng)多年的傳統(tǒng)特色項(xiàng)目校級(jí)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝大賽到2018年初次參加中國(guó)大學(xué)生電動(dòng)方程式大賽，體現(xiàn)出了不同層級(jí)如校級(jí)到國(guó)家級(jí)的、總成結(jié)構(gòu)級(jí)到整車(chē)系統(tǒng)級(jí)的廣度與深度，吸引大多學(xué)生參與各層級(jí)賽事以提高他們的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐動(dòng)力能力(圖7)。

4.實(shí)踐教學(xué)成效顯著

從2014年獲批教育部車(chē)輛工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾年不斷的深入探索實(shí)踐，專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量得到較大提升，巴哈及方程式車(chē)隊(duì)連續(xù)幾年比賽獲獎(jiǎng)，2017年取得市級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，近兩年內(nèi)，專(zhuān)業(yè)從校級(jí)品牌專(zhuān)業(yè)升格為市級(jí)一流專(zhuān)業(yè)，目前已提交申請(qǐng)國(guó)家級(jí)一流專(zhuān)業(yè)并等待獲批。

從學(xué)生層面看，通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)置的豐富實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生能力提升明顯，社會(huì)反響強(qiáng)烈，畢業(yè)后就業(yè)反饋良好。

四、進(jìn)一步計(jì)劃

隨著新工科建設(shè)及工程教育認(rèn)證的逐步深入，從車(chē)輛新型領(lǐng)域如新能源及智能網(wǎng)聯(lián)、畢業(yè)要求達(dá)成度等方面形成了具體要求，尤其是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的具體落實(shí)上。下一步將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加大師資隊(duì)伍、教學(xué)資源建設(shè)以及理論及實(shí)踐教學(xué)體系的改革重構(gòu)，爭(zhēng)取在專(zhuān)業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)兩個(gè)方面取得更大的成績(jī)。

圖6 教學(xué)

圖7 多層級(jí)汽車(chē)相關(guān)賽事

本文的完成受助于作者本人主持研究的重慶市教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目“車(chē)輛工程新工科-新能源汽車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系的構(gòu)建與運(yùn)行”(2017-GX-380)以及重慶理工大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于知識(shí)重構(gòu)的《汽車(chē)構(gòu)造》教學(xué)研究”(2016YB05)，特此說(shuō)明。