車輛工程專業(yè)教學(xué)改革面臨的問題與思考

姚嘉 盧偉 匡兵 劉夫云

[摘? ? 要] 車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)與汽車行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，脫離了汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的車輛工程本科教學(xué)，存在種種弊端。由于汽車整車產(chǎn)品的學(xué)科交叉性，材料多樣化的特質(zhì)，決定了車輛工程專業(yè)的特殊性和復(fù)雜性。如何進(jìn)行車輛工程專業(yè)的有效教學(xué)改革，使人才培養(yǎng)與企業(yè)需求良性銜接，成為新時(shí)代車輛工程技術(shù)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。文章從教學(xué)改革的時(shí)間維度擴(kuò)展，教學(xué)內(nèi)容的實(shí)質(zhì)性變革，以及教學(xué)中教師的重要性等幾個(gè)方面展開必要的說明，并提出了具體的教學(xué)改革方案。以期打造車輛工程專業(yè)有挑戰(zhàn)度的金課課程體系，建立項(xiàng)目產(chǎn)出導(dǎo)向的學(xué)生能力培養(yǎng)機(jī)制，為國家培養(yǎng)具有高階認(rèn)知能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和超級實(shí)踐能力的多元化車輛工程技術(shù)人才。

[關(guān)鍵詞] 教學(xué)改革;車輛工程專業(yè);學(xué)業(yè)產(chǎn)出導(dǎo)向;人才培養(yǎng)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 05. 087

[中圖分類號] G647.38? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2020）05- 0206- 03

0? ? ? 前? ? 言

車輛工程專業(yè)由于以汽車這種具體的工業(yè)產(chǎn)品為研究對象，因此，其專業(yè)研究內(nèi)容區(qū)別于其他機(jī)械類的專業(yè)，決定了車輛工程專業(yè)的特殊性和復(fù)雜性。隨著新能源和新材料革命、4G和5G信息技術(shù)的不斷突破，汽車產(chǎn)品近年來加快向新能源化、輕量化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的方向發(fā)展，汽車正從傳統(tǒng)的交通代步工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿又悄芙K端，乘員、車輛、貨物、運(yùn)營平臺與基礎(chǔ)設(shè)施等實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享。同時(shí)，汽車產(chǎn)業(yè)是推動科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要力量，是建設(shè)制造強(qiáng)國的重要支撐。將車輛工程專業(yè)建設(shè)成具有“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”特點(diǎn)的嶄新專業(yè)，打造車輛工程專業(yè)有挑戰(zhàn)度的金課，建立項(xiàng)目產(chǎn)出導(dǎo)向培養(yǎng)機(jī)制，為國家培養(yǎng)具有高階認(rèn)知能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和超級實(shí)踐能力的多元化卓越車輛工程技術(shù)人才成為車輛工程專業(yè)教學(xué)改革的奮斗目標(biāo)。

1? ? ? 車輛工程專業(yè)教學(xué)中存在的突出問題：

1.1? ?教學(xué)內(nèi)容與汽車工業(yè)發(fā)展前沿的有效銜接不足

大多數(shù)的本科學(xué)校車輛工程教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)落后于汽車工業(yè)的飛速發(fā)展。近二十年的時(shí)間，汽車工業(yè)從傳統(tǒng)的燃料汽車，進(jìn)化為多燃料汽車;汽車的材料多樣性，實(shí)現(xiàn)了汽車的輕量化設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低碳減排，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展;隨著電動汽車與先進(jìn)軌道交通發(fā)展，新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)越來越多地融入車輛工程中，傳統(tǒng)的汽車行業(yè)受到了來自科技革命的沖擊，汽車產(chǎn)業(yè)正朝著電氣化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化轉(zhuǎn)型發(fā)展。但車輛工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容變化更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)追不上汽車技術(shù)進(jìn)步的腳步。教學(xué)內(nèi)容的陳舊，知識更新慢的弊端顯而易見。比如汽車新技術(shù)課程的變化和更新一定強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性，不應(yīng)該以固定教材作為教學(xué)內(nèi)容，汽車新技術(shù)層出不窮，快速發(fā)展，因此，前沿技術(shù)的學(xué)習(xí)可以考慮參照汽車企業(yè)發(fā)布的新技術(shù)，以及技術(shù)進(jìn)步的更新過程。再如汽車制造工藝學(xué)一直以汽車金屬零部件的加工制造工藝為主要的教學(xué)內(nèi)容，與汽車產(chǎn)業(yè)材料多元化應(yīng)用和整車企業(yè)的制造方式的區(qū)別很大。缺少對新能源汽車、電動汽車的新工藝的針對性課程內(nèi)容設(shè)置和難點(diǎn)講解。汽車制造過程中工藝控制以軟件仿真進(jìn)行尺寸工程的解算的內(nèi)容更是不會涉及。試問，教學(xué)的內(nèi)容不能及時(shí)地更新，何談培養(yǎng)的人才有效地投身產(chǎn)業(yè)實(shí)踐？

1.2? ?教學(xué)手段的使用和教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)存在單一化和合理性差的缺陷

傳統(tǒng)的車輛工程教學(xué)依賴于幾本經(jīng)典教材的理論知識講授，雖然近幾年已經(jīng)有更多的實(shí)體的圖片和圖表的補(bǔ)充，以及PPT課件的配套使用，但是，由于教材出版周期長，內(nèi)容更新慢，導(dǎo)致學(xué)生獲得的知識的落后性和局限性。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)和課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)存在著對工程實(shí)踐認(rèn)知膚淺，對實(shí)際問題的解決方法的局限。傳統(tǒng)的實(shí)踐與實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)還是以參觀實(shí)習(xí)為主，缺乏對于學(xué)生動手能力和工程實(shí)踐能力的真正鍛煉。而畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)還是以考核學(xué)生的二維繪圖或三維繪圖能力，對于虛擬實(shí)驗(yàn)和有限元仿真優(yōu)化方法的考核不足。

1.3? ?學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)能調(diào)動不足

教學(xué)改革的過程強(qiáng)調(diào)了學(xué)生主體的地位，但學(xué)生在面對專業(yè)課學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，表現(xiàn)出了不知道怎么學(xué)，需要學(xué)什么，學(xué)了有什么用的疑惑。總結(jié)下來，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的發(fā)掘和調(diào)動與以下幾個(gè)因素有關(guān)：①整體學(xué)習(xí)氛圍的建立：不同層次的學(xué)校，學(xué)生的整體學(xué)習(xí)氛圍差距很大，這不排除985，211院校的教學(xué)配套資源和整體生源素質(zhì)的影響。同時(shí)，也是由于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，學(xué)生可能更多地在網(wǎng)絡(luò)中以休閑娛樂的方式消磨時(shí)光而最終不思進(jìn)取。②學(xué)習(xí)能力養(yǎng)成的導(dǎo)向性內(nèi)因：來自升學(xué)的壓力消失，取代而來如果是學(xué)校和專業(yè)的學(xué)業(yè)壓力不足，教師的課程要求標(biāo)準(zhǔn)低，這樣導(dǎo)致學(xué)生只關(guān)注學(xué)分的獲得和是否掛科，不追究課程的延伸，出現(xiàn)了期末突擊背考題，只追求及格考分的現(xiàn)象。③學(xué)生自身對于高階認(rèn)知養(yǎng)成的驅(qū)動力認(rèn)知和獲取受限。學(xué)生對于本科階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，體現(xiàn)在對所學(xué)知識如何致用的疑惑，體現(xiàn)在學(xué)生對于自身學(xué)習(xí)能力提升的要求不足，體現(xiàn)在學(xué)生對于完成工程目標(biāo)的過程存在認(rèn)知不足，夸大困難，繞道而行的做法。

2? ? ? 車輛工程專業(yè)教學(xué)改革方案的提出

車輛工程專業(yè)教學(xué)改革可能出現(xiàn)的誤區(qū)：只強(qiáng)調(diào)每門課程的課程改革，無整體專業(yè)的統(tǒng)籌改革方案的保障;只強(qiáng)調(diào)課程的通過率與成績分布，不強(qiáng)調(diào)課程的高階能力培養(yǎng)目標(biāo);只強(qiáng)調(diào)按部就班地實(shí)施教學(xué)計(jì)劃，而不與時(shí)俱進(jìn)地與汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿接軌。改革的關(guān)鍵是建立專業(yè)改革的體系化方案，全方位打造專業(yè)金課，同時(shí)在改革的過程中強(qiáng)調(diào)教師能力與學(xué)生能力的雙向提升，強(qiáng)調(diào)針對工業(yè)問題的解決方案而設(shè)置實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，更強(qiáng)調(diào)不同層次的學(xué)生獲得同步的進(jìn)步和終身學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成。

2.1? ?車輛工程專業(yè)的教學(xué)改革貫穿于本科專業(yè)教學(xué)始終

強(qiáng)調(diào)從時(shí)間上的延伸性與教學(xué)內(nèi)容的深化度。調(diào)整整體的教學(xué)培養(yǎng)方案，形成教學(xué)改革的體系化方案，結(jié)合專業(yè)教師的團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師模式，實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的全局性和多維度覆蓋。專業(yè)的教學(xué)，貫穿于教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)始終，以O(shè)BE為導(dǎo)向，以高階能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為考核指標(biāo)。教學(xué)改革按照時(shí)間順序展開的細(xì)化方案為：①專業(yè)認(rèn)知導(dǎo)論課程設(shè)置的必要性，以及專業(yè)知識講座，教研室教師定期開展的專業(yè)建設(shè)座談研討，專業(yè)大賽的項(xiàng)目的開展與指導(dǎo)。從以上方面達(dá)成學(xué)生對專業(yè)知識的啟蒙與興趣培養(yǎng)。②學(xué)生學(xué)業(yè)團(tuán)隊(duì)和學(xué)習(xí)小組的建立。專業(yè)課老師3-5人為一個(gè)專業(yè)方向小組，指導(dǎo)學(xué)生，對于專業(yè)工程實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行布置，要求學(xué)生從淺到深的完成項(xiàng)目目標(biāo)。以桂林電子科技大學(xué)車輛工程專業(yè)的細(xì)化研究方向?yàn)槔壳凹?xì)化的專業(yè)方向和配套實(shí)驗(yàn)室為：汽車NVH特性改進(jìn)設(shè)計(jì)方向;智能汽車與駕駛方向;汽車車身設(shè)計(jì)方向。每個(gè)細(xì)化的學(xué)科方向都有不同的課程和專業(yè)能力要求，比如：NVH方向要求學(xué)生掌握振動學(xué)基礎(chǔ)，對汽車減振裝置，汽車密封性，汽車的風(fēng)阻理論，人機(jī)工程學(xué)等有了解掌握，智能駕駛方向要求學(xué)生掌握電動汽車的機(jī)械結(jié)構(gòu)，掌握控制理論，對MATLAB和C語言有應(yīng)用能力;車身設(shè)計(jì)則要求學(xué)生的三維軟件建模能力，工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，尺寸工程軟件有相關(guān)掌握。因此，要求教師的指導(dǎo)是全方位的，學(xué)生的知識學(xué)習(xí)是體系化的，關(guān)鍵是通過課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生具備自我完善與終身學(xué)習(xí)的能力。③實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的有效性，以及對學(xué)生學(xué)習(xí)能力評價(jià)的建立。課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)，企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，一系列的實(shí)踐環(huán)節(jié)正在越來越多地發(fā)揮作用，從能力培養(yǎng)，成果評價(jià)的指標(biāo)反映專業(yè)教學(xué)改革的成效。校外企業(yè)導(dǎo)師的實(shí)踐指導(dǎo)，校內(nèi)教師導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)形式培養(yǎng)，學(xué)生分組分享式學(xué)習(xí)，在相互促進(jìn)中進(jìn)步。改變課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的單一教師的指導(dǎo)形式，除了借助企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行必要工程實(shí)踐指導(dǎo)。以教研室和科研團(tuán)隊(duì)的導(dǎo)師分組為依據(jù)，進(jìn)行導(dǎo)師指導(dǎo)小組的建立，集團(tuán)隊(duì)智慧指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的知識學(xué)習(xí)，定期的導(dǎo)師組與學(xué)生座談交流指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問題，或者以QQ，微信討論為手段，正確地引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提升，加快學(xué)生解決工程問題的實(shí)踐成果的獲得。

2.2? ?教學(xué)內(nèi)涵的細(xì)化、變革與創(chuàng)新

從教學(xué)內(nèi)容改革與課堂容量設(shè)計(jì)作為突破點(diǎn)：目前的本科專業(yè)教學(xué)，由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使得教學(xué)資源極大豐富。經(jīng)典教材+來自于工廠的生產(chǎn)一線視頻+來自于App或公眾號的前沿技術(shù)推送+來自教師科研項(xiàng)目中的工程實(shí)踐案例，都成為金課課程教學(xué)內(nèi)容的必要部分。互聯(lián)網(wǎng)+的教學(xué)模式拓展無疑打開了課堂高容量，高效率的大門。

課堂教學(xué)的內(nèi)化與延伸，強(qiáng)調(diào)課堂的維度拓展，強(qiáng)調(diào)教學(xué)實(shí)踐從課堂延伸至課外。解決課堂教學(xué)的知識容量與授課學(xué)時(shí)較少之間的矛盾沖突。有預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，課后復(fù)習(xí)解題訓(xùn)練，如何有效地利用課堂教學(xué)的有效學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課程的學(xué)習(xí)情境。成為一線授課教師的重要教研課題。解決如何教，怎樣才能真正地培養(yǎng)學(xué)生能力;如何進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)置，才能完成學(xué)生自我學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成的問題。課程和知識的學(xué)習(xí)時(shí)間的延伸是無限的，針對具體問題的討論式教學(xué)和創(chuàng)新性思路受限。討論教學(xué)可以調(diào)動學(xué)生的積極性，提供能力發(fā)展和自我學(xué)習(xí)能力提升的可能性，提供文獻(xiàn)資料查閱，思維拓展，創(chuàng)新理念的可能性。

實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性與教學(xué)改革實(shí)施的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。以計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)，完成學(xué)生的二維和三維軟件的應(yīng)用能力，有限元仿真軟件，虛擬儀器設(shè)備設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)性能分析評價(jià)和設(shè)計(jì)優(yōu)化的整體能力培養(yǎng)。目前，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已日趨成熟，可以依托性能優(yōu)良的電腦設(shè)備進(jìn)行各種虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。對于車輛工程專業(yè) 來說，這些仿真實(shí)驗(yàn)是對實(shí)車實(shí)驗(yàn)有力的補(bǔ)充、甚至可以部分地取代實(shí)車實(shí)驗(yàn)。這對資金投入不足或受產(chǎn)地限制的高校的實(shí)踐性教學(xué)具有非常重要的意義。

2.3? ?強(qiáng)調(diào)教師的領(lǐng)頭雁作用，要求教師的進(jìn)步同步于學(xué)生的進(jìn)步

教師與學(xué)生齊頭并進(jìn)，不片面地強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，而是形成良好的教學(xué)氛圍。教師的能力提升途徑局限最大程度地限制了教學(xué)改革的順利進(jìn)行。教學(xué)實(shí)施過程中，強(qiáng)調(diào)教師教學(xué)精力的投入，教師工程實(shí)踐能力的提高，教師專業(yè)知識更新周期短，教師的科研能力進(jìn)步促進(jìn)教學(xué)效果的提升。總之，在本科教學(xué)中，必不可少的重要環(huán)節(jié)是教師，教師是教學(xué)改革的執(zhí)行者，是金課課程的打造者，教師的師德和思政水平可以指引學(xué)生正確的人生觀與價(jià)值觀的形成。因此，教師的能力提升是關(guān)鍵，是保障。

3? ? ? 結(jié)? ? 論

車輛工程教學(xué)改革的切入點(diǎn)在于，改變以教材內(nèi)容教授為主的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力培養(yǎng)的同時(shí)，嚴(yán)格要求教師能力的提升，教師的學(xué)業(yè)指導(dǎo)高度，教學(xué)精力投入，教師的工程實(shí)踐能力，教師的教學(xué)科研能力并重。新工科教育作為一種新型的工程教育理念，其教書育人的本質(zhì)沒有變，但在此理念下培養(yǎng)的人才需要更加多元化且具有創(chuàng)新性，有更強(qiáng)的能力解決實(shí)際存在的問題。最后，新工科反映了未來的工程教育形態(tài)，要求院校建立與時(shí)俱進(jìn)的教育方案，開設(shè)新專業(yè)，使傳統(tǒng)專業(yè)重新煥發(fā)新的活力。

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