基于大學生方程式汽車大賽的車輛工程專業教學模式改革

佟鑫 太中凱 劉海洋 陳智 侯占峰

摘?要：為促進汽車專業人才培養，本校車輛工程專業通過大學生方程式汽車項目進行了一系列的教學改革，本文以大學生方程式車隊的實踐教學改革為例，將現階段我校車輛工程專業的理論教學與實踐培養情況進行總結。通過貫穿于大學四年的大學生方程式汽車大賽中的實踐教學計劃的制訂和實施，使學生的專業技能與工程素質得到雙向提高，在培養創新型、復合型、應用型高素質人才的進程中積累經驗。

關鍵詞：人才培養;車輛工程;大學生方程式;教學改革

十三五規劃以來，我國產業結構正逐步進行轉型升級，由制造業大國向制造業強國邁進。汽車工業作為我國制造業的重要組成部分，也隨著國家制造業的轉型而轉型，這標志著汽車產業人才需求的轉變。傳統的車輛專業教學模式已經不能適應當今經濟社會的發展需要[1]，如何用新型的教學模式培養符合發展需要的高素質的應用型創新性人才成為高校的教學研究重點。本文從現階段我國在車輛工程專業人才培養上存在的問題出發，結合內蒙古農業大學方程式汽車項目實踐教學成果，總結、建立出一種新型車輛工程專業教育教學模式，培養創新、實踐型工程師，促進車輛專業人才培養的積極發展。

1?現階段車輛工程專業的教學現狀與問題

全國開設車輛工程專業的大部分高校現階段主要教授的課程仍以傳統汽車設計制造為主。傳統課程固然重要，但卻造成學生知識儲備的單一。其存在的問題主要有兩類：（1）教學內容更新遲滯。汽車工業發展飛速，新技術不斷更新。很多課程及內容卻無法做到及時更新，在學生畢業時掌握到的知識相對陳舊，甚至有些技術已經被淘汰，學生面對工作崗位時無法全面利用所學知識。這不僅是對學生個人的影響，更是對汽車工業發展的影響。（2）課程設計及實踐環節薄弱。在進行理論教學的同時，沒有與課程設計及實踐教學進行良好結合，或者在進行課程設計及實踐時，其內容不夠新穎，實踐不夠具體，無法將理論知識進行實踐，也極大影響了學生在實踐過程中的創新性開發。

2?基于大學生方程式汽車大賽項目的車輛工程專業教學模式

2.1?中國大學生方程式汽車大賽簡介

中國大學生方程式汽車大賽是一項由高等院校汽車工程或汽車相關專業在校學生組隊參加的汽車設計與制造比賽。各參賽車隊按照賽事規則和賽車制造標準，在一年的時間內自行設計和制造出一輛在加速、制動、操控性等方面具有優異表現的小型單人座休閑賽車，能夠成功完成全部或部分賽事環節的比賽。

大學生方程式汽車大賽作為一項旨在提高學生創新能力，實踐能力的項賽事，其主要參賽人群為以院校為單位的在校大學生[2]。參加比賽的學生能夠使個人的設計、制造、實踐能力和團隊溝通協作能力得到重點培養，提前適應企業需求。同時，大賽為企業提供了挑選適用人才的平臺。參加比賽的同時，院校間學術競爭氛圍得到提高，學術交流概率加大，推動了學科建設;大賽的舉辦不僅是對汽車行業院校學生的綜合素質的提高和檢驗，更是為我國汽車工業健康、快速和可持續發展積蓄人才。在汽車行業相關的產、學、研三方的交流與互動合作等方面具有十分廣泛的意義。

2.2?大學生方程式汽車大賽的車輛工程專業教學模式

在現階段的培養模式下，學生的實踐能力，創新能力得不到良好的鍛煉，而參與大學生方程式賽車項目能夠極大地改善學生實踐創新能力的不足。在現有的教學基礎下，輔以實踐平臺鍛煉，提升學生的整體綜合素質，將課堂上所學到理論知識運用到賽車的設計制造之中，比如高等數學、汽車理論、汽車設計等課程。通過互補的教學模式，讓學生在汽車研發的實踐過程中掌握設計、制造、裝配、檢測的專業技能，使理論教學與工程實踐進行有機結合，讓“學以致用”落在實地，為學生今后的工作打下堅實的基礎。

3?基于大學生方程式汽車大賽項目的車輛工程專業教學模式的改革

3.1?改革目標

課堂上，學生圍繞如何設計制造一輛汽車為目標，所有公共課、專業課都為這一目標服務，這與大學生方程式汽車大賽項目的初衷相吻合。不僅是讓學生學會知識，更是讓學生會用知識，每一門課程就是一件工具，使用工具是基礎，如何利用好工具才是關鍵。一輛方程式賽車的設計制造與乘用車、商用車大同小異，都需要掌握整車設計制造、零部件設計制造等關鍵技術。方程式賽車的制造過程包括零部件的理論設計、仿真優化、工程制造及實車裝配，最后通過大賽的各項技術要求實進行車測試，并且在試驗后進行閉的環設計優化。這樣理論與實踐的有機結合，是能夠實現培養創新實踐型人才的目標的重要途徑。

3.2?改革內容

基于大學生方程式汽車大賽項目的車輛工程專業教學模式是傳統教學與實踐項目的有機結合，是培養學生深度學習，提升學生專業素養，鍛煉學生實踐能力的綜合方法。通過項目，使學生將所學的理論知識貫穿于整個賽車設計和制造過程中，學生自己進行零部件的設計、加工、制造和賽車的裝配、調試，從而達到理論與實踐的有效結合[3]。基于方程式汽車項目的教學模式改革在培養創新型、復合型、應用型高素質人才方面已經取得了一定成效[4]。

（1）理論課程改革。在保留傳統課程內容的同時，進一步教授汽車最前沿技術，讓學生盡可能地掌握最新的技術，將“老課”與“新課”形成良好互補關系。同時，學生也能將所前沿技術應用到理論的實踐中。改變傳統的考核方式，不再紙上談兵，將理論知識與前沿技術有機結合，并進行實踐操作，利用課程設計和畢業設計等環節將教學內容納入考核之中，讓學生不僅會學，更會用，真正地達到學以致用的效果。

（2）實踐課程改革。在常規的教學安排下，學生的實踐能力是通過金工實習、認識實習等相關課程進行實踐能力的培養。但這種類型的通識性培養過于單一，針對性較弱，學生只是在不斷重復經典實驗，缺乏創新性和自主性。在改革過程中，學生可以在完成基礎專業課的學習后，通過參加大學生方程式汽車大賽項目，完成整車的設計制造。學生將體驗從理論計算分析、三維建模、計算仿真到繪制工程圖、零部件的加工、整車裝配，最后進行實車測試調教的這個閉環設計，全部過程都需要學生完全的參與其中，由學生本人設計制造一臺符合設計要求的方程式賽車，并自己進行駕駛，在全國大學生方程式汽車大賽的平臺上進行自我的知識體系檢驗。

（3）生產實習改革。在常規的“產—學—研”結合過程中，企業往往沒有起到良好作用[5]。因為種種原因，大多數的生產實習轉變成了參觀實習，失去了“實習”的實踐意義。參加大學生方程式賽車項目不只給學生增加了鍛煉的機會，更引領學生步入設計制造的大門，初步窺探了企業車輛研發的流程，包括理論設計、工藝管理、加工制造等環節。

4?基于大學生方程式汽車大賽項目的車輛工程專業教學模式的改革成效

本文是基于大學生方程式汽車大賽項目的車輛工程專業教學模式的改革，以內蒙古農業大學大學生方程式車隊為例，已取得的改革成效主要有以下幾點：

4.1?學生的設計制造及實踐能力得到了極大提升

內蒙古農業大學方程式車隊成立于2014年，至今已成功參加五次中國大學生方程式汽車大賽，成功設計制造出5輛方程式賽車，在內蒙古地區進行了大學生方程式車隊實踐教學項目的探索。通過對賽車的設計制造以及參加比賽，使學生的設計制造及團隊協作能力得到了雙向提高。同時，也使學生在運營管理、財務管理等諸多方面得到了鍛煉。隨著技術的積累，賽車的制造水平及性能正在逐年提高，這對學生綜合能力提升起到了積極作用。

4.2?學生的畢業設計質量提高

通過參加大學生方程式賽車項目，學生的專業技能水平得到了極大鍛煉。在設計制造賽車的過程中，能夠做到統籌賽車整體規劃，深度學習、挖掘理論知識，拓展專業技能。即將畢業的同學，利用自己四年所學設計并加工一輛方程式賽車，在畢業設計的水平方面顯著提高，同時獲得了很高的榮譽感。

4.3?學生的就業質量提高

在畢業時，通過項目培訓和鍛煉的學生具備更高的能力和勇氣選擇工作崗位。如今，眾多畢業生就職于長城、吉利、大疆無人機等高新技術企業和中鐵等大型國有企事業單位的研發部門和管理崗位。

5?結語

從基于大學生方程式汽車大賽的教學改革項目的經驗，在培養具有良好的科學素養和較寬厚的業務基礎、較強的創造能力、適應能力和發展潛力的新型復合型人才人才方面取得了一定的成果。學生們不僅將理論知識融會貫通，還將其從書本上拿到了實際生產之中，學生的整體專業水平及團隊協作能力均得到了鍛煉與加強。這種將理論與實踐高度結合的新型教學模式為相關專業教學改革提供了范例，為“創新型國家”所需人才的培養提供了寶貴經驗。

參考文獻：

[1]徐斌，郗建國，牛毅，等.基于大學生方程式汽車大賽車輛工程專業一體化教學模式改革[J].中國現代教育裝備，2013，000（009）：4244.

[2]張圣東，樂海文，李加星.車輛工程專業創新能力培養探究——基于方程式汽車大賽[J].教育現代化，2018，5（32）：1213+22.

[3]林繼銘，張勇，楊建紅，等.基于大學生方程式汽車大賽的車輛專業教學模式改革[J].教育教學論壇，2019，406（12）：4345.

[4]朱建軍，張翠平，李國興.依托科技競賽的車輛工程專業創新人才培養[J].高教學刊，2020，128（06）：2829+32.

[5]倪彰，貝紹軼，張蘭春，等.淺析學科競賽促進汽車類專業實踐教學模式改革——以大學生方程式汽車大賽為例[J].高教學刊，2017.

基金項目：內蒙古自治區高等院校質量與改革汽車構造課程教學團隊;內蒙古農業大學引進優秀博士人才項目（NDYB201632）;內蒙古自治區高等學校科學研究項目（NJZY19051）;內蒙古農業大學2020年教育教學改革研究項目（SJJX202008）

作者簡介：佟鑫（1987—?），男，內蒙古族，內蒙古呼和浩特人，碩士，講師，從事測試控制技術與裝備智能化研究。

*通訊作者：侯占峰（1980—?），男，內蒙古呼和浩特人，碩士，副教授，碩士生導師，主要從事測試控制技術與裝備智能化研究。