牛文旭,梁彩平
(上海第二工業大學 智能制造與控制工程學院,上海 201209)
汽車底盤構造課程是車輛工程專業學生進入大學學習后系統接觸汽車、建立知識體系的首門課程,主要任務是為學生學好后續專業課儲備必要的基本知識。課程的主要內容包括汽車傳動系統、汽車行駛系統、汽車轉向系統與汽車制動系統等,通過對本課程的學習,學生可掌握汽車底盤各主要系統的結構和工作原理。由于汽車底盤構造課程是基礎課和專業課之間的銜接,在車輛工程專業人才培養體系中具有獨特的地位,在大學生思想政治教育中屬于隱形課程,側重于在專業知識傳授的過程中以潤物細無聲的形式對學生的思想進行教育和升華[1]。該課程同時包含了汽車底盤結構的演化歷史、汽車底盤關鍵部件的發展史等具有人文屬性的內容。
當今世界處于百年未有之大變局中,科學技術的發展日新月異,汽車產業也發生了翻天覆地的變化。以汽車新四化為代表的新技術新環境,已經悄然改變了汽車行業生態和人們的出行模式。汽車行業的“新四化”是指汽車電動化、網聯化、智能化、共享化,其中電動化指的是新能源動力系統領域,網聯化指的是車聯網布局,智能化指的是無人駕駛或者駕駛輔助系統,共享化指的是汽車共享與移動出行。這些改變所帶來的技術融合和產業創新為課程思政提供了豐富的素材。
因此,汽車底盤構造課程應盡快建立一套將汽車新四化發展融入課程思政的教學標準,注重新知識、新方法對學生的引領作用,引導學生在教學實踐中體悟創新精神,引導學生建立勇于創新、敢于擔當的職業觀。
在前期的調研和教學實踐中,筆者了解到,車輛工程專業學生對汽車領域的新技術有了解的需求,但是由于課時限制以及教材更新周期等原因,無法在課程的學習中了解汽車最前沿的技術。并且在開設汽車底盤構造課程的年級,部分學生有參加大學生創新競賽、挑戰杯的需求,但是前期沒有針對創新創業相關內容的指導。另外,汽車底盤構造原有課程思政實踐中的思政元素主要為工匠精神、從落后到世界領先的拼搏精神、嚴把質量關的精益求精精神等,思政元素的層次還不夠豐富,缺乏從課程發展角度出發的思政元素。
在第七屆中國汽車藍皮書論壇上,汽車新四化(電動化、網聯化、智能化和共享化)的概念被提出。得益于政策、經濟、社會和技術環境的利好,汽車產業新四化轉型受到良性驅動,“新四化”將重塑汽車產業格局,推動產業模式重組[2]。2020年9月22日,習近平主席在聯合國一般性辯論時宣布中國二氧化碳排放量力爭在2030年達到峰值,2060年前實現碳中和。2020年12月12日,習近平主席在氣候雄心峰會上進一步提出了中國國家自主貢獻新舉措,即到2030年單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,非化石能源資源占一次能源消費比重將達到25%左右,森林蓄積量比2005年增加60億立方米,風能、太陽能發電量將達到12億千瓦以上。汽車行業作為傳統意義上的碳排放“大戶”,必須積極轉型,以滿足“雙碳”的要求,而汽車的電動化可以有效實現車輛能源轉型,汽車的網聯化、智能化能夠有效實現碳排放的優化控制,汽車的共享化能夠從制造端實現減碳,因此汽車的新四化有助于我國早日實現碳達峰和碳中和。
在汽車新四化的浪潮中,以產業發展為導向,孕育出了一批創新型整車和關鍵零部件企業。在這些企業的發展歷程中,挑戰技術難題、勇攀技術高峰、突破外國封鎖的創新精神,是課程思政的重要元素。在新產品研發和制造的過程中,需要解決新舊產品迭代問題,提高制造工藝水平,是工匠精神的直接體現。另外,在汽車電動化的大潮中,我國的汽車產業實現了彎道超車,在國際上占據了第一集團的位置,這是由以寧德時代為代表的一大批國內關鍵部件企業和以蔚來、小鵬為代表的國內整車企業取得的成績,可以極大地激發學生的愛國主義情懷,可為汽車底盤構造課程增加與時俱進的思政元素,這類思政元素與時代并行,可有效激發學生的學習興趣,拓展思維,優化課程思政效果。
課程思政建設是提高教師職業素養和教學技能的重要途徑[3]。課程思政進一步明確了高等教育立德樹人的根本宗旨,教師通過課程思政的教學研究和實踐,不僅能夠有效地提升自身的思想政治素質及職業道德修養,而且能夠促進自身專業能力和執教能力的提高[4]。由于引入了汽車新四化這一新的課程思政元素,要求專業教師緊跟產業發展趨勢,從自身做起踐行“終身學習”。
從學科定位角度來說,車輛工程學科專業培養掌握機械、電子、計算機等全面工程技術基礎理論和必要專業知識與技能,了解并重視與汽車技術發展有關人文社會知識,能在企業、科研院所等部門從事與車輛工程有關的產品設計開發、生產制造、試驗檢測、應用研究、技術服務等方面工作,具有較強實踐能力和創新精神的高級專業人才。當前車輛工程專業的培養目標已拓展為與計算機、電子技術、測試計量技術、交通運輸和控制技術相互聯系、相互結合,并進一步涉及了生理學和心理學等領域形成為融合多種科學技術的綜合性學科。曾有人用“一年一個樣,十年大變樣”來形容汽車產業的發展和車輛工程專業的發展。這樣的學科定位也要求我們教師具有高層次的教學科研能力,能夠迅速適應汽車行業的變化。
因此,無論從課程思政的角度,還是從學科專業的角度,都要求專業教師提高教學科研能力,強化業務水平,并積極參與產教融合、產學研一體化研究,與業界始終保持緊密接觸,了解熟悉研發一線動態。
1.汽車底盤構造課程思政頂層設計方案
根據車輛工程專業思政建設的特點,專任教師處于專業建設和課程思政建設的主導位置,提高專任教師的綜合素質,可有效提高專業建設水平和課程思政水平。
從制度建設上來說,必須認識到課程思政的重要性,并在教研活動和教師培訓等方面完善各項教研規則,將課程思政內容有機融入,形成制度保障。
從教師的專業能力與思政能力提升的角度來說,要將專業素養與課程思政建設統籌考慮,鼓勵教師參與各項課程思政培訓,并組織申報課程思政教改項目。由于引入了汽車新四化這一新的課程思政元素,因此需要鼓勵教師在進行科研項目和產學研項目的同時,根據學生的實際情況,導入部分最新的科研成果和產業發展方向內容。在專業課程內部,形成教學團隊,避免在專業建設和課程思政領域陷入“單打獨斗”的局面。
2.汽車底盤構造課程思政實施路徑
根據汽車底盤構造課程的頂層設計方案,對汽車底盤構造課程的課程思政方案進行具體化設計,其主要思路如表1所示。

表1 汽車底盤構造課程思政實施路徑矩陣
教師在教學中需要貫徹的兩個思政目標是汽車新四化相關知識以及其與創新精神的有機融合。為了達成該目標,需要在課堂教學中進行相關設計。以驅動橋部分的教學為例:驅動橋部分是汽車傳動系統的中樞,也是近年來功能演化受到汽車新四化影響較多的部分。在進行驅動橋部分知識的教學時,首先對驅動橋結構、功能、特點進行講解,使得學生對驅動橋作為汽車變速器和驅動輪中間的轉動機構這一基本屬性有深刻了解,并且掌握驅動橋四個主要單元(主減速器、差速器、半軸、驅動橋殼)的特性。在汽車新四化中的電動化的影響下,電動汽車越來越多地出現在生活中,電動汽車驅動橋的研究也逐漸成為熱點。因此教師可穿插融入電驅動橋(即電橋)的相關知識,重點介紹電橋與傳統驅動橋在結構形式、控制方法、制造技術上的區別,使得學生對原本的教學內容理解更深刻,也對汽車的前沿發展有了更多了解。另外,傳統的驅動橋為機械結構,國外企業已對其進行了長達百年的研究制造,核心技術(如材料配比)大多由國外企業掌握,而電橋的出現只有短短十幾年時間,新的機遇使得我國企業能夠實現“彎道超車”,極大縮短了與國外先進技術的距離,從這個層面也引申出我國企業在電動化浪潮中的創新精神。汽車新四化這一新的課程思政元素也給課堂教學提出了新的挑戰,以制動系統的教學為例:傳統燃油車的制動系統的制動效果描述方式較為簡單,并且不存在制動耦合,隨著汽車產業的發展,制動系統存在更新迭代的現象,ABS、電子駐車等系統廣泛應用于制動系統中,系統的復雜化對教學提出了較高要求:既要完成制動系統的基礎知識點的教學,又要跟上制動系統的產業發展,還要遵守課時的限制。因此本教學團隊對課堂教學環節進行了如下設計:首先在教學引入階段,以制動系統的熱點問題(例如新能源汽車的制動失效案例)作為引入資源,并提煉出若干與制動系統結構、性能有關的小問題,啟發學生興趣,引起學生思考,在此基礎上對制動系統的基礎知識進行講解和梳理。基礎知識的講解結束后,舉出我國部分先進制動系統的應用實例和有關制動系統的最新科研成果及產業成果,引導學生分析其先進之處,從而完成整個制動系統的課堂教學環節。這樣的教學設計可有效兼顧基礎知識的講解和課程思政元素的融入,有助于激發學生的學習興趣,拓展學生思維和眼界。
為了實現創新精神的有機融合,教師在教學中需要了解和搜集汽車底盤的最新研究和制造技術,并整理分析出今后的發展趨勢,例如在懸架系統的教學中,傳統的教學方式多為懸架的組成、結構、功能的介紹,而如今的智能汽車的懸架系統與傳統汽車相比,增加了傳感器和控制單元等,并且廣泛應用了全主動懸架技術和半主動懸架技術。教師可展示基于傳統懸架的全主動懸架技術和半主動懸架技術的測試效果視頻,并分析對比這類技術針對了哪些汽車使用上的“痛點”,引導學生分析還能對這類技術進行怎樣的改進。在此基礎上,利用現有的線上學習平臺,鼓勵學生課下積極查閱相關資料(如該類產品的代表性企業資料及發展歷程、產品差異的比較、相關企業家和勞模的事跡等),利用對分課堂等方式,完成進一步的學習。
按照以上方法,針對汽車底盤構造的每部分內容,教師可形成一套汽車新四化背景下的汽車底盤構造課程思政教學方法。通過思政元素的引入,引導學生建立勇于創新、敢于擔當的職業觀,為今后成為一名優秀的創業者、工程師做好準備。
為了更好地了解課程思政的設計情況,筆者在開設汽車底盤構造課程班級學生中開展關于汽車新四化以及課程思政的調查,發放問卷26份,回收問卷26份,現摘取部分問題的回復情況進行分析。
在參與調查問卷的學生中,絕大多數學生認為課堂中穿插的課程思政內容使其對于汽車電動化、智能化、網聯化、共享化等新技術有了更多了解,如圖1所示。在與學生的課間與課后交流中,筆者了解到,學生對汽車新四化雖有初步的印象,但是基本的知識框架并不完整,對其發展的原因和脈絡了解不多,部分學生對其存在偏見。隨著課程學習的不斷深入,學生逐步對汽車新四化的知識有了了解。學生課后反饋,本課程內容能夠較為有效地增加其對汽車新技術地認知,特別是汽車領域熱議的制動系統、轉向系統,對于新技術的評價有了更多的角度。

絕大多數學生認為課程思政內容使其對于汽車新四化有了更大的興趣,如圖2所示。在授課過程中,學生主動與筆者就近期有關汽車新四化的熱點問題進行了交流,比如電動車的制動系統與傳統車的區別等。部分學生能夠在線上作業中提出汽車電子制動系統的相關問題,并能夠自行查找相關資料。

通過課程思政的引導,大多數學生在課程思政內容的學習后,對創新創業精神有了更深入地了解和體會。學生更多地關注汽車新四化技術方面的新聞報道、主動上網搜索汽車新四化技術的文章和視頻資料、主動參與科創活動、聯系相關公司(如蔚來、小鵬等新能源汽車企業)參與實習。在課程思政的引導下,學生主動參與了與電動車充換電站和智能汽車質保相關的暑期社會實踐項目。
從汽車底盤構造課程思政的實踐效果來看,隨著課程思政的開展,學生對汽車電動化、智能化、網聯化、共享化等新技術有了更多了解和興趣,對于創新創業精神有了更為深刻的認識,大多數學生開始主動關注汽車新技術的新聞報導和微信公眾號,部分學生還由此參與科創活動、聯系企業實習。
本文從汽車底盤構造課程的定位、課程思政實現途徑以及實踐效果等三個方面對汽車底盤構造課程思政的實施路徑進行探索,以求更好地適應汽車新四化轉型。在課程思政實現途徑上提出了增加思政元素、提高教師素質、深化思政元素三個步驟,并對課程思政的實施效果進行了分析,旨在進一步培養學生精益求精的大國工匠精神,激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。