王金波 陶莉莉 趙培全 李晶瑋
山東交通學院 汽車工程學院 山東省濟南市 250357
工程教育是我國高等教育的重要組成部分,在高等教育體系中“三分天下有其一”。工程教育在國家工業化進程中,對門類齊全、獨立完整的工業體系的形成與發展,發揮了不可替代的作用。汽車服務工程專業屬機械類專業,屬于二級學科。基本修業年限為四年,授予工學學士學位。2012年,汽車服務工程專業正式出現于《普通高等學校本科專業目錄》中。
開展工程教育專業認證,目的在于構建我國工程教育的質量監控體系,推進我國工程教育改革,為工程教育改革和發展服務,進一步提高工程教育質量。建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系。構建工程教育與企業界的聯系機制,增強工程教育人才培養對產業發展的適應性。促進我國工程教育和工程師資格的國際互認,提升國際競爭力。工程專業教育認證的三個理念是學生中心(Student Centering, SC)、成果導向/基于產出/目標導向(Outcomes-based Education,OBE)、持續改進(Continuous Quality Improvement,CQI),其中,學生中心是宗旨,成果導向是要求,持續改進是機制[1]。
本文結合汽車服務工程專業工程教育專業認證的實踐,以《汽車運用工程》課程教學為例,提出以下措施,以期為新時代本科人才培養提供借鑒。
工程教育專業認證是指專業認證機構針對高等教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證,它是國際通行的工程教育質量保障制度,也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。其核心就是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求,是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價。
學生畢業能力達成是人才培養的核心任務,專業課程體系設置、師資隊伍配備、辦學條件配置等都圍繞此核心任務展開,并強調建立專業持續改進機制和文化以保證專業教育質量和專業教育活力。
工程教育專業認證的三大核心理念能夠助推應用型人才培養目標的實現。“以學生為中心”的“三全育人”理念,能成就高質量的生源和就業質量;按照“產出導向”理念制定專業培養目標、畢業要求和構建課程體系,是建設一流專業的重要途徑;工程教育專業認證對師資和支撐條件的要求、“持續改進”理念更是建設一流專業所必需的育人機制之一;工程教育專業認證重在評價一個學校、專業教學和管理機制的建立和運行情況。可見,借助工程教育專業認證標準提升專業建設、提高人才培養質量能夠起到強有力的助推作用[2]。
課程是人才培養的核心抓手。課程是體現“以學生發展為中心”理念的“最后一公里”。在教學過程中,適當增加課程難度,拓展課程廣度,提高大學生的學業挑戰度,教師應進行工程教育專業認證背景下的課程教學改革與實踐,打造有難度、有廣度、有挑戰度的“金課”。
本課程的授課時間為大三上學期,本學期專業課程較集中,學生開始著手考碩士研究生、考公務員、事業編等,經過兩年的大學學習生活,部分同學在學習上開始疲沓,出現厭學、得過且過等情況。為了確保課堂教學效果,從第一節課,就制定了嚴明的課程規矩。首先是嚴禁遲到、早退、曠課!提前10分鐘進教室;其次,是對手機的管控,手機關機或靜音,并禁止放在桌面上; 再次,上課帶好教材、筆記本、筆等文具,做好筆記;最后,課上積極與老師互動,課下做好預習、鞏固、拓展。
通過提前10分鐘進教室,提前預熱并進入上課狀態;禁止手機放在桌面上,上課記筆記,使得手機與手之間不發生關系;課上積極與老師互動,課下做好預習、鞏固、拓展,增大課程的任務量。經過兩個學期的實踐,取得了較好的效果。實現了“抬頭看黑板,低頭記筆記”的良好風氣。
培養目標是對該專業畢業生在畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就的總體描述。課程講授之前,讓大家明白本專業的目標及課程的目標,做到目標明確,有的放矢。
汽車服務工程專業得培養目標為:掌握扎實的機械工程、管理科學的基礎科學理論、專業基礎理論、專業知識與技能,具備“懂技術、善經營、會管理”的能力和素質,注重汽車服務與大數據和人工智能等技術的交叉與融合,注重學生創新能力的培養,能在汽車服務領域從事營銷策劃、技術研發、經營管理和技術支持等工作的復合型高級應用人才。
本課程的目標在于:汽車運用工程主要研究在汽車的整個壽命期限內如何以最少的耗費維持和充分發揮汽車固有的性能,其核心就是汽車的“管、用、養、修”。使學生獲得汽車運用的基本知識,學會評價和分析汽車使用性能及其影響因素,掌握汽車合理使用的原理和方法,了解汽車技術狀況變化規律和汽車使用壽命的評價方法,從而以較低的消耗而又能充分地發揮汽車的使用性能,達到節能、降耗和延長汽車使用壽命的目的,進一步為學生做好畢業設計以及畢業后從事汽車技術使用和管理打下堅實的基礎。
課程教學所采用的教材由于出于不同的受眾對象,難免會出現章節編排不合理、知識點相互割裂等情況,導致學生在學習過程中無法構建明晰的脈絡架構,難以形成知識體系。為改變這種狀況,在教學過程中采用關聯教學法,即:將相似知識點一同講授,通過講解知識點間的聯系與區別,引導學生思考知識點之間的異同點,使各獨立知識點間發生關聯,建立系統的知識體系,防止近似知識點間的混淆與割裂,提高其學習探究能力,鍛煉學生的邏輯思維能力,在思考過程中將新舊知識點進一步鞏固加深[3]。
例如,汽車在特殊條件下使用的章節教學中,安排來自黑龍江、重慶、寧夏等地區的學生分享家鄉的生活感受,分析并對比低溫條件下、高溫條件下、高原和山區條件下汽車使用的各自特點,思考駕駛汽車在這些特殊環境條件下行駛時須注意的事項,尋找相應的解決措施。將汽車的特殊環境條件下的使用應用汽車構造、汽車設計、汽車理論等課程所學的相關專業理論來解釋,突出工科學生的特點,培養學生應用理論知識解決復雜工程問題的能力。使學生脫離課本的死板教條,結合理論知識自行總結歸納,使各獨立知識點相互聯系,互為一體,厘清知識脈絡,將知識點進行再梳理再加工,將若干學科的知識點重組為數量少、體量大的信息模塊,運用思維導圖,降低學生學習和理解的難度,從而提升學生學習過程的愉悅感和成就感。
汽車如何使用離不開汽車構造、汽車理論、發動機原理等的基礎知識支撐,故在講授汽車運用的同時,讓學生知其然知其所以然,弄懂每個知識點與其他學科的關聯。結構決定了原理,原理決定了運用。
汽車的燃油經濟性是在保證動力性條件下,盡量少的燃油消耗行駛的能力。燃油經濟性好的汽車降低汽車的使用費用,減少進口的石油量,節約資源,降低CO2的排放等。從汽車結構方面講解如何做到輕量化,如何實現省油。從汽車理論及發動機原理的角度,講解為何省油。
對于基本知識點,在講解過程中,會將其分解、分類碾碎,反復強化,從多個角度引導學生,針對核心概念設置課程討論。例如,《汽車運行材料及其使用》這一章圍繞汽車運行材料的關鍵性能、表示方法等展開。按照“概念的本質—概念鋪展—在解決問題中的應用—分類的依據—不同運行材料的聯系與區別—分析的方法—合理選用—反思與提升”逐步深入講解。在不同環節反復引導學生討論,深化對基本知識點的消化。
理論能力和工程能力的融合集成往往體現在理論能力和工程能力的相互滲透、相互反哺、相互激發[4]。掌握知識的最終目的是為了運用,而運用的過程又加深了對理論知識的理解。教師合理安排教學計劃,將實驗穿插于理論教學之中,人人都有動手操作的機會,避免了空洞的說教,做到理論與實踐的有機融合,通過實驗增強感性認識,培養動手能力、觀察能力和分析能力,加深學生對抽象理論知識的理解和掌握。
例如,在學習汽車運行材料時,講解潤滑劑及其使用,進行潤滑油的運動粘度和潤滑脂的錐入度實驗(見圖1),使學生在了解相關定義及實驗步驟后動手操作,鞏固所學知識,使晦澀難懂的概念感性化。地感知汽車運行工況的概念,理解其影響因素;在汽車排放污染物章節,進行汽車排放污染物的測量,使學生掌握相關儀器設備的使用,結合已學的理論知識和現場的實驗狀況,講解汽車排放污染物產生的原因,與工況及車況的關系等,引導學生對現象進行深入思考,達到透過現象看本質的目的。

組織進行汽車運行工況的實驗,實驗中每個小組分工記錄車速、轉速、檔位以及加速和制動踏板的使用頻率等信息,通過分析采集的數據并撰寫實驗報告,直觀
畢業要求是對學生畢業時應該掌握的知識和能力的具體描述,包括學生通過本專業學習所掌握的知識、技能和素養。畢業要求必須明確、公開、可衡量。
本課程對應指標點7-1:在解決汽車服務領域復雜工程問題時,知曉和理解國家的環境可持續發展戰略及相關的政策、法律和法規。
比如,在解決噪聲公害對人和環境的危害方面,《汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法》(GB1495-2002)、《聲學汽車車內噪聲測量方法》(GB/T18697-2002)及《機動車運行安全技術條件》(GB7258-2012)等標準規定了噪聲限值及其相應的試驗方法。知曉和理解《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》等法律法規、根據《中華人民共和國城市區域噪聲標準》 明確城市五類區域的環境噪聲最高限值。
汽車潤滑劑選擇和使用維護方面,時刻關注社會熱點,充分考慮專業知識契合度,遴選節能、環保、可持續發展等緊貼社會熱點的教學案例,引導學生要胸懷“國之大者”,把個人價值同國家命運、民族復興結合起來,與祖國同呼吸、與時代共進步,以青春之我建設富強之國家。
通過汽車服務工程專業工程教育專業認證的實踐與探索,以《汽車運用工程》課程教學為例,從嚴明的課堂規矩、明確培養目標、構建互通互連的課程體系、學生畢業能力達成等四個方面進行人才培養模式改革,以培養具有創新能力,滿足未來新興產業和新經濟需要的高素質復合型創新人才,進一步提升應用型人才培養質量和國際認可度,更好地滿足新產業、新經濟發展的需求。