段俊法,孫永生
(華北水利水電學院,河南鄭州450011)
車輛工程本科教學改革和實踐
段俊法,孫永生
(華北水利水電學院,河南鄭州450011)
汽車行業(yè)的快速發(fā)展要求大量具有廣泛理論基礎和牢固掌握專業(yè)理論的車輛工程技術人員,在此情況下,有必要調(diào)整車輛工程本科培養(yǎng)目標,建立基礎寬廣、專業(yè)突出的課程體系。同時,改革專業(yè)課教學方式方法,提出了多媒體和板書結(jié)合、理論和實踐結(jié)合、多課程融會貫通、重視現(xiàn)代設計方法等具體教學方法。
車輛工程;課程體系;教學方法;改革
汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),也是一個資金、技術高度集約的行業(yè)。自2002年我國汽車行業(yè)銷量出現(xiàn)“井噴”以來,汽車銷量持續(xù)快速增長,2009年我國汽車銷量已經(jīng)達到1 100萬臺,超過美國成為全球最大的汽車銷售市場。同時國內(nèi)廠商的設計、制造、配置水平和國外的差距迅速縮小,對汽車行業(yè)從業(yè)人員的素質(zhì)也提出了更高的要求,迫切要求高等學校改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,深化教學改革,適應社會對汽車專業(yè)人才的需求。
華北水利水電學院車輛工程本科專業(yè)以建設車輛工程名牌專業(yè)為目標,根據(jù)汽車工業(yè)未來發(fā)展趨勢和新的人才需求,結(jié)合本校的師資、設備、背景和教學實踐中的具體情況,對如何培養(yǎng)適應汽車行業(yè)需求的人才進行了深入研究與探索,在專業(yè)建設思想和培養(yǎng)目標調(diào)整、課程體系改革、專業(yè)方向課程授課方式、理論與實踐教學、綜合素質(zhì)培養(yǎng)等方面進行了改革與實踐。
我校車輛工程本科專業(yè)是依托原工程機械專業(yè)的部分師資、設備、場地成立的。借助原有專業(yè)優(yōu)勢,通過引進車輛工程、動力機械工程等專業(yè)高水平人員,補充完善教學、科研、實驗硬件和軟件條件,滿足了培養(yǎng)本科生的軟硬件條件。旨在為研究所、本??圃盒?、制造廠商、汽車銷售和服務機構輸送合格的研發(fā)、技術人才。
隨著國內(nèi)汽車行業(yè)的迅速發(fā)展和行業(yè)設計、制造、配置水平的迅速提高,研究機構、汽車廠商、銷售和汽車服務機構的人才需求量急劇增加,市場對汽車專業(yè)人才的要求發(fā)生了很大變化,總體表現(xiàn)為工作崗位的要求差異化加大和要求學歷層次的提高。
以前研究人員和工程技術人員以本科為主、研究生為輔;現(xiàn)在要求研發(fā)人員具有博士和碩士學歷,技術人員有碩士學歷,工藝人員有本科學歷,技術類崗位(研發(fā)、技術、工藝、質(zhì)檢)一般不接受本科以下畢業(yè)生。以前汽車銷售和服務等工作一般要求專科或技校即可;現(xiàn)在要求本科學歷,少數(shù)要求??茖W歷,技校生很難獲得獨立的銷售和服務管理工作。
隨著市場變化,本科畢業(yè)生的就業(yè)崗位已經(jīng)從以技術為主變化為以技術工作中的工藝、質(zhì)檢等技術服務工作和銷售、技術支持(售后服務)為主。我校車輛工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標也作出相應調(diào)整,結(jié)合我校車輛工程專業(yè)擁有本科、研究生兩種培養(yǎng)層次的現(xiàn)狀,培養(yǎng)目標改變?yōu)?以培養(yǎng)應用型本科畢業(yè)生為主要目標,滿足學生直接就業(yè)到汽車廠、銷售和維修服務機構做質(zhì)檢、工藝、技術服務和銷售售后服務工作的需求,以滿足部分學生繼續(xù)研究生階段學習,最終從事教學、研發(fā)工作為次要目標。
汽車作為一種機、電、液、信號、控制、材料高度結(jié)合的產(chǎn)品,代表了機械行業(yè)發(fā)展的最高水平,要求基礎課、專業(yè)課具有相當?shù)膹V度和深度。根據(jù)就業(yè)形勢和培養(yǎng)目標的變化,結(jié)合素質(zhì)教育和學生減負的要求,確定了多課程、少學時的課程體系,注重基礎課和專業(yè)選修課的廣度,保證主干專業(yè)課的深度,突出實踐環(huán)節(jié)對課程內(nèi)容掌握的促進。
為擴大學生就業(yè)面,建立了與工程機械專業(yè)相同的專業(yè)基礎課程平臺,包含各類基礎課程:力學基礎課程,包括理論力學、材料力學;機械基礎課程,包括機械原理、機械設計;電子基礎課程,包括電工技術、電子技術;控制類基礎課程,機械控制理論;機械制造基礎課程,包括機械制造技術基礎、工程材料及其成型技術;檢測基礎課程,信號分析與檢測;以及液壓傳動、制圖等課程。
基礎課平臺包含車輛工程專業(yè)所需的各方向基礎理論課程,通過學習,學生可獲得系統(tǒng)的基礎知識,同時滿足汽車行業(yè)就業(yè)和深造需求。根據(jù)就業(yè)方向不同,各類課程學生可選多學時、少學時兩種模式,滿足了擴大基礎面的要求,兼顧了學生學習的深度要求。
考慮車輛工程專業(yè)本科生面向汽車制造廠工藝技術崗位、銷售工程師、服務工程師、傳統(tǒng)配件設計等多種崗位的要求,建立系統(tǒng)廣泛的專業(yè)選修課體系。專業(yè)選修課包括汽車電子技術、汽車先進技術、汽車運行材料、市場營銷、汽車保險與理賠、汽車制造工藝學、汽車專業(yè)英語、企業(yè)管理等,滿足不同學生的興趣愛好和各種類型就業(yè)崗位的專業(yè)課要求。
考慮部分學生繼續(xù)攻讀研究生的需要,增加汽車構造、汽車理論、汽車設計、發(fā)動機原理等主干專業(yè)課學時數(shù),使學生牢固掌握專業(yè)核心理論,為進一步深造和以后從事汽車方向基礎理論研究或產(chǎn)品應用研發(fā)奠定堅實基礎。
增加實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容,提高學生的工程素質(zhì),滿足應用型本科生的要求。主要的專業(yè)基礎課和專業(yè)課程都設置有相應的實踐環(huán)節(jié),形成理論與實踐并行的車輛工程專業(yè)課群架構:理論力學和材料力學,開設力學實驗;機械原理,開設潤滑、變速、機構、創(chuàng)新實驗;機械設計,開設對應課程設計;測試技術課程,開設電測實驗;控制課程,開設控制和PLC實驗;汽車構造課,開設構造實習環(huán)節(jié);汽車設計,開設對應課程設計環(huán)節(jié)。通過理論學習并應用于實踐,使學生對課程的理解更加深刻。
專業(yè)課教學在教學體系中處于核心地位,專業(yè)課教學效果的好壞和學生對該專業(yè)理論的掌握水平,對學生就業(yè)和深造有最直接的影響。出于擴大就業(yè)面的考慮,在培養(yǎng)計劃總學時不變的情況下增加了課程門數(shù),各門課的學時數(shù)相對減少;而車輛技術發(fā)展的很快,各種新理論、新技術、新方法不斷涌現(xiàn),要求了解的前沿知識不斷增加,這樣,教學內(nèi)容廣泛與教學學時少之間的矛盾十分突出。因此,改革教學模式和方法勢在必行。
多媒體教學有很多固有優(yōu)點,可以減少教師書寫授課內(nèi)容的時間,方便演示各種插圖,可以制做動畫顯示汽車構造的裝配過程,可以顯示動力學分析的過程和結(jié)論,非常適合少學時多內(nèi)容的課堂講解。但多媒體也有不足之處,多媒體的放映速度較快,容易弱化重點內(nèi)容的講解。因此一般內(nèi)容采用多媒體放映,教師旁白,重點、核心內(nèi)容采用板書講解,可以既保證授課質(zhì)量,又保證講解速度[1]。
根據(jù)課程不同,多媒體教學所占的比例應有所不同。在車輛工程三大主干專業(yè)課汽車構造、汽車理論、汽車設計中,汽車構造主要講述構造原理,課程的大部分內(nèi)容都是講授組成部分的構造,多媒體所占比重更大一些。車輛工程專業(yè)方向教學人員編制了基于三維設計軟件PRO/E的汽車總體構造模型,并錄制了裝配過程,通過多媒體放映裝配過程和裝配圖分析車輛的結(jié)構原理,授課效果理想。
汽車理論是一門講述汽車基礎理論的課程,講述了汽車的6類評價指標,各章內(nèi)容按照指標提出→模型分析→公式推導和結(jié)論→與指標體系的對比的邏輯過程講解,其中的公式推導和結(jié)論部分用多媒體講解容易造成學生理解不深入,宜采用板書講解。其他部分,包括指標提出、模型分析、指標體系,因內(nèi)容多而碎,數(shù)據(jù)和圖表也較多,適合采用多媒體講授。
汽車設計課程主要講述汽車各部件的選型依據(jù)、優(yōu)缺點對比、主要設計參數(shù)確定、工藝特征等內(nèi)容。一般在主要參數(shù)確定階段需要理論分析和計算,形成一定體系,適合板書講授,其他部分內(nèi)容多而雜,適合多媒體講解。
通過詳細分析各門課程特點,確定板書和多媒體內(nèi)容,合理編制課件,采取多媒體與黑板互相交叉使用的教學方法效果良好。
通過調(diào)研,了解企業(yè)對車輛專業(yè)人才的要求和國內(nèi)同類院校相關專業(yè)的辦學情況,構建了理論與實踐一體化的教學模式。為保證理論和實踐的緊密結(jié)合,大多數(shù)課程的實驗和課程設計安排在同一學期進行,或?qū)嵺`內(nèi)容和理論教學放在同一課程內(nèi),保證了理論和實踐的同步性和一體化,有助于提高學生對課程的理解,也有利于提高學生的動手能力和工程素養(yǎng)[2]。
汽車的各門專業(yè)課之間有密切的聯(lián)系,特別是汽車構造、汽車理論、汽車設計三門核心課程聯(lián)系更緊密。汽車各部分的構造都是為了滿足汽車理論中講述的汽車性能要求;汽車理論中分析的理論模型是指導汽車部件設計,分析部件性能優(yōu)缺點,確定設計選型和選型參數(shù)的依據(jù);在構造課程中講解汽車理論分析和設計的核心參數(shù),在汽車理論課程中進一步分析汽車零部件構造原理和設計思路,在設計課程中分析汽車構造的原理和不同類型部件的優(yōu)缺點和適合車型。多門課程融合講解的授課模式便于學生更深入理解汽車的構造原理和設計[3]。
隨著汽車行業(yè)技術水平的不斷提高,各主流廠商的研發(fā)、設計、實驗手段和工具都和國外廠商接軌,表現(xiàn)為以CATIA、PRO/E等三維設計軟件進行產(chǎn)品設計,以ADAMS、ANSYS進行性能分析指導設計。在理論和實踐授課中引入這些工具,便于促進學生對先進設計方法的學習。如在汽車構造課中引入CATIA、PRO/E工具建立的部件構造模型;在汽車理論關于動力性、操縱穩(wěn)定性、平順性的分析研究中引入ADAMS進行分析并和傳統(tǒng)方法對比;在汽車設計課程設計和畢業(yè)設計中要求使用CATIA、ADAMS、ANSYS實現(xiàn)設計要求,使學生掌握先進方法,滿足就業(yè)要求。
汽車工業(yè)的快速發(fā)展時期,既給車輛工程專業(yè)建設和人才培養(yǎng)帶來了機遇,也帶來了挑戰(zhàn)。結(jié)合本校情況,對車輛工程本科專業(yè)建設和專業(yè)課授課模式進行了改革,通過近年來改革和實踐,基本實現(xiàn)了畢業(yè)生基礎扎實,專業(yè)知識面寬廣,核心專業(yè)理論掌握充分,具有實踐能力,就業(yè)率連年保持在95%以上。開展進一步的研究和探索,提高學生的考研深造比重,將是下一步改革的重要內(nèi)容。
[1]王安明,李小根,姜彤,等.土力學課程教學改革與實踐[J].華北水利水電學院學報(社科版),2009,(4).
[2]馮櫻,羅永革,張勝蘭,等.汽車設計及其課程設計的教學改革[J].湖北汽車工業(yè)學院高教研究,2007,(1).
[3]錢國英,王剛,徐立清.本科應用型人才的特點及其培養(yǎng)體系的構建[J].中國大學教學,2005,(9).
Abstract:The rapid development of the automobile industry requires a lot of vehicle engineers who master broad basic theory and professional knowledge.Under this environment,the vehicle engineering undergraduate training aim shall be adjusted,and a broad and professional course system establcshed.Reformed professional courses and teaching methods are proposed to combine the means of multimedia and writing on the blackboard,theory and practice,more courses mastery,to respect the modern methods.Through the practice,it had a good effect.
Key words:Automobile engineering;Course system;Teaching method;Reform
(責任編輯:宋孝忠)
The Reform and Practice of Automobile Engineering Undergraduate Teaching
DUAN Jun-fa ,SUN Yong-sheng
(North China Institute of Water Conservancy and Electric Power,Zhengzhou 450011,China)
G642
A
1008—4444(2010)03—0174—03
2010-05-04
段俊法(1972—),男,河南偃師人,華北水利水電學院機械學院講師,碩士。