研究式創(chuàng)新教學(xué)法在汽車課程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

周 萍 盧 曦

（上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093）

研究式創(chuàng)新教學(xué)法在汽車課程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

周 萍 盧 曦

（上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093）

為提高汽車專業(yè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，對汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究式創(chuàng)新教學(xué)法的實(shí)踐和探討，結(jié)果表明新教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、建立起新舊知識(shí)間的聯(lián)系，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

汽車制造技術(shù)；研究式創(chuàng)新教學(xué)法

汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是車輛工程專業(yè)進(jìn)行的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)等。學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備?，F(xiàn)有的汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生根據(jù)教師給定的題目進(jìn)行分組、選題和設(shè)計(jì)，但是應(yīng)用常規(guī)的汽車零部件作為課程設(shè)計(jì)時(shí)題目比較陳舊、工藝和夾具創(chuàng)新較少，使得學(xué)生的積極性難以完全發(fā)揮，導(dǎo)致學(xué)生的獨(dú)立思考和獨(dú)立工作能力得不到培養(yǎng)和鍛煉。我校車輛工程專業(yè)汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)以如何培養(yǎng)高素質(zhì)人才為核心，在汽車課程設(shè)計(jì)中提出了研究式創(chuàng)新教學(xué)方法的運(yùn)用，經(jīng)過幾屆學(xué)生的實(shí)踐，表明該方法在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和興趣方面具有明顯的效果。

一、研究式創(chuàng)新教學(xué)法

研究式創(chuàng)新教學(xué)法把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新人格作為根本目標(biāo)，是學(xué)生在教師積極有效的幫助下，開展研究式學(xué)習(xí)，提高創(chuàng)新素質(zhì)，努力形成創(chuàng)新人格的教學(xué)法。

創(chuàng)新素質(zhì)主要有九個(gè)方面，也被稱之為“創(chuàng)新九要素”：1、必要的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。2、問題發(fā)現(xiàn)能力。3、創(chuàng)新欲望。4、創(chuàng)新情感。5、創(chuàng)新膽魄。6、創(chuàng)新意志。7、創(chuàng)新思維。8、創(chuàng)新想象。9、創(chuàng)新意識(shí)與能力。

實(shí)踐表明，一個(gè)人如果具備以上素質(zhì)就能夠做出創(chuàng)新行為。學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我們教學(xué)過程中非常重要的任務(wù)。創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都不能僅靠說教就能奏效，而要在教師的啟蒙下，學(xué)生自己體驗(yàn)、領(lǐng)悟。要保持學(xué)生可貴的好奇心，注意培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探究性及培養(yǎng)學(xué)生對問題的敏感性，規(guī)劃好講授課程的最佳方法尤為重要。

培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的學(xué)生，首先要使學(xué)生對本專業(yè)課程具有高度的興趣。目前汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)大都是在汽車制造技術(shù)理論課考試之后，包括熟悉內(nèi)容、查閱資料到最終的設(shè)計(jì)和答辯等，學(xué)生很難在如此短的時(shí)間內(nèi)提出具有創(chuàng)新性的思想和方法。在研究式創(chuàng)新教學(xué)方法中我們采取了和傳統(tǒng)教學(xué)完全不同的方法，即在汽車制造技術(shù)理論課開始時(shí)就把課程設(shè)計(jì)題目公布給學(xué)生，讓學(xué)生自己醞釀。

二、方案具體實(shí)施

1、在汽車制造技術(shù)課程講解緒論后即公布課程設(shè)計(jì)題目。

2、公布課程設(shè)計(jì)需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，即汽車制造技術(shù)、材料力學(xué)、機(jī)械零件、三維建模軟件、三維建模標(biāo)準(zhǔn)庫、有限元分析、仿真軟件等。

3、公布設(shè)計(jì)的要求及考核的方式。

以典型夾具為例介紹實(shí)際需要解決的問題，把需要的知識(shí)點(diǎn)列出框圖，使學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)，根據(jù)教學(xué)進(jìn)展把需要的前續(xù)課程進(jìn)行復(fù)習(xí)，并且隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展，學(xué)生在課外學(xué)習(xí)的各種三維建模軟件、生產(chǎn)企業(yè)實(shí)習(xí)的知識(shí)都可以得到很好的運(yùn)用，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新欲望；而對于自覺性欠佳的學(xué)生，公布需要復(fù)習(xí)掌握和考核量化的知識(shí)點(diǎn)后，督促學(xué)生自己動(dòng)手，積極思考，避免抄襲，杜絕拷貝，提高學(xué)生獨(dú)立的設(shè)計(jì)能力。

三、新教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)方式的比較分析

1. 方法比較

首先，創(chuàng)新教學(xué)方法在課程設(shè)計(jì)題目選擇上和傳統(tǒng)題目不同，它是汽車零部件科研實(shí)驗(yàn)的實(shí)際夾具設(shè)計(jì)。之所以選擇實(shí)驗(yàn)用夾具是因?yàn)樗?，能把科研和教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來，學(xué)生能在教師的指導(dǎo)下完全能夠獨(dú)立完成。

例如鎂合金件的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)，如圖1所示。

圖1 鎂合金件的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)夾具

該夾具設(shè)計(jì)涉及材料力學(xué)、金屬熱處理、公差配合、加工工藝以及疲勞試驗(yàn)等多門學(xué)科的綜合，學(xué)生設(shè)計(jì)完后跟蹤加工和最后使用。為了保證可靠性該夾具由一位研究生和三名本科生共同完成結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)、加工和使用。

第二，創(chuàng)新教學(xué)方法執(zhí)行過程和傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)完全不同。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)是在理論課之后集中進(jìn)行，新的教學(xué)方式是在學(xué)生上汽車制造技術(shù)課期間把問題布置給學(xué)生，從一開始提高學(xué)生的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)興趣，時(shí)間跨度長達(dá)一個(gè)學(xué)期，完全能夠體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新思想和設(shè)計(jì)。由于學(xué)生跟蹤這個(gè)過程，特別是最后的使用，使得學(xué)生有很強(qiáng)的自豪感，更加熱愛自己的專業(yè)。

第三，創(chuàng)新教學(xué)方法中注重逐漸積累學(xué)生自我設(shè)計(jì)的試驗(yàn)夾具，并在課程設(shè)計(jì)階段向其他同學(xué)展示，讓學(xué)生自我介紹設(shè)計(jì)過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)觀念，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。

2. 使用效果

考慮到研究式創(chuàng)新教學(xué)法的新穎性，上海理工大學(xué)汽車研究所從2007年開始試點(diǎn)使用。首次提供了兩個(gè)夾具設(shè)計(jì)——“變速箱倒檔齒輪低載強(qiáng)化試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)”和“雙向應(yīng)力狀態(tài)下低載強(qiáng)化試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)”。2008—2009年又進(jìn)行了“鎂合金件的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)”和“汽車彈簧疲勞試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)”等。每個(gè)夾具設(shè)計(jì)和工藝等安排3-5名學(xué)生完成，新舊教學(xué)方法對《汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》知識(shí)掌握程度分析如表1所示。

表1 課程設(shè)計(jì)知識(shí)掌握程度對比分析

從表1可以看到，研究式創(chuàng)新教學(xué)法對學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)掌握上還是創(chuàng)新能力、獨(dú)立思考能力方面都有更高的要求。通過幾屆學(xué)生課程設(shè)計(jì)完成情況的對比分析，研究式創(chuàng)新教學(xué)法能夠使學(xué)生自己動(dòng)腦筋進(jìn)行研究，得到掌握知識(shí)、解決問題的能力。其過程和方法帶有個(gè)人研究色彩和特點(diǎn)，其結(jié)果也就有了多樣性，特別是對于沒有固定答案和有較大自由度的問題更是如此。正是允許學(xué)習(xí)結(jié)果的多樣性和個(gè)性化，才給學(xué)習(xí)過程中的研究擴(kuò)展了廣闊的空間。研究性學(xué)習(xí)使得學(xué)習(xí)者創(chuàng)造出新的學(xué)法，發(fā)表有創(chuàng)造性的“一家之言”。

四、結(jié) 論

研究式創(chuàng)新教學(xué)法是把教師、本科生以及教材、教學(xué)手段、教學(xué)環(huán)境等要素有機(jī)結(jié)合起來的系統(tǒng)，研究式創(chuàng)新教學(xué)法在吸引學(xué)生注意力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、誘發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、建立起新舊知識(shí)間的聯(lián)系，使學(xué)生在明確學(xué)習(xí)方向和研究內(nèi)容等起到了重要的作用。該方法在汽車制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)中得到了很好的使用，取得了良好的效果，作者將在完善的基礎(chǔ)上運(yùn)用到其他課程教學(xué)中。

[1] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007

[2] 楊福增等. 基于自適應(yīng)反饋控制思想的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)新模式. 2009機(jī)械類課程報(bào)告論壇論文集. 北京：高等教育出版社，2009

[3] 周蔡敏. 論高校專業(yè)課教學(xué)對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng). 湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2007（9）

[4] 于來虎，李志源. 創(chuàng)新學(xué)原理和方法. 北京： 中國廣播電視出版社，2007（3）

[5] 芮延年主編. 創(chuàng)新學(xué)原理及其運(yùn)用. 北京： 高等教育出版社，2007（11）

Application of the teaching method of innovation by researching in the Course Project for Automotive

Zhou Ping Lu Xi
(College of Mechanical Engineering,, University of Shanghai for Science and Technology Shanghai 200093)

In order to promote the teaching quality of the Course Project for Automotive Major, The teaching method of Innovation by researching was practiced and discussed for the Course Project for Automotive Manufacturing Technology. By this new teaching method, the interest of studying has been aroused and the relationship between the old knowledge and new has also been built. The comprehensive innovation ability of students, thus, is promoted..

Automotive Manufacturing Technology；The teaching method of Innovation by researching