汽車設計課程研討式教學方法研究

喻厚宇　黃妙華　鐘紹華　朱祝英

[摘 要]汽車設計課程是車輛工程專業(yè)的核心專業(yè)必修課。針對理論性和實踐性強的汽車設計課程，結(jié)合汽車企業(yè)采用的汽車產(chǎn)品開發(fā)流程，將研討式教學方法應用于汽車設計課堂教學，將模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)應用于汽車設計實踐教學。實際應用的教學效果表明，該研討式教學方法提高了學生對汽車設計課程的學習興趣和對理論知識的掌握程度，提高了課程目標的完成度和對專業(yè)培養(yǎng)目標的支撐度。

[關(guān)鍵詞]汽車設計課程；研討式教學；汽車產(chǎn)品開發(fā)

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）05-0056-03

汽車設計課程是車輛工程專業(yè)的核心專業(yè)必修課，其課程任務是使學生學習和掌握汽車設計的基本理論和方法，學會分析和評價汽車整車及其各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及有關(guān)參數(shù)，并掌握汽車主要零部件的設計計算方法和總體設計的一般方法，為以后進行畢業(yè)設計及畢業(yè)后從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。該課程主要內(nèi)容包括：汽車總體設計，離合器、變速器、萬向傳動軸、驅(qū)動橋、懸架、轉(zhuǎn)向系和制動系等各總成設計應滿足的要求、結(jié)構(gòu)方案分類和分析、主要參數(shù)及零部件載荷確定、強度計算方法、主要結(jié)構(gòu)元件分析。

目前汽車設計課程的教學現(xiàn)狀是教學偏重于理論，但由于學生學習興趣不足，理論知識的學習深度不夠，對知識的接受、理解較差。同時，該課程實踐性強，但實踐教學相對理論教學滯后，學生缺乏汽車設計的實踐訓練。因此針對存在的問題，對汽車設計課程教學進行改革與創(chuàng)新，以學以致用為原則，結(jié)合汽車企業(yè)實際采用的汽車產(chǎn)品開發(fā)流程，研究面向汽車產(chǎn)品開發(fā)的汽車設計課程研討式教學方法，并將研討式教學方法應用于汽車設計課堂教學，將模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)應用于汽車設計實踐教學，以達到提高學生汽車設計能力的最終目的。

一、研討式教學方法

研討式教學法是在教師的指導下，將研究與討論相結(jié)合，充分發(fā)揮學生主體性，通過自我學習、自我教育、自我提高來獲取知識和強化能力培養(yǎng)、提高素質(zhì)的一種教學方法。[1]

研討式教學法不是以傳統(tǒng)灌輸知識為主，而是以學到方法和培養(yǎng)能力為主。它強調(diào)教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式要面向過程，并非只強調(diào)結(jié)果。研討式教學以學生自主型、主動型學習為主。在教學過程中，將問題產(chǎn)生的起因和研究過程展示給學生，并引導學生從不同角度思考。研討式教學至少包括以下內(nèi)涵：要通過課程教學實現(xiàn)討論與教學、研究相結(jié)合；充分發(fā)揮學生的主體能動性，讓學生充分參與研究工作，培養(yǎng)學生解決問題的能力與創(chuàng)新能力；教學過程中，通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，在教學、科研結(jié)合的氛圍中實現(xiàn)師生之間、生生之間的互動；教學目標應強調(diào)學生多方面能力的培養(yǎng)而不只是某一項研究成果。[2]

二、汽車產(chǎn)品開發(fā)流程

汽車企業(yè)采用的汽車產(chǎn)品開發(fā)流程如圖1所示。[3]汽車設計課程教學內(nèi)容主要涉及汽車產(chǎn)品開發(fā)流程中的兩個關(guān)鍵階段：概念設計階段、工程設計階段。概念設計階段的總布置草圖設計，工程設計階段的總布置設計和底盤設計是汽車設計課程的重點教學內(nèi)容。

三、面向汽車產(chǎn)品開發(fā)的汽車設計課程研討式教學方法

（一）將研討式教學法應用于汽車設計課堂教學

將汽車產(chǎn)品開發(fā)中經(jīng)常遇到的“為實現(xiàn)汽車整車或各總成設計應滿足的要求及如何確定整車或各總成的結(jié)構(gòu)類型和主要參數(shù)”作為相關(guān)章節(jié)的研討題目，組織好相關(guān)章節(jié)的研討課，并將研討式教學法貫穿汽車設計課程的始終。汽車設計課程研討式教學按如下5個步驟進行：（1）教學示范和布置任務；（2）學生查找資料，撰寫講稿；（3）小組討論；（4）學生介紹討論結(jié)果，師生評議，教師做階段性綜述[4]；（5）期末總結(jié)。

按照研討式教學法的思路，汽車設計課堂多采用引入式提問，將課程中將要講授的內(nèi)容以汽車產(chǎn)品開發(fā)中遇到的問題的形式提問學生，引起學生的思考和注意，然后通過解答問題的方式，講授課程內(nèi)容。這種提問方式的優(yōu)點是可有效形成師生之間的互動。由于汽車設計課程的特點，如果教師只講授課程內(nèi)容，學生只被動聽，那么，學生的注意力和學習的效率就會隨著課程的推進不斷變差。采用引入式提問，可活躍課堂氣氛，同時促使學生積極思考，并且?guī)е蓡栔鲃舆M行后續(xù)內(nèi)容的學習，這可改善教學效果[5]，提高學生解決汽車產(chǎn)品開發(fā)中實際問題的能力。

（二）將模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)應用于汽車設計實踐教學

為加強學生自主學習訓練，要求學生自由分組完成模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)及其PPT演說，以實現(xiàn)實踐環(huán)節(jié)的個性化、層次化。汽車設計課程的學習中，除完成理論知識的學習外，學生還需要學會在實際的汽車設計實踐中合理應用所學的相關(guān)理論知識，因為實踐是檢驗真理的唯一標準。[6]

模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)形式如下：模擬汽車企業(yè)新車開發(fā)流程，根據(jù)汽車設計課程內(nèi)容，將學生分為整車組、離合器組、變速器組、萬向傳動軸組、驅(qū)動橋組、懸架組、轉(zhuǎn)向系組和制動系組，要求全體學生共同協(xié)作開發(fā)一輛中級轎車。整車組負責中級轎車的總體設計，根據(jù)整車設計目標，確定發(fā)動機、車身、底盤各總成的選型和主要性能參數(shù)。底盤各總成組根據(jù)整車組確定的總成選型和主要性能參數(shù)，詳細設計、確定各總成的具體結(jié)構(gòu)、尺寸和性能參數(shù)。整車組和各總成組之間，均需進行結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面的研討、協(xié)調(diào)和溝通，以保證各組的設計工作順利進行和整車的總體設計質(zhì)量。學生可根據(jù)興趣愛好自由分組，每組選出小組長，由小組長協(xié)調(diào)安排組員的設計任務。學生利用課后時間完成各自組的汽車總體設計或總成設計研討式大作業(yè)，在相關(guān)章節(jié)課堂教學結(jié)束后，各組學生上講臺對其研討式大作業(yè)進行PPT演說，介紹自己組設計的汽車總體或總成的結(jié)構(gòu)方案分析、主要參數(shù)確定方法，并展示設計的汽車總體或總成結(jié)構(gòu)草圖。某組進行PPT演說時，其他組學生和教師均可對設計內(nèi)容進行質(zhì)疑和提問，該組各組員依據(jù)各自任務分工來回答相關(guān)問題。各總成組設計的好壞由整車組評價，整車組設計的好壞由教師以技術(shù)負責人和消費者兩個身份進行多角度評價，評價過程中雙方可進行交流討論以明確不足和改進方向。

汽車設計課程的模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)實踐環(huán)節(jié)是一次綜合性實戰(zhàn)演練，貫穿整個汽車設計教學的始終，對培養(yǎng)學生的專業(yè)能力，加深對專業(yè)知識的理解起到了重要作用。大作業(yè)實踐環(huán)節(jié)類似于簡化版的課程設計和畢業(yè)設計，為學生后續(xù)獨立完成課程設計和畢業(yè)設計打下了專業(yè)基礎(chǔ)。通過教師的指導和學生主動的實踐，研討式大作業(yè)實踐環(huán)節(jié)可實現(xiàn)教學結(jié)果的多樣性和個性化，這對于培養(yǎng)學生動手、交流協(xié)作和創(chuàng)新設計能力非常有益。

四、面向汽車產(chǎn)品開發(fā)的汽車設計課程研討式教學實踐

面向汽車產(chǎn)品開發(fā)的汽車設計課程研討式教學方法在實際應用時，需進行周密設計才能保證其教學實踐的效果?，F(xiàn)將具體教學實踐舉例如下。

（一）采用研討式教學法組織“制動系設計”課堂教學

汽車設計課程“制動系設計”一章難點較少，便于組織學生開展研討式教學。在該章課堂教學開始時，可播放多起制動系統(tǒng)故障導致的交通事故的視頻，讓學生直觀感受到汽車制動系統(tǒng)設計直接影響到汽車的安全系數(shù)。隨后，以“制動系統(tǒng)故障導致的交通事故時有發(fā)生，在汽車制動系統(tǒng)設計時如何保證汽車制動效能及其恒定性和制動時汽車方向的穩(wěn)定性？”作為引入式提問，組織學生對“制動系設計”一章進行研討式教學，提高學生對教學的參與度和學習興趣。

（二）采用模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)組織“汽車總體設計”實踐教學

汽車設計課程第一章“汽車總體設計”涉及專業(yè)知識面廣（涉及發(fā)動機、底盤、車身等有關(guān)知識，涉及先修課程汽車構(gòu)造和汽車理論知識），采用模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)組織“汽車總體設計”實踐教學有利于提高學生的專業(yè)綜合能力。該章大作業(yè)題目為“收集各種汽車底盤和車身內(nèi)部布置形式的實物圖片，并結(jié)合所學汽車構(gòu)造和汽車理論的知識，分析比較各種汽車布置形式的優(yōu)、缺點和應用，確定中級轎車的底盤布置和草繪圖。按小組對該大作業(yè)進行PPT演說”。該章大作業(yè)貫穿汽車設計教學的始終，因其確定的底盤各總成的選型和主要性能參數(shù)直接影響汽車設計課程后續(xù)章節(jié)的研討式大作業(yè)所采用的技術(shù)方案。由于汽車設計課程主要介紹一輛完整汽車的設計方法，因而該章研討式大作業(yè)以整車的技術(shù)方案開始，伴隨課程最后一章以整車的綜合技術(shù)評價結(jié)束。

后續(xù)各章研討式大作業(yè)題目為“收集各種離合器/變速器/萬向傳動軸/驅(qū)動橋/懸架/轉(zhuǎn)向器/制動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實物圖片，分析比較各種離合器/變速器/萬向傳動軸/驅(qū)動橋/懸架/轉(zhuǎn)向器/制動器的優(yōu)、缺點和應用，確定中級轎車的離合器/變速器/萬向傳動軸/驅(qū)動橋/懸架/轉(zhuǎn)向器/制動器的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)和草繪圖。按小組對該大作業(yè)進行PPT演說”。

五、結(jié)論

本文中汽車設計課程研討式教學方法的最大特點是將模擬汽車產(chǎn)品開發(fā)的研討式大作業(yè)應用于汽車設計實踐教學，其次是將研討式教學法應用于汽車設計課堂教學。通過前者，使課程理論教學和實踐教學緊密結(jié)合，培養(yǎng)了學生動手和創(chuàng)新設計能力，提高了對專業(yè)培養(yǎng)目標的支撐度。通過后者，幫助學生更好地掌握了汽車主要零部件的設計計算方法和總體設計的一般方法，提高了課程目標的完成度。通過這兩者的共同作用，提高了學生對汽車設計課程的學習興趣和對理論知識的掌握程度。該教學方法已應用于兩屆車輛工程專業(yè)的汽車設計課程教學，取得了良好的教學效果。

該教學方法的應用價值在于提高學生對課程的學習積極性和自學能力，實現(xiàn)設計理論指導設計實踐的教學目的，培養(yǎng)學生的設計技能和創(chuàng)新設計能力。因此，該教學方法可推廣至相關(guān)工科專業(yè)。

[ 參 考 文 獻 ]

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[2] 彭婷.大學本科課堂研討式教學研究[D].長沙：湖南師范大學，2012.

[3] 過學迅，鄧亞東，黃妙華.汽車設計（第2版） [M].北京：人民交通出版社，2013.

[4] 辛仁臣，李桂范.試論本科教學中的研討式教學法[J].中國地質(zhì)教育，2006（2）：53-56.

[5] 雷治國，陳銘年.《汽車設計》課程教學改革研究[J]. 吉林省教育學院學報，2012（12）：87-89.

[6] 孫躍東，周萍，張振東，孫濤.汽車設計課程教學的研究和創(chuàng)新[J].江蘇科技信息，2012（9）：51-53.

[責任編輯：鐘 嵐]