汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

張璘 王慶偉 張輝 范若尋

摘?要：針對(duì)車輛工程專業(yè)汽車設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，結(jié)合不同教學(xué)層次和學(xué)生學(xué)情，探討了汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)新式教學(xué)理念、合理的教學(xué)規(guī)劃、專業(yè)課間相互整合、多元化考核等教學(xué)手段，以“模塊化教學(xué)法”為主、教師導(dǎo)向教學(xué)、多樣化考核方式，對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行探索實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：汽車設(shè)計(jì);教學(xué)改革;探索;實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0

汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)是汽車工程系車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，在專業(yè)教學(xué)體系中占有重要的地位[1-2]。其課程特點(diǎn)為理論章節(jié)較多、內(nèi)容設(shè)計(jì)廣泛，包括了汽車整體及底盤各總成設(shè)計(jì)，結(jié)合了機(jī)械、電子、液壓、材料、軟件工程等專業(yè)課內(nèi)容，同時(shí)又涉及工業(yè)制圖、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)要求、加工工藝等與工業(yè)生產(chǎn)密不可分的知識(shí)內(nèi)容。既對(duì)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了多元化的整合，又為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)術(shù)研究和汽車設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、課程內(nèi)容及特征

傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)置在學(xué)生大四第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，分為理論授課和課程設(shè)計(jì)部分[3]。理論授課一般為40～60學(xué)時(shí)，共介紹了汽車總體設(shè)計(jì)、離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋、懸架、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系八大模塊[4]，每個(gè)模塊又分別介紹了各總成設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)方案、主要參數(shù)、載荷計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算校核、主要結(jié)構(gòu)元件等。

總體來(lái)看，汽車設(shè)計(jì)課程專業(yè)跨度大、難度高、課時(shí)短、教學(xué)任務(wù)量大、實(shí)踐性強(qiáng)，是車輛工程專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的系統(tǒng)性整合和實(shí)踐，是學(xué)生日后參與學(xué)術(shù)研究、工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一次實(shí)戰(zhàn)演練，同時(shí)本門課程的授課教師也應(yīng)具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

二、課程教學(xué)目前存在的問(wèn)題

（一）課時(shí)緊張，教學(xué)任務(wù)量大

汽車設(shè)計(jì)課程分為八大模塊，每個(gè)模塊間聯(lián)系小且均有豐富的教學(xué)內(nèi)容。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明：將本課程設(shè)置為50學(xué)時(shí)以下時(shí)，對(duì)于難、重章節(jié)而言（如汽車總體設(shè)計(jì)、懸架設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)等章節(jié)）課時(shí)較為緊張。一些高校已對(duì)理論授課學(xué)時(shí)進(jìn)行了調(diào)整[5]，但增加學(xué)時(shí)量又會(huì)增加課程學(xué)分?jǐn)?shù)，對(duì)教學(xué)計(jì)劃的合理規(guī)劃也提出了較高的要求。

（二）設(shè)計(jì)思想單一，考核模式陳舊

近些年汽車行業(yè)飛速發(fā)展，很多新興的結(jié)構(gòu)和技術(shù)在實(shí)際中已經(jīng)得到大量應(yīng)用。例如：自動(dòng)變速車輛在美國(guó)和日本滲透率已經(jīng)高達(dá)94%和84%，自動(dòng)變速器在我國(guó)普及率也接近50%，我國(guó)較多車企已具有研發(fā)生產(chǎn)自動(dòng)變速器的能力。一些汽車新興技術(shù)應(yīng)用也十分廣泛，比如自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、缸內(nèi)自噴技術(shù)等等。汽車設(shè)計(jì)課程面向的是應(yīng)用型本科教育，但教學(xué)環(huán)節(jié)中涉及到新技術(shù)內(nèi)容仍具有較大的局限性。

（三）教師素質(zhì)亟待提高，各高校教學(xué)條件參差不齊

汽車設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容與特征要求教師應(yīng)具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和過(guò)硬的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)工作應(yīng)由教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較為豐富的教師擔(dān)當(dāng)。此外較好的實(shí)驗(yàn)氛圍可以很好的彌補(bǔ)目前本課程教學(xué)與實(shí)踐過(guò)程中遇到的弊端。

（四）學(xué)生畢業(yè)分流對(duì)教學(xué)的影響

在學(xué)習(xí)汽車設(shè)計(jì)課程的同時(shí)，學(xué)生在大四上學(xué)期也需要分出精力關(guān)心就業(yè)出路、面臨著畢業(yè)分流的選擇難題——就業(yè)、考研、公務(wù)員考試或出國(guó)深造等。另一方面，教師在教學(xué)時(shí)不僅僅需要保證教學(xué)秩序，同時(shí)也要兼顧四、六級(jí)通過(guò)率、專業(yè)考研率和就業(yè)率等。

三、課程教學(xué)改革

教學(xué)改革并不是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容全盤否定，而是要保留其符合教學(xué)目標(biāo)和時(shí)代發(fā)展有益部分的同時(shí)，祛除其中陳舊冗雜的部分，這是課程教學(xué)改革的前提[6]。對(duì)于汽車設(shè)計(jì)課程而言，盡管科技水平迅猛發(fā)展，但車輛自身的原理和構(gòu)造原理變化卻不大，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后應(yīng)該掌握最基本的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念。同時(shí)經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明，采用新教學(xué)方法和教學(xué)理念，并結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方法（如講授法、案例法、直觀演示法等），將起到更為理想的教學(xué)效果。

（一）堅(jiān)持“以本為本”教學(xué)理念，合理制定教學(xué)計(jì)劃

本科教育是提高高等教育質(zhì)量的最重要基礎(chǔ)，目的是培養(yǎng)專業(yè)化的應(yīng)用型人才。汽車設(shè)計(jì)課程是車輛工程專業(yè)綜合性、實(shí)踐性最強(qiáng)的專業(yè)課，是學(xué)生考研、就業(yè)和高校教學(xué)口碑的有效保障。各院校應(yīng)重視汽車設(shè)計(jì)課程的重要性，教師應(yīng)不斷完善教學(xué)計(jì)劃，提升教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)也應(yīng)注重實(shí)踐環(huán)節(jié)。

（二）引入先進(jìn)教學(xué)方法，適當(dāng)借鑒國(guó)外教材

諸多高校已對(duì)汽車設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了相關(guān)的教學(xué)改革，其中以“模塊化教學(xué)法”和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”最具成效[7-8]。兩種教學(xué)方法側(cè)重點(diǎn)不同，但基本思路均是將傳統(tǒng)授課與實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合，達(dá)到鞏固教學(xué)的目的。目前各高校采用汽車設(shè)計(jì)教材的內(nèi)容相差不大，為八大模塊加若干補(bǔ)充內(nèi)容。但可參考一些專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的專業(yè)教材，如《汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》、《汽車設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)集成》、《汽車懸架構(gòu)件設(shè)計(jì)與計(jì)算》等，也可以適當(dāng)參考難度較大的專業(yè)、實(shí)際生產(chǎn)化教材，如日本大野進(jìn)一等編著的《汽車設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（王麗榮等譯）、《汽車設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)集成》等。一些高校對(duì)汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)以科研研究作為主要教學(xué)手段，教學(xué)過(guò)程中注重實(shí)際車輛的設(shè)計(jì)、實(shí)踐動(dòng)手能力和仿真分析結(jié)果。其成果貼近時(shí)代發(fā)展現(xiàn)狀且追求對(duì)新興車輛新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新功能的開(kāi)發(fā)，能夠極大強(qiáng)化本科學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)理論、提升動(dòng)手能力、激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力、鞏固并拓展學(xué)生的專業(yè)知識(shí)視野和素養(yǎng)。

（三）采用車輛工程專業(yè)課程系統(tǒng)化教學(xué)模式

汽車設(shè)計(jì)課程是車輛工程專業(yè)課程的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，各模塊中專業(yè)知識(shí)與其它專業(yè)課程間有著緊密的聯(lián)系。例如汽車構(gòu)造課程詳盡介紹了車輛的結(jié)構(gòu)方案，發(fā)動(dòng)機(jī)原理課程中詳盡介紹了總體設(shè)計(jì)中動(dòng)力部分，汽車?yán)碚撜n程詳盡介紹了各性能的決定因素等。將各專業(yè)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化整合，可以有效節(jié)約教學(xué)成本，將更多的師資力量投入到鍛煉學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

（四）合理安排考核制度，實(shí)踐環(huán)節(jié)多元化

目前對(duì)本課程的理論授課部分考核分為開(kāi)卷和閉卷兩種方式。開(kāi)卷考試注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，時(shí)間靈活、綜合性強(qiáng)，學(xué)生通過(guò)查閱教材、手冊(cè)甚至上網(wǎng)等方法完成相應(yīng)設(shè)計(jì)內(nèi)容;閉卷考試注重考察學(xué)生的知識(shí)掌握能力，學(xué)生通過(guò)理解、背誦、分析等方式完成考核內(nèi)容，有助于專業(yè)知識(shí)的積累和運(yùn)用。各高?？梢愿鶕?jù)自身的實(shí)際條件來(lái)合理安排考核方式，但不應(yīng)過(guò)于死板，注重考核內(nèi)容的開(kāi)放性、系統(tǒng)性、實(shí)質(zhì)性、適時(shí)性。

實(shí)踐環(huán)節(jié)可對(duì)不同教學(xué)方法進(jìn)行完善。如“模塊化教學(xué)法”中的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，各設(shè)計(jì)小組分別對(duì)不同模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生日后的學(xué)術(shù)研究和工作需要，在各設(shè)計(jì)小組在答辯時(shí)又能起到相互學(xué)習(xí)和知識(shí)匯總的作用;在“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”中可以讓學(xué)生參與到教師的科研、教學(xué)工作中，通過(guò)親身參與教學(xué)工作、教具制作、科研項(xiàng)目等實(shí)踐，學(xué)生可以加深專業(yè)知識(shí)理解，提高本課程學(xué)習(xí)氛圍、提高專業(yè)能力、激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

四、實(shí)踐應(yīng)用

針對(duì)車輛工程專業(yè)汽車設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)，結(jié)合不同教學(xué)層次和學(xué)生學(xué)情，分析了汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)新式教學(xué)理念、合理的教學(xué)規(guī)劃、專業(yè)課間相互整合、多元化考核等教學(xué)手段，新學(xué)期的汽車設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)踐中，在理論教學(xué)環(huán)節(jié)以“模塊化教學(xué)法”為主，以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)法”為輔進(jìn)行教學(xué)改革探索與實(shí)踐。

授課前即將各班學(xué)生進(jìn)行分組，教師引入新的模塊內(nèi)容后，將重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容再分成更小的“模塊”以“任務(wù)”的形式分發(fā)給各組組員，由各組組員在課上規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行講解、分析，教師則在理論教學(xué)中起著導(dǎo)向、過(guò)渡、補(bǔ)充、總結(jié)的作用;同時(shí)對(duì)先進(jìn)技術(shù)與深層次的研究成果進(jìn)行適當(dāng)講解。理論授課考核環(huán)節(jié)采用閉卷方式。理論考試環(huán)節(jié)占總分?jǐn)?shù)的60%;平時(shí)成績(jī)主要為對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)的考核，占總分?jǐn)?shù)40%（平時(shí)成績(jī)比例有增多的趨勢(shì)）。同時(shí)各模塊授課完畢后注重模塊化考核，注重實(shí)踐考核的答辯過(guò)程，并計(jì)入平時(shí)成績(jī)考核中。

五、總結(jié)

在汽車行業(yè)迅猛發(fā)展、各種新技術(shù)涌現(xiàn)的背景下，汽車設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革在穩(wěn)固基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)節(jié)的同時(shí)，更加注重了實(shí)踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用。將“模塊化教學(xué)法”和“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”系統(tǒng)結(jié)合，學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)、創(chuàng)新意識(shí)得到增強(qiáng)，專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的建立與專業(yè)表達(dá)能力明顯提升。以后應(yīng)繼續(xù)完善教學(xué)計(jì)劃，進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生為學(xué)習(xí)主體的作用，提高應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：張璘（1987-），男，漢族，吉林吉林人，碩士研究生，助教，研究方向：汽車結(jié)構(gòu)仿真研究。