“新工科”建設(shè)背景下車輛工程專業(yè)的教學(xué)改革初探

摘 要：新一輪產(chǎn)業(yè)革命和技術(shù)革新，促使高等教育的改革創(chuàng)新走在前列，“新工科”建設(shè)作為高校綜合改革的“催化劑”正積極引領(lǐng)高等教育的深化改革。車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展舉足輕重，在此背景下，車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式均需要重新定位以順應(yīng)時代要求。本文以《汽車?yán)碚摗氛n程為例，從車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式創(chuàng)新等方面進(jìn)行了有益探索，以期加快專業(yè)建設(shè)，適應(yīng)“新工科”建設(shè)對高等教育領(lǐng)域車輛工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要求。

關(guān)鍵詞：新工科;車輛工程;教學(xué)改革;創(chuàng)新

中圖分類號：G420 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract：In response to the new round of scientific technological revolution and industrial reform，the reform and innovation of higher education is imminent.As the catalyst of comprehensive reform of colleges and universities，the construction of new engineering is actively leading the deepening reform of higher education.The personnel training of vehicle engineering profession plays an important role in the development of national economy.Personnel training objectives and training mode of vehicle engineering profession need to be repositioned to meet the requirements of the times.Taking the course of automobile theory as an example，this paper explores the personnel training objectives，curriculum system structure and teaching mode innovation of vehicle engineering profession，so as to speed up the profession construction and adapt to the training requirements of new engineering construction for vehicle engineering professionals in higher education field.

Key words：New engineering;Vehicle engineering;Teaching reform;Innovation

CLC NO.：G420 ?Document Code：A

2017年，教育部啟動“新工科”建設(shè)，加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程技術(shù)人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域人才培養(yǎng)，提升國家硬實(shí)力和國際競爭力[1]。有別于傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級，“新工科”名稱由此而生。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，其發(fā)展會帶動許多相關(guān)工業(yè)部門的發(fā)展;同時汽車工業(yè)結(jié)合了冶金、機(jī)械制造、電子信息、橡膠、紡織等一系列產(chǎn)業(yè)，帶動作用突出，體現(xiàn)多學(xué)科和多領(lǐng)域高、精、尖技術(shù)的交叉與集成，具有戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性、可持續(xù)性、高附加值等基本特征。當(dāng)下，車輛工程領(lǐng)域內(nèi)新科技革命和新產(chǎn)業(yè)變革正悄然興起，新形勢下車輛工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式迎來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，基于此，本文對安徽工業(yè)大學(xué)車輛工程專業(yè)的教學(xué)改革進(jìn)行初步探索。

一、新工科建設(shè)的時代主題

2017年，教育部啟動“新工科”建設(shè)，加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程技術(shù)人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域人才培養(yǎng)，提升國家硬實(shí)力和國際競爭力[1]。與傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級不同，“新工科”名稱由此而生。自2017年2月18日起，教育部相繼發(fā)布了新工科建設(shè)三部曲：“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”，明確指出了我國高等教育新工科建設(shè)的時代主題。“復(fù)旦共識”從源頭上解決認(rèn)識問題，明確“新工科”建設(shè)的戰(zhàn)略意義和核心理念?！疤齑笮袆印敝饕接懛椒ㄕ搯栴}，提出“問產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)、問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容、問學(xué)生志趣變方法、問學(xué)校主體推改革、問內(nèi)外資源創(chuàng)條件、問國際前沿立標(biāo)準(zhǔn)”這“六問”，明確了“新工科”建設(shè)的行動路徑和條件保障?！氨本┲改稀敝饕鉀Q項(xiàng)目和政策支持問題，發(fā)布了“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南，回答了新工科建設(shè)的具體目標(biāo)[1]。

這三部曲奏響了我國高校開展“新工科”建設(shè)的主旋律，在社會各界和高等教育領(lǐng)域引起普遍關(guān)注和巨大反響[2]，為工程教育的理論和實(shí)踐探索提供一個全新視角的同時，也對國際工程教育的改革發(fā)展做出了中國式回應(yīng)[3]。在當(dāng)前的新經(jīng)濟(jì)背景下，新工科建設(shè)的目的就是通過前瞻性方式開展新工科研究與實(shí)踐，探索建設(shè)具有中國特色、世界一流的工程教育體系，培養(yǎng)造就具有交叉學(xué)科背景的創(chuàng)新型卓越工程技術(shù)人員[4]。

二、車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)新要求

根據(jù)復(fù)旦共識、天大行動與北京指南所提出的新工科建設(shè)指引，傳統(tǒng)工科專業(yè)的危機(jī)感在不斷增強(qiáng)，其內(nèi)涵必須積極改變以應(yīng)對當(dāng)下形勢的全新挑戰(zhàn)。如何培養(yǎng)綜合素質(zhì)能力強(qiáng)、創(chuàng)新實(shí)踐能力高、能解決復(fù)雜工程問題的高級工程技術(shù)人員，成為車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)的方向發(fā)展[5]。我校車輛工程專業(yè)依據(jù)國家頒布的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，緊密結(jié)合關(guān)于車輛安全、環(huán)保、節(jié)能等方面的技術(shù)規(guī)范強(qiáng)制性要求和服務(wù)于現(xiàn)代汽車制造業(yè)的目標(biāo)，根據(jù)社會發(fā)展需要和人才需求，充分發(fā)揮本專業(yè)的教學(xué)優(yōu)勢和畢業(yè)生就業(yè)優(yōu)勢，經(jīng)過不斷的教學(xué)調(diào)整和改進(jìn)，逐步確立了專業(yè)建設(shè)方向。

根據(jù)新工科建設(shè)和專業(yè)認(rèn)證要求，對本校車輛工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了重新定位。以培養(yǎng)具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感、職業(yè)道德和團(tuán)隊(duì)意識的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)骨干為目標(biāo)，掌握現(xiàn)代汽車工程領(lǐng)域的基本理論、專業(yè)知識和基礎(chǔ)技能，熟練運(yùn)用現(xiàn)代分析工具和管理技術(shù)，能勝任本專業(yè)實(shí)踐領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理以及工程科學(xué)研究等工作，熟練運(yùn)用所掌握的知識去解決復(fù)雜工程實(shí)際問題，服務(wù)于車輛工程相關(guān)行業(yè)且具有一定的國際視野和創(chuàng)新精神[6]。具體表述如下：

（1）具備工程與社會意識、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展意識、社會責(zé)任感、工程倫理職業(yè)規(guī)范意識。

（2）掌握現(xiàn)代汽車工程知識運(yùn)用能力、問題分析能力，從事車輛工程領(lǐng)域的相關(guān)工程科學(xué)研究。

（3）善于應(yīng)用現(xiàn)代工具和管理技術(shù)，能勝任車輛工程領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理等工作。

（4）具有團(tuán)隊(duì)意識和一定的國際視野，能夠在多學(xué)科團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)負(fù)責(zé)人或成員角色，能與他人進(jìn)行有效溝通、交流與合作。

（5）具備自主學(xué)習(xí)能力，勇于創(chuàng)新和實(shí)踐，不斷積累和總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，提高服務(wù)社會的能力。

三、專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)深化

培養(yǎng)目標(biāo)的完成需要課程體系的保障，在新工科建設(shè)背景下，我校對車輛工程專業(yè)的課程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新構(gòu)建。在本專業(yè)課程體系設(shè)置時，主要考慮了以下幾個方面[6]：

（1）整個課程體系應(yīng)能夠覆蓋全部畢業(yè)要求，注重數(shù)學(xué)、英語、力學(xué)、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)課程的重要性，保證每門課程能夠?qū)崿F(xiàn)其在課程體系中的作用。

（2）完善實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)置，與汽車生產(chǎn)企業(yè)合作，開展汽車廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)、金工實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程意識。

（3）體現(xiàn)出車輛工程專業(yè)特點(diǎn)，開設(shè)汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計(jì)、汽車試驗(yàn)學(xué)、汽車制造工藝學(xué)、汽車電子與電器、汽車液壓與液力傳動、發(fā)動機(jī)原理、控制工程基礎(chǔ)等專業(yè)課程。

（4）考慮到本專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，開設(shè)了創(chuàng)造學(xué)與創(chuàng)新能力開發(fā)課程、機(jī)械原理等課程設(shè)計(jì)，以及車輛工程專業(yè)綜合實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

（5）通過設(shè)置企業(yè)管理、工程經(jīng)濟(jì)與項(xiàng)目管理、職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo)等相關(guān)課程，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的社會服務(wù)意識，掌握生產(chǎn)管理的基本知識，注重學(xué)生對工程管理與職業(yè)規(guī)劃知識的終身學(xué)習(xí)。

（6）人文社會科學(xué)通識教育課程的開設(shè)可使學(xué)生在今后從事車輛工程設(shè)計(jì)時，能夠全面考慮社會經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)、法律倫理等各種制約因素。

從這幾方面可以看出，本專業(yè)課程主要從人文社會科學(xué)類課程、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程、專業(yè)類課程（工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程和專業(yè)類課程）和工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)等各模塊進(jìn)行了分類設(shè)置，依據(jù)工程認(rèn)證產(chǎn)出導(dǎo)向理念深化各模塊結(jié)構(gòu)。

人文社會科學(xué)類課程從授課內(nèi)容上深化此類課程對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，特別是如何培養(yǎng)學(xué)生理解和運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律和倫理等相關(guān)知識，主要用于達(dá)成合格人才畢業(yè)的項(xiàng)目管理、個人與團(tuán)體、溝通及工程知識等能力要求。工程基礎(chǔ)類課程深化的是對本專業(yè)學(xué)生基本技能和適應(yīng)能力的培養(yǎng)，與車輛工程知識、問題分析及研究能力等的畢業(yè)要求的達(dá)成相一致。專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程深化培養(yǎng)學(xué)生解決車輛工程實(shí)際問題的能力，目的是支持畢業(yè)要求中的工程問題分析能力、開發(fā)/解決方案能力、使用現(xiàn)代工具能力、終身學(xué)習(xí)能力等的達(dá)成。此外，各類實(shí)踐性課程也從培養(yǎng)學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作精神等方面進(jìn)行了畢業(yè)要求達(dá)成的針對性深化。課程體系結(jié)構(gòu)深化過程中，充分吸收了企業(yè)與行業(yè)專家的意見，征求用人單位對畢業(yè)生的知識、能力和素質(zhì)評價與改進(jìn)等方面的建議，并在具體的教學(xué)環(huán)節(jié)和新版培養(yǎng)方案修訂中進(jìn)行了完善和體現(xiàn)。

四、教學(xué)模式有益探索

新工科建設(shè)背景下，車輛工程專業(yè)為了培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的應(yīng)用型技術(shù)骨干，需要對專業(yè)課程教學(xué)模式進(jìn)行有益探索。教學(xué)模式一般是指在教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的一系列教學(xué)活動，也可以認(rèn)為是教學(xué)范式，主要包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)評價等。

以《汽車?yán)碚摗氛n程為例，說明本研究在課程教學(xué)模式上進(jìn)行的有益探索。針對車輛工程專業(yè)相關(guān)畢業(yè)要求，課程的教學(xué)目標(biāo)擬定為：綜合學(xué)生所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)、力學(xué)、汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)等方面的課程，掌握車輛設(shè)計(jì)計(jì)算與分析建模的有關(guān)知識，完成本專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)與訓(xùn)練，為學(xué)生將來從事車輛設(shè)計(jì)與分析建模奠定良好的基礎(chǔ)。教學(xué)方法采用課堂教學(xué)、模型與多媒體相結(jié)合，輔以習(xí)題、練習(xí)、講解及自學(xué)。依據(jù)本課程達(dá)成畢業(yè)要求制定的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合課程性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)踐方式，建立了課程考核形成性評價體系。教學(xué)評價包括考試試卷、平時練習(xí)題作業(yè)及考勤，通過課程評價評估學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況及應(yīng)用分析能力，逐步改變了以往期末一次性考核方法，注重課程考核體現(xiàn)于整個教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)過程的把控、記錄，促使學(xué)生形成良好的自主鉆研學(xué)風(fēng)。

教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的板書、掛圖教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前新工科建設(shè)發(fā)展的要求，多媒體授課仍然是高校課堂教學(xué)的主流。在《汽車?yán)碚摗氛n堂教學(xué)中采用多媒體手段，可將抽象的概念用圖片、動畫的方式直觀形象地講解展示。例如：在講授車輛側(cè)傾工況下車輪外傾角的變化時，不少同學(xué)對單橫臂懸架前輪外傾角與地面?zhèn)认蛄Ψ较蚣瓤赡芟嗤部赡芟喾春懿焕斫?，通過播放圖1所示的動畫對車輛在小側(cè)向加速度和大側(cè)向加速度工況下進(jìn)行對比，使學(xué)生一目了然。

“啟發(fā)互動式”教學(xué)也是促進(jìn)教與學(xué)的必要方式。在講授章節(jié)基本內(nèi)容的同時，用幾個關(guān)鍵詞引出重點(diǎn)內(nèi)容，提出幾個啟發(fā)問題要求學(xué)生花三五分鐘分組討論，說出自己小組對問題的見解，由教師對各小組學(xué)生的回答做進(jìn)一步點(diǎn)評，或與其他組學(xué)生進(jìn)行辯論。如在講授汽車的驅(qū)動力與行駛阻力內(nèi)容時，教師首先拋出日常生活經(jīng)常遇到的問題：“上高速公路前要檢查胎壓，在給定的胎壓范圍內(nèi)，胎壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？”激起學(xué)生討論的興趣，討論時充分啟發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思想，鼓勵學(xué)生各抒己見，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入到問題實(shí)質(zhì)并就分歧意見進(jìn)行辯論，培養(yǎng)實(shí)事求是的精神和解決問題的創(chuàng)新能力。然后再進(jìn)一步啟發(fā)提問：“在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動阻力大還是滑移產(chǎn)生的滾動阻力大？”最后和同學(xué)們一起探討結(jié)論：上高速公路時，輪胎氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些;在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。通過啟發(fā)互動式教學(xué)可以促使學(xué)生課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)，加深理解和鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生課堂辯論的自信心。

為了培養(yǎng)學(xué)生分析解決復(fù)雜工程問題的能力和創(chuàng)新思維，我校工程實(shí)踐與創(chuàng)新教育中心每年都會鼓勵學(xué)生參加無碳車競賽、“恩智浦杯”全國大學(xué)生智能車競賽、方程式汽車大賽等活動，學(xué)生在參賽過程中工程實(shí)踐能力得到極大提高，這種以大賽為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系對于車輛工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等均得到全方位提升[7]，激發(fā)了學(xué)生的參與熱情，改善了教學(xué)效果。

五、結(jié)語

當(dāng)下，車輛工程專業(yè)應(yīng)緊抓“新工科”建設(shè)契機(jī)，在現(xiàn)有的教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核評價體系等方面進(jìn)行適應(yīng)性改革，根據(jù)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)不斷調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方式、探索新的教學(xué)手段;樹立以學(xué)生為中心，目標(biāo)成果為導(dǎo)向，可持續(xù)改進(jìn)，統(tǒng)領(lǐng)思想，切實(shí)做好專業(yè)人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì)，系統(tǒng)構(gòu)建多樣化人才培養(yǎng)路徑，努力以深化工程教育改革的實(shí)際成效，通過不斷提高工程教育專業(yè)的水平和人才培養(yǎng)的質(zhì)量來實(shí)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵式的發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展以及國際合作培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才。

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基金項(xiàng)目：安徽省教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（2019jyxm0140）

作者簡介：牛禮民（1976—），男，安徽肥東人，博士后，副教授，研究方向：高等教育、車輛動態(tài)性能模擬。