基于OBE理念的“汽車設(shè)計課程設(shè)計”過程控制體系構(gòu)建

田海波 寇發(fā)榮 魏若男

摘 ? ?要：“汽車設(shè)計課程設(shè)計”的設(shè)置目的是幫助學(xué)生理解并運用汽車設(shè)計的理論知識，鍛煉學(xué)生完成汽車類產(chǎn)品設(shè)計、分析解決復(fù)雜工程問題的能力。加強“汽車設(shè)計課程設(shè)計”的過程管理，可以提高課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。文章基于OBE理念，針對“汽車設(shè)計課程設(shè)計”的六個階段提出了構(gòu)建過程控制體系的具體措施，為課程設(shè)計過程監(jiān)管與控制提供參考。

關(guān)鍵詞：OBE理念;汽車設(shè)計課程設(shè)計;過程控制體系

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）07-0074-02

“汽車設(shè)計”是車輛工程專業(yè)的支柱課程，目標是培養(yǎng)學(xué)生掌握汽車設(shè)計的主要方法，能夠完成汽車整體、總成以及關(guān)鍵零部件的基本設(shè)計，并能初步分析和解決該領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。

考慮到僅靠理論學(xué)時無法達到預(yù)期目標，車輛工程專業(yè)設(shè)置了“汽車設(shè)計課程設(shè)計”作為該課程的配套實踐環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)設(shè)在第七學(xué)期，以離合器、轉(zhuǎn)向器、制動器、差速器、萬向傳動裝置等部件為對象，來鍛煉學(xué)生綜合運用理論知識完成產(chǎn)品設(shè)計的能力。通過調(diào)查，大多數(shù)學(xué)生認為該環(huán)節(jié)對他們有很大的幫助，起到了課堂教學(xué)所不能起到的鍛煉作用，但也有一些弊端，如部分學(xué)生存在認識不足、自由散漫問題，還有部分學(xué)生反映存在組織管理松散、教師指導(dǎo)不足等問題[1-2]。具體原因是由于該實踐環(huán)節(jié)與學(xué)生找工作時間重合，部分學(xué)生為了參加招聘會，縮短了課程設(shè)計的時間，使教學(xué)質(zhì)量大打折扣。另外，管理不到位、教師指導(dǎo)不足也影響了教學(xué)效果。如何通過完善過程管理體系，加強“汽車設(shè)計課程設(shè)計”的過程管理，從而促進課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的提升，是車輛工程專業(yè)當前面臨的重要問題[3]。

工程教育認證的核心理念是成果導(dǎo)向教育理念（Outcome based education，即OBE），即以學(xué)生應(yīng)該取得的學(xué)習(xí)成果為核心問題，要求各工程專業(yè)在人員配備、課程體系設(shè)置等方面都要以畢業(yè)生的能力培養(yǎng)為中心，這就為各專業(yè)的教育改革指出了明確的方向。本文基于OBE理念，提出了“汽車設(shè)計課程設(shè)計”過程控制體系的構(gòu)建方案，分別對前期準備階段、任務(wù)分配階段、資料搜集階段、集中設(shè)計階段、答辯評閱階段和總結(jié)改進階段進行過程質(zhì)量控制設(shè)計，提高本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

一、前期準備階段

這一階段主要是由教師團隊來完成的。主要包括：往年工作的回顧及分析、指導(dǎo)教師的選擇、主要參考書的選擇、設(shè)計設(shè)備的到位及學(xué)生的動員。

1.往年工作的回顧及分析。由系主任召集會議，往年的指導(dǎo)教師參加。通過查閱前一年的工作總結(jié)，指導(dǎo)教師對過程進行回顧，查找問題，有針對性地給出解決措施。

2.指導(dǎo)教師的選擇。指導(dǎo)教師直接和學(xué)生接觸，是課程設(shè)計過程質(zhì)量保證的關(guān)鍵因素。因此，指導(dǎo)教師的選擇非常重要。主要根據(jù)以下幾個方面進行選擇：（1）教師的責(zé)任心;（2）教師的指導(dǎo)經(jīng)驗，對于指導(dǎo)經(jīng)驗不夠豐富的教師或者是前幾屆學(xué)生曾提出質(zhì)疑的教師要進行培訓(xùn);（3）教師的課堂教學(xué)和科研任務(wù)是否較重，如果較重，可能影響教學(xué)效果，就不作為選擇對象。

3.主要參考書的選擇。選擇機械工業(yè)出版社出版的、王國權(quán)主編的《汽車設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》作為主要參考書，另外選擇《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》《機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書》《汽車設(shè)計》《機械設(shè)計》《精度設(shè)計與公差測量》作為參考書。

4.設(shè)計設(shè)備的到位。要求學(xué)生采用CAD軟件畫圖，為防止抄襲現(xiàn)象，要求設(shè)計說明書采用手寫。同時學(xué)生須人手一臺電腦，沒有的學(xué)生可向?qū)W院實驗室申請。另外，系主任向?qū)W校申請教室作為專門的課程設(shè)計教室，并申請繪圖板、丁字尺等教學(xué)設(shè)備。

5.學(xué)生的動員。由系主任組織，召開全專業(yè)學(xué)生大會，進行設(shè)計前動員。主要介紹“汽車設(shè)計課程設(shè)計”的意義、內(nèi)容、方法、制度、紀律等方面的內(nèi)容，使學(xué)生對整個過程有系統(tǒng)性的了解。

二、任務(wù)分配階段

在此階段，指導(dǎo)教師需要根據(jù)學(xué)生在“汽車設(shè)計”課程中所學(xué)到的知識，考慮車輛工程應(yīng)用背景，結(jié)合教師的科研項目或方向，給出課程設(shè)計題目。題目的選擇應(yīng)滿足如下要求：（1）選題要符合教學(xué)大綱的要求;（2）具有科學(xué)性和實踐性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析解決問題的能力和運用計算機軟件的能力;（3）盡量與指導(dǎo)教師的科研項目或生產(chǎn)實際結(jié)合;（4）難度適中;（5）工作量飽滿。指導(dǎo)教師確定題目后，須填寫“汽車設(shè)計課程設(shè)計題目介紹表”，說明其研究意義、主要研究內(nèi)容及方法、研究目標、人員配備要求等情況，并下發(fā)至各班級。

為加強學(xué)生的團結(jié)協(xié)作意識，課程設(shè)計過程要求學(xué)生組隊完成。學(xué)生可根據(jù)自己對題目的認識和理解，自行組隊、自主選題，但不允許交叉組隊，即每人只能參與一個項目。完成組隊后，系主任根據(jù)實際情況適當調(diào)整，確保每個題目都有足夠的人數(shù)，盡量做到強弱搭配。

三、資料搜集階段

首先指導(dǎo)教師對相關(guān)理論知識進行梳理，幫助學(xué)生回憶課堂講授的內(nèi)容，再結(jié)合課程設(shè)計題目提出分析和解決問題的方法（包括所采用的軟件、硬件工具等），對設(shè)計過程進行劃分，給出每個時間段內(nèi)需要完成的任務(wù)和要求，最后根據(jù)學(xué)生的具體疑問進行答疑。

學(xué)生隨后開始查閱并搜集資料，途徑主要包括：（1）學(xué)校的圖書館。在圖書館的網(wǎng)站搜索相關(guān)書籍或期刊文獻、標準，也可以從圖書館紙質(zhì)書庫中查找。（2）互聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)教師給定的題目，在互聯(lián)網(wǎng)上搜索相關(guān)材料，了解所設(shè)計部件的細節(jié)結(jié)構(gòu)，作為三維模型設(shè)計的參考。（3）本專業(yè)的實驗室。實驗室里有各種汽車部件的實物，可供學(xué)生參觀并測繪，為學(xué)生進行課程設(shè)計提供很好的參照。

四、集中設(shè)計階段

集中設(shè)計是課程設(shè)計的主要階段，需要兩周時間完成。為保證該階段的設(shè)計進度和質(zhì)量，采取如下措施。

1.利用通訊軟件，通過指導(dǎo)方式的改進，加強指導(dǎo)教師和學(xué)生之間的交流，保證設(shè)計質(zhì)量。采用教師值班制度，指導(dǎo)教師輪流值班，及時解決學(xué)生出現(xiàn)的問題，并對學(xué)生進行考勤。如果出現(xiàn)學(xué)生遇到困難急需解決，而指導(dǎo)教師不在現(xiàn)場，值班教師又無法回答的現(xiàn)象，就必須在面對面輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)設(shè)新的指導(dǎo)模式，例如，在2020年的課程設(shè)計中，因?qū)W生不能及時返校，教師通過騰訊課堂的方式來進行集體指導(dǎo)，用QQ視頻軟件進行個別指導(dǎo)，及時解決學(xué)生出現(xiàn)的問題。

2.加強對學(xué)生的日常管理。設(shè)計開始后，每組學(xué)生建一個群，在群中共享一個“記錄本”電子文件，讓學(xué)生及時記錄自己每天的設(shè)計進展和存在的疑問，以及與指導(dǎo)教師匯報交流的情況，在設(shè)計過程結(jié)束后和設(shè)計資料一起提交。這樣既能起到督促作用，也可為后續(xù)課程設(shè)計工作的總結(jié)與改進提供可靠資料。

3.保證理論與實踐的緊密結(jié)合。該設(shè)計過程是實踐的過程，但絕不是機械制圖課程設(shè)計的翻版，要通過這個過程使學(xué)生對汽車整體和局部的性能有更深刻的認識。例如，設(shè)計差速器的學(xué)生，要得到所計算的齒輪的力矩，就必須找到給定車型所配的發(fā)動機和變速器的主要參數(shù)，然后通過自己的計算得到。

4.強化學(xué)生繪圖能力的培養(yǎng)。在往年的設(shè)計答辯中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生的圖紙極不規(guī)范，粗糙度、公差和尺寸的標注位置等都不符合標準要求，技術(shù)要求的內(nèi)容與設(shè)計內(nèi)容不符。不規(guī)范的圖紙不能滿足用人單位的工作要求。因此，在“汽車設(shè)計課程設(shè)計”過程中要強化學(xué)生繪圖能力，為企業(yè)、社會輸送合格的設(shè)計人才。

5.提高軟件的應(yīng)用水平。以往的課程設(shè)計都要求學(xué)生采用手工繪圖，雖能加強學(xué)生對圖面元素的認識，但與企業(yè)中大規(guī)模使用CAD軟件的需求不符。因此，在課程設(shè)計中要求學(xué)生使用三維模型軟件建立立體模型，并用CAD軟件繪圖。而對于參數(shù)計算及校核過程，也要求他們用MATLAB編程來完成。

五、答辯評閱階段

答辯評閱階段包括學(xué)生答辯和教師評定兩個階段。在規(guī)定時間內(nèi)， 學(xué)生提交所有的課程設(shè)計成果，包括設(shè)計說明書和圖紙，由指導(dǎo)教師進行檢查，合格后方可進入學(xué)生答辯階段。學(xué)生答辯主要包括自己匯報和教師提問兩個過程。教師通過學(xué)生的匯報了解學(xué)生的任務(wù)完成情況，通過提問來了解學(xué)生對所設(shè)計課題的認識深度和完成程度，并鑒別有無抄襲情況。對于存在問題的材料指出問題，并要求學(xué)生在限期內(nèi)整改完成。

在教師評定階段，指導(dǎo)教師負責(zé)審查每份設(shè)計材料，將學(xué)生提交的圖紙和說明書與題目的期望目標進行分析對比，根據(jù)對比結(jié)果寫出評閱意見，給出評閱成績，并對圖紙和設(shè)計說明書進行批改。

在最終的成績評定中，既要有考核結(jié)果的評閱成績，還要有考核過程平時成績，并且要增大平時成績的比例，如將其由30%改為40%。系主任綜合各組指導(dǎo)教師的評閱成績、值班教師所提供的平時成績和考勤情況，形成最終成績，報送教務(wù)部門;并收集相關(guān)資料，存檔。

六、總結(jié)改進階段

整個過程完成后，系主任組織指導(dǎo)教師開會總結(jié)，分析存在的問題，查找缺失和遺漏，給出改進措施或解決方案，并將會議內(nèi)容記錄保存，為下次課程設(shè)計改進和提高作準備。

“汽車設(shè)計課程設(shè)計”是車輛工程專業(yè)學(xué)生成才的重要實踐環(huán)節(jié)。為監(jiān)管好這一過程，本文貫徹工程教育認證的OBE理念，以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，對設(shè)計過程的每一個階段都進行控制和管理，從而建立科學(xué)規(guī)范合理的“汽車設(shè)計課程設(shè)計”過程控制體系，提高學(xué)生的整體培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]文少波，賀曙新.汽車設(shè)計課程設(shè)計教學(xué)改革探討[J].機電? ? 技術(shù)，2013（2）.

[2]孫躍東，廖歡，周萍，等.汽車課程設(shè)計的教學(xué)改革和實踐[J].? ? 實驗室研究與探索，2013（10）.

[3]王豐元，鄒旭東，柳江，等.汽車設(shè)計課程教學(xué)改革的實施與? ? 評價分析[J].教育教學(xué)論壇，2018（6）.