车辆工程专业学生工程能力培养的探索

2011-04-12 07:15吴亚兰许伯彦郑忠才孔祥安
山东建筑大学学报 2011年4期
关键词:毕业设计课程设计汽车

吴亚兰 ,许伯彦,郑忠才,孔祥安

(山东建筑大学机电工程学院,山东 济南 250101)

1 企业对车辆工程专业学生工程能力的要求及现状

省属院校的车辆工程专业毕业生主要面向汽车企业,在研发部门从事产品设计、工艺方案制定;在加工、装配车间从事施工管理;在设备部门从事设备维修、维护;在工具部门从事工装、量具、刃具的设计和生产;在生产部门从事生产调度管理;或者在进出口公司或供应部门从事标准、外协、外购件的采购;在销售部门从事售前或售后服务。这些都需要解决各种工程技术问题,对毕业生工程能力具有较高的要求。

企业需要基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有较强实际工作能力、能立即发挥作用的工程专业人才。具体来说要求毕业生运用所掌握的系统的的理论知识,获取和跟踪相关信息,熟练运用计算机二维绘图、三维绘图软件,对汽车外形、总成、部件进行改进和创新设计;熟悉车间设备的性能和参数,熟悉企业生产工艺流程;具备试验和设备调试、维护的能力;书写设计任务书或项目总结报告及试验报告等文档的能力;与他人进行沟通合作的能力。实际工作能力是工程专业学生适应新的竞争环境所必需的素质。

通过与平时工作接触较多的地方企业进行交流,与近几年接收车辆工程毕业生比较多的汽车企业进行调查座谈或电话回访,企业普遍反映学生实际工作能力不足,表现为开拓创新能力、设计与绘图能力、制造与施工等方面能力欠缺。用人单位意见反映了目前车辆工程专业应用人才培养中突出的问题是学生的工程能力不足,走上工作岗位后不能尽快适应角色,不能解决实际问题,增加了企业的培养成本和时间。

2 车辆工程专业工程能力的内涵

工科学生的工程能力,是指学生的综合素质在工程活动中的具体表现,除了在一般活动中表现出来的思维、学习、观察、记忆等一般能力外,作为企业的工程技术人员还应具备解决工程实际问题的综合能力;语言表达、文字处理的能力;设计、开发能力;与他人协调、合作能力;适应多种工作领域,终生学习的能力[1]。具体来说:要求工程技术人员熟练掌握文献情报检索技术,获得国内外相关领域的信息,在此基础上进行独立观察与判断,形成独到的解决问题的思路;要求工科学生具备工程设计能力,方案实施能力,设备操作与维护能力,计算机等基本操作与软件应用能力;人际沟通与交流能力、组织协调能力、工程管理能力;工科学生还必须训练自己的创造性思维能力,掌握创新方法与创新技巧,并灵活应用于实际。对于工科大学的学生,创新意识和创新能力培养效果最直接、最客观的体现就是学生的工程实践能力,也就是学生在工程实践教学环节中体现的实际能力[2]。

工程能力培养,包括与现代工业生产水平相应的设计、制造、运行、施工、开发、管理能力和素质的培养,包括与现代科技发展水平相适应的创新精神和综合能力的培养,还包括与市场经济相适应的质量意识、安全意识、竞争意识、环保意识和协作意识的培养[3]。

提高学生的工程能力,培养适应企业需要的工程技术人才,是工科院校必须面对和解决的问题[4]。这要求我们在教学改革中进一步完善人才培养方案,进一步加强工程能力方面的培养。

3 车辆工程专业学生工程能力培养的探索

本科教育是培养优秀工程师最重要的阶段,很多基础理论和工程知识,都是在这一阶段奠定的。这一阶段创新意识的形成、创新能力的强弱,对人一辈子能否取得较大的创新成果有着关键的甚至决定性的影响[5]。因此,工科教育应该把培养学生的工程能力、造就优秀工程师放在至关重要的位置。

我们尝试从以下几个方面培养学生的工程能力。

3.1 制定能体现学生工程能力培养的教学计划

实践性教学是工程专业教学内容的重要组成部分,也是工程专业学生理论联系实际,提高实际工作能力的主要途径。为加强对学生工程实践能力的培养,应强化教学过程中的实践环节。加大教学实践的课时量,增加实践形式的多样性,拓宽实践的内容。加强对学生从事教学的综合能力的培养。为此,我们重新制定了2010年车辆工程专业的教学计划,进行了如下改动:

(1)鉴于汽车维修技术课程较强的实践性,将汽车维修技术课由理论课改为汽车维修试验周。

(2)从历届学生毕业设计的图纸质量看存在以下问题:对装配图中主视图和其他视图的选择、剖视图的选择等掌握的不佳,装配图中明细表中的标准件和外购件不能按标准要求填写;对标准件的出现的画法错误较多;对配合表面应有的表面粗糙度、尺寸公差、形位公差漏标或者随意标注。对什么情况选用什么配合不了解;对零件材料的选用,对零件的加工工艺不理解。这部分的内容需要通过较多的练习和实践才能强化。为此,在原有《汽车设计》课程设计的基础上,在大三上学期增加《机械设计》课程设计,加强对学生机械设计基本能力的培养,同时将《汽车设计》课程设计由两周增加到三周。

(3)从有关企业对往届毕业生的工作能力评价看,存在以下问题:产品设计不考虑加工工艺性和装配工艺性,以致设计的图纸不能用于生产实际;不能够从精度、生产率和成本三方面综合考虑,制定合理的零件加工和装配工艺流程;不能够提出切合生产实际的提高零件加工精度和保证装配精度的措施。这些都表现出学生的工艺能力不足,为使学生进一步建立起对汽车加工、装配的整体上的认识,具备汽车行业工程技术人员必备的知识,培养学生工程意识,提高解决生产实际问题的能力,将汽车制造工艺学课程由32学时增加为48学时。

3.2 按需组合教学环节

《汽车制造工艺学》生产实习是在学生学习了汽车制造工艺学课程以后进行的,既是课堂教学的继续,又是课程与毕业设计以及从事汽车方面技术前的实践准备,具有承上启下的作用,是使学生学会把汽车制造的基本理论知识运用和实施于具体生产过程中的主要实践环节,是提高学生实际工作能力的重要手段。

在实际教学中笔者将课堂教学、工艺实习等各个教学环节进行了有机的组合。课堂教学主要讲授汽车制造工艺学的基本概念和原理、工艺分析的基本理论和方法;工艺实习中注重引导学生学习典型零件的加工方法、汽车部件和总成的装配方法,发动机和汽车底盘关键零件的工艺过程、采用工艺装备的特点和用途。例如,汽车制造工艺学中连杆和机体零件加工工艺复杂、在课堂中讲解比较枯燥,学生难以掌握。实习前教师将设计发动机连杆和机体的加工工艺布置给学生,使学生自己利用所学的知识思考,提前制定工艺方案,带着问题实习,并与现场实际加工工艺对比,找出问题所在,教师结合工厂实际向学生讲解零件的加工工艺。

这种在教学中以学生为主体的教学模式,提高了学生分析问题和解决问题的能力,调动了学生的学习积极性,提前与企业生产接轨;课堂教学与现场教学相结合,理论结合实际的教学方式,既解决了理论教学课时不足的问题,又保证了实习质量,避免了实习流于走马观花的形式,增强了学生感性认识,有助于学生工程意识、工程能力的培养。

3.3 优选课程设计、毕业设计内容

课程设计和毕业设计都是工程专业学生实践教学的重要内容,也是提高学生实际工作能力的重要手段。

在《汽车设计》课程设计中,学生通过较典型的基于整车匹配的汽车变速器总体方案设计,学习和掌握汽车的设计方法,使学生在校学习期间掌握设计要领,具有一定的设计能力。课程设计以某一具体的车型为研究对象,在已知发动机的参数和整车质量参数、尺寸参数、性能参数的前提下,进行变速器档位和各档位传动比的总体设计,满足整车动力学和经济性的要求;在满足中心距、传动比、轴向力平衡的条件下,确定各齿轮的齿数、变位系数及螺旋角等有关参数;采用面向对象的程序设计语言进行程序设计,绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图,汽车功率平衡图,计算整车的动力性。教师可以根据不同的车型、不同形式的的发动机——柴油机和汽油机、不同档位的变速器等,将题目细化,划分设计小组。

教师根据学生画图质量、设计说明书、程序编制、答辩情况综合考虑,评定学生成绩,对学生的设计结果不要求准确,要求学生能够对性能曲线进行分析,了解各个参数,对汽车动力性和经济性的影响。

《汽车设计》课程设计涉及汽车构造、汽车理论、汽车设计、程序设计等内容,让学生对整个专业有了一个整体的认识,分析问题和解决问题的能力有了较大的提高,利于学生研究性学习和实际工作能力的培养。

毕业设计中应全面地应用所学的基础知识进行综合的工程训练,建立本专业完整的工程概念和工程意识。将倾向于培养“科学家”的观念转变为培养工程师。为此,在大四上学期末组织教师定出毕业设计题目,学院组织由院长、教授组成的专家组对毕业设计题目严格审核,做到一人一题,并且应该与生产实际相结合。与生产实际相结合的汽车部件结构设计类、工艺类题目由原来的35%提高到70%,尽量减少或避免纯理论分析类题目。

在大四上学期完成毕业设计的选题工作,使学生提前进入毕业设计阶段,使学生合理安排毕业设计时间,自己解决考研、找工作与毕业时间冲突的问题,保证毕业设计质量。

3.4 注重教师工程实践经验的培养

教师在课堂上多给学生灌输一些实际工作中的例子,使学生对所学的课程由更深的认识,能培养学生的实际观察能力和创造性思维能力,这就要求教师具有一定的工程实践经验。

因此,培养一支工程实际经验丰富的教师队伍,有助于对学生工程能力的培养。

目前,由于高等学校对教师学历的要求,大部分青年教师从学校毕业后即进入高校工作,没有企业工作经历,也就没有解决生产实际问题的积累,难于从事实践性强的教学工作。学校应该通过各种方式,提高教师的工程能力,比如暑期车辆工程学生由专业教师带队到汽车企业进行社会实践,一方面可以提高青年教师的工程实践能力,另一方面学生通过教师对现场实际问题的讲解,学到一定的专业知识;在学生毕业实习环节,请专业能力强的教师及企业技术人员做专业专题讲座,介绍汽车行业新产品、新技术,具体工程项目的分析、设计、调试,使学生专业知识得到扩展的同时,拓宽教师对具体工程项目设计环节和步骤的认识,提高工程实践能力。

4 结语

本文基于当前汽车企业的发展和对人才需求的调查,在提高车辆工程专业学生工程能力方面做了积极的探索。学生工程能力的培养是是一项复杂的系统工程,涉及理论、实践教学的方方面面,教师只有将学生工程能力培养的理念贯穿于教学的各个环节,并根据车辆工程学科的发展及社会对车辆工程专业人才的需求不断调整工程能力培养的方式和方法,才能培养出与汽车企业发展相适应的高质量、应用型的人才。

[1]傅宇.高等工程教育的工程能力结构及其培养途径[J].理工高教研究,2006,25(3):79 -80.

[2]张代明,刘荣佩,史庆南,等.工科大学生工程能力培养测评体系与测评方法研究[J].昆明理工大学学报:社会科学版,2004,4(3):57 -61.

[3]张学洪,解庆林,曾鸿鹄.大学环境类专业学生工程能力培养的研究与实践[J].高教论坛,2009(4):3-5.

[4]吴洪特,甘光奉,胡达.探索应用型工科大学生工程能力培养的途径[J].现代教育装备,2009(6):70-72.

[5]宗兰,李振兴.高等工科院校大学生工程意识培养的途径[J].河北建筑工程学院学报,1999,17(2):94-97.

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