大学生创新实践项目驱动下的应用实践能力教育改革研究

郑琳 冯长建 罗跃纲 龚涛 刘长红

【摘要】为了提高大机械类学生的创新能力，大连民族大学机电工程学院以中国大学生方程式赛车为载体，以“民族之魂”赛车队为平台，建立了以学生为中心、教师为辅助的大学生创新实践能力教育改革。采用“项目驱动、案例教学、理论实践一体化”的教育教学模式，以赛车研发与大学生创新实践项目相结合的方式，提高学生的创新应用实践能力，以及在创新基础上衍生的创业能力。与此同时，通过实施大学生创新训练计划，进一步促进大机械类教育教学改革的进程，完善教师队伍教学方法的改进。

【关键词】创新实践 应用实践 FSAE 教育改革

【基金项目】中央高校自主科研基金项目（No.DC20150201402， No.DC201502010202），遼宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业建设项目（No. L20145454）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）43-0206-02

1.大学生方程式汽车大赛简介

“国际学生方程式赛车”在国际上被视为“学界的F1方程式赛车”，是由美国汽车工程师学会在1979年创办，目前世界范围内举办此赛事的有美国、德国、英国、意大利、澳大利亚、巴西和日本等国，每年有数百支来自全球顶级高校的车队和车手参与的青年工程师盛会。而中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSAE”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛[1]。虽然目前从规模和技术上，中国FSAE还无法达到国际FSAE的水准，但是发展态势和进步空间来看，这个赛事还是值得众多高校竞相参加的[2]。

2.“民族之魂”赛车队自然情况

大连民族大学机电工程学院多年来致力于学生创新实践能力的培养，以适应现代社会发展的需求。目前，我院学生创新实践总共分为“大创计划”、“FSAE方程式赛车”、“节能车”、“无碳小车”以及“其他学科竞赛”五个部分，其中“FSAE方程式赛车”由油车队和电车队两支参赛队伍，多年来的改革实践成果显著。学生创新实践模块分布结构如图1所示。

2.1 “民族之魂”油车队

大连民族大学“民族之魂”油车队创立于2010年11月。自建队以来共造出了6代“民族之魂”赛车。车队队员分别来自机械工程、自动化、车辆工程、工业工程等多个工程类专业的本科生。车队成员更是由50%以上的少数民族学生组成，其中包括汉族、回族、哈萨克族、蒙古族、苗族等在内的多个少数民族，成为FSAE赛场上的一道靓丽风景。

2011年大连民族大学“民族之魂”油车队作为辽宁省唯一参赛车队首次参赛并顺利完赛。2012年在众多对手中脱颖而出，获得高速避障第3名、发动机调校第2名、耐久赛第6名，以及综合总分第5名的优异成绩。 2013年至2016年连续尝试赛车新技术，并将其应用到比赛中，在赛场上受到其他车队的一致好评。

2.2 “民族之魂”电车队

大连民族大学“民族之魂”电车队创立于2013年11月，车队的核心理念是“生命不息，革新不止”，即“Never Stop Revolution”，这也是车队英文简称“NSR”的来由之一。车队队员组成情况与“民族之魂”油车队基本一致。自建队以来已参加四届大学生方程式汽车大赛，2013年第一次参加比赛，2015年第三次参赛即获得首届中国大学生方程式电动汽车大赛效率测试第三名的好成绩， 2016年参赛并获得“勇哥缘梦”传播奖。

2.3 车队管理模式

车队的日常管理运行全部由学生团队完成。车队总负责人下设四大总监，学习企业制度及公司化管理模式。车队设有发动机组、车架组、悬架组、传动组、制动组、转向组、空气动力学套件组、成本组、营销组等，其中设计总监和加工总监在分工上与各个小组协同一致进行设计与加工的工作，各组之间相互配合、分工明确、利用最短的时间达到最高的效率。以模拟公司的方式来进行车队的运营，所有车队成员始终相信以革新的力量能造就性能更加优越的大学生方程式赛车。车队组成结构如图2所示。

3.搭建多平台的创新实践项目驱动对学生应用实践能力的作用

3.1 强化学生自主学习的积极性

学生的学习能动性是学习有效性的重要决定因素，学生参与竞赛的过程也是获取专业知识的重要途径。FSAE大赛能够极大地发挥学生对于赛车这个新鲜事务的兴趣度，激发其自主探索相关领域、相关专业知识的能动性，并根据自身条件组成一个企业化管理模式的设计加工团队，进行一辆纯粹而高性能的赛车的设计加工并参与竞赛。在整个过程中，学生已将被动式学习变为主动式学习，学习效率得到大幅度提高。

3.2 提高学生创新实践和应用实践能力

在传统教学模式中，针对学生实际动手能力方面的培养仅仅是以金工实习、专业生产实习和一系列课程实验进行的。这种模式只能在理论上进行可预知性的设计与研究，而具体设计的部件到底能不能生产、生产出来的东西是否符合实际应用需求，以及在国内外市场上是否具有竞争力等相关问题缺少一个可以检查的平台。

通过参加FSAE大赛，学生参与实际整车设计。从所有零件的自主设计、控制分析到零件的机械加工及装配，到整车的组装、调试、维修等一系列工作，最终装配出满足各项要求的赛车并进行性能测试。在整个过程中，各个实践环节能够使学生具备汽车工程师的基本素养和丰富实践经验，这在很大程度上激发了学生创新实践和应用实践的兴趣和能力。

3.3 有助于学生实现理想的职业规划

教学过程中时常会遇到学生对于未来职业规划迷茫的状况，这样的情况不在少数。归根结底还是因为学生的专业视角不够开阔、身处象牙塔内对瞬息万变的科技发展不够了解。而通过参加各种创新实践项目，学生看到的、接收到的信息流大量的充实学生的头脑，参加各种比赛又能强化自身的专业所长，让学生对未来的职业发展进行规划，有利于其在就业时的竞争力。

4.创新实践项目驱动对教师队伍的提升

对教师而言，创新实践项目可以建立以“学生主动学习为主，教师教学工作为辅”的一种新型教学方式，这种教学方式将传统的理论教学和创新实践应用紧密结合起来，有利于“双师型”教师教学能力的培养。我院开展的基于创新实践项目驱动下的大机械类试点改革班，采用“导师制”的培养模式，采用“项目驱动、案例教学、理论实践一体化”的教育教学模式，以赛车研发与大学生创新实践项目相结合的方式，在提高学生的创新应用实践能力的同时，也提高了教师队伍的实践教学能力。

5.总结

经过六年的实践，大连民族大学机电工程学院教学改革取得了显著的效果。全部由本科生自主研发的方程式赛车10辆，其中油车6辆，电车4辆。最好成绩单项第2名，总成绩第5名。在参与比赛的过程中，学生的专业理论知识得到了加强，同时也得到了实际的工程实践训练，使得大机械类的毕业生理论基础扎实、创新实践能力强、工作适应程度高，收到社会和企业的广泛认可，就业竞争力得到大幅度提高。

参考文献：

[1]机械工业教育协会车辆工程分委会，中国汽车工程学会教育分会，“中国大学生方程式汽车大赛”，网址：http：//www.chinafsae.org/about/

[2]李强，黄富平，吴坚，“车辆工程专业学生创新实践能力培养——基于大学生方程式汽车大赛”，浙江科技学院学报，第27期第三卷，pp.236-240，2015年6月

作者简介：

郑琳，女，工学博士，大连民族大学机电工程学院，研究方向机械设备状态监测与故障检测。