王靖岳,黄树涛,董浩存,陈克
特色应用型汽车类核心课程的建设与实践
王靖岳,黄树涛,董浩存,陈克
(沈阳理工大学汽车与交通学院,辽宁 沈阳 110159)
为了突出汽车类专业特色,通过分析汽车类专业核心课程,对核心专业课程及对应的课程设计、实践教学环节、课程考核方式与方法进行教学改革,辅之教材建设来满足特色应用性本科教学。使人才培养符合CDIO工程教育模式,满足“卓越工程师教育培养计划”。实践证明,学生的课程成绩不断提高、不及格率逐渐降低、工程实践能力和创新设计能力得到很大的提高、参加各种竞赛的获奖数量和质量不断提升。汽车类核心课程的建设成果显著。
专业特色;应用型;汽车;课程建设;CDIO;卓越计划
当前,各个省属高校根据产业发展和人才供给的需求,及时调整和优化设置学科专业,调整办学思路、将专业转型为应用型,不断提升学科建设水平和教育质量,提高毕业生的就业率。为实现“厚基础、宽口径、善创新、高素质、强能力”的应用型培养目标[1],突出专业特色,符合CDIO工程教育模式,满足“卓越工程师教育培养计划”,开展汽车类核心课程的建设具有重要的意义。
汽车类本科专业包括车辆工程(汽车工程)、交通运输(公路运输)、汽车服务工程、能源与动力工程(汽车发动机方向)。车辆工程(汽车工程)专业通常把《汽车构造》、《汽车设计》、《汽车理论》、《汽车制造工艺学》、《汽车试验学》、《汽车测试技术》、《内燃机理论》、《汽车车身设计》、《汽车车身制造工艺》等汽车类课程;交通运输(公路运输)专业通常开设《汽车构造》、《汽车运用工程》、《汽车维修工程》、《汽车理论》、《内燃机原理》、《汽车故障诊断与检测技术》等汽车类课程;汽车服务工程专业通常开设《汽车构造》、《汽车运用工程》、《汽车故障诊断与检测技术》、《汽车维修技术》等汽车类课程;能源与动力工程(汽车发动机方向)专业通常开设《内燃机原理》、《汽车构造》、《内燃机设计》、《能源与动力测试技术》等汽车类课程。以上课程构成了汽车的结构、原理、设计、制造、试验和运用等方面的核心课程,如表1所示。
表1 汽车类核心课程及教材建设情况
沈阳理工大学汽车与交通学院开设了车辆工程(汽车工程)、能源与动力工程(汽车发动机方向)和交通运输(公路运输)3个专业。经过多年的发展,车辆工程(汽车工程)专业培养了具有汽车及零部件产品设计和试验能力,且具有鲜明汽车行业特色的高级应用型人才;能源与动力工程(汽车发动机方向)专业培养了车用内燃机设计与试验能力的高级应用型人才;交通运输(公路运输)专业培养了具备“懂技术、会经营、善服务”素质,能够适应汽车生产服务、汽车营销服务、汽车技术服务、汽车运输服务等多领域工作的应用型技术人才[2]。这3个专业都开设了相应的汽车类核心课程来支撑专业特色的发展。汽车类核心课程建设的好坏直接影响着学生特色素质的培养。
《汽车构造》的主要任务是介绍汽车发动机和底盘的结构及工作原理,理论内容较少,主要是认识性教学,增加现场教学部分,改革为课堂教学和零部件现场教学。将课堂搬入汽车实验中心,将汽车结构零部件与多媒体课件充分结合,利用理实一体的教学方式展开现场教学,可帮助学生理解汽车构造的主要总成、零部件的结构及工作原理[3]。与此同时,在授课过程增加客车、轿车、专用特种及其它新能源车型图例。为后续的汽车专业课程打下坚实的基础,提高学生的综合能力。
《汽车理论》提供了进行汽车设计、试验及使用所必需的专业基础理论知识。针对教学过程中出现的学生缺乏学习兴趣、上课气氛不活跃、学生亲自操作机会少和受实验条件所限而造成的实验项目少、考试成绩可信度不高等问题,从教学手段、教学方法、考核方法和实验教学等方面进行了改革[4],为后续课程打下坚实的基础。
《内燃机原理》是研究并优化内燃机性能,实现其节能环保的一门课程。在教学内容、教学组织、教学方法、实践教学和考核方式等五方面进行教学模式改革,培养学生分析问题的能力、理论联系实际的能力、自主学习的能力、解决问题的能力、创新意识的能力来满足节能环保类人才的需求[5],凸显了培养学生设计能力和试验能力特色。
《汽车设计》讲述了汽车设计理论与计算方法。采用模块化和项目教学法引入教学来解决内容泛、概念多、公式量大等难题,注重汽车及零部件的优化设计,将现代设计方法和计算机辅助设计分析引入教学中,可以提高学生对课本理论知识的理解和应用。如麦弗逊独立悬架的设计及运动仿真、离合器膜片弹簧的优化设计、变速器的设计及有限元分析、驱动桥的设计及桥壳的有限元分析、转向器的优化设计等等,通过项目教学进一步巩固学过的东西,提高学生的设计能力。
《汽车制造工艺学》涉及汽车制造的各种主要工艺过程。讲授过程中增加一些新的工艺及加工设备等教学内容来扩大学生的眼界和知识面。同时,介绍一些较新的计算机辅助设计制造方面的软件,如SOLIDWORKS MBD,让同学们能感受它的魅力所在,掌握它后可简化生产、缩短周期时间和减少错误。凸显了培养学生设计能力特色。
《汽车试验学》阐述了汽车试验的基本理论和基本技术。为了提高学生的工程实践能力,增加《汽车试验学》的实验学时,使其理论学时和实验学时各占50%,新开“汽车平顺性实验”、“汽车排放污染物检测实验”、“汽车噪声检测实验”、“汽车灯光检测实验”、“座椅随机振动特性分析实验”、“汽车传动系统扭转振动实验”、“汽车悬架的振动测试实验”和“汽车零部件模态分析实验”,弥补学生试验能力差的不足,凸显了培养学生试验能力特色。
《汽车运用工程》主要研究汽车的“管、用、养、修”。随着汽车工程技术的发展,更新和补充一些教学内容。在教学方法和组织方面进行改革来激发学生的学习兴趣和自主学习的能力。改变考核方式促进创新能力的发展。在实践教学改革中培养学生分析问题的能力、理论联系实际的能力和解决问题的能力。凸显了培养学生汽车技术服务特色。
有的汽车类专业课程还对应课程设计,实验、实习等实践环节,如《汽车构造拆装实习》、《汽车设计课程设计》、《汽车创新设计实践》、《汽车检测与维修实验》等。随着实验设备的增多和实验技术水平的提高,将进一步完善这些教学环节。
《汽车设计课程设计》的选题要尽量来源于教师的科研项目或企业的实际课题,做到理论联系实际、学以至用,培养学生分析问题及解决问题的能力,和《汽车设计》课程改革相呼应一道凸显培养学生设计能力和生产服务特色。
《汽车构造拆装实习》将完善考核方法,摒弃常用的“实践课程理论考”的陈旧方式,通过一步细化来改善过去粗线条的考核方法,增加设计性和探索性实训内容来调动学生的主动性与积极性,提高实践课程的教学效果,为培养学生试验能力打下基础。
学院近年来更新或新增了“传动系统典型故障模拟实验系统”、“整车动力性、经济性和制动性试验测试系统”、“电控悬架系统试验台”、“汽车平顺性测试系统”、“全自动灯光仪”、“汽车四轮定位仪”、“振动噪声测试分析系统”、“能源与动力测试技术综合实验平台”等实验仪器设备,新开了“发动机部件性能实验”、“齿轮故障模拟实验”、“轴承故障模拟实验”、“电控悬架故障模拟实验”、“缸内压力测试实验”、“发动机噪声测试实验”、“车轮定位参数检测实验”、内燃机充量系数实验”等,让学生接触了先进的仪器设备,开阔了视野,锻炼了动手操作能力,凸显了培养学生试验能力和技术服务特色。
由于汽车实验中心已经向全校开放,汽车设计性、创新性实验的比重正在增加,提高了学生的动手能力和仪器设备操作水平,增强了学生的创新设计能力和工程实践创新能力。
考核方式方法是一个指挥棒,它会引导学生朝着教师希望的方向前进,也是课程建设不可或缺的一部分。积极探索适合课程性质的考核方式,改变过去单一的期末考试,把学生的总成绩变成平时成绩(学习态度、提问、小测验、作业、大作业)+期末成绩。增加创新性内容、设计性内容、课外大作业等考核环节,调高分值比例。期末考试可采用综合测试、调研报告、参与竞赛、产品设计制作、开卷考试、写论文、设计答辩、实验测试、现场技能操作、上机操作、作品制作、应用答辩等形式。通过课程考核方式、方法的改革,强化创新能力和应用能力的培养。
汽车类专业课程的建设,需要配套的教材来满足特色应用性本科教学。现在大部分高校选用的教材偏重于教学研究型的大学本科教材。这些教材教材存在理论偏深、内容偏多、实践性内容严重不足等问题。因此,学院组织相关老师编写了《车辆工程导论》、《汽车构造》、《汽车制造工艺学》、《车辆有限元与优化设计》等教材,还编写了《汽车构造运动分析、拆装测绘实践教程》、《汽车性能与检测实验教程》、《内燃机原理及测试技术实验教程》、《汽车零部件结构设计实训教程》、《内燃机零部件结构设计实践教程》、《汽车零部件ANSYS辅助分析实训教程》、《新能源汽车测试技术实验教程》、《汽车维修实训教程》等实验实训教材来弥补上述不足,如表1所示。教材的建设极大地促进了汽车类专业课程的建设。
通过汽车类核心课程群的建设,经过多年的建设,《汽车构造》已成为校级精品课,《汽车理论》和《内燃机原理》已成为校级优秀课。实践表明,近几年来,学生的创新设计能力和工程实践能力得到很大的提高,参加各种竞赛的获奖数量和质量不断提升。汽车类核心课程挂科率逐渐减少,成绩逐年提高,考研率逐年提升,毕业生就业率不断提高。在企业中逐渐留下了“靠得住、用得上、留得下”的口碑。由于汽车工程技术的不断飞速发展,所以汽车类核心课程的建设将是一项长期的教改课题。
[1] 吴海荣.应用型汽车服务工程专业课程群建设与实践[J].高教论坛, 2011,(12):58-60.
[2] 王靖岳,黄树涛,董浩存,等.突出专业特色,面向应用型汽车类人才培养的几点对策[J].汽车实用技术, 2017, (10):252-254.
[3] 董浩存,梁继辉,王靖岳,等.浅谈《汽车构造》课程的教学改革[J]. 教育教学论坛,2011,(7):12-13.
[4] 王靖岳,陈克,岳峰丽."汽车理论"课程教学改革研究[J].兰州教育学院学报, 2016, 32(4):89-91.
[5] 苌转,吴净.基于能力培养的《内燃机原理》课程教学模式改革[J]. 科技创新导报,2015, (15):145-146.
Outstanding professional characteristics, construction and practice for the applied automobile class Core Course
Wang Jingyue, Huang Shutao, Dong Haocun, Chen Ke
(School of Automobile and Transportation, Shenyang Ligong University, Liaoning Shenyang 110159)
In order to highlight the professional characteristics of the motor vehicles, teaching reforms of the core professional courses, the corresponding curriculum design, teaching practice and course assessment methods are imple -mented through the analysis of automotive core courses, supplemented by the teaching material construction to meet the characteristic applied undergraduate teaching. So that personnel training is in line with CDIO engineering education model, meeting the "excellent engineer education and training program". Practice has proved that Students' grades continue to improve.Failure rate is gradually reduced.Engineering practice ability and innovative design ability has been greatly improved. The number and quality of prizes in various competitions are increasing. The construction of the core course of automobile is remarkable.
Professional characteristics; Applied; Automobile; Course construction; CDIO; Excellence plan
A
1671-7988(2018)16-196-03
G642
A
1671-7988(2018)16-196-03
CLC NO.: G642
王靖岳,(1978-),男,博士,副教授,硕士生导师。就职于沈阳理工大学汽车与交通学院。研究方向:从事车辆工程领域的教学和研究。基金项目:沈阳理工大学教学改革研究项目(2015- 24);辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业资助项目(辽教发 [2013] 114号)。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.16.070