基于OBE理念的汽车底盘构造课程改革探究

许莎 邢彦锋 金光灿

摘 要：汽车底盘构造是车辆工程专业一门重要的专业基础课。目前的教学中大多采用以教师为中心的教育模式。文章在OBE（Outcomes Based Education）理念的模式下，探讨了汽车底盘构造教学内容、教学方法与手段等方面的改革思路，从而增强学生学习兴趣提高课程教学质量。

关键词：OBE；汽車底盘构造；教学内容；教学方法

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）19-0141-03

Abstract： Vehicle chassis structure is an important course of vehicle engineering. Most of the existing teaching adopts teacher-centered education mode. Based on the OBE concept， the teaching contents， teaching methods and means of vehicle chassis structure are studied in this paper to enhance the students' interest in learning and improve the quality of the course.

Keywords： OBE； vehicle chassis structure； teaching content； teaching method

一、概述

汽车底盘构造是车辆工程专业的一门重要的专业基础课。课程通过对典型实例的分析，系统阐述了现代汽车的构造和工作原理，主要介绍了汽车传动系统、行使系统、汽车转向系统、制动系统以及汽车车身、仪表及附属装置[1]。课程集成了工程图学、汽车零部件设计、汽车工艺学等多门课程的基本原理和方法。通过课程的学习，可以使学生掌握汽车底盘结构体系中各构成部分的功用与要求、典型结构及其工作原理、实现类似功用的不同结构类型及其特点与应用等方面的知识，使学生具备一定的汽车零部件设计、开发的能力。同时，也可以提高学生识读工程图和综合运用基础知识的能力。汽车底盘构造会影响到后续汽车设计、汽车理论等专业核心课程的学习以及本科生毕业设计的顺利完成。因此，该课程在车辆工程专业的课程培养体系中占据非常重要的地位。

二、汽车底盘构造课程教学现状

目前，国内绝大多数高校在汽车工程学院均设有汽车底盘构造课程。在教学内容安排和组织上，由于各高校的人才培养定位不同而有一定差异。总体来说存在着以下主要问题。

（一）内容多课时少

“卓越工程师”的培养计划中，为加强学生的工程实践能力，增加了学生校外实习的课时，相应地校内课程的学时有所减少。汽车底盘构造主要使用的是吉林大学汽车工程系主编的教材。全书分五大部分共15章500多页。为了适应培养计划的要求，理论授课32学时。要在32学时内讲授完教材主要的理论内容，时间非常紧迫。这样就导致学生对理论知识的理解不够细致、深入和全面，往往知其然不知其所以然。对课堂讲过的结构比较了解，而对类似功能的其他结构不太清楚，不能真正做到所学知识的融会贯通。

（二）课程内容老化

随着汽车工业的快速发展，汽车底盘的主要零部件也经历了机械式、液力式到电动式、混合式的发展。尤其是新能源车和智能车的兴起，汽车底盘的构造也随之发生了颠覆性的改变。吉林大学主编的教材是目前各高校普通采用的优秀教材，内容全面、案例典型、条理清晰。但是由于汽车新技术的不断涌现，教材内容略显陈旧，对底盘四大系统关键零部件的案例还主要以传统机械式结构为主，缺乏前沿新技术新结构的介绍与讲解[2]。此外，主要采用二维工程图的形式呈现典型零部件的结构组成，学生普遍反映学起来枯燥难懂。在教学研讨会上，也经常有学生提出要增加新技术新结构的典型案例以及新能源车、智能车的相关普及内容。

（三）理论与实践脱节

汽车底盘构造是一门实践性较强的课程，不仅要求学生掌握底盘各主要部分的基本构成和工作原理，而且还要进行关键零部件的拆装实验。在理论环节的教学中，通常仍然是以教师课堂多媒体教学为主。对于典型结构的构造大多采用结构简图讲解工作原理，工程图讲解结构组成的方式。对于一些复杂的结构，由于工程图很难把所有的结构清楚表达出来，造成了学生理解的困难，往往囫囵吞枣。拆装实验无疑可以加深学生对理论教学的印象，有助于理论知识的理解和消化。但是，在目前的课程计划中，汽车底盘构造的拆装实验并没有跟理论环节同步进行，而是放在学期末集中几周进行。这样就造成了学生在做实验时对理论知识记忆模糊，无法有效的理论联系实际，达到促进理解、加深印象的作用。

三、基于OBE理念的课程改革

现代工程教育发展的主要趋势是以学生能力培养为导向，从原来重点强调教师教转向学生学。OBE是一种成果导向教育[3]，主要强调的是学生能力的培养，如主动学习能力、自学能力、主动实践能力、团队工作能力、交流与沟通能力等等。为此中国工程教育通用标准根据华盛顿协议，贯彻“以人为本”的评价理念，制定的学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件等七项标准，“以学生为中心”贯穿了学生从入口-出口的全过程。基于OBE成果导向的工程教育理念极大的冲击了我国传统的基于课程导向的工程教育理念。

（一）明确培养目标

OBE理念要求学校和教师应该先明确学习成果，配合多元弹性的个性化学习要求，让学生通过学习过程完成自我实现的挑战，再将成果反馈用来改进原有的课程设计与课程教学[4]。

根据OBE基本思想，制订培养计划的过程中，首先要明确学生预期的学习成果。在教学过程中通过不同的手段，让学生实现自我挑战完成预期的成果。并在不断的教学实践中对原有的培养方案和教学方法进行总结和提高。对于车辆工程专业的学生，通过本课程的学习，要达到的学习成果主要有：掌握汽车底盘总布置设计和零部件设计或选型的基本方法；掌握汽车基本零部件的性能要求和实现方法；具备由汽车基本机构派生新结构的能力，能用计算机进行零、部件的辅助设计；具有创新性思维的能力和较强的创新意识，能够独立进行汽车车身一般零件的改进设计；有系统性思维的能力和具备汽车车身一般部件产品集成和开发的基本能力。

（二）教学内容的改革

1. 依据OBE工程教育导向，构建更加合理的内容体系

根据人才培养定位和培养目标，从学生的整体知识和能力结构出发，通盘规划汽车底盘构造的内容[5]。在目前的汽车底盘构造课程内容中，往往过多的强调理论知识的全面性和系统性。课程内容繁多、形式呆板，学生往往要花大量的时间去死记硬背知识点。相比于现代汽車的发展，课程内容也显得比较陈旧和落后。这样造成学生感到非常枯燥，降低了学习兴趣。

采用OBE工程教育理念，树立“以人为本”的现代教育思想。课程内容构建中遵循“必要、典型、与时俱进”的原则。注重加强汽车底盘构造各部分的内在逻辑联系，统筹协调与其他相关课程及实践环节的衔接。改进实践教学方法，加强学生的动手实践环节，提高学生的动手实践能力，使学生充分了解当前汽车底盘构造的最新技术。

2. “学以致用”的教材内容编排

《汽车底盘构造》的培养目的是使学生能够掌握系统的汽车底盘结构专业知识，具备综合运用理论知识和技术手段分析解决汽车底盘结构问题的能力。在目前课程内容中，存在内容多、理论深、实践内容相对不足的问题。将传统以某种车型为主线的课程内容，转变为以某些典型的结构为学习对象。从学生掌握底盘结构所必备的实际技能出发，对原有繁杂的内容进行优化合并，筛选出典型的结构形式，增加具体应用实例和汽车底盘构造前沿技术方面的内容，增添学生们感兴趣的智能车和新能源车的相关介绍和内容。

3. “模块化”的实践指导书编写

根据理论教学内容，将实践教学任务按照内部逻辑和相互关联细化，划分为不同的模块。按照学生认知规律，对每一模块制定详细的实践指导书。做到实践内容“化整为零，集零为整”，使学生真正掌握底盘的结构组成。同时，邀请企业人员参与指导书的编写，践行理论联系实际的培养要求。

（三）教学方法与手段的改革

教学方法是以《汽车底盘构造》教材为授课主要内容，补充生产实践中所不断出现的新的实例进行讲解，理论学习的同时进行现场实践，理论与实际相结合[6]。具体有：

1. 问题启发式教学方法

根据当节课的知识点，留出10～20分钟的时间，针对所学内容留给学生几个开放性的问题，由学生自行分组讨论。适当给出每个问题的线索和提示，引导学生由学生寻找问题的解决方法。

2. 翻转课堂式教学方法

结合课程内容，由学生自行选择自己感兴趣部分，准备PPT，课堂讲解。针对所讲内容进行提问、讨论、答辩。

3. 探究项目式教学方法

课前布置探究项目，学生自行分组，课下搜集项目所需资料，上交探究项目报告，必要时课堂提问、答辩。

4. 一体化模块化教学方法

目前，汽车底盘构造的教学是以理论学习和实践教学分开的方式进行。先由理论课教师在课堂上讲解理论知识，理论学习结束后再由实践课教师进行实践教学。这样会造成理论和实践联系不够紧密。学生普遍反映，理论学习时缺乏对结构直观的理解，实践学习时对理论知识又印象不深。在课程建设中，把底盘的每一个系统根据知识点的不同细分为不同的小模块。在每一个模块学习完成后，由学生提供学习报告，收集学生最想了解的结构形式和工作原理，然后按照学生需求进行每一模块的实践教学，并要求学生自己制订拆装计划进行实地拆装实践。使学生在“教、学、做”的过程中充分掌握所学内容。

教学手段主要是采用多媒体课件、三维教具及板书相结合，用立体动画表示出课程的难点，结合板书，以提高课堂教学的效果。

在理论教学中，关键零部件的结构通常是以二维工程图的形式展现给学生。学生理解困难，学习枯燥。教学改革中，充分利用现有的虚拟仿真软件、对典型零部件的结构形式和工作原理进行仿真，以动画的形式演示结构的工作过程和原理。这样，不仅可以加深学生对理论知识的理解，也可以提供学生的学习积极性。鼓励学生自己制作仿真动画，深入了解关键零部件的结构组成和工作原理。另外，除动画外，也可采用3D打印的三维教具来更直观的反映典型零部件的基本形式。

（四）加强学生课外实践训练

传统的底盘构造的实践教学往往在实验室中采用虚拟拆装为主、实物拆装为辅的方式。拆装对象也主要为变速器、主减速器等少数结构。依据OBE理念，为使学生能够更全面掌握底盘的结构形式，与汽车工程学院的合作企业协调并建立长久联系，为学生提供课堂之外的企业实践基地。聘请企业经验丰富的工程师作为实践环节指导老师，为学生现场讲解底盘关键零部件的设计原理、最新发展动态并指导学生亲自动手，了解零部件的内部结构。

（五）建立科学的考评体系

改进传统的课程考核方法，打破以闭卷考试为主的考试模式。采用项目研究、翻转课堂、口试答辩等开放型考核方法。学生根据兴趣不同，自愿组合建立小组，完成考核所需完成的工作。引导并鼓励学生自主学习、了解科技前沿、最新动态而不是死记硬背。学生可以选择底盘构造某一关键零部件进行详细的剖析，了解结构形式的发展演变过程、最新技术动态，制作工作原理演示动画，上交项目研究报告。每小组将自己的研究发现以翻转课堂的形式讲解给其余同学，并由其余同学针对报告内容进行提问、建议、答辩。

学生的最终成绩评估考核构成主要有出勤、课堂表现、平时作业三部分构成。其中，课堂表现包括：课堂讨论与答辩、翻转课堂等。平时作业包括：探究项目报告、理论作业、案例总结、实验报告和实践总结等。

四、结束语

为了车辆工程专业培养计划的需求，《汽车底盘构造》课程必须符合工程教育的需求。基于OBE理念针对《汽车底盘构造》进行教学内容、教学方法等的改革，在以学生为中心的基础上加入底盘结构实践环节，提高学生的动手能力和团队合作能力，并通过项目探究、翻转课堂、报告撰写等手段提高国际视野。通过探索新的教学模式，改变传统的教学方法，提高《汽车底盘构造》课程的教学效果和教学质量。使汽车底盘构造课程成为学生学习和掌握当代汽车技术最新动向的基础课程。这对于学生建立牢固的专业概念，学好后续相关各门专业课程，乃至于将来走上工作岗位胜任具体技术，都具有十分重要的作用。

参考文献：

[1]史文库，姚为民.汽车构造下册（第六版）[M].北京：人民交通出版社，2014.

[2]王永宽，牛礼民，刘庆运.汽车构造课程教学改革研究与实践[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2017，34（1）：79-80.

[3]齐书宇，李国香.《华盛顿协议》毕业生素质规定及其对地方高校工程人才培养的启示[J].高校教育管理，2018，12（1）：48-53.

[4]孟俊焕，柳永亮，吴延霞.基于OBE的CREO机械基础与应用教学改革与实践[J].德州学院学报，2018，34（2）：95-98.

[5]武涛，王海林，赵新.汽车构造精品课程建设的实践[J].高教学刊，2015（23）：74-75.

[6]徐 ，张雪洁，王晓云，等.基于理论与实践相结合的《汽车构造》课程改革[J].科技经济导刊，2016（8）：142-142.