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【摘要】針對當前國內高校車輛工程專業學生設計能力存在的不足,提出進行研究性教學改革以提升學生的汽車設計能力。本文分析了當前車輛工程專業學生設計能力存在的問題。并提出了研究性教學提升學生汽車設計能力的途徑,包括進行汽車設計能力提升規劃、研究性汽車實驗與實習教學、研究性汽車專業課程教學、研究性畢業設計。多年的研究性教學改革與實踐表明,以上改革有效提升了學生汽車設計能力,使學生在工作中具有扎實的設計能力,以滿足社會需求。
【關鍵詞】汽車設計能力;研究性教學;汽車設計;車輛工程
專業汽車設計能力是車輛工程專業學生必須具備的一項重要能力。但是,由于傳統教學模式的制約,很多學生到畢業時仍然不具備所需的汽車設計能力,很難成為一名優秀的汽車設計工程師。本文從學生—教師—學校—社會這一教育生態系統全局性的視角,探討通過研究性教學改革,提升學生汽車設計能力,為我國汽車工業培養出高水平的設計人才。
一、我國車輛工程專業學生設計能力現狀與改革的必要性
(一)當前車輛工程專業學生設計能力存在的問題。當前,我國車輛工程專業學生的汽車設計能力尚存在以下問題需要解決[1~2]。1.基本設計能力不扎實。部分學生不具備扎實的基本設計能力,例如,進行汽車設計時,出現汽車機構分析錯誤、繪制圖紙不符合國家標準等。這是因為學生在學習《機械制圖》《機械原理》《機械設計》等先修課程期間,沒有意識到該課程與汽車設計能力的聯系,沒打好扎實基礎,致使后續學習《汽車構造》等汽車專業課時,費時費力。2.汽車設計產品實用性差。部分學生勉強完成一定的設計任務,但是,要么所設計的汽車產品制造工藝性差,要么不符合人機工程學、不方便使用,汽車設計只能是紙上談兵,不能實現產品批量化生產。其原因是學生主要學習課本知識,重理論輕實踐、理論脫離實際,不清楚所設計產品能否符合制造工藝性、人機工程學、工程倫理等多方面需求,脫離市場需求。3.汽車創新設計能力薄弱。很多學生進行汽車課程設計、畢業設計時,以模仿前人已有設計為主,很難有自己的獨特想法、進行產品創新設計、進一步提高產品性價比。其原因是學生創新意識薄弱,缺乏足夠的創新設計實踐,沒有形成創新設計的習慣。
(二)進行研究性教學改革提升學生汽車設計能力的必要性。為了解決當前我國車輛工程專業學生設計能力存在的問題,進行研究性教學改革提升學生汽車設計能力是十分必要的。研究性學習重視學生的研究能力、推理能力、學習能力、創新能力,在學習中發現問題、解決問題,系統性地提高汽車設計能力,為我國汽車工業貢獻力量,實現自我價值[3]。
二、研究性教學提升學生汽車設計能力的途徑
汽車設計能力提升是日積月累的系統工程,不能一蹴而就,需要大學階段時間上不斷線努力,通過各課程協同研究性學習、學生—教師—學校—社會這一教育生態系統協同努力實現。通過進行汽車設計能力提升規劃、研究性汽車實驗與實習教學、《汽車設計》等專業課程的研究性教學、研究性畢業設計等各階段貫穿研究性教學理念,培養學生的濃厚專業興趣和自信心,顯著提升學生的汽車設計能力。
(一)進行汽車設計能力提升規劃。大一新生入學后,學校安排高水平的教師指導學生進行職業生涯規劃和汽車設計能力提升規劃。例如,中國石油大學(華東)給大一新生開設新生研討課,由專業教師們給學生講解大學的知識體系以及成為一名汽車設計工程師需要具備的知識和能力,培養學生對汽車專業的熱愛,清楚汽車設計的重要性,樹立目標,明確大學階段重點學習哪些課程,在各個階段如何進行研究性學習等。汽車設計能力提升規劃幫助學生制定恰當的、可持續性的學習計劃。
(二)進行研究性汽車實驗與實習教學。通過研究性汽車實驗與實習教學,學生將汽車設計的相關理論與汽車實際應用有機融合。例如,汽車實習教學包括汽車拆裝實習、汽車駕駛實習、汽車制造工藝性實習等。在進行汽車拆裝實習時,學生熟悉汽車基本構造、拆裝順序,教師結合一些重要構造讓學生研究性學習,學會觀察現象,提出問題,例如,觀察零件的形狀和尺寸的特殊性,分析其設計目的。進行汽車駕駛實習時,學生熟悉汽車的使用方法,教師布置一些研究性的題目,例如,如何設計轉向系統實現汽車轉向性能好;為什么要避免猛踩制動踏板;急速轉向時,車身姿態有什么變化。訓練學生通過觀察、思考發現問題,利用所學知識進行推理、解決問題。通過研究性實驗、實習教學,學生更明確汽車設計與汽車使用、汽車制造、汽車性能之間的聯系。
(三)進行研究性汽車專業課程教學。《汽車構造》《汽車設計》《汽車理論》《汽車電子》等是車輛工程專業的核心課程。這些課程是有機聯系的,共同構筑了學生的汽車設計能力。由于汽車組成復雜,課程內容多,進行研究性學習時抓住重點,引導學生發現問題、解決問題。例如,《汽車設計》針對重要的汽車子系統按照設計目標分析—總體設計—詳細設計的順序,引導學生分析設計目標是什么,如何進行總體設計,如何進行關鍵部件的選型與主要參數設計,如何進行零部件的詳細設計。給學生賞析知名工程師的設計實例,邀請企業知名設計專家來作報告、與學生交流。
(四)進行研究性課程設計與畢業設計。通過研究性的課程設計與畢業設計,系統地訓練學生進行一定的汽車結構設計,具有獨立設計能力,并能進行學術交流、完成學術報告。每屆指導的畢業設計題目與時俱進,例如,當前智能網聯汽車是研究重點,選題適當選取智能網聯汽車的設計。指導教師不局限于學校教師,還可以聘請企業工程師做學生的第二指導教師,增強學生的汽車工程意識。進行畢業設計選題指導,使學生結合未來工作需要選擇合適的題目。在畢業設計全階段,以學生為中心展開指導,教師引導學生多思多問,查閱資料、確定研究重點、完成開題報告、確定設計要求、進行總體方案設計、詳細設計、規范制圖、完成格式規范、簡明扼要的學位論文。課程設計與畢業設計的考核、成績評定要重視學生的設計能力,尤其是創新設計能力,學生能凝練創新點,體現自己的創新設計能力。
三、結語
學生設計能力的提升依賴于學生—教師—學校—社會這一教育生態系統各個要素共同作用。學校建立良好的研究性教學平臺,教師引導學生開展研究性學習,汽車企業為學生提升設計能力提供學術交流、實踐的場地、機會,學生提升學習興趣和學習效率,都會促進學生設計能力提升。多年的研究性教學改革證明,進行汽車設計能力提升規劃、進行研究性汽車實驗與實習教學、進行研究性汽車專業課程教學、進行研究性畢業設計,很好的幫助學生提高汽車設計能力,為未來汽車職業生涯打下了堅實基礎。
【參考文獻】
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[2]文少波,臧利國.計算機輔助設計在汽車設計課程教學中的應用[J].大學教育,2018,7:49~51
[3]于蕾艷,石永軍,吳寶貴,劉月娟.以學生為中心的汽車理論課程教學研究[J].黑龍江教育(理論與實踐),2017,4:50~51
作者:于蕾艷 單位:中國石油大學