許鈾 黃巧婷 李雪嫻
【摘要】本文依據(jù)新工科背景下汽車行業(yè)人才培養(yǎng)需求,結(jié)合學校教學及科研條件,針對車輛工程專業(yè)職教師資在工程應用技能培養(yǎng),從課程體系建設(shè)、實驗平臺建設(shè)、教學模式建設(shè)等三個方面進行分析討論,并提出一套人才培養(yǎng)策略,以提高學生專業(yè)技能,推進新工科背景下特別是新能源汽車工業(yè)人才的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】新工科? 工程專業(yè)? 應用技能
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2020)20-0255-02
引言
在當前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下,發(fā)展新能源汽車,推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。與傳統(tǒng)汽車不同,新能源汽車技術(shù)在未來將從以下三方面發(fā)展:
(1)“電控化”——實現(xiàn)汽車優(yōu)化控制,以提高整車安全性、駕駛舒適性及能源使用合理性,這方面技術(shù)包括動力電池管理和控制技術(shù)、電驅(qū)動技術(shù)、整車優(yōu)化控制技術(shù)。
(2)“輕量化”——以輕量化結(jié)構(gòu),在保證整車安全的前提下減少整車使用過程中對車身重量的能量損耗,這方面技術(shù)包括輕量化底盤、輕量化車架、輕量化車身。
(3)“智能化”——以最終實現(xiàn)無人駕駛為目標,提高整車行駛及控制的人性化設(shè)計,其技術(shù)包括智能控制、大數(shù)據(jù)快速計算、人機智能界面設(shè)計、多媒體視覺及仿真技術(shù)等。
在技術(shù)進步的同時,新能源汽車產(chǎn)業(yè)也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在以下幾方面:1.沒有形成明顯的技術(shù)優(yōu)勢。目前,新能源汽車的技術(shù)路線和核心技術(shù)與國外其他地區(qū)相比具有同質(zhì)化特點,并沒有形成明顯的優(yōu)勢。2.初步形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,但相比國外仍存在一定的競爭壓力。與國際品牌比較,技術(shù)落后、人才緊缺、思路創(chuàng)新是我省新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展首要解決的問題。3.人才隊伍總量少、質(zhì)量不高。主要體現(xiàn)在:1)大型新能源汽車企業(yè)少;2)大型新能源汽車零部件企業(yè)不多,規(guī)模不大,專職部門偏小、專業(yè)人員少;3)高等院校相關(guān)專業(yè)少,知識結(jié)構(gòu)不合理。
針對上述問題,滿足車輛工程專業(yè)人才動手能力、專業(yè)設(shè)計能力、整車組裝能力能方面的需求,開展職教師資工程應用技能的培養(yǎng)策略研究[1]-[3],是解決教師專業(yè)方向快速轉(zhuǎn)變、學生應用技能合理掌握、知識與實際充分融合的有效方式。
1.面向工程應用技能的車輛工程專業(yè)教學改革內(nèi)容
開展面向工程應用技能的車輛工程師資培養(yǎng),首先必須進行一系列教學改革[4]-[5]。其主要內(nèi)容包括以下幾項:
(1)教育理念的改變。一方面要注重車輛工程專業(yè)職教師資知識和能力的培養(yǎng),另一方面還要重視人才市場的需求,通過擺脫單純的理論教學,結(jié)合實際產(chǎn)品開發(fā)過程的重點和難點,實現(xiàn)有目標、有專業(yè)背景的教學。樹立市場意識,實行“創(chuàng)新理念、按需培養(yǎng)”的全面新型技術(shù)人才培養(yǎng)模式。
(2)教學內(nèi)容改革。一是在改善原有教學計劃,縮減與專業(yè)關(guān)系不大的課程,增加新能源汽車實踐教學的學時數(shù),使學生有充分的時間接觸現(xiàn)實產(chǎn)品,了解及熟悉整車電控系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試、整車結(jié)構(gòu)設(shè)計、智能控制策略的理論,培養(yǎng)學生動手實踐的能力。二是增加專業(yè)講座的內(nèi)容,使學生及時、全面地了解最新的汽車行業(yè)發(fā)展狀況及先進技術(shù),拓寬專業(yè)視野。
(3)教學模式轉(zhuǎn)變。第一,將教學與教師科研相結(jié)合,將新能源汽車目前需攻關(guān)的問題及相關(guān)的技術(shù)向?qū)W生展示,豐富現(xiàn)代化的教學內(nèi)容及提高學生對專業(yè)學習的興趣。第二,在進行“厚基礎(chǔ)”的理論教學和“寬專業(yè)”的專業(yè)教學基礎(chǔ)上,引進啟發(fā)式問題,通過基本的管理策略及優(yōu)化方法,讓學生主動思考如何實現(xiàn)新能源汽車“電控化”、“智能化”、“輕量化”等問題,激發(fā)其創(chuàng)新能力。第三改革考試形式,變傳統(tǒng)的試題-標準答案為實際問題-多角度解決方案的科學的考核方式,擺脫學生應試思維,加強學生自我思維、現(xiàn)場解決問題能力。
(4)教學資源建設(shè)。一方面加強實驗室建設(shè),在現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上,進行二次完善,優(yōu)化設(shè)計相關(guān)的實訓內(nèi)容,如整車控制電路設(shè)計開發(fā)實訓、驅(qū)動測功檢測實訓、結(jié)構(gòu)性能分析及仿真實訓等,同時在資金允許的基礎(chǔ)上增加相關(guān)實驗設(shè)備,如新能源汽車檢測與開發(fā)特訓平臺建設(shè)、新能源汽車智能控制系統(tǒng)平臺建設(shè)等,讓學生可以通過系統(tǒng)實訓充分掌握車輛工程目前社會急需的、符合未來發(fā)展趨勢的關(guān)鍵技術(shù);另一方面加強與校外企業(yè)、研究機構(gòu)的合作,建立校外教學基地,實現(xiàn)產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)的模式,讓學生參與更多企業(yè)的科研或技改項目,直接面向社會與工程。
2.專業(yè)教學實施方案及方法
2.1 實施方案
為確保基于面向工程應用技能的車輛工程專業(yè)教學模式能順利進行,本文提出一套相應的實施方案,如圖1所示。
該方案通過結(jié)合新工科背景下車輛工程專業(yè)職教師資人才的需求,改變教育理念,優(yōu)化教學內(nèi)容,對專業(yè)課程進行優(yōu)化、整改,增加汽車先進技術(shù)的宣傳及培養(yǎng);轉(zhuǎn)變教學模式,將傳統(tǒng)的多媒體理論教學轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄤邮帧⒍嗨季S的實踐創(chuàng)新教學,并以開發(fā)設(shè)計成果作為考核方式,推進專業(yè)技能的提高;最后拓展教學資源,一方面注重實驗室建設(shè),增加實驗實訓項目及課時,另一方面開展產(chǎn)學研建設(shè),將新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)及實踐內(nèi)容以教學的形式進行展現(xiàn),并鼓勵學生實現(xiàn)技術(shù)工程化,完善教學工作的開展。
2.2 實施方法
本實施方法分為以下三大部分:
(1)關(guān)于教學內(nèi)容改革:①改善教學計劃,保留車輛工程專業(yè)核心理論課程,合理縮減、淘汰或者少用的理論及課程,突出課程教學重點和特色,在傳統(tǒng)車輛工程教學上增設(shè)新能源汽車“電控化”、“輕量化”、“智能化”相關(guān)的核心課程;②選擇全國優(yōu)秀教科書為課程教材,并根據(jù)學科最新發(fā)展,調(diào)整、充實和更新教材內(nèi)容,編寫教案和教學參考資料;③實踐課程內(nèi)容修訂,配合實驗平臺,以科研帶動教學、理虛實一體化教學為目標,提高學生對課程及關(guān)鍵技術(shù)的理解和實踐操作;同時,教師可以利用實驗平臺開展相應的研發(fā)工作,并鼓勵學生積極參與,提高學生創(chuàng)新思維及動手能力;④廣泛建立行業(yè)聯(lián)系,聘請行業(yè)內(nèi)專家和國內(nèi)外知名學者進行講座,使學生了解最新的行業(yè)信息和研究進展。
(2)關(guān)于教學模式轉(zhuǎn)變:①在減少課時的前提下,推行少課時,跨學科教學方式,教師在講課過程,充分結(jié)合現(xiàn)實例子,以場景教學為主,令學生能充分融入現(xiàn)實場景(圖2),并結(jié)合多學科內(nèi)容,從多角度對現(xiàn)實例子進行解釋,提高學生理解程度。②推行產(chǎn)教融合、以研促教,引導學生獨立思考、獨立求學的方式,一方面,通過講解相關(guān)技術(shù)先進性提起學生對求知的興趣,另一方面,通過問題的陳述,引導學生對科學問題的探索及求知。③在現(xiàn)有的技術(shù)條件下開展新能源汽車電子控制系統(tǒng)、整車結(jié)構(gòu)設(shè)計以及人工智能等專業(yè)培訓,形成規(guī)范統(tǒng)一與靈活多樣相結(jié)合的專業(yè)培訓方法。
(3)關(guān)于教學資源建設(shè)。充分利用單位已有的科研平臺,恰當增加現(xiàn)代汽車新技術(shù)相關(guān)的設(shè)備,注重學生創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新、技能型整車開發(fā)技能的實訓條件建設(shè);推進以研促教,將教師研發(fā)過程的資源充分與學生分析,培養(yǎng)學生掌握研發(fā)思路,引導學生對科學問題的探索及求知;與從事新能源汽車研究的研究院或相關(guān)科研機構(gòu)建立聯(lián)系,利用其現(xiàn)有資源,快速擴充實踐基地的建設(shè)。
3.教學改革效果對比
為驗證本文方法有效性,筆者依托“廣東省新能源汽車電源與安全系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心”,采訪已畢業(yè)的兩屆學生,通過問卷調(diào)查及課程成績比較的方式,對本文所提方法進行了對比,其結(jié)果如表1所示。
由表1可將,通過開展本文所提的教學改革,學生無論是在學習內(nèi)容、學習效果、就業(yè)單位在入職一個月后的反映情況三方面都有明顯的改善。學生對知識的掌握程度有所提高,課堂教學效果也得到相應的改善,畢業(yè)后單位的反映情況也較好。
4.結(jié)束語
新能源汽車是汽車行業(yè)未來發(fā)展的主流,緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐,更新課堂教學內(nèi)容,突出工程應用技能的培養(yǎng),改革教學模式,是車輛工程職教師資要認真考慮的問題。以上為筆者教學教改過程中所積累的一點教學經(jīng)驗,基本原則是充分利用教師科研、現(xiàn)實資源、在教學過程中注意與現(xiàn)實工程技術(shù)接軌,并培養(yǎng)學生工程開發(fā)能力,令學生能適應行業(yè)對人才的需求,提高學生就業(yè)后對行業(yè)的適應性。
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作者簡介:
許鈾,博士,副教授,現(xiàn)為廣東技術(shù)師范學院車輛工程專業(yè)負責人,主要研究方向為:電力電子系統(tǒng);新能源汽車;精密測量技術(shù)。
黃巧婷,碩士生,主要研究方向為:中職中專職業(yè)教育;高職高專職業(yè)教育。