楊松

摘 要：《汽車理論》是高等院校車輛工程專業(yè)的核心課程，在目前傳統(tǒng)的教學模式下，學生的課程知識、創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)不能有效提高。文章結合新工科背景下應用型人才的培養(yǎng)要求，分析了當前教學模式中存在的問題，提出了基于項目驅動的《汽車理論》課程教學改革。實踐證明，此次改革不但提高了學生的學習效率，活躍了課堂氛圍，加深了理論知識的理解，而且培養(yǎng)了學生科技創(chuàng)新的意識，鍛煉了學生的工程實踐能力，取得良好教學效果。

關鍵詞：汽車理論;項目驅動;教學改革

中圖分類號：G71 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）20-205-03

Abstract： Automobile theory is the core course of vehicle engineering major in colleges and universities. Under the current traditional teaching mode， students' engineering accomplishment of curriculum knowledge innovation ability cannot be effectively improved. the paper combining with the requirements of training applied talents under the new engineering background， the article analyzes the problems existing in current teaching mode， put forward based on the theory of project driven car course teaching reform practice has proved that the reform not only improve the students' learning efficiency， active classroom atmosphere， deepened the understanding of theoretical knowledge， and cultivate the consciousness of the students of science and technology innovation， exercise students' engineering practical ability， achieve good teaching effect.

Keywords： Automobile theory; Project-driven; Teaching reform

CLC NO.： G71 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）20-205-03

前言

《汽車理論》作為車輛工程專業(yè)重要的核心課程，主要內(nèi)容是通過對汽車基本運動規(guī)律的分析，建立汽車有關動力學方程，分析汽車的各項性能如動力性、燃油經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性等與汽車結構參數(shù)如汽車長寬高、軸距、前后懸等之間的內(nèi)在聯(lián)系，并對各項性能預測的基本計算方法進行闡述，對性能試驗方法進行介紹，是從事汽車設計、試驗工作的重要理論基礎，在車輛工程人才培養(yǎng)方案中具有舉足輕重的地位[1]。同時，該課程涉及高等數(shù)學、大學物理、理論力學、機械設計、機械原理、機械振動基礎、汽車構造等課程所學知識，綜合性、理論性、抽象性、復雜性強，學生在學習過程中有相當?shù)碾y度[2]。因此，教師在授課方法和手段方面需要進行創(chuàng)新，探索一種滿足應用型人才培養(yǎng)的《汽車理論》教學方法十分必要。

1 新工科背景下車輛工程專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)要求

高等教育是我國教育系統(tǒng)中互相關聯(lián)的重要組成部分之一，是培養(yǎng)高級專門人才的主要社會活動，影響著社會的發(fā)展水平和潛力。近些年，在新興產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的環(huán)境下，智能汽車作為人工智能、大數(shù)據(jù)、信息通信（5G、北斗衛(wèi)星導航定位）、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的最佳應用平臺，已成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的引領性產(chǎn)業(yè)，2020年2月，發(fā)改委、工信部等11個國家部委聯(lián)合下發(fā)了“關于印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》的通知”，通知中提出到2025年，要實現(xiàn)高度自動駕駛的智能汽車在特定環(huán)境下市場化應用。到2035年，中國標準智能汽車體系全面建成的目標。這對應用型本科院校車輛工程專業(yè)高素質創(chuàng)新人才的培養(yǎng)與輸出提出了迫切的需求和挑戰(zhàn)。因此，培養(yǎng)一批具有堅定的中國特色社會主義理想信念、扎實的理論知識基礎、較強的工程實踐能力、能夠勝任智能汽車行業(yè)發(fā)展需求的應用型人才迫在眉睫。

2 當前汽車理論教學現(xiàn)狀分析

盡管《汽車理論》在車輛工程專業(yè)培養(yǎng)目標體系中具有重要位置，但在目前的教學過程中仍存在不少問題。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）教師理念陳舊、方法單一

在傳統(tǒng)的教學過程中，教師和教室是教學的主陣地，教師按照事先準備的教案，通過多媒體或者板書將課程教材中的知識在課堂中講授，學生被動地接受老師講解的所有內(nèi)容[3]。這種灌輸式、機械式的教學，導致課堂氣氛沉悶，教師缺少激情，學生沒有動力，更別提工程意識、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。究其原因，是教學過程中，教育理念陳舊，思想固化，對新工科背景下教育教學規(guī)律把握不準，忽略了《汽車理論》所涉學科廣、理論強、難度大、公式多、推導繁的課程特點，對“翻轉課堂”、“問題導向”、“案例教學”等教學方法探究不夠[4]。

（2）學生基礎薄弱、意志不堅

與國內(nèi)雙一流重點高校相比，地方應用型本科院校在教育環(huán)境、硬件設備、師資隊伍、教學投入、人才培養(yǎng)模式方面存在一定差距，導致學生大學物理、高等數(shù)學、理論力學等公共基礎知識相對薄弱。而《汽車理論》研究的主要內(nèi)容從性能定義、評價指標，到模型建立、系統(tǒng)分析，以至參數(shù)計算、性能預測等均建立在這些基礎知識之上，特別是第六章，汽車的行駛平順性，里面包含較多的生疏概念、微分方程、物理參數(shù)、公式推導，使得學生在學習過程中一直存在畏難情緒，意志不堅，常質疑自己是否記得住、學得會、搞得通、用得上。

（3）實踐條件所限、教學不足

《汽車理論》的課程實踐環(huán)節(jié)具有一定的專業(yè)性和特殊性。例如汽車動力性、制動性、操縱穩(wěn)定性等實驗，在實踐操作過程中，要求具有專門訓練、駕駛經(jīng)驗豐富的實驗員;道路類型差異、濕度溫度適宜、風速大小恰好的外界環(huán)境[5];技術狀況良好的整車及底盤測功機、油耗儀等實驗儀器設備;一般應用型地方院校，很難完全滿足如此嚴格的實踐條件。導致在實際教學過程中，出現(xiàn)打折扣、作變通甚至直接取消實踐的做法。

（4）課程考核方式簡單、體系單一

在傳統(tǒng)的《汽車理論》考評中，終評綜合成績包含期末成績和平時成績兩部分。期末成績以試卷考核為主，占比70%，平時成績包括日常簽到、作業(yè)等，占比30%。這種考核方式雖然有一定的客觀性，但比較簡單、片面，缺乏學生分析問題、解決工程實踐能力的考核，無法真實、準確的反映學生的學習狀態(tài)[6]，出現(xiàn)平時不上課，不聽講，不作業(yè)，臨考前通宵達旦、死記硬背、考場作弊、蒙混過關的狀況。

以上問題，在應用型本科院?！镀嚴碚摗返慕虒W過程中均不同程度的出現(xiàn)，直接影響新工科背景下車輛工程應用型人才的培養(yǎng)，難以滿足智能汽車行業(yè)發(fā)展需求，鑒于此，本文嘗試將科研項目導入《汽車理論》日常教學，以期理論聯(lián)系實際，提高學生的學習效果。

3 項目驅動下《汽車理論》教學改革實踐

3.1 總體設計

下面以河南省高等學校重點科研項目計劃（項目編號：20B413006 ）—基于路面附著狀態(tài)辨識的智能車輛碰撞避免關鍵問題研究為例，探討項目驅動下《汽車理論》課程教學改革，總體實施方案如圖1所示：

3.2 分步實施

3.2.1 課前導入

課程開始前，向學生發(fā)布分解項目的研究意義，內(nèi)容，方法，以項目為主導，激發(fā)學生探索的積極性。如基于路面附著狀態(tài)辨識的研究，涉及到第四章汽車制動性路面附著系數(shù)的內(nèi)容，可在課前引入汽車在冰雪或者濕滑路面，更容易發(fā)生交通事故這樣大家熟知的事例，引導學生進行思考。為什么會發(fā)生交通事故？如何有效的避免交通事故？目前常用的減少乃至避免交通事故的技術有哪些？等等。

3.2.2 課中講授

在正式授課時，將班級同學按照自愿結合的原則，劃分若干項目小組。對于概念性的，較易理解的知識，以學生自我學習為主，如滑動率、制動力系數(shù)的概念;而對于重點的，難點的內(nèi)容，教師先進行理論推導，講解分析，后讓學生充分討論，積極探索。如滑動率與制動力系數(shù)之間的關系，特別是滑動率在不同區(qū)間時，制動力系數(shù)的非線性變化趨勢，為什么會這樣？滑動率與側向力系數(shù)又有怎樣的關系？兩者之間的變化趨勢是否相同？這種非線性的關系在汽車主動安全裝置如ABS上有哪些應用？等等。讓學生明白，這些理論知識雖然抽象，但與實際聯(lián)系緊密，是后期開展項目研究、工程設計的重要基礎。項目小組的討論，可以一定程度上改變過往教師灌輸式教學帶來的弊端，而且小組內(nèi)部的資料搜集，問題探究，答案討論，不但活躍了課堂氛圍，而且可以培養(yǎng)學生團結合作意識，這對后期進入相關企業(yè)、院所從事車輛生產(chǎn)制造、設計開發(fā)工作大有裨益。

3.2.3 課后答疑

在課后答疑環(huán)節(jié)，要充分利用電話、微信、釘釘、QQ等通訊工具，或者學習通、雨課堂、愛課程等學習平臺，與學生建立多渠道溝通方式。畢竟課堂講授時間是有限的，僅僅依靠課本的知識也是遠遠不夠的。例如項目中建立車輛的動力學模型，課本中第五章汽車操縱穩(wěn)定性只涉及線性二自由度汽車模型，為了更加真實的反映車輛的行駛狀態(tài)，需要更加深入的考慮輪胎模型、駕駛員模型等，如此，就需要學生在課外進行拓展學習，如迪特爾·施拉姆，曼弗雷德·席勒，羅伯托·巴迪尼著的《車輛動力學建模與仿真》;安部正人著的《車輛操縱動力學：理論與應用》（原書第2版）等。

3.3 考核評價

在考核環(huán)節(jié)，加大平時成績在總評中的比例，目前執(zhí)行的是60%。在平時成績中，除作業(yè)、考勤外，加入項目小組測驗成績，虛擬仿真實驗成績，而且規(guī)定平時成績不足60分者，課程直接重修，在制度設計上，最大程度增加學生學習的積極性和學習效率。

4 結束語

《汽車理論》是車輛工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課，針對傳統(tǒng)教學中所存在的問題，結合多年科研及授課經(jīng)驗，本文提出了基于項目驅動的課程教學改革，從總體方案，到課程實施，至考核評價，實踐證明有利于提升車輛工程專業(yè)學生對課程學習的積極性，重構師生在教學中的地位，契合信息時代教學變革的要求，滿足新工科背景下應用型人才的目標。

參考文獻

[1] 余志生.汽車理論（第5版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2] 李明，張振動，褚超美.《汽車理論》課程教學方法探索[J].教育教學論壇，2017，19：190-191.

[3] 王琳.業(yè)紅玲，王鵬飛.應用型本科院?！镀嚴碚摗氛n程教學方法研究[J].洛陽理工學報（自然科學版），2019，29（2）：94-96.

[4] 徐曉明，胡東海，王晶.基于“翻轉課堂”的《汽車理論》教學模式改革[J].科技資訊，2018（16）：192-193.

[5] 康小鵬，李磊.應用型高?！镀嚴碚摗氛n程教學改革探索—以成都大學為例[J].教育教學論壇2017（32）82-83.

[6] 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（04）：50-51.