牛文莉,馬躍林,崔立堃,施紹寧,梁 楊
(陜西理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,陜西 漢中 723000)
我國(guó)是一個(gè)制造業(yè)大國(guó),汽車工業(yè)是我國(guó)的支柱制造產(chǎn)業(yè),是在許多相關(guān)聯(lián)的工業(yè)和先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的綜合性產(chǎn)業(yè)。中國(guó)汽車產(chǎn)銷量早在2009年已躍居世界第一,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要的地位。車輛工程專業(yè)作為汽車工業(yè)的人才基地,承擔(dān)著相應(yīng)的重要角色。
新工科建設(shè)的六大理念是:?jiǎn)柈a(chǎn)業(yè)需求建專業(yè),問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容,問學(xué)校主體推改革,問學(xué)生志趣變方法,問內(nèi)外資源創(chuàng)條件,問國(guó)際前沿立標(biāo)準(zhǔn)。
陜西理工大學(xué)車輛工程專業(yè)2014年獲批招生,是在2003年獲批的熱能與動(dòng)力工程專業(yè)(汽車工程方向)的基礎(chǔ)上成立的,先后經(jīng)過十多年時(shí)間的建設(shè)和發(fā)展,從硬件到軟件都已經(jīng)形成一定規(guī)模。
目前,陜西理工大學(xué)車輛工程專業(yè)有實(shí)驗(yàn)室建筑面積920 m2,教學(xué)儀器設(shè)備總價(jià)值370余萬元。車輛工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳胺?類:專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K課,含有實(shí)驗(yàn)的課程共有15門,開設(shè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)220 h。專業(yè)基礎(chǔ)課有7門含實(shí)驗(yàn)共130 h,專業(yè)課有6門含實(shí)驗(yàn)共52 h。
車輛工程專業(yè)所開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是依據(jù)理論課程內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)定,多為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),并且教學(xué)大綱固定,學(xué)生沒有根據(jù)興趣愛好進(jìn)行選擇的余地,對(duì)本專業(yè)全部學(xué)生來說沒有區(qū)別,忽視了學(xué)生的主觀意愿,這與以學(xué)生為中心的專業(yè)認(rèn)證核心思想不相一致,已經(jīng)無法滿足對(duì)學(xué)生綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的需求。
國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證體系,圍繞學(xué)生的畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)向教學(xué),使用這套體系,加入華盛頓協(xié)議,意味著我國(guó)與其他國(guó)家學(xué)歷互認(rèn),中國(guó)的工程專業(yè)工程師就可以走出國(guó)門,成為被外國(guó)認(rèn)可的工程師?;凇皩W(xué)習(xí)產(chǎn)出”的工程教育理念(Outcome-Based Education,OBE),中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)提出了工程教育專業(yè)認(rèn)證的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,強(qiáng)調(diào)3個(gè)中心理念:產(chǎn)出導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)、學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量保障體系。持續(xù)改進(jìn)是《華盛頓協(xié)議》工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的核心理念和重要環(huán)節(jié)之一[1]。
高等教育應(yīng)該“以學(xué)生為中心”,采用新工科和專業(yè)認(rèn)證理念共同引領(lǐng)校園專業(yè)建設(shè),在人才培育計(jì)劃、課程建造、監(jiān)控體系等方面進(jìn)行積極探究、實(shí)踐和創(chuàng)新。
以學(xué)生為中心,充分發(fā)揮學(xué)生在教育教學(xué)活動(dòng)中的主體作用;充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,以人才培養(yǎng)成效為導(dǎo)向,讓學(xué)生主動(dòng)地有目的地投入學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和開拓創(chuàng)新能力;同時(shí),建立持續(xù)的糾錯(cuò)改進(jìn)機(jī)制,對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行全程監(jiān)控對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行全面評(píng)價(jià),并通過反饋機(jī)制進(jìn)行及時(shí)改進(jìn),從而達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),并持續(xù)有效改進(jìn)的良性循環(huán),使得培養(yǎng)對(duì)象更加適應(yīng)汽車電動(dòng)化新時(shí)代背景下的人才需求[2]。為陜西理工大學(xué)車輛工程專業(yè)進(jìn)行國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)從以學(xué)科為導(dǎo)向向以經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向轉(zhuǎn)變,同時(shí)考慮學(xué)生發(fā)展志趣,建立滿足行業(yè)發(fā)展需要的實(shí)踐課程資源,探索一條適應(yīng)國(guó)家新工科相關(guān)新能源汽車產(chǎn)業(yè)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效路徑[3]。
針對(duì)目前專業(yè)認(rèn)證的要求,必須從教學(xué)觀念、教學(xué)模式、開放實(shí)驗(yàn)以及各類大賽著手,深化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與創(chuàng)新。為了體現(xiàn)以學(xué)生為中心的理念,需要對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,讓學(xué)生根據(jù)自身特長(zhǎng)和興趣愛好,在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目范圍內(nèi)有選擇權(quán),只要達(dá)到大綱規(guī)定的學(xué)時(shí)和學(xué)分即可。
傳統(tǒng)教學(xué)觀念比較死板,緊緊圍繞教學(xué)大綱實(shí)施教學(xué)任務(wù),這樣做規(guī)范了教學(xué)秩序,但也使得教學(xué)觀念有所束縛。教學(xué)大綱是教學(xué)的依據(jù)文件,制定時(shí)應(yīng)具有一定的靈活性,讓學(xué)生和教師在教學(xué)過程中有一定的可選擇性,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性提高了,學(xué)習(xí)質(zhì)量自然也得到了充分保障。
在以學(xué)生為中心理念思想指導(dǎo)下,可將現(xiàn)有專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K課分成兩個(gè)大類供學(xué)生自主選擇:傳統(tǒng)汽車技術(shù)體系,新能源汽車技術(shù)體系。這兩個(gè)大類只是提供參考,具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可任意選修,從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,達(dá)到提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的目的。
傳統(tǒng)汽車技術(shù)體系:在由傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、變速器及電器系統(tǒng)為主的傳統(tǒng)汽車實(shí)踐教學(xué)體系基礎(chǔ)上,結(jié)合目前最新發(fā)展起來的新能源汽車電工電子控制相關(guān)技術(shù)知識(shí),使現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)課程體系更趨完善,以達(dá)到教學(xué)內(nèi)容連貫、學(xué)習(xí)知識(shí)系統(tǒng),全方位鍛煉學(xué)生分析、解決問題的能力,提升科研興趣及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,促進(jìn)跨學(xué)科交流,讓學(xué)生既能對(duì)傳統(tǒng)汽車技術(shù)知識(shí)熟練掌握,又豐富了新能源與智能汽車技術(shù)相關(guān)的前沿知識(shí),使學(xué)生的專業(yè)水平和視野得到進(jìn)一步擴(kuò)寬。
新能源汽車技術(shù)體系:充分利用車輛實(shí)驗(yàn)室近兩年新進(jìn)的混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)、純電動(dòng)汽車系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),新能源汽車技術(shù)平臺(tái)、新能源汽車電機(jī)性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,使學(xué)生對(duì)混合動(dòng)力汽車技術(shù)的動(dòng)力電池、電機(jī)控制器系統(tǒng)及其混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)耦合系統(tǒng)有充分了解和認(rèn)識(shí),對(duì)純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng),主要部件構(gòu)造及工作原理,電機(jī)工作性能測(cè)試方法等知識(shí)加深理解和研究,并對(duì)新能源汽車發(fā)展方向-智能汽車最新技術(shù)也有所涉獵。
本專業(yè)通識(shí)教育共有12門課,756 h(必修38學(xué)分,選修6學(xué)分);專業(yè)教育30門課,1 370 h(必修60學(xué)分,選修23.5學(xué)分);綜合實(shí)踐(必修41.5學(xué)分,選修6學(xué)分)。實(shí)驗(yàn)課可開出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共計(jì)62學(xué)時(shí),每14學(xué)時(shí)為1學(xué)分,每生修夠3學(xué)分即可完成專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。
積極開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的形式向?qū)W生開放,并以課外學(xué)分作為突破口,進(jìn)一步吸引學(xué)生積極主動(dòng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。充分利用實(shí)驗(yàn)中心新進(jìn)設(shè)備,開發(fā)分析研究型綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并作為開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目向?qū)W生開放,鼓勵(lì)學(xué)生參與開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容任務(wù),并形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為成果,也可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表論文和專利,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)研究精神。學(xué)生達(dá)到開放實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)要求并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,即可獲得相應(yīng)的課外學(xué)分。
車輛工程專業(yè)由于其自身的特殊性,車輛的一些測(cè)試性實(shí)驗(yàn)需要專業(yè)的設(shè)備、場(chǎng)地和跑道,這給專業(yè)的發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)和發(fā)展瓶頸。為了彌補(bǔ)這方面的不足,可以利用機(jī)械學(xué)院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái)機(jī)械補(bǔ)充,讓學(xué)生在虛擬仿真平臺(tái)上進(jìn)行一些現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件無法滿足的實(shí)驗(yàn),從而使這方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到補(bǔ)充和加強(qiáng)。
學(xué)生遠(yuǎn)程參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn),自主選擇虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),達(dá)到12學(xué)時(shí)并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,即可獲得課外學(xué)分1分。
各類大賽是促進(jìn)各高校工程實(shí)踐教學(xué)改革以及學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)的重要載體。在工訓(xùn)大賽與工程素質(zhì)培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,積極推行“以賽帶課”“以課帶學(xué)”“以學(xué)助賽”的三位一體的“干中學(xué)”人才培養(yǎng)模式,鼓勵(lì)和加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),以開放性綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和參加各類大賽項(xiàng)目為依托,逐步培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)汽車新技術(shù)的興趣。在進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置時(shí),根據(jù)傳統(tǒng)汽車和新能源汽車側(cè)重點(diǎn)的不同,對(duì)實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)配[4]。
在本學(xué)院組織新能源汽車硬件項(xiàng)目的開發(fā),開展校級(jí)汽車節(jié)能大賽,鼓勵(lì)不同學(xué)科背景學(xué)生共同組建各類競(jìng)賽團(tuán)隊(duì),積極參加全國(guó)無碳小車大賽,中國(guó)大學(xué)生電動(dòng)方程式大賽及中國(guó)大學(xué)生無人駕駛方程式大賽,全國(guó)飛思卡爾智能車大賽,全國(guó)挑戰(zhàn)杯大學(xué)生競(jìng)賽等全國(guó)性大賽。通過以上各類課題、競(jìng)賽的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng),提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,培養(yǎng)分析解決實(shí)際問題能力,同時(shí)也增進(jìn)了學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)術(shù)研究和交流。
校外評(píng)價(jià)是教學(xué)改進(jìn)中很重要的一環(huán),主要包括往屆畢業(yè)生和用人單位。每次修訂培養(yǎng)方案時(shí),以座談、問卷調(diào)查的形式向用人單位征求意見和建議。評(píng)價(jià)內(nèi)容可包含:對(duì)車輛工程專業(yè)畢業(yè)要求的認(rèn)同度、培養(yǎng)目標(biāo)的認(rèn)同度、畢業(yè)生基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)能力、畢業(yè)生工程設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐能力、本專業(yè)課程設(shè)置等[5]。通過畢業(yè)生和用人單位的反饋,并在教學(xué)中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),進(jìn)一步提高學(xué)生的培養(yǎng)水平。
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容模式:把固定統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目向多元化轉(zhuǎn)變,把呆板固定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式向?qū)W生自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)變,這與教學(xué)大綱及教務(wù)處的管理會(huì)產(chǎn)生沖突,需要職能部門予以政策支持。
(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié):學(xué)生自主選擇的教學(xué)模式,體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的專業(yè)認(rèn)證核心思想,但同樣也給實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)施帶來了挑戰(zhàn),由于學(xué)生人數(shù)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多,增加了學(xué)生選課和教師排課的難度。
(3)實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式:實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式采用學(xué)術(shù)論文新模式,讓學(xué)生將每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論匯總在一個(gè)報(bào)告里,并讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對(duì)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)定、實(shí)驗(yàn)儀器及方法提出自己的觀點(diǎn)。
通過對(duì)車輛工程專業(yè)實(shí)踐體系的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新,更大地提高了學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的興趣,最大限度地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,進(jìn)一步完善了實(shí)踐教學(xué)的保障體系,改進(jìn)和提高了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)基本的工程素養(yǎng),使“以學(xué)生為中心”的專業(yè)認(rèn)證核心思想得到充分踐行。