南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院 王源紹，張繼元，冒小文，張 蓉，佟贊贊

2019年教育部提出推動(dòng)部分普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，要重點(diǎn)加強(qiáng)應(yīng)用型本科高校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)平臺(tái)和基地建設(shè)，鼓勵(lì)行業(yè)企業(yè)參與，建設(shè)產(chǎn)教融合、校企合作、產(chǎn)學(xué)研一體的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)設(shè)施。在此背景下，我國(guó)相關(guān)高校結(jié)合各自學(xué)校特點(diǎn)，從課程設(shè)計(jì)、制度建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)、校企融合、技能比賽等不同角度對(duì)如何培養(yǎng)大學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力進(jìn)行了多方面的探索。在專業(yè)課程方面，很多學(xué)者根據(jù)不同教育理念的指導(dǎo)，針對(duì)一些專業(yè)課程存在的問(wèn)題，利用競(jìng)賽等不同方法作為推動(dòng)手段，從課程教學(xué)方法、教學(xué)管理、工程實(shí)踐等不同角度展開(kāi)了豐富的探討。對(duì)如何提高工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力進(jìn)行的研究和探索，多數(shù)學(xué)校是結(jié)合當(dāng)前本校已經(jīng)開(kāi)展的校企合作以及相關(guān)比賽等進(jìn)行改革探索以及課程融合，而對(duì)于如何在有限的實(shí)踐建設(shè)經(jīng)費(fèi)條件下，針對(duì)具體專業(yè)的實(shí)踐課程進(jìn)行改革，從而提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的研究較少。本文以南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院的汽車(chē)服務(wù)工程專業(yè)和車(chē)輛工程專業(yè)為例，探索如何在有限的經(jīng)費(fèi)投入前提下，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，通過(guò)選擇卡丁車(chē)這一載體，圍繞卡丁車(chē)開(kāi)展汽車(chē)專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)改革，最終形成了覆蓋課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革方案，該改革方案強(qiáng)化了課程間的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性、興趣性，并對(duì)此改革方案進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，取得了良好效果。

1 汽車(chē)專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)現(xiàn)狀

汽車(chē)專業(yè)（含車(chē)輛工程和汽車(chē)服務(wù)工程）具有實(shí)踐性強(qiáng)、與生產(chǎn)過(guò)程高度融合的特點(diǎn)，為了增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力，目前汽車(chē)專業(yè)的專業(yè)核心課都有一定的實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)）學(xué)時(shí)安排，同時(shí)結(jié)合金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，從多個(gè)角度和維度開(kāi)展實(shí)踐及創(chuàng)新訓(xùn)練，以期最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的。然而，受制于傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模式，傳統(tǒng)的實(shí)踐課程安排存在一定的弊端。

1.1 專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性差

汽車(chē)專業(yè)的專業(yè)課程開(kāi)課時(shí)間跨度大，一般從大學(xué)二年級(jí)到大學(xué)四年級(jí)均有專業(yè)課程開(kāi)設(shè)，不同專業(yè)課程的實(shí)踐目標(biāo)也不同，造成了不同專業(yè)課程的實(shí)踐內(nèi)容關(guān)聯(lián)性較差。以汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例，涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程有：汽車(chē)構(gòu)造、汽車(chē)?yán)碚?、汽?chē)設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。汽車(chē)構(gòu)造課程多以某轉(zhuǎn)向系統(tǒng)臺(tái)架為教具，讓學(xué)生掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理；汽車(chē)?yán)碚撜n程是以整車(chē)轉(zhuǎn)向性能為對(duì)象，開(kāi)展整車(chē)操縱穩(wěn)定性等與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)的性能測(cè)試及實(shí)驗(yàn)；汽車(chē)設(shè)計(jì)課程要求根據(jù)整車(chē)轉(zhuǎn)向性能設(shè)計(jì)要求，通過(guò)計(jì)算匹配，完成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零部件和總成的設(shè)計(jì)；而畢業(yè)設(shè)計(jì)課程是從更全面的角度針對(duì)具體車(chē)型及綜合性能要求，完成某車(chē)型轉(zhuǎn)向性能相關(guān)的系統(tǒng)及零部件的計(jì)算、設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化、改進(jìn)、驗(yàn)證等工作。以上必修課程中，由于不同專業(yè)課程的實(shí)踐目標(biāo)和要求不同，導(dǎo)致不同專業(yè)課程所選用的教具也不同，造成不同專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)所選用的車(chē)型、數(shù)據(jù)等沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，其每項(xiàng)實(shí)踐內(nèi)容僅僅滿足本課程的實(shí)踐目標(biāo)，無(wú)法達(dá)到通過(guò)不同專業(yè)課程的實(shí)踐訓(xùn)練提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力的要求，更無(wú)法滿足對(duì)綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。

1.2 不同專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性、創(chuàng)新性不足

依然以汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例，由于不同專業(yè)課程實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性差，導(dǎo)致對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)計(jì)、優(yōu)化等不同層面的能力培養(yǎng)分布于不同車(chē)型上，實(shí)踐過(guò)程所涉及的數(shù)據(jù)及達(dá)到的目標(biāo)均不同，最終無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)某一具體學(xué)習(xí)目標(biāo)的目的。專業(yè)課程的課內(nèi)實(shí)踐內(nèi)容更多是課程理論知識(shí)的補(bǔ)充驗(yàn)證，創(chuàng)新性實(shí)踐的設(shè)計(jì)受制于課程課時(shí)等因素，無(wú)法得到較好的開(kāi)展。而最終畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)優(yōu)化等工作，無(wú)法充分利用前期專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)思路，導(dǎo)致專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)效果大打折扣，使學(xué)生創(chuàng)新能力的開(kāi)發(fā)受到限制。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性不足

由于目前專業(yè)實(shí)踐教學(xué)大多依然是以單個(gè)部件或整車(chē)教具為主，主要是在理論課程學(xué)習(xí)后，通過(guò)理論知識(shí)的引導(dǎo)，讓學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)教具，認(rèn)知相關(guān)知識(shí)，多數(shù)專業(yè)課程的教學(xué)模式單一，學(xué)生對(duì)實(shí)踐內(nèi)容的新鮮感、成就感較低，實(shí)踐內(nèi)容及操作無(wú)法激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。

1.4 實(shí)踐設(shè)備投資性價(jià)比低

由于不同專業(yè)課程的需求不同，造成需要分別購(gòu)置不同的教具及實(shí)踐設(shè)備，很多實(shí)踐設(shè)備，尤其是專有教具，往往只適用于某一門(mén)課程，無(wú)法充分發(fā)揮所購(gòu)買(mǎi)教具的最大價(jià)值，致使實(shí)踐設(shè)備的利用率較低。

2 汽車(chē)專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)改革

要真正實(shí)現(xiàn)汽車(chē)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須對(duì)其實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化改革，加強(qiáng)不同專業(yè)課程間實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)與統(tǒng)一融合。改革實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生參加課程實(shí)踐活動(dòng)的主觀能動(dòng)性，構(gòu)建系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性、興趣性強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)體系。通過(guò)研究汽車(chē)專業(yè)課程間的關(guān)系和課程特點(diǎn)，針對(duì)前文所提出的汽車(chē)專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)存在的弊端，提出以下改革思路。

2.1 課程目標(biāo)優(yōu)化

以專業(yè)課程的具體實(shí)踐內(nèi)容為對(duì)象，以提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為總目標(biāo)，將總目標(biāo)進(jìn)行分解，形成可操作的分目標(biāo)，同時(shí)結(jié)合不同專業(yè)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)重新定義課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程目標(biāo)，使課程目標(biāo)與分目標(biāo)進(jìn)行對(duì)接優(yōu)化，最終達(dá)成總目標(biāo)。如將工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力分解為結(jié)構(gòu)認(rèn)知、綜合實(shí)操、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化仿真、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等基本能力要求，通過(guò)對(duì)不同專業(yè)課程實(shí)踐內(nèi)容的優(yōu)化，使不同專業(yè)課程分別達(dá)成不同的能力要求。

2.2 課程關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性優(yōu)化

按照“結(jié)構(gòu)→原理→實(shí)操→設(shè)計(jì)→優(yōu)化→驗(yàn)證”的邏輯順序開(kāi)展實(shí)踐內(nèi)容改革探索，對(duì)不同專業(yè)課程的實(shí)踐內(nèi)容按照以上邏輯關(guān)系進(jìn)行分工，最終使所有專業(yè)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)能夠達(dá)到不同的任務(wù)要求，從而保證不同專業(yè)課程實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性。同時(shí)從不同層級(jí)的角度，按照整車(chē)、總成、零部件的關(guān)系對(duì)實(shí)踐方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)讓不同專業(yè)課程的實(shí)踐內(nèi)容分層、分級(jí)、分段的完成各自設(shè)定的目標(biāo)，并形成知識(shí)互補(bǔ)、內(nèi)容互促、邏輯互助的課程實(shí)踐安排，通過(guò)這種形式的課程體系，不僅鍛煉了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，還培養(yǎng)和發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.3 創(chuàng)新實(shí)踐課程教學(xué)載體

為了達(dá)到前文所述的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性目標(biāo)，本項(xiàng)目創(chuàng)新性地選取同一實(shí)踐教學(xué)載體來(lái)開(kāi)展實(shí)踐課程，即通過(guò)對(duì)同一款車(chē)或同一個(gè)系統(tǒng)部件開(kāi)展系統(tǒng)、全面、綜合的實(shí)踐課程設(shè)計(jì)，保證學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，從最初的汽車(chē)構(gòu)造到最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)，都能夠圍繞同一對(duì)象進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)踐、研究、探索。通過(guò)對(duì)同一對(duì)象不同專業(yè)課程多角度、多目標(biāo)的綜合訓(xùn)練，使學(xué)生充分了解所學(xué)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，并通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)形成實(shí)踐與創(chuàng)新訓(xùn)練閉環(huán)，達(dá)到工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.4 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在所有相關(guān)的專業(yè)課程中，通過(guò)對(duì)同一實(shí)踐教學(xué)載體開(kāi)展不同層次、不同階段、不同目的的實(shí)踐課程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)踐課程所研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改進(jìn)、驗(yàn)證及改造優(yōu)化形成新產(chǎn)品，增加其成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

通過(guò)以上一系列的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性的專業(yè)課程實(shí)踐訓(xùn)練，使其能夠達(dá)到專業(yè)課程所要求的實(shí)踐目標(biāo)，掌握車(chē)輛相關(guān)結(jié)構(gòu)、原理，擁有實(shí)操技能的同時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改造創(chuàng)新等工作充分鍛煉工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3 以卡丁車(chē)為載體的汽車(chē)專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)改革

卡丁車(chē)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀易懂、改裝方便、成本低廉、容易激發(fā)學(xué)生興趣等特點(diǎn)。根據(jù)以上改革思路，綜合考慮成本、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、可操作性等，提出以卡丁車(chē)為實(shí)踐課程載體的實(shí)踐教學(xué)改革方案。

以卡丁車(chē)為對(duì)象，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)以下實(shí)踐方案：A表示車(chē)輛動(dòng)力性試驗(yàn)、B表示車(chē)輛制動(dòng)性試驗(yàn)、C表示車(chē)輛轉(zhuǎn)向性能試驗(yàn)、D表示卡丁車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)、E表示卡丁車(chē)車(chē)架加工、F表示車(chē)架性能分析、G表示車(chē)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化、H表示車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知、I表示車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知、J表示車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知、K表示發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油更換、L表示制動(dòng)液更換、M表示ABS設(shè)計(jì)、N表示制動(dòng)片更換、O表示制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、P表示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)、Q表示零部件CAD逆向建模、R表示焊接工藝實(shí)訓(xùn)、S表示鈑噴工藝實(shí)訓(xùn)……以上內(nèi)容可以滿足汽車(chē)專業(yè)6門(mén)專業(yè)課程、1門(mén)實(shí)訓(xùn)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐課程要求。不同層級(jí)的實(shí)踐訓(xùn)練能力目標(biāo)與實(shí)踐方案矩陣關(guān)系見(jiàn)表1所列，不同專業(yè)課程與實(shí)踐方案的關(guān)系見(jiàn)表2所列。

以卡丁車(chē)為載體的汽車(chē)專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)改革具有諸多優(yōu)勢(shì)。首先，使不同專業(yè)課程的實(shí)踐內(nèi)容形成更強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性。在滿足目前汽車(chē)專業(yè)主要專業(yè)課程實(shí)踐要求的基礎(chǔ)上，能夠滿足不同層級(jí)的目標(biāo)要求，通過(guò)分層級(jí)、分目標(biāo)、分系統(tǒng)的課程安排，能夠較好地達(dá)到工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。其次，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)。通過(guò)分組，保證每組學(xué)生與卡丁車(chē)具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，在整個(gè)專業(yè)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，能夠針對(duì)一輛卡丁車(chē)開(kāi)展不同角度、不同層級(jí)、不同目標(biāo)的學(xué)習(xí)實(shí)踐。通過(guò)金工實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生對(duì)所分配的卡丁車(chē)進(jìn)行真正的改裝、設(shè)計(jì)、優(yōu)化。此外，讓更多的學(xué)生通過(guò)實(shí)際駕駛來(lái)直觀感受自己的實(shí)踐成果，極大地增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性及工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。最后，卡丁車(chē)價(jià)格低廉，性價(jià)比高。大約7臺(tái)卡丁車(chē)即可充分滿足一個(gè)教學(xué)班的大部分課程的實(shí)踐要求和畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠低成本、系列化、長(zhǎng)效化地解決一些高校實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)備投入不足、課程動(dòng)手實(shí)踐不足和實(shí)踐內(nèi)容深度較淺等問(wèn)題。

表1 不同層級(jí)的實(shí)踐訓(xùn)練能力目標(biāo)與實(shí)踐方案矩陣關(guān)系

表2 不同專業(yè)課程與實(shí)踐方案的關(guān)系

目前我院已經(jīng)在畢業(yè)年級(jí)開(kāi)始相關(guān)改革試驗(yàn)，首批共有6名學(xué)生針對(duì)一輛卡丁車(chē)開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，分別完成整車(chē)結(jié)構(gòu)布置、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)，車(chē)架輕量化設(shè)計(jì)、車(chē)架設(shè)計(jì)制作、車(chē)架性能分析優(yōu)化等工作。通過(guò)觀察本組學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成進(jìn)度及效果，發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)熱情、主觀能動(dòng)性、動(dòng)手實(shí)踐能力與優(yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合的創(chuàng)新實(shí)踐綜合能力等，均遠(yuǎn)高于其他類型畢業(yè)設(shè)計(jì)小組，整體效果超過(guò)改革預(yù)期。

4 總結(jié)

實(shí)踐教學(xué)可以使學(xué)生獲得感性知識(shí)、增強(qiáng)實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、提高創(chuàng)新能力，與理論教學(xué)相比,實(shí)踐教學(xué)更具直觀性、實(shí)踐性、綜合性等特點(diǎn)，它在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神等方面具有特別重要的作用。本研究以工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，針對(duì)目前汽車(chē)專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的不足，選擇卡丁車(chē)作為實(shí)踐改革的載體，利用卡丁車(chē)開(kāi)展專業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)對(duì)卡丁車(chē)進(jìn)行制作改裝與改進(jìn)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，最終讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，充分利用軟硬件工具，完成工程設(shè)計(jì)等實(shí)踐內(nèi)容，達(dá)到系統(tǒng)培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。