金華明 曹亞楠 惠 飛 張恩慧 徐平平
(內(nèi)蒙古科技大學(xué) 內(nèi)蒙古·包頭 014010)
我校車輛工程專業(yè)自2008年招生以來,每年基本維持80人左右。隨著我國人口結(jié)構(gòu)的調(diào)整,高考人數(shù)峰值已出現(xiàn)下降,我校生源數(shù)量和質(zhì)量都將受到影響,并且近年來鋼鐵、煤炭、機(jī)制業(yè)不景氣的現(xiàn)實(shí),學(xué)生就業(yè)壓力逐漸增大。探索適合我校車輛工程專業(yè)課程好的教學(xué)模式是現(xiàn)實(shí)情況下的選擇,也是對未來汽車制造領(lǐng)域的適應(yīng)。
《汽車構(gòu)造(1)》是我校車輛工程專業(yè)的專業(yè)核心課程。本課程主要講述內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)動機(jī)及其各組成部分的構(gòu)造、基本工作原理及相互作用關(guān)系等,通過對本課程的學(xué)習(xí),可為后續(xù)專業(yè)課程如汽車?yán)碚摚囋O(shè)計,發(fā)動機(jī)原理等課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 我校主要是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械、電子、計算機(jī)、控制、液壓技術(shù)、新能源汽車技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的綜合應(yīng)用能力為特色,以充分的實(shí)踐環(huán)節(jié)作保證,適當(dāng)采取校企合作的模式,立足內(nèi)蒙古自治區(qū),面向全國,服務(wù)于汽車設(shè)計、汽車制造、汽車電子技術(shù)及車企生產(chǎn)工程領(lǐng)域的具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。尤其是車輛工程專業(yè)課程,不僅要求學(xué)生學(xué)習(xí)到理論知識,更需培養(yǎng)學(xué)生具有主動思考和學(xué)習(xí)的意識以及實(shí)際操練的能力。因此,傳統(tǒng)的以教為主,過多重視理論的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)定位,為提高教學(xué)質(zhì)量,必須要從多方面進(jìn)行教學(xué)改革,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念“以教為主”變?yōu)椤耙詫W(xué)為主”,增加學(xué)生主動思考和動手能力,通過此種方法來使學(xué)生更深入的掌握汽車發(fā)動機(jī)的知識,提高工程意識。
CDIO 代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)的工程教育模式,是國際工程教育改革的最新成果。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)課程。鑒于此,基于CDIO的思想應(yīng)用到《汽車構(gòu)造(1)》課程上是非常必要的。
(1)《汽車構(gòu)造(1)》課程的教學(xué)過于側(cè)重于知識體系的邏輯性和完整性,課程中的實(shí)驗(yàn)也同樣側(cè)重原理性說明,這些雖然在對本科生理論認(rèn)識體系建立上具有重要作用,然而對其動手能力的培養(yǎng)和獨(dú)立解決問題的能力培養(yǎng)不足,而這些正是用人單位和我國工科人才所亟需的素質(zhì)。
(2)為加大實(shí)踐教學(xué)在《汽車構(gòu)造(1)》課程中的比例,在學(xué)校和學(xué)院大力支持和車輛工程老師努力付出下,車輛工程專業(yè)已初步建立了各類實(shí)驗(yàn)平臺,如何發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)作用,切實(shí)把理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來,讓學(xué)生在學(xué)校教育中完成理論到實(shí)踐的過程,這也是當(dāng)前車輛工程專業(yè)需要思考的問題。
(3)隨著就業(yè)壓力的增加,我校學(xué)生基礎(chǔ)水平和知識學(xué)習(xí)的積極性已出現(xiàn)下降趨勢,面對這一現(xiàn)象如何調(diào)整具體教學(xué)方式,使學(xué)生盡快建立理論與應(yīng)用的聯(lián)系,是適應(yīng)當(dāng)前形勢下培養(yǎng)學(xué)生的要求,同時也是車輛工程專業(yè)學(xué)科發(fā)展的要求。
理實(shí)一體化教學(xué)法強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo),讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做,全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架,豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中,理論和實(shí)踐交替進(jìn)行,直觀和抽象交錯出現(xiàn),沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí),而理中有實(shí),實(shí)中有理;理實(shí)一體化教學(xué)法突出學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng),可以充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
理實(shí)一體化教學(xué)平臺是建立在整個車輛工程學(xué)科課程體系基礎(chǔ)上的平臺,該平臺即能實(shí)現(xiàn)課程交叉,同時也能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐并重結(jié)合,即能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能提高學(xué)生的綜合水平,尤其是理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。該平臺應(yīng)包括教學(xué)實(shí)訓(xùn)臺和相應(yīng)的教學(xué)軟件如圖1,其中教學(xué)軟件應(yīng)包括的內(nèi)容如圖2,圖3為模擬的理實(shí)一體化教室。
圖1:汽車?yán)韺?shí)一體化教學(xué)體系
圖2:理實(shí)一體化教學(xué)軟件內(nèi)容
圖3:理實(shí)一體化教室
目前利用理實(shí)一體化教學(xué)平臺進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)已經(jīng)在我們車輛工程專業(yè)實(shí)施了,計劃有5門專業(yè)課程參與,《汽車構(gòu)造(1)》在其中。通過2020學(xué)年《汽車構(gòu)造(1)》課程的實(shí)施,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性增加了、實(shí)踐動手能力增強(qiáng)了、團(tuán)隊(duì)意識增強(qiáng)了、創(chuàng)新能力得到了提高等,同時把CDIO教學(xué)理念融入到了《汽車構(gòu)造(1)》課程中,每堂課都進(jìn)行合理的構(gòu)思設(shè)計,將構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的教育理念運(yùn)用到課堂中,激發(fā)學(xué)生思考和學(xué)習(xí)的積極性。例如《汽車構(gòu)造(1)》課程中對學(xué)生講解發(fā)動機(jī)總體構(gòu)造時,可以先讓學(xué)生構(gòu)思汽油發(fā)動機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的功用是什么?曲柄連桿機(jī)構(gòu)如何將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,各零件的運(yùn)動規(guī)律是什么;配氣機(jī)構(gòu)如何與曲柄連桿機(jī)構(gòu)配合完成一個四沖程工作循環(huán);點(diǎn)火系統(tǒng)如何與四個沖程聯(lián)系在一起;起動系統(tǒng)的起動機(jī)如何與曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的曲軸飛輪配合完成發(fā)動機(jī)啟動;為什么要有發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),如何實(shí)現(xiàn)它們的功用,需要什么零部件組合在一起去完成;燃油系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)電控噴射,如何與曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)配合等等;課堂上學(xué)生6人一組進(jìn)行討論,這樣就可以把發(fā)動機(jī)各個機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計完畢,接下來就可以通過理實(shí)一體化平臺中的實(shí)車發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)與以上的設(shè)計構(gòu)思過程加深學(xué)生對汽油發(fā)動機(jī)構(gòu)造的理解。這樣的過程不但激發(fā)學(xué)生的主動思考能力,同時加深了其對相關(guān)知識的理解,也有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校車輛工程專業(yè)已成為應(yīng)用型試點(diǎn)專業(yè)之一,可通過專業(yè)課程理實(shí)一體化改革來保證轉(zhuǎn)型成功。
結(jié)合我校實(shí)際情況,傳統(tǒng)的以期末考試筆試為主的形式并不能真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,部分學(xué)生純粹為了應(yīng)付考試,采用上課不好好學(xué)習(xí),考試臨陣磨槍的策略。因此,在考核環(huán)節(jié)要設(shè)置能反映學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度以及掌握程度的綜合方法,改變考核比例,提高平時成績和實(shí)驗(yàn)課程成績,降低期末理論考試成績占比?!镀嚇?gòu)造(1)》平時成績由傳統(tǒng)教學(xué)10%增加到30%,每章進(jìn)行測試,一共測試8章,取平均成績作為平時考核成績,平時測試在理實(shí)一體化教學(xué)平臺上完成;實(shí)驗(yàn)課程占比沒有變化為10%,期末考試由傳統(tǒng)教學(xué)80%下降到60%。這種考核方式可讓學(xué)生意識到過程學(xué)習(xí)的重要性。后續(xù)還要強(qiáng)化平時考核,注重過程考核和實(shí)踐能力的培養(yǎng),加大考核比例。
表1:教學(xué)改革前后學(xué)生成績對比
通過以上教學(xué)改革前后1個班級的成績對比,平時成績略有下降,傳統(tǒng)教學(xué)平時成績以到課率和作業(yè)來考核,而改革教學(xué)以平時8次測試成績的平均成績作為平時成績,突出的是實(shí)際動手能力的培養(yǎng),其他各成績都有所提高,可見改革的有效性。
文中從教學(xué)觀念,教學(xué)方法,實(shí)踐教學(xué),考核方式等方面論述了《汽車構(gòu)造(1)》課程的教學(xué)改革,并通過學(xué)生成績對比證明教學(xué)改革的實(shí)效性,這種方法可以大大提高老師的授課水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,可在以后的教學(xué)中繼續(xù)推廣。提出了基于CDIO的理實(shí)一體化教學(xué)模式的創(chuàng)新探索,建立理實(shí)一體化教學(xué)平臺,采用理實(shí)并重的教學(xué)手段和考核方式,并融入CDIO的教育理念,提高了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力,從而提高了學(xué)生的職業(yè)技能,這將為我國汽車工業(yè)人才的培養(yǎng)提供有力的支撐。