基于大學(xué)生方程式汽車大賽的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式改革

佟鑫 太中凱 劉海洋 陳智 侯占峰

摘?要：為促進(jìn)汽車專業(yè)人才培養(yǎng)，本校車輛工程專業(yè)通過大學(xué)生方程式汽車項(xiàng)目進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革，本文以大學(xué)生方程式車隊(duì)的實(shí)踐教學(xué)改革為例，將現(xiàn)階段我校車輛工程專業(yè)的理論教學(xué)與實(shí)踐培養(yǎng)情況進(jìn)行總結(jié)。通過貫穿于大學(xué)四年的大學(xué)生方程式汽車大賽中的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的制訂和實(shí)施，使學(xué)生的專業(yè)技能與工程素質(zhì)得到雙向提高，在培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型高素質(zhì)人才的進(jìn)程中積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng);車輛工程;大學(xué)生方程式;教學(xué)改革

十三五規(guī)劃以來，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正逐步進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。汽車工業(yè)作為我國(guó)制造業(yè)的重要組成部分，也隨著國(guó)家制造業(yè)的轉(zhuǎn)型而轉(zhuǎn)型，這標(biāo)志著汽車產(chǎn)業(yè)人才需求的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的車輛專業(yè)教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需要[1]，如何用新型的教學(xué)模式培養(yǎng)符合發(fā)展需要的高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新性人才成為高校的教學(xué)研究重點(diǎn)。本文從現(xiàn)階段我國(guó)在車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)上存在的問題出發(fā)，結(jié)合內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)方程式汽車項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)成果，總結(jié)、建立出一種新型車輛工程專業(yè)教育教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新、實(shí)踐型工程師，促進(jìn)車輛專業(yè)人才培養(yǎng)的積極發(fā)展。

1?現(xiàn)階段車輛工程專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀與問題

全國(guó)開設(shè)車輛工程專業(yè)的大部分高校現(xiàn)階段主要教授的課程仍以傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)制造為主。傳統(tǒng)課程固然重要，但卻造成學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的單一。其存在的問題主要有兩類：（1）教學(xué)內(nèi)容更新遲滯。汽車工業(yè)發(fā)展飛速，新技術(shù)不斷更新。很多課程及內(nèi)容卻無法做到及時(shí)更新，在學(xué)生畢業(yè)時(shí)掌握到的知識(shí)相對(duì)陳舊，甚至有些技術(shù)已經(jīng)被淘汰，學(xué)生面對(duì)工作崗位時(shí)無法全面利用所學(xué)知識(shí)。這不僅是對(duì)學(xué)生個(gè)人的影響，更是對(duì)汽車工業(yè)發(fā)展的影響。（2）課程設(shè)計(jì)及實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。在進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí)，沒有與課程設(shè)計(jì)及實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行良好結(jié)合，或者在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)及實(shí)踐時(shí)，其內(nèi)容不夠新穎，實(shí)踐不夠具體，無法將理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐，也極大影響了學(xué)生在實(shí)踐過程中的創(chuàng)新性開發(fā)。

2?基于大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式

2.1?中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽簡(jiǎn)介

中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽是一項(xiàng)由高等院校汽車工程或汽車相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生組隊(duì)參加的汽車設(shè)計(jì)與制造比賽。各參賽車隊(duì)按照賽事規(guī)則和賽車制造標(biāo)準(zhǔn)，在一年的時(shí)間內(nèi)自行設(shè)計(jì)和制造出一輛在加速、制動(dòng)、操控性等方面具有優(yōu)異表現(xiàn)的小型單人座休閑賽車，能夠成功完成全部或部分賽事環(huán)節(jié)的比賽。

大學(xué)生方程式汽車大賽作為一項(xiàng)旨在提高學(xué)生創(chuàng)新能力，實(shí)踐能力的項(xiàng)賽事，其主要參賽人群為以院校為單位的在校大學(xué)生[2]。參加比賽的學(xué)生能夠使個(gè)人的設(shè)計(jì)、制造、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作能力得到重點(diǎn)培養(yǎng)，提前適應(yīng)企業(yè)需求。同時(shí)，大賽為企業(yè)提供了挑選適用人才的平臺(tái)。參加比賽的同時(shí)，院校間學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)氛圍得到提高，學(xué)術(shù)交流概率加大，推動(dòng)了學(xué)科建設(shè);大賽的舉辦不僅是對(duì)汽車行業(yè)院校學(xué)生的綜合素質(zhì)的提高和檢驗(yàn)，更是為我國(guó)汽車工業(yè)健康、快速和可持續(xù)發(fā)展積蓄人才。在汽車行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)、學(xué)、研三方的交流與互動(dòng)合作等方面具有十分廣泛的意義。

2.2?大學(xué)生方程式汽車大賽的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式

在現(xiàn)階段的培養(yǎng)模式下，學(xué)生的實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力得不到良好的鍛煉，而參與大學(xué)生方程式賽車項(xiàng)目能夠極大地改善學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的不足。在現(xiàn)有的教學(xué)基礎(chǔ)下，輔以實(shí)踐平臺(tái)鍛煉，提升學(xué)生的整體綜合素質(zhì)，將課堂上所學(xué)到理論知識(shí)運(yùn)用到賽車的設(shè)計(jì)制造之中，比如高等數(shù)學(xué)、汽車?yán)碚摗⑵囋O(shè)計(jì)等課程。通過互補(bǔ)的教學(xué)模式，讓學(xué)生在汽車研發(fā)的實(shí)踐過程中掌握設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢測(cè)的專業(yè)技能，使理論教學(xué)與工程實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓“學(xué)以致用”落在實(shí)地，為學(xué)生今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3?基于大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式的改革

3.1?改革目標(biāo)

課堂上，學(xué)生圍繞如何設(shè)計(jì)制造一輛汽車為目標(biāo)，所有公共課、專業(yè)課都為這一目標(biāo)服務(wù)，這與大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目的初衷相吻合。不僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)，更是讓學(xué)生會(huì)用知識(shí)，每一門課程就是一件工具，使用工具是基礎(chǔ)，如何利用好工具才是關(guān)鍵。一輛方程式賽車的設(shè)計(jì)制造與乘用車、商用車大同小異，都需要掌握整車設(shè)計(jì)制造、零部件設(shè)計(jì)制造等關(guān)鍵技術(shù)。方程式賽車的制造過程包括零部件的理論設(shè)計(jì)、仿真優(yōu)化、工程制造及實(shí)車裝配，最后通過大賽的各項(xiàng)技術(shù)要求實(shí)進(jìn)行車測(cè)試，并且在試驗(yàn)后進(jìn)行閉的環(huán)設(shè)計(jì)優(yōu)化。這樣理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，是能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的目標(biāo)的重要途徑。

3.2?改革內(nèi)容

基于大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式是傳統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐項(xiàng)目的有機(jī)結(jié)合，是培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的綜合方法。通過項(xiàng)目，使學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)貫穿于整個(gè)賽車設(shè)計(jì)和制造過程中，學(xué)生自己進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)、加工、制造和賽車的裝配、調(diào)試，從而達(dá)到理論與實(shí)踐的有效結(jié)合[3]?；诜匠淌狡図?xiàng)目的教學(xué)模式改革在培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型高素質(zhì)人才方面已經(jīng)取得了一定成效[4]。

（1）理論課程改革。在保留傳統(tǒng)課程內(nèi)容的同時(shí)，進(jìn)一步教授汽車最前沿技術(shù)，讓學(xué)生盡可能地掌握最新的技術(shù)，將“老課”與“新課”形成良好互補(bǔ)關(guān)系。同時(shí)，學(xué)生也能將所前沿技術(shù)應(yīng)用到理論的實(shí)踐中。改變傳統(tǒng)的考核方式，不再紙上談兵，將理論知識(shí)與前沿技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并進(jìn)行實(shí)踐操作，利用課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)將教學(xué)內(nèi)容納入考核之中，讓學(xué)生不僅會(huì)學(xué)，更會(huì)用，真正地達(dá)到學(xué)以致用的效果。

（2）實(shí)踐課程改革。在常規(guī)的教學(xué)安排下，學(xué)生的實(shí)踐能力是通過金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等相關(guān)課程進(jìn)行實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但這種類型的通識(shí)性培養(yǎng)過于單一，針對(duì)性較弱，學(xué)生只是在不斷重復(fù)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新性和自主性。在改革過程中，學(xué)生可以在完成基礎(chǔ)專業(yè)課的學(xué)習(xí)后，通過參加大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目，完成整車的設(shè)計(jì)制造。學(xué)生將體驗(yàn)從理論計(jì)算分析、三維建模、計(jì)算仿真到繪制工程圖、零部件的加工、整車裝配，最后進(jìn)行實(shí)車測(cè)試調(diào)教的這個(gè)閉環(huán)設(shè)計(jì)，全部過程都需要學(xué)生完全的參與其中，由學(xué)生本人設(shè)計(jì)制造一臺(tái)符合設(shè)計(jì)要求的方程式賽車，并自己進(jìn)行駕駛，在全國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽的平臺(tái)上進(jìn)行自我的知識(shí)體系檢驗(yàn)。

（3）生產(chǎn)實(shí)習(xí)改革。在常規(guī)的“產(chǎn)—學(xué)—研”結(jié)合過程中，企業(yè)往往沒有起到良好作用[5]。因?yàn)榉N種原因，大多數(shù)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)轉(zhuǎn)變成了參觀實(shí)習(xí)，失去了“實(shí)習(xí)”的實(shí)踐意義。參加大學(xué)生方程式賽車項(xiàng)目不只給學(xué)生增加了鍛煉的機(jī)會(huì)，更引領(lǐng)學(xué)生步入設(shè)計(jì)制造的大門，初步窺探了企業(yè)車輛研發(fā)的流程，包括理論設(shè)計(jì)、工藝管理、加工制造等環(huán)節(jié)。

4?基于大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式的改革成效

本文是基于大學(xué)生方程式汽車大賽項(xiàng)目的車輛工程專業(yè)教學(xué)模式的改革，以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生方程式車隊(duì)為例，已取得的改革成效主要有以下幾點(diǎn)：

4.1?學(xué)生的設(shè)計(jì)制造及實(shí)踐能力得到了極大提升

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)方程式車隊(duì)成立于2014年，至今已成功參加五次中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽，成功設(shè)計(jì)制造出5輛方程式賽車，在內(nèi)蒙古地區(qū)進(jìn)行了大學(xué)生方程式車隊(duì)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的探索。通過對(duì)賽車的設(shè)計(jì)制造以及參加比賽，使學(xué)生的設(shè)計(jì)制造及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到了雙向提高。同時(shí)，也使學(xué)生在運(yùn)營(yíng)管理、財(cái)務(wù)管理等諸多方面得到了鍛煉。隨著技術(shù)的積累，賽車的制造水平及性能正在逐年提高，這對(duì)學(xué)生綜合能力提升起到了積極作用。

4.2?學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量提高

通過參加大學(xué)生方程式賽車項(xiàng)目，學(xué)生的專業(yè)技能水平得到了極大鍛煉。在設(shè)計(jì)制造賽車的過程中，能夠做到統(tǒng)籌賽車整體規(guī)劃，深度學(xué)習(xí)、挖掘理論知識(shí)，拓展專業(yè)技能。即將畢業(yè)的同學(xué)，利用自己四年所學(xué)設(shè)計(jì)并加工一輛方程式賽車，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的水平方面顯著提高，同時(shí)獲得了很高的榮譽(yù)感。

4.3?學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量提高

在畢業(yè)時(shí)，通過項(xiàng)目培訓(xùn)和鍛煉的學(xué)生具備更高的能力和勇氣選擇工作崗位。如今，眾多畢業(yè)生就職于長(zhǎng)城、吉利、大疆無人機(jī)等高新技術(shù)企業(yè)和中鐵等大型國(guó)有企事業(yè)單位的研發(fā)部門和管理崗位。

5?結(jié)語

從基于大學(xué)生方程式汽車大賽的教學(xué)改革項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，在培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和較寬厚的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)、較強(qiáng)的創(chuàng)造能力、適應(yīng)能力和發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛷?fù)合型人才人才方面取得了一定的成果。學(xué)生們不僅將理論知識(shí)融會(huì)貫通，還將其從書本上拿到了實(shí)際生產(chǎn)之中，學(xué)生的整體專業(yè)水平及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力均得到了鍛煉與加強(qiáng)。這種將理論與實(shí)踐高度結(jié)合的新型教學(xué)模式為相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革提供了范例，為“創(chuàng)新型國(guó)家”所需人才的培養(yǎng)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)高等院校質(zhì)量與改革汽車構(gòu)造課程教學(xué)團(tuán)隊(duì);內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)優(yōu)秀博士人才項(xiàng)目（NDYB201632）;內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校科學(xué)研究項(xiàng)目（NJZY19051）;內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)2020年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（SJJX202008）

作者簡(jiǎn)介：佟鑫（1987—?），男，內(nèi)蒙古族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，碩士，講師，從事測(cè)試控制技術(shù)與裝備智能化研究。

*通訊作者：侯占峰（1980—?），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事測(cè)試控制技術(shù)與裝備智能化研究。