基于工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)改革

王源紹 張繼元 冒小文 張 蓉 佟贊贊

南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院，江蘇 南京 211000

2018 年9 月，教育部發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》），《意見(jiàn)》要求加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，構(gòu)建功能集約、資源共享、開(kāi)放充分、運(yùn)作高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)；進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)的比重，大力推動(dòng)與行業(yè)部門(mén)、企業(yè)共同建設(shè)實(shí)踐教育基地，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)習(xí)過(guò)程管理，健全合作共贏、開(kāi)放共享的實(shí)踐育人機(jī)制。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)方面，要求把深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革作為推進(jìn)高等教育綜合改革的突破口，面向全體、分類(lèi)施教、結(jié)合專(zhuān)業(yè)、強(qiáng)化實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。高等院校，尤其是定位于應(yīng)用型本科的高等院校，必須在如何培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力方面進(jìn)行改革探索。

一、工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)現(xiàn)狀

2019 年，教育部提出推動(dòng)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)環(huán)境、平臺(tái)和基地建設(shè)，鼓勵(lì)吸引行業(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。定位為應(yīng)用型本科的高校，要以政策為導(dǎo)向，充分發(fā)揮自身的特點(diǎn)，創(chuàng)新培養(yǎng)模式，加大改革力度，加快自身建設(shè)，高質(zhì)量完成國(guó)家在教育領(lǐng)域人才供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加強(qiáng)大學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，全面提高我國(guó)高校人才的培養(yǎng)能力，為社會(huì)、國(guó)家培養(yǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)人才。

在此背景下，我國(guó)高校結(jié)合各自學(xué)校的特點(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)生的創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力進(jìn)行了多方面的探索。在專(zhuān)業(yè)及課程方面，很多學(xué)者以不同教育理念為指導(dǎo)，針對(duì)一些專(zhuān)業(yè)課程存在的問(wèn)題，利用競(jìng)賽等不同模式作為推動(dòng)手段，從課程教學(xué)方法、教學(xué)方式、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)如何滿(mǎn)足“新工科”人才培養(yǎng)要求，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才及工程實(shí)踐人才等進(jìn)行了改革實(shí)踐。如劉立柱、湯卉、康福偉等闡述了基于OBE 教育理念下，地方工科大學(xué)材料專(zhuān)業(yè)大學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)創(chuàng)新之舉。黃燕鈞、段家現(xiàn)針對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課存在的問(wèn)題，對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革進(jìn)行思考，提出以專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽為著力點(diǎn)進(jìn)行改革的方法和步驟。肖細(xì)元、劉恢、郭朝暉等針對(duì)大氣污染控制工程課程采用教學(xué)內(nèi)容緊跟前沿、創(chuàng)新課堂教學(xué)方式手段等來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；采用“工程案例法”，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和工程素養(yǎng)，建立多層次的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。韋慧、金嬌、白獻(xiàn)萍等基于研究型大學(xué)土木工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行人才培養(yǎng)目標(biāo)定位和工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式探索。邵偉宏分析了目前高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中存在的問(wèn)題，從教育觀念、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)管理、評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行了教學(xué)改革初探。廖可兵、劉愛(ài)群、劉興江等介紹了湖南工學(xué)院安全工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的改革實(shí)踐，探討工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，總結(jié)了人才培養(yǎng)模式改革的過(guò)程和結(jié)果。

很多學(xué)者也根據(jù)各自學(xué)校的特點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教師發(fā)展、校企融合、比賽等方面，充分利用現(xiàn)有資源，挖掘新的教學(xué)體系，改革實(shí)踐教學(xué)方法，構(gòu)建多重培養(yǎng)機(jī)制，開(kāi)展工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)探索。如，劉航、馮立強(qiáng)、劉興江等針對(duì)地方工科院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、導(dǎo)師制、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）監(jiān)控、校內(nèi)外實(shí)踐基地建設(shè)等方面的改革進(jìn)行了探索。岳大力、曾濺輝、柳廣弟等采用校企融合的思路與方法，探索建立了“四級(jí)遞進(jìn)式”實(shí)踐教學(xué)與“三段式”學(xué)習(xí)的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。劉明、熊震、林海燕等從教師工程實(shí)踐能力提高、課程建設(shè)促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽提高工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力三個(gè)方面，探析了應(yīng)用型人才的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。李佳洋、范立南提出以突出工程實(shí)踐能力為目標(biāo)的人才培養(yǎng)方案，健全實(shí)踐教學(xué)體系，構(gòu)建基于校企深度融合的多維創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)環(huán)境為核心內(nèi)容的“新工科”驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)型高校創(chuàng)新型人才的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)機(jī)制。李秋明、宋昕、劉志剛等在基于競(jìng)賽的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、實(shí)踐教學(xué)體系以及基于項(xiàng)目理念的選拔機(jī)制三點(diǎn)結(jié)合的模式下，探討了智能制造挑戰(zhàn)賽對(duì)大學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用。

以上對(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)是結(jié)合當(dāng)前本校已經(jīng)開(kāi)展的校企合作與比賽經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行改革探索以及課程融合，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)某一門(mén)課程進(jìn)行改革探索，或?qū)δ骋豁?xiàng)目進(jìn)行整理重塑，以求達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。而以某個(gè)具體專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐課程體系進(jìn)行改革，從而提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，最終形成覆蓋某專(zhuān)業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合、系統(tǒng)的改革方案鮮有提及。此外，對(duì)于應(yīng)用型獨(dú)立院校來(lái)說(shuō)，在沒(méi)有充分的校企合作為基礎(chǔ)，沒(méi)有豐富的比賽經(jīng)驗(yàn)積累，沒(méi)有充足經(jīng)費(fèi)投入的前提下，如何有效地開(kāi)展工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，需要進(jìn)一步探討。

二、工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的關(guān)系

工程實(shí)踐能力是指在工程人才利用其工程思維對(duì)目標(biāo)指向的工程實(shí)體進(jìn)行整體籌劃，并在其意識(shí)形態(tài)中形成工程虛體的基礎(chǔ)上，將意識(shí)形態(tài)中籌劃的工程虛體轉(zhuǎn)化為工程實(shí)體過(guò)程中工程人才表現(xiàn)出的設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)試、維護(hù)工程實(shí)體等方面的能力。工程實(shí)踐能力不是簡(jiǎn)單地通過(guò)操作工具而熟能生巧的動(dòng)手實(shí)踐能力，它需要系統(tǒng)的理論知識(shí)，并將知識(shí)通過(guò)思考進(jìn)行加工組合再創(chuàng)造，最終通過(guò)合理的實(shí)施路徑，將理論知識(shí)通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)得以展現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，創(chuàng)新能力的高低決定著工程實(shí)踐效果的好壞。

創(chuàng)新能力是一種綜合能力，通常是指在技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有價(jià)值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。創(chuàng)新能力中的“創(chuàng)新”不是無(wú)源之水、無(wú)本之木，所有創(chuàng)新活動(dòng)中的新思想、新理論、新方法都不是憑空產(chǎn)生的。所有的創(chuàng)新均來(lái)自工程實(shí)踐活動(dòng)的不斷積累，只有在實(shí)踐中，才能對(duì)理論對(duì)方法進(jìn)行驗(yàn)證，只有充分的驗(yàn)證實(shí)踐，才能更好地給予創(chuàng)新以基礎(chǔ)和方向?？梢?jiàn)，工程實(shí)踐能力是創(chuàng)新能力得以不斷提高的基石，是創(chuàng)新能力形成的源泉。

工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是相輔相成、互相促進(jìn)、相互融合、缺一不可的，在提高工程實(shí)踐能力的同時(shí)必須考慮創(chuàng)新能力的鍛煉，在提高創(chuàng)新能力的同時(shí)也必須加強(qiáng)工程實(shí)踐能力的訓(xùn)練。工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力是知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)優(yōu)秀工程技術(shù)人員素質(zhì)的要求，是現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化、參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的需要，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，同時(shí)也是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家與實(shí)施科教興國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。工科專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革必須從簡(jiǎn)單的模仿性實(shí)踐向綜合性實(shí)踐轉(zhuǎn)變。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)更加注重知識(shí)的綜合運(yùn)用，并在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行創(chuàng)新。

三、車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程的不足

車(chē)輛工程作為一個(gè)實(shí)踐性強(qiáng)、與生產(chǎn)過(guò)程融合度高的專(zhuān)業(yè)，主要培養(yǎng)具有機(jī)械和車(chē)輛產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和設(shè)備控制、生產(chǎn)組織管理基本能力，以及具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的專(zhuān)門(mén)人才。如何提高車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力尤為重要。為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，目前車(chē)輛工程的專(zhuān)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)，希望在人才培養(yǎng)方案中，能從多個(gè)角度多個(gè)維度開(kāi)展實(shí)踐及創(chuàng)新訓(xùn)練，以期實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的。然而傳統(tǒng)的實(shí)踐課程安排受制于傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模式，專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)仍拘泥于傳統(tǒng)課程教學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力方面，存在一定的不足。

（一）不同專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)踐內(nèi)容關(guān)聯(lián)性差

由于不同課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟灰粯樱煌n程之間實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性較差。以汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)為例，涉及制動(dòng)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)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等。汽車(chē)構(gòu)造課程多以某制動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架為教具，讓學(xué)生掌握制動(dòng)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)制動(dòng)系統(tǒng)為對(duì)象，開(kāi)展整車(chē)制動(dòng)性能的測(cè)試及實(shí)驗(yàn)；汽車(chē)設(shè)計(jì)要求根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)性能要求，通過(guò)計(jì)算匹配，完成制動(dòng)系統(tǒng)零部件和總成的設(shè)計(jì)；而畢業(yè)設(shè)計(jì)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)型制動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算、設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化、改進(jìn)、驗(yàn)證等工作。這些車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的必修課程中，由于不同課程的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟛灰粯?，所選用的實(shí)驗(yàn)教具也不同，不同的實(shí)踐內(nèi)容孤立實(shí)施。且不同實(shí)踐環(huán)節(jié)所選用的車(chē)型、數(shù)據(jù)沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，其實(shí)踐內(nèi)容僅僅滿(mǎn)足本課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，無(wú)法達(dá)到通過(guò)不同課程的實(shí)踐訓(xùn)練提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力的要求，導(dǎo)致課程實(shí)踐對(duì)綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足。

（二）不同專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)系統(tǒng)性、創(chuàng)新性不足

同樣以制動(dòng)系統(tǒng)為例，由于不同課程實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性差，對(duì)制動(dòng)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)，分布于不同的車(chē)型，這樣會(huì)造成針對(duì)某一具體學(xué)習(xí)目標(biāo)培養(yǎng)的系統(tǒng)性不足。其專(zhuān)業(yè)課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更多的是課程理論知識(shí)的補(bǔ)充驗(yàn)證，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)安排受制于課程課時(shí)等因素，無(wú)法得到較好開(kāi)展。而最終畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等工作，無(wú)法充分利用前期課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)思路，致使課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的最終培養(yǎng)效果大打折扣，無(wú)法創(chuàng)造較好的創(chuàng)新土壤，創(chuàng)新能力的開(kāi)發(fā)受到限制。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標(biāo)離散、層次單一

由于不同專(zhuān)業(yè)課的實(shí)踐環(huán)節(jié)是獨(dú)立開(kāi)展的，課程之間的實(shí)踐環(huán)節(jié)缺少系統(tǒng)性，不同實(shí)踐環(huán)節(jié)所設(shè)定的課程目標(biāo)互相獨(dú)立，成離散化狀態(tài)。這些實(shí)踐環(huán)節(jié)多是服務(wù)于本課程，沒(méi)有多層次、多系統(tǒng)的實(shí)踐課程培養(yǎng)目標(biāo)，無(wú)法支撐工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

（四）學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性不足

由于目前專(zhuān)業(yè)教學(xué)大多是以單個(gè)部件或整車(chē)教具為主，學(xué)生通過(guò)理論課程的學(xué)習(xí)之后，開(kāi)始接觸教具，學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。單一的教學(xué)模式會(huì)降低學(xué)生對(duì)實(shí)踐內(nèi)容的新鮮感、成就感，單一的實(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。

（五）實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資性?xún)r(jià)比低

由于不同課程的需求不一樣，需要分別購(gòu)置不同的教具及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，且它們往往只適用于某一門(mén)課程，致使教具及實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資分散、利用率低。

四、車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程改革

要真正實(shí)現(xiàn)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不同課程之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)與統(tǒng)一融合，同時(shí)改革實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(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。

（一）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的目標(biāo)分解與優(yōu)化

以專(zhuān)業(yè)課程的實(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)分解至不同課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)分解目標(biāo)的逐一達(dá)成，最終實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)。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)優(yōu)化不同課程的實(shí)踐內(nèi)容，使不同課程分別達(dá)成不同目標(biāo)。

（二）課程實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性?xún)?yōu)化

從課程實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性角度開(kāi)展改革。不同課程的實(shí)踐內(nèi)容按照結(jié)構(gòu)—原理—實(shí)操—設(shè)計(jì)—優(yōu)化—驗(yàn)證的順序進(jìn)行分工，保證不同課程實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性、邏輯性。同時(shí)，按照整車(chē)—總成—零部件的層次設(shè)計(jì)不同課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最終通過(guò)不同的實(shí)踐分層、分級(jí)、分段完成各自設(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，在鍛煉學(xué)生工程實(shí)踐能力的同時(shí)，最大限度培養(yǎng)和發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。

（三）統(tǒng)一實(shí)踐課程實(shí)施載體

為達(dá)到以上關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性目標(biāo)，應(yīng)盡量選取同一對(duì)象開(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)化的實(shí)踐設(shè)計(jì)，使學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段面對(duì)不同課程都可以圍繞同一對(duì)象進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐，并在此基礎(chǔ)上拓展金工實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合實(shí)踐課程。通過(guò)對(duì)同一對(duì)象不同課程多角度多目標(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)，最終達(dá)成提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

（四）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在所有相關(guān)的課程中可將學(xué)生分組，在組員固定、實(shí)踐對(duì)象固定的情況下開(kāi)展不同層次、階段、目的的實(shí)踐課程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改進(jìn)、驗(yàn)證，并形成新產(chǎn)品，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

學(xué)生通過(guò)以上一系列的邏輯性、關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性的課程實(shí)踐訓(xùn)練，能夠達(dá)到車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)課程所要求的實(shí)踐目標(biāo)，掌握車(chē)輛相關(guān)的結(jié)構(gòu)、原理，擁有實(shí)操技能，設(shè)計(jì)、優(yōu)化等工作能充分鍛煉學(xué)生主動(dòng)思考、創(chuàng)造創(chuàng)新的能力。

五、以卡丁車(chē)為載體的車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)課改革實(shí)踐

根據(jù)以上改革思路，需要設(shè)計(jì)一套能滿(mǎn)足不同課程實(shí)踐要求的、充分培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐課程改革方案。課題組綜合考慮成本、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、可操作性等，創(chuàng)新性地提出以?shī)蕵?lè)用卡丁車(chē)為載體開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)改革，充分利用其結(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)，對(duì)卡丁車(chē)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解，使學(xué)生能夠串聯(lián)不同課程的實(shí)踐內(nèi)容，滿(mǎn)足不同課程實(shí)踐目標(biāo)要求，并最終實(shí)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性、統(tǒng)一性，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的。

同樣以制動(dòng)系統(tǒng)為例說(shuō)明?？ǘ≤?chē)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是功能完整，因此無(wú)須單獨(dú)制作教具，在整車(chē)上即可完成（汽車(chē)構(gòu)造）制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知講解；同時(shí)可以利用卡丁車(chē)易于駕駛操縱的特點(diǎn)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)并完成（汽車(chē)?yán)碚摚┲苿?dòng)性能試驗(yàn)；針對(duì)已有卡丁車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行（汽車(chē)設(shè)計(jì)）重新設(shè)計(jì)計(jì)算；針對(duì)目前卡丁車(chē)制動(dòng)性能特點(diǎn)，根據(jù)改裝要求，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并進(jìn)行制作、裝車(chē)驗(yàn)證，這樣可滿(mǎn)足畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。

通過(guò)對(duì)卡丁車(chē)進(jìn)行更多系統(tǒng)功能的挖掘，開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足諸多專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐要求的實(shí)踐操作方案，具體如下：A.車(chē)輛動(dòng)力性試驗(yàn)，B.車(chē)輛制動(dòng)性試驗(yàn)，C.車(chē)輛轉(zhuǎn)向性能試驗(yàn)，D.卡丁車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)，E.卡丁車(chē)車(chē)架加工，F(xiàn).車(chē)架性能分析，G.車(chē)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化，H.車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知，I.車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知，J.車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知，K.發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油更換，L.制動(dòng)液更換，M.ABS設(shè)計(jì)，N.制動(dòng)片更換，O.制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，P.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)，Q.零部件CAD 逆向建模，R.焊接工藝實(shí)訓(xùn)，S.鈑噴工藝實(shí)訓(xùn)……以上內(nèi)容可以滿(mǎn)足車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)6 門(mén)專(zhuān)業(yè)課程、1 門(mén)實(shí)訓(xùn)課程以及畢業(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)與操作方案矩陣關(guān)系如表1 所示，不同課程與卡丁車(chē)操作方案關(guān)系如表2所示。

結(jié)合卡丁車(chē)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，通過(guò)以上表格可以得出，以卡丁車(chē)為載體，開(kāi)展車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐課程改革具有以下優(yōu)勢(shì)。

實(shí)踐課程之間的邏輯性、系統(tǒng)性得到實(shí)現(xiàn)。以一輛卡丁車(chē)為基礎(chǔ)的實(shí)踐方案，涵蓋汽車(chē)專(zhuān)業(yè)核心課程主要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并匹配不同課程實(shí)驗(yàn)要求。在滿(mǎn)足目前車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)主要專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐要求的基礎(chǔ)上，能夠合理地滿(mǎn)足不同層級(jí)、不同目標(biāo)的要求，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)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。

學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)。按學(xué)生4～6 人為一組，每組對(duì)應(yīng)一輛卡丁車(chē)，在專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，所有涉及的實(shí)驗(yàn)課程均以這輛卡丁車(chē)為基礎(chǔ)，在滿(mǎn)足基本課程學(xué)習(xí)認(rèn)知實(shí)踐的基礎(chǔ)上，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，由于卡丁車(chē)具有易于駕駛等特點(diǎn)，可以讓更多的學(xué)生通過(guò)實(shí)際駕駛體驗(yàn)來(lái)直觀感受自己的實(shí)踐成果，這能極大地增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性以及工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

性?xún)r(jià)比高。大約7臺(tái)卡丁車(chē)即可充分滿(mǎn)足一個(gè)教學(xué)班大部分課程的實(shí)驗(yàn)要求和畢業(yè)設(shè)計(jì)，卡丁車(chē)成本價(jià)格只需幾千元，相比于購(gòu)買(mǎi)滿(mǎn)足以上實(shí)驗(yàn)要求的教學(xué)設(shè)備而言，其成本大大降低。此外，這能夠低成本、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)驗(yàn)內(nèi)容較淺的問(wèn)題。

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，筆者發(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)踐綜合能力等方面，本組學(xué)生均遠(yuǎn)高于其他類(lèi)型畢設(shè)題目小組，整體效果超過(guò)改革預(yù)期效果。

六、總結(jié)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使學(xué)生獲得感性知識(shí)、增強(qiáng)實(shí)踐能力、養(yǎng)成創(chuàng)新精神、提高創(chuàng)新能力。與理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)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)生的創(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)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，針對(duì)目前車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的不足，選擇卡丁車(chē)作為實(shí)踐改革載體，對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行分解，對(duì)實(shí)踐內(nèi)容分層、分級(jí)、分目標(biāo)、分階段實(shí)施，利用卡丁車(chē)開(kāi)展課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，并通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)對(duì)卡丁車(chē)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)與制作改裝，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終讓學(xué)生綜合利用所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)，主動(dòng)思考、解決問(wèn)題，充分利用軟硬件工具完成工程設(shè)計(jì)、動(dòng)手制造等實(shí)踐內(nèi)容，達(dá)到系統(tǒng)培養(yǎng)其工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

目前，我院已經(jīng)開(kāi)展以卡丁車(chē)為改革載體的小范圍改革實(shí)踐，隨著經(jīng)驗(yàn)積累、方案的不斷優(yōu)化，下一步可以考慮以廢舊二手汽車(chē)為載體，充分利用學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力，形成可以囊括新能源汽車(chē)、汽車(chē)電子電氣、汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)等更多車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)課的實(shí)踐改革方案和對(duì)象，從而形成適合車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的大系統(tǒng)的實(shí)踐課程優(yōu)化方案，在培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的同時(shí)，更好地與生產(chǎn)實(shí)際相融合。