汽车设计课程教学改革实施

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汽车设计课程教学改革实施

摘要:为了探索汽车设计课程教学新模式,推进课程教学改革,采用了模块化教学和课程设计相结合的教学模式,专业教师对每个模块进行讲解,学生对每个模块进行课程设计。根据学生的反馈,分析了学生对此次改革的看法,并对新的教学方案进行总结,教学效果得到了学生认可,肯定了此次教学改革的成果。

关键词:汽车设计;教学改革;模块化教学;课程设计

一、引言

汽车设计是车辆工程专业的核心课程,是一门集理论基础、设计能力、实践能力于一体的综合性较强的课程。课程要求学生具备设计、分析和评价汽车及其各总成结构和性能的能力,能够合理选择方案和参数,并掌握汽车设计的一般流程,为以后从事汽车技术行业打下基础。汽车设计课程涉及内容广泛、概念众多、公式量大,且相关技术革新快,采用传统的教学模式已经不能满足学生需求,因此有必要对课程教学方法进行改革。我校车辆工程专业的汽车设计课程作为山东省精品课程建设项目,确定了课程模块化教学和课程设计环节的实施方案,主要包括实行多名教师负责制教学、学生分组进行课程设计、改革考核方式等。

二、教学改革方案

1.教学计划组织。汽车设计课程的教学进度安排为8周,包括模块化教学和课程设计两个部分,模块化教学和课程设计穿插进行,即在每个模块的教学过程中,先由教师讲解传授知识,再由学生进行课程设计,最后进行考试测验和课程设计答辩。在环节组织上,基本教学进程包括:教师课堂讲解、教师布置设计任务、学生分组进行设计、师生答疑交流、课程考试和课程设计答辩。教师在传授基础知识的同时,重点讲解设计流程和设计方法,并介绍设计标准和参考资料,在布置设计任务时,确定设计题目、时间安排、任务内容。2.模块化教学。模块化教学在课程内容上按照汽车结构分类和企业生产组织方式,划分为汽车总体设计、离合器设计、机械式变速器设计、驱动桥设计、万向传动装置设计、悬架系统设计、制动系统设计、转向系统设计等模块。实行多名教师负责制教学,每个模块的老师由在本模块有相关研究和专长的教师担任,教师负责讲解其所熟悉的方向,讲解现代汽车设计方法和技术,使学生收获更多。在教学实践上,主讲教师认真备课,悉心指导,学生可以学习到更牢固的知识,掌握更前沿的汽车科技。同时,在一些重要模块上,聘请专家或企业技术骨干举行讲座,让学生可以听取专家的设计经验,了解企业实际研发过程、技术和方法,同时了解行业现状和企业对人才的要求,进而提高学生的积极性,提高教学效果。3.课程设计。课程设计是在每个模块化教学结束之后进行的一次实际设计过程。它要求学生综合应用课程知识进行设计,使其在设计构思和设计技能等方面得到全面的训练。在课程形式上,课程设计分组仿照企业新产品开发项目小组的形式进行。每一个项目小组内,对于一个给定的项目,要求分工明确,保证每个同学在每个模块的设计工作中都从事过不同的工作。课程设计的设计任务是以我国市场上常见的几种汽车产品的设计开发为目标,主要有汽车总体设计、离合器、机械式变速器、万向传动装置、驱动桥、悬架系统、制动系统、转向系统等设计题目。在汽车类型上,选取了轻型货车、中型货车、重型货车、中级轿车、长途客车、城市公交车等汽车类型。在课程设计阶段,教师的作用是调动学生的学习积极性,提供学生解决问题的思路和条件。以机械式变速器设计为例,在完成基础知识的讲解后,教师应仅限于设计任务和设计要求、设计时间的布置,而不是细致地讲解如何进行设计。学生在设计中碰到问题,可以采取小组讨论的形式,通过讨论找出解决办法,以加深理解。对于小组讨论后仍有疑惑的问题,教师可以引导学生查阅资料,鼓励学生思考分析,必要时给出一定的启示与指导。4.考核方式。汽车设计课程的考核方式由模块化教学课程成绩和课程设计成绩两部分组成。模块化教学的考核方式由平时成绩与考试成绩组成,每个模块的主讲教师根据课堂表现和出勤情况给出每个学生的平时成绩,在每个模块结束后进行考试或测试,以此加权求出模块化教学的课程成绩。课程设计的考核方式主要包括以下几部分:(1)组长根据小组成员在课程设计环节中的参与程度和表现情况给出每个成员的表现成绩;(2)每个模块的主讲教师先根据每个小组的总体情况给出本组的基本分数,再根据指导设计过程中每个学生的表现情况确定每个学生的成绩;(3)在课程设计最后完成所有材料的整理后进行设计答辩,通过考察学生的设计思路、计算分析过程、图纸绘制能力等,给出答辩成绩。

三、教学改革效果评价

在完成汽车设计课程的教学内容后,对本次接受教学改革的学生进行了问卷调查,调查样本量为48人,问卷调查有以下四个题目,对问卷进行分析和总结,得出如下结论。1.对本课程教学组织方式和教学内容的评价和建议。此项调查旨在对汽车设计课程教学改革中的教学组织方式和教学内容做出评价与反馈。整体而言,学生对于课程教学改革持支持态度。学生认为,在教学组织形式上,组织方式新颖,具有创新性,课程设计小组的形式比单纯的老师授课、学生听课的方式效果好,能够对本专业从事工作方向有更加清楚的认识。在教学内容上,教师细致的讲解和学生认真的设计,能够让学生对汽车设计的了解更加全面深入,学生能够从中学到更多东西,提高了学生的设计能力,更能在学习专业课的同时回顾、巩固前期的知识和技能。2.喜欢本课程的原因分析。此项调查旨在通过学生的反馈分析出本次改革得到学生认可的方面,也是在以后深化汽车设计课程教学改革的过程中需要继续保持的地方。经过对调查问卷进行整理总结,归纳出学生喜欢本课程的五个方面,如图1所示。从饼状图中可以看出,有15%的学生认同模块化教学,认为这样可以巩固所学知识;有31%的学生支持采用分模块的课程设计,认为这样能够提高专业能力;有23%的学生喜欢教师与学生之间和学生与学生之间的交流、探讨与合作;有19%的学生认为课程教学改革所呈现出来的形式能够激发学习兴趣、提高学习主动性;有12%的学生喜欢课程设计的答辩总结阶段,可以通过老师的评价找出自己的优势与不足。从学生喜欢本课程原因的百分比来看,模块化教学和课程设计两方面共占46%,说明近一半的学生对汽车设计的此项改革表示认同,喜欢这样的课程教学模式。3.不喜欢本课程的原因分析。此项调查旨在通过学生的反馈发现本次教学改革的不足,找出学生反映的问题和原因,并在以后的教学改革中进行改善。经过对调查问卷进行整理总结,归纳出学生不喜欢本课程的五个方面,如图2所示。从饼状图中可以看出,有23%的学生反映教学安排不合理,主要原因分为教学安排和课时跨度两个方面,本次汽车设计时期学生正面临找工作和考研的压力,无法集中精力进行课程设计;有13%的学生认为教学与设计联系少,课程理论知识与课程设计任务不匹配,学生无法有效开展课程设计;有16%的学生感觉工作量大,学生平均每一周完成一个模块的知识学习,每周完成一个模块的课程设计,任务量比较大;有29%的学生发现学生参与度不高,此现象与教学安排不合理有关,也与教师监督力度不足有关;有19%的学生感觉授课时间短、无前沿知识,虽然任课教师有较高的职称和经验,但仍在授课时间和知识更新等方面存在差异。4.对本课程的改进建议。此项调查旨在以学生的角度对本次教学改革提出改进建议,作为以后深化教学改革的参考。学生给出的课程改进建议如图3所示。从改进建议中可以看出,有23%的学生建议在开始课程之前,尤其是开始课程设计之前进行合理动员,以此方式来提高学生的积极性;有26%的学生认为教师应该增大对学生的约束程度,提高教学力度;有12%的学生建议增加实践环节和企业设计师讲解环节;有24%的学生建议增加答疑次数,增加师生交流时间,以免学生出现闭门造车的情况;有15%的学生建议组别之间应积极交流,在进行答辩时教师应组织每个组分享各组的课题设计情况,使学生不仅掌握自己课题的设计情况,还可以了解其他课题的设计情况。

四、教学改革效果总体分析

通过教学改革的实践与学生的教学改革反馈,可以总结出以下几点:1.模块化教学能够引导学生进行自主学习。车辆工程等工科类学生在学习和工作中会接触大量的图纸和图表,这需要严肃认真的学习态度和专业教师的正确引导。模块化教学中,教师可以重点讲授分析问题、解决问题的方法,通过设计指导,引导学生进行自主学习和自主设计,培养学生养成良好的学习习惯,提高学生独立获取知识、查阅资料、掌握最新科学技术的能力。2.汽车设计课程教学改革促进了学生成绩评定方式的改变。改变了以往单纯以考试卷面成绩作为课程成绩的情况,降低了卷面成绩在总体考核成绩中所占的比重。学生最终成绩由考试成绩、设计成绩、表现成绩三部分组成,使课程考核评价体系更加科学合理。3.课程设计的实施凸显了车辆工程专业在制造业中的鲜明特色。通过对汽车设计课程模块化教学及汽车设计课程设计的改革,理顺了基础课程与相关专业课程的关系,让学生在合理的学习环境下稳步成长,实现学生与工程师之间的自然转换。

五、结论

汽车设计课程教学改革是一次教学效果显著的尝试,从实施过程和效果反馈来看,本次教学改革得到了学生的认可,学生在有限的时间内学到了更多的知识与技能,但也存在不足之处,需要完善。以后应进一步合理安排教学计划、加强课程设计组织管理,使课程教学改革稳步推进,以学生培养为中心,提高人才培养质量。

参考文献:

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[2]邹旭东,王丰元.汽车设计课程及课程设计改革方案的设计与实践[J].教育教学论坛,2013,51:29-30.

[3]周志明,黄九伟.模块化教学改革探索[J].重庆理工大学学报(社会科学版),2012,(9):35-37.

作者:王丰元 邹旭东 柳江 宋年秀 石先峰 单位:青岛理工大学汽车与交通学院