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研究教学提高学生汽车设计能力

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【摘要】针对当前国内高校车辆工程专业学生设计能力存在的不足,提出进行研究性教学改革以提升学生的汽车设计能力。本文分析了当前车辆工程专业学生设计能力存在的问题。并提出了研究性教学提升学生汽车设计能力的途径,包括进行汽车设计能力提升规划、研究性汽车实验与实习教学、研究性汽车专业课程教学、研究性毕业设计。多年的研究性教学改革与实践表明,以上改革有效提升了学生汽车设计能力,使学生在工作中具有扎实的设计能力,以满足社会需求。

【关键词】汽车设计能力;研究性教学;汽车设计;车辆工程

专业汽车设计能力是车辆工程专业学生必须具备的一项重要能力。但是,由于传统教学模式的制约,很多学生到毕业时仍然不具备所需的汽车设计能力,很难成为一名优秀的汽车设计工程师。本文从学生—教师—学校—社会这一教育生态系统全局性的视角,探讨通过研究性教学改革,提升学生汽车设计能力,为我国汽车工业培养出高水平的设计人才。

一、我国车辆工程专业学生设计能力现状与改革的必要性

(一)当前车辆工程专业学生设计能力存在的问题。当前,我国车辆工程专业学生的汽车设计能力尚存在以下问题需要解决[1~2]。1.基本设计能力不扎实。部分学生不具备扎实的基本设计能力,例如,进行汽车设计时,出现汽车机构分析错误、绘制图纸不符合国家标准等。这是因为学生在学习《机械制图》《机械原理》《机械设计》等先修课程期间,没有意识到该课程与汽车设计能力的联系,没打好扎实基础,致使后续学习《汽车构造》等汽车专业课时,费时费力。2.汽车设计产品实用性差。部分学生勉强完成一定的设计任务,但是,要么所设计的汽车产品制造工艺性差,要么不符合人机工程学、不方便使用,汽车设计只能是纸上谈兵,不能实现产品批量化生产。其原因是学生主要学习课本知识,重理论轻实践、理论脱离实际,不清楚所设计产品能否符合制造工艺性、人机工程学、工程伦理等多方面需求,脱离市场需求。3.汽车创新设计能力薄弱。很多学生进行汽车课程设计、毕业设计时,以模仿前人已有设计为主,很难有自己的独特想法、进行产品创新设计、进一步提高产品性价比。其原因是学生创新意识薄弱,缺乏足够的创新设计实践,没有形成创新设计的习惯。

(二)进行研究性教学改革提升学生汽车设计能力的必要性。为了解决当前我国车辆工程专业学生设计能力存在的问题,进行研究性教学改革提升学生汽车设计能力是十分必要的。研究性学习重视学生的研究能力、推理能力、学习能力、创新能力,在学习中发现问题、解决问题,系统性地提高汽车设计能力,为我国汽车工业贡献力量,实现自我价值[3]。

二、研究性教学提升学生汽车设计能力的途径

汽车设计能力提升是日积月累的系统工程,不能一蹴而就,需要大学阶段时间上不断线努力,通过各课程协同研究性学习、学生—教师—学校—社会这一教育生态系统协同努力实现。通过进行汽车设计能力提升规划、研究性汽车实验与实习教学、《汽车设计》等专业课程的研究性教学、研究性毕业设计等各阶段贯穿研究性教学理念,培养学生的浓厚专业兴趣和自信心,显著提升学生的汽车设计能力。

(一)进行汽车设计能力提升规划。大一新生入学后,学校安排高水平的教师指导学生进行职业生涯规划和汽车设计能力提升规划。例如,中国石油大学(华东)给大一新生开设新生研讨课,由专业教师们给学生讲解大学的知识体系以及成为一名汽车设计工程师需要具备的知识和能力,培养学生对汽车专业的热爱,清楚汽车设计的重要性,树立目标,明确大学阶段重点学习哪些课程,在各个阶段如何进行研究性学习等。汽车设计能力提升规划帮助学生制定恰当的、可持续性的学习计划。

(二)进行研究性汽车实验与实习教学。通过研究性汽车实验与实习教学,学生将汽车设计的相关理论与汽车实际应用有机融合。例如,汽车实习教学包括汽车拆装实习、汽车驾驶实习、汽车制造工艺性实习等。在进行汽车拆装实习时,学生熟悉汽车基本构造、拆装顺序,教师结合一些重要构造让学生研究性学习,学会观察现象,提出问题,例如,观察零件的形状和尺寸的特殊性,分析其设计目的。进行汽车驾驶实习时,学生熟悉汽车的使用方法,教师布置一些研究性的题目,例如,如何设计转向系统实现汽车转向性能好;为什么要避免猛踩制动踏板;急速转向时,车身姿态有什么变化。训练学生通过观察、思考发现问题,利用所学知识进行推理、解决问题。通过研究性实验、实习教学,学生更明确汽车设计与汽车使用、汽车制造、汽车性能之间的联系。

(三)进行研究性汽车专业课程教学。《汽车构造》《汽车设计》《汽车理论》《汽车电子》等是车辆工程专业的核心课程。这些课程是有机联系的,共同构筑了学生的汽车设计能力。由于汽车组成复杂,课程内容多,进行研究性学习时抓住重点,引导学生发现问题、解决问题。例如,《汽车设计》针对重要的汽车子系统按照设计目标分析—总体设计—详细设计的顺序,引导学生分析设计目标是什么,如何进行总体设计,如何进行关键部件的选型与主要参数设计,如何进行零部件的详细设计。给学生赏析知名工程师的设计实例,邀请企业知名设计专家来作报告、与学生交流。

(四)进行研究性课程设计与毕业设计。通过研究性的课程设计与毕业设计,系统地训练学生进行一定的汽车结构设计,具有独立设计能力,并能进行学术交流、完成学术报告。每届指导的毕业设计题目与时俱进,例如,当前智能网联汽车是研究重点,选题适当选取智能网联汽车的设计。指导教师不局限于学校教师,还可以聘请企业工程师做学生的第二指导教师,增强学生的汽车工程意识。进行毕业设计选题指导,使学生结合未来工作需要选择合适的题目。在毕业设计全阶段,以学生为中心展开指导,教师引导学生多思多问,查阅资料、确定研究重点、完成开题报告、确定设计要求、进行总体方案设计、详细设计、规范制图、完成格式规范、简明扼要的学位论文。课程设计与毕业设计的考核、成绩评定要重视学生的设计能力,尤其是创新设计能力,学生能凝练创新点,体现自己的创新设计能力。

三、结语

学生设计能力的提升依赖于学生—教师—学校—社会这一教育生态系统各个要素共同作用。学校建立良好的研究性教学平台,教师引导学生开展研究性学习,汽车企业为学生提升设计能力提供学术交流、实践的场地、机会,学生提升学习兴趣和学习效率,都会促进学生设计能力提升。多年的研究性教学改革证明,进行汽车设计能力提升规划、进行研究性汽车实验与实习教学、进行研究性汽车专业课程教学、进行研究性毕业设计,很好的帮助学生提高汽车设计能力,为未来汽车职业生涯打下了坚实基础。

【参考文献】

[1]崔庭琼,范健文,杨磊,刘梦.《汽车设计》教学方法改革探索[J].才智,2018,20:153

[2]文少波,臧利国.计算机辅助设计在汽车设计课程教学中的应用[J].大学教育,2018,7:49~51

[3]于蕾艳,石永军,吴宝贵,刘月娟.以学生为中心的汽车理论课程教学研究[J].黑龙江教育(理论与实践),2017,4:50~51

作者:于蕾艳 单位:中国石油大学

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