新能源汽車工程實(shí)踐教學(xué)體系改革
時(shí)間:2022-01-11 10:34:49
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摘要:自“八五”以來,我國將新能源汽車研發(fā)與運(yùn)營逐步列入國家高科技研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃),可見新能源汽車在汽車工業(yè)的重要性。為了適應(yīng)這一發(fā)展要求,在遼寧工業(yè)大學(xué)中,提高新能源汽車工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力非常重要,本文從課程體系改革新思路,改革實(shí)踐教學(xué)體系、加強(qiáng)利用校內(nèi)外實(shí)踐基地,完善大學(xué)生工程創(chuàng)新訓(xùn)練活動,提高專業(yè)教師的實(shí)踐能力四個(gè)方面提出了提高新能源汽車工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力的重要性,并給出了具體的改革意見。
關(guān)鍵詞:新能源汽車工程;創(chuàng)新活動;實(shí)踐教學(xué)
汽車誕生已有一百多年的歷史,給人類帶來了便利,也帶來了很多就業(yè)崗位和經(jīng)濟(jì)利益。但是,近年來隨著石油資源的匱乏和溫室效應(yīng)的加劇,傳統(tǒng)的以汽油和柴油為燃料的汽車受到了前所未有的挑戰(zhàn),因此環(huán)保技術(shù)和節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前汽車工業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)。八五期間,我國將研究新能源汽車列入日程。到十五,將電動汽車列為國家高科技研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃),明確要在“十五”末實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)混合動力汽車(HEV)的目標(biāo)。為此,需要充分調(diào)動大型汽車企業(yè)、大學(xué)和研究所的積極性,加大對新能源汽車的研發(fā)力度和產(chǎn)業(yè)化投入力度。2009年,國家四部委(科技部、工信部、發(fā)改委和財(cái)政部)聯(lián)合開展了新能源汽車在全國的示范推廣工作,北京、上海、重慶、深圳等25個(gè)城市被確定為新能源汽車產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)城市,試點(diǎn)后這些城市的新能源汽車保有量達(dá)到1.2萬輛。這項(xiàng)工作很大程度上推動了我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。與此同時(shí),與新能源汽車相關(guān)的理論知識和實(shí)踐條件也必須跟上,這樣才能推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。為了適應(yīng)社會發(fā)展需要,遼寧工業(yè)大學(xué)(以下簡稱我校)汽車與交通工程學(xué)院在全國率先申辦了車輛工程—新能源汽車工程本科專業(yè)。2011年,我校首次對該專業(yè)進(jìn)行招生。該專業(yè)是培養(yǎng)在市場經(jīng)濟(jì)條件下,適應(yīng)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展需要的具備新能源汽車?yán)碚摗⑿履茉窜囕v設(shè)計(jì)、控制以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人才;具有社會主義覺悟、深厚的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級工程技術(shù)人才與管理人才[1]。實(shí)踐教學(xué)對提高學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新思維能力及提高學(xué)生的綜合素質(zhì)起到了不可替代的作用。實(shí)踐教學(xué)既是學(xué)生深入強(qiáng)化理解理論知識的重要手段,又是創(chuàng)新思想產(chǎn)生的源泉。實(shí)踐教學(xué)是高等院校提高人才質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[2,3]。新能源汽車工程方向的實(shí)踐教學(xué)體系改革方案如圖1所示。21世紀(jì)本科工程教育的是素質(zhì)教育,學(xué)生知識、能力和素養(yǎng)的全面可持續(xù)發(fā)展,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力和適應(yīng)性。要采取因材施教的教學(xué)方法,以學(xué)生為中心的教育,注重綜合能力的培養(yǎng)。同樣,要想成功培養(yǎng)一個(gè)新增專業(yè)具有創(chuàng)新能力的人才,需要對傳統(tǒng)的課程體系及實(shí)踐環(huán)節(jié)兩個(gè)方面進(jìn)行改革。
一、課程體系改革新思路
近十多年來,隨著高考的擴(kuò)招,很多高校的課程體系并沒有跟上擴(kuò)招的步伐,導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后不能適應(yīng)社會發(fā)展需求。從教學(xué)目標(biāo)來看,很多高校沒有明確培養(yǎng)工程師的目標(biāo),而是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的理論水平、研究能力,結(jié)果導(dǎo)致對實(shí)踐教學(xué)不夠重視,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所占的比重很少或者缺失,結(jié)果是實(shí)踐教學(xué)呈現(xiàn)弱化和形式化,有的實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)際上改成了老師講、演示,學(xué)生參觀的模式。從實(shí)踐教學(xué)的地位來看,實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)仍然依附于理論教學(xué)部分;從實(shí)現(xiàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)的手段、方法上看,很多實(shí)驗(yàn)還僅僅局限于驗(yàn)證原理、掌握操作方法,而對實(shí)驗(yàn)整體思路、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)綜合分析能力訓(xùn)練不夠重視。對于專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)的改革,總體的改革思路應(yīng)該遵循“頂層設(shè)計(jì)、整體優(yōu)化”的原則。很多高校很長一段時(shí)期以來,課程體系的改革多是在原有的課程內(nèi)小修小補(bǔ),由主講教師對講授課程單獨(dú)進(jìn)行局部優(yōu)化,這是必要的,在某種程度上也起到了積極的作用。但是這樣做是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,各門課程局部優(yōu)化后并不等于該專業(yè)課程體系的整體優(yōu)化。在某些特定條件下,局部優(yōu)化后甚至可能導(dǎo)致整體的不優(yōu)化。各門課程在獨(dú)立追求自身的系統(tǒng)性和完整性時(shí),可能無法組成優(yōu)化的整體。當(dāng)前高校專業(yè)課程體系改革的首要任務(wù)就是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中所擬定的培養(yǎng)目標(biāo)并結(jié)合學(xué)生自身能力,重新合理調(diào)整總的課程體系,既要做加法,也要做減法。明確每門課程在培養(yǎng)計(jì)劃中的地位,再對具體課程進(jìn)行改革。本專業(yè)課程與課程之間,應(yīng)該是相互聯(lián)系且相互支撐的。在整個(gè)課程體系的建設(shè)上,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)以“問題導(dǎo)向”為主,即適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)條件下,以滿足社會需求為主,在此基礎(chǔ)上發(fā)展科學(xué)。它應(yīng)該是以解決社會迫切需要解決的且?guī)в懈拘院推毡樾缘膯栴}為特色。因此,新能源汽車工程專業(yè)的課程體系需要在原有基礎(chǔ)上遵循這些原則進(jìn)行優(yōu)化。目前遼寧工業(yè)大學(xué)新能源汽車工程專業(yè)在充分借鑒原車輛工程專業(yè)課程基礎(chǔ)上,取其精華,保留車輛工程專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程,如汽車?yán)碚摗⑵嚇?gòu)造、汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)、汽車發(fā)動機(jī)等,增設(shè)具有新能源汽車特色的專業(yè)課程,比如單片機(jī)原理與接口技術(shù)、車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電機(jī)控制技術(shù)等,這些課程是新能源汽車中“新能源”部分所涉及的共性技術(shù),這些課程也體現(xiàn)了新增專業(yè)的專業(yè)特色。在專業(yè)課教學(xué)過程中引入微課[5]環(huán)節(jié)。微課即微視頻課程,是美國高級教學(xué)設(shè)計(jì)師彭羅斯于2008年提出,2011年在我國發(fā)起的一種新型教學(xué)模式。它首先在中小學(xué)應(yīng)用,目前有專門的中小學(xué)微課網(wǎng)站,為學(xué)生提供了自由的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間。在高校也可以把微課引入到課堂上,針對某一門課的某個(gè)知識點(diǎn)精心設(shè)計(jì)的一種可視化、情景化的視頻,該視頻最好在3~8分鐘左右,與所講授的知識點(diǎn)密切相關(guān)。微課最后最好提出一個(gè)問題,問題不要過于簡單也不要過于復(fù)雜,以此來激發(fā)學(xué)生思考和討論,并且該問題要有多種解決方法,讓學(xué)生分組討論,最后匯報(bào),匯報(bào)可以采用教師任意指定一組口頭或者書面匯報(bào)的方式,也可以搶答的方式匯報(bào),但是教師要切記一定讓所有的同學(xué)參與討論,所以在整個(gè)教學(xué)過程中不能總采用搶答的方式匯報(bào),如果這樣可能一部分同學(xué)就不太熱心討論思考。如果在課堂上播放的微課時(shí)間最好不要超過5分鐘,以免影響其它知識點(diǎn)講授的時(shí)間。此外教師也可以將微課放到網(wǎng)站上,供學(xué)生下載或者在線觀看,這樣避免了傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師只講授一遍的弊端。學(xué)生可以結(jié)合自身的情況,有選擇地觀看。比如因?yàn)樘厥庠虿荒軄砩险n或者上課沒有聽懂的學(xué)生,可以通過微課進(jìn)行補(bǔ)習(xí)。與此同時(shí)學(xué)生可以將疑問提交到網(wǎng)上,其他同學(xué)或者老師可以進(jìn)行解答,形成生生或者師生互動的學(xué)習(xí)氛圍。總之,微課的引入必將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引領(lǐng)一種新型的高校教學(xué)模式。
二、改革實(shí)踐教學(xué)體系,加強(qiáng)利用校內(nèi)外實(shí)踐基地
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),也是消化和吸收理論知識的重要手段。改革實(shí)踐教學(xué)體系主要由三部分組成,一是利用專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)平臺,二是利用本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)平臺,在此基礎(chǔ)上,利用綜合創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺。以這三類實(shí)踐平臺為手段,培養(yǎng)學(xué)生本專業(yè)的實(shí)踐能力,最終使大學(xué)生基本具備從事本專業(yè)相關(guān)技術(shù)工作的能力,并且具有可以解決實(shí)際問題的綜合實(shí)踐能力。加強(qiáng)利用校內(nèi)、外實(shí)踐基地,依托汽車學(xué)院的省級研究中心(遼寧省高校汽車工程研究中心、遼寧省汽車振動與噪聲工程技術(shù)中心),還可以依托省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(電動汽車驅(qū)動技術(shù))。此外我們還利用中央與地方共建實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目,2012年,該項(xiàng)目采購的設(shè)備達(dá)1000多萬元,且多為新能源汽車方面的實(shí)驗(yàn)及檢測設(shè)備。校外的實(shí)踐基地可以依托與學(xué)院有長期技術(shù)協(xié)作的企業(yè)。如萬得汽車公司,錦州漢拿電機(jī)有限公司等,還有新興的錦州海勃倫汽車電子有限公司等。這些單位都可以為實(shí)踐活動提供必要的支持。汽車學(xué)院的汽車工程實(shí)踐教育中心于2011年已經(jīng)通過遼寧省教育廳審批。這些校內(nèi)外實(shí)踐基地及汽車學(xué)院的科研設(shè)備在滿足正常科研活動時(shí),也為學(xué)生提供了很好的實(shí)踐平臺。
三、完善大學(xué)生工程創(chuàng)新訓(xùn)練的活動
(一)激發(fā)大學(xué)生的科研創(chuàng)新興趣
心理學(xué)家研究表明,興趣可以將人的內(nèi)在動力激發(fā)出來[4]。而學(xué)習(xí)興趣能激發(fā)學(xué)生的求知欲,使學(xué)生可以更好地發(fā)揮主觀能動性。因此激發(fā)學(xué)生的科研興趣對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)非常重要。主講教師在講授課程過程中適時(shí)地引入與本專業(yè)相關(guān)的國際、國內(nèi)問題現(xiàn)狀,以此來激發(fā)學(xué)生的科研興趣。針對某一個(gè)或者幾個(gè)問題,感興趣的學(xué)生組成小組,互相討論后形成初步想法,并通過相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)激發(fā)更深一步的探索興趣;此外教師還可以利用多媒體等工具展示相關(guān)科研成果,如獲獎、專利等,激發(fā)學(xué)生的探索潛力。
(二)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃
我校大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的推廣,無論是對學(xué)生還是教師本人都具有重要意義。就學(xué)生而言,它可以提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維,最重要的是團(tuán)隊(duì)合作能力,在當(dāng)今社會,這種能力在以后的工作中非常重要。就教師而言,可以提高教師的科研水平,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供保障。首先由學(xué)生自己或者以小組的形式提出實(shí)踐創(chuàng)新想法,專業(yè)教師提出建議,再由學(xué)生自己或者這個(gè)小組制訂較為詳細(xì)的研究路線及方案,教師提出修改意見并形成最終方案,在教師的指導(dǎo)下形成課題,申請學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃。這樣一方面可以獲得基金支持,解決創(chuàng)新過程中材料、加工費(fèi)用等問題;另一方面對學(xué)生起到督促作用,以提升學(xué)習(xí)與研究能力。
(三)教師將自己的研究課題及興趣愛好掛到
網(wǎng)上,使感興趣的學(xué)生參與到研究中這樣通過老師的講解可以快速地幫助學(xué)生了解該方向的國內(nèi)、國際最新動態(tài)以及該領(lǐng)域的熱點(diǎn)難點(diǎn)問題,就某一方向進(jìn)行深入的探索。這樣做可以使科研向教學(xué)轉(zhuǎn)化,讓科研興趣濃厚的學(xué)生參與到教師的國家級、省級課題研究中,提高學(xué)生的創(chuàng)新層次。
(四)建立科研創(chuàng)新活動基地,擴(kuò)展學(xué)生科研創(chuàng)新活動空間
建立相對固定的科研創(chuàng)新活動基地,比如教師的工作室,可以為學(xué)生的科研創(chuàng)新活動提供一個(gè)穩(wěn)定的平臺,有利于學(xué)生相互探討。在大學(xué)生科研創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練中,依靠汽車與交通工程學(xué)院的遼寧省高校汽車工程研究中心、電動汽車驅(qū)動技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生進(jìn)行較為系統(tǒng)的科研訓(xùn)練。另外,通過激發(fā)學(xué)生參加各種競賽,如全國大學(xué)生方程式汽車大賽(FSC),全國大學(xué)生節(jié)能減排汽車大賽,全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽,遼寧省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽來提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
四、提高專業(yè)教師的實(shí)踐能力
在高校,學(xué)生所獲得的專業(yè)知識大都是來源于教師,但是高校教師特別是青年教師往往實(shí)踐能力并不強(qiáng),有些教師研究生或者博士一畢業(yè)就進(jìn)入高校工作,沒有在工廠、公司鍛煉的經(jīng)歷,導(dǎo)致這部分教師實(shí)踐能力不強(qiáng),甚至很差。所以提高專業(yè)教師的實(shí)踐能力是目前高校急需解決的問題。將專業(yè)教師的實(shí)踐水平提高到一個(gè)新的層次,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維,提高綜合素質(zhì)的重要途徑。如果教師的實(shí)踐能力不強(qiáng),很難培養(yǎng)出實(shí)踐強(qiáng)的學(xué)生。我校汽車學(xué)院辦學(xué)歷史悠久,和學(xué)院合作的企業(yè)比較穩(wěn)定,通過向合作企業(yè)派遣教師來提高教師的實(shí)踐水平。與此同時(shí),教師也可以申請到比較感興趣的企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。只有專業(yè)教師的實(shí)踐能力提高了,才能更好地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐。此外還可以通過青年教師綜合能力競賽、企業(yè)的橫向課題等方式來提高專業(yè)教師的實(shí)踐水平。
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作者:申彩英 韓忠浩 劉樹偉 段敏 李剛 單位:遼寧工業(yè)大學(xué)
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