汽车设计课程群建设探索

汽车设计课程群建设探索 摘要：为构建以跨学科交叉融合;和突出实践创新能力;为特色的课程群，实现应用技术型人才培养的目标，汽车设计;专业应基于新工科建设理念和新时期汽车产业人才的需求特点，问技术发展改内容，问学生志趣变方法，问内外资源创条件，通过构建新型汽车设计课程群内容体系，创新教育方式与手段，打造跨学科交叉融合、校企互助的教学团队等举措，建设课程群.同时，应通过搭建网络化的教学资源，编著本土化教材，开展综合性实践教学等形式体现课程群的建设成果.关键词：汽车设计;课程；课程群建设；新工科；应用型人才培养应用型人才，是新型本科教育和地方高校新层次高职教育相结合的人才培养定位，具有应用技术型的特色1.应用型地方本科车辆工程专业是以培养从事汽车设计与制造、检测与维修、汽车服务及项目管理等工作，具备较强的工程实践能力和创新精神的汽车设计工程师为人才培养目标，其特点是具有较强的实践性和应用性.李宝军等2基于工程教育国际认证及新工科的背景，开展了汽车车身设计课程群建设与实践，主要是针对虚拟仿真实验实践教学提出了课程群建设思路.吴华伟3等针对课程衔接和实践教学的问题，对教学内容、课程学时及考核方式等进行了优化，提出了汽车测试类课程群的建设模式.而汽车设计课程群建设是车辆工程专业课程体系的核心部分，不仅对促进学科交叉融合具有重要作用，也是强化学生工程实践创新能力的重要载体4-7.构建培养应用型人才的汽车设计课程群，具有非常重要的理论价值和实践意义.本文基于新工科建设理念，构建面向应用型人才培养的汽车设计课程群体系.1基于新工科的课程群建设理念当前世界范围内的新一轮科技革命和产业变革加速进行，工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑.为推动工程教育改革创新，2017年2月18日，教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会，共同探讨了新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择，并达成了10项共识，即复旦共识;8.复旦共识;第六条明确提出：地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，培养大批具有较强行业背景、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才.三明学院作为地方应用型本科院校，在新工科建设背景下适应产业和地方经济需求，培养高素质应用型人才，对促进自身可持续发展和建设高等教育强国有重要意义.课程是高校人才培养的基本单元，是实现高校人才培养目标、提升高校人才培养质量的重要保障9.新工科建设行动路线提出，课程建设需融入产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求，注重探索课程的综合性和跨学科交叉融合10.而课程群是与单门课程相对应的一种课程建设模式，是以单门课程为基础，由3门以上性质相关或相近课程组成的一个结构合理、层次分明、相互关联的课程群体11.课程群建设是探索综合性课程、促进学科交叉融合，培养新工科素养人才的有效途径.随着新一轮科技革命的到来，智能网联汽车蓬勃发展，汽车将被重新定义，汽车人才也将被重新定义.然而，高校人才培养跟不上产业发展需求，人才短缺已成为当前汽车行业的常态12.培养新时期市场亟需的汽车人才，成为高校汽车专业的当务之急.因此，围绕汽车设计课程群建设的教学改革，培养满足汽车产业发展需求的应用型人才，是推动新工科建设快速发展的有力措施.本文基于新工科建设的理念，以培养地方汽车产业需求的新工科素养应用型人才为目标，以汽车设计;课程群为对象，针对课程教学内容、教学模式、教学手段和教学团队等方面进行课程群建设探索，力求构建以跨学科交叉融合;和突出实践创新能力;为特色的汽车设计课程群.2基于新工科的课程群建设举措课程群建设是一个系统问题，不仅仅是几门课程的简单捆绑，它是以人才培养为主线、以课程逻辑关系为纽带、以教师团队合作为支撑、以深化教学改革为动力的新型课程建设模式13.新工科背景下，汽车设计课程群建设应以通识教育为基础，针对汽车产业技术发展、学生志趣爱好及校内外资源，优化课程内容，加强课程间的有效沟通联系，改革单一的教学手段，突破传统的教学模式.2.1问技术发展改内容，构建新型汽车设计课程群内容体系随着能源革命和新材料、新一代信息技术的不断突破，汽车产品加快向新能源、轻量化、智能网联的方向发展，汽车技术的发展呈现出六化;趋势（见图1所示）.汽车不再是单纯的交通工具，而是成了大型移动智能终端、储能单元、数字空间12.汽车技术发展日新月异，汽车产业大变革蓄势待发，汽车被重新定义倒逼汽车人才必须重新定义.同时，新型汽车人才需求倒逼高校汽车设计课程体系必须及时进行改革，并且应伴随产业发展而进行持续和动态的改进.传统课程体系中课程内容老旧、课程间关联性差、理论与实际脱节，涉及的课程主要以机械设计、汽车原理、汽车设计、汽车制造工艺学、汽车覆盖件模具设计为主.基于汽车技术发展趋势，汽车设计课程体系建设需要注重学科交叉融合，加强综合性课程和问题导向课程探索，亟需构建以涉及新能源、电磁学、自动化、人机交互、信息工程等一系列知识的新型汽车设计课程群.构建突出实践创新能力;的课程群教学内容和课程体系的核心是学生能力培养，需要在充分掌握产业需求现状和未来技术发展趋势的基础上，依据课程内容的内在联系，合理衔接课程间的知识层次，明确课程的应用目标，建立分层递进式的课程群体系.汽车设计课程群的阶段和模块划分如图2所示.从图2可见，整个课程群依据能力梯度划分为3个阶段、6大模块，其中实践创新能力培养阶段包含3个模块内容，特色鲜明的实践模块主要以赛车设计与制作为主.课程群涉及多门跨专业多学科交叉课程，如汽车造型涉及工业设计、汽车传感器涉及电子科学、新能源电池技术涉及电化学，汽车物联网技术与汽车车载网络涉及信息工程，无人驾驶涉及人机交互与自动化学科和专业.在人才培养方案总学分的限制下，新增知识点可以融入传统核心课程，如汽车构造的教学增加1/3以上的新能源汽车和智能汽车构造的内容.课程群瞄准汽车产业技术发展方向，层次分明、目标明确，有利于提高教学质量和培养新工科素养的应用型人才.2.2问学生志趣变方法，创新教育方式与手段新时代大学生是最有创造力、最有活力的力量，也是网络时代的主力军，对新生事物的接受能力最强.新工科课程群建设，要树立学生为中心;的理念，注重学生自主学习能力的培养，结合学生志趣，加强课堂讨论式教学，将以被动接受和记忆信息为特征的浅层学习;逐渐由课堂内转移到课堂外，部分课程内容可以由传统的教师讲授转变为自主网络学习.因此，课程群建设需要改革传统教育方式和手段，采取多元化的教学方法（图3），充分利用网络学习资源，搭建综合性的网络教学平台，为学生和教师的互动提供多样化途径，保障学生能及时、有效地获取先进的教学资源.同时，在教学活动中提供多样化的学习模式，如翻转课堂、移动学习、慕课、汽车设计微信公众平台等，整合各种有效的学习模式，让学生根据兴趣充分实现个性化学习.2.3问内外资源创条件，打造跨学科交叉融合、校企互助的教学团队汽车设计课程群建设紧紧围绕汽车产业需求，不仅需要构建结构合理、层次分明的理论课程体系，还要形成贯穿课程内外、对接校企的多层次立体化的实践教学体系.图2中的课程群涉及多学科的交叉融合，为此，通过校内资源整合，组建跨专业、跨系、跨学院的教学团队，开展一课双师;教学，弥补理论教学短板，增强课程间的交叉融合度.三明学院对外通过与地区汽车企业（中国重汽集团福建海西汽车有限公司、中科动力（福建）新能源汽车有限公司、福建汇华集团东南汽车缸套有限公司等）的整车和零部件生产企业进行深度的产学研合作，力争为企业解决技术和生产问题，同时聘请实践经验丰富的工程技术员加入课程群教学团队，解决校内教师实践教学低能的问题，提升实践教学质量.通过整合校内外资源，以实际教学问题为导向，组建一支多学科融合、理论与工程结合的汽车设计课程群教学团队.团队组建框架如图4所示.3基于新工科的课程群建设成果体现形式课程群建设对教学质量的提高得到了大多数学者的肯定15，然而课程群对学生知识体系的完善和能力的提高是隐性的，教学效果需要较长时间才能体现出来.因此，汽车课程群建设在追求人才培养质量提高的同时，还需要考虑课程群建设的成果体现形式.3.1网络化的教学资源的搭建网络化教学资源是利用现代信息技术和教育手段实现教学模式多样化的重要途径，是实现资源共享、开放式学习、教师协作、师生互动的重要平台16.为此，课程群的建设，应充分利用网络的便捷性、开放性、交互性等特点，发挥网络教学的优势，以教师为主导、学生为主体，搭建汽车设计课程群的网络教学平台及虚拟仿真实验平台.让学生能根据自身专业兴趣爱好、知识水平等情况，合理安排时间，有选择性地在课程群网络平台上了解更多课程概要或深入某一课程学习，使学生从知识的被动接受转为主动学习.汽车设计课程群网络教学资源的组成主要是相关课程的教学课件、网络课程、学习大纲、学习方法指导、案例、模拟实验、专题论坛等.在相关平台上，教师不仅可以管理和维护教学资源，还需要进行学习情况监督，拓展传统的教学功能，形成一种更加简便、科学和高效的新型教学模式.3.2本土化课程群教材的编著教材是教师和学生共同使用的教学材料，是教师指导学生学习的学习材料，是教师教学的依据，是学生学习的依据17.汽车设计课程群建设是结合汽车产业发展与地方应用型高校人才培养特点而进行的持续改革，不可能有与课程群完全对应的教材体系可供选择.课程群教学团队可以按照汽车设计课程群的教学目标和教学大纲，对学科交叉内容进行整合优化，融合企业工程案例，编写满足课程群教学特色和需要的本土化教材，使教学内容更具有连贯性和渐进性，保持课程群知识体系的完整性，使学生获得更全面、更系统的知识和技能.因此，本土化教材的编著也是汽车设计课程群建设成果的体现.为了提高本土化教材的质量，避免教材的随意性，需组织汽车行业专家和学者对教材编写进行论证和审查.3.3综合性实践教学的开展课程群建设的核心是课程内容的整合优化，不仅要整合优化理论课程的知识体系，还要统筹考虑实践教学内容.以培养具有新工科素养的应用型汽车人才为目标的汽车设计课程群建设，实践教学环节尤为重要.可采取以下措施开展综合性实践教学：（1）整合汽车设计课程群教学团队资源，开设跨学科的综合性、设计性精品实验项目.（2）引入企业优质人才资源，开展一课多师;教学，校企教师共同开展模块化、案例化教学资源建设.（3）实施多元化的实践教学考核办法，如对综合设计性实验项目采取以作品设计制作或小论文等方式进行考核.（4）构建覆盖面广、全方位、多层次的学科竞赛体系18.通过机械创新协会、汽车工程协会以及赛车俱乐部加强学科竞赛的宣传，引导不同年级的学生积极参加各级各类学科竞赛，创建以赛车设计与制作为核心的第二课堂实践平台，锻炼汽车设计综合实践创新能力.4结论为构建以跨学科交叉融合;和突出实践创新能力;为特色的汽车设计课程群，提升学生解决汽车设计工程实际问题的能力，着力实现车辆工程专业应用技术型人才培养的目标，基于新工科建设理念和新时期汽车产业人才的需求特点，提出了汽车设计课程群建设的探索性思路，针对汽车技术发展、学生兴趣及校内外资源，对汽车设计课程群的内容体系、教学方式和手段以及教学团队等提出了建设举措，即问技术发展改内容，构建新型汽车设计课程群内容体系；问学生志趣变方法，创新教育方式与手段；问内外资源创条件，打造跨学科交叉融合、校企互助的教学团队.并建议课程群应通过搭建网络化的教学资源，编著本土化教材，开展综合性实践教学等形式体现建设成果.然而，汽车产业在迅猛发展，未来必定以智能汽车为发展方向，汽车设计课程群的建设注定是长期、持续的过程，也是应对诸多挑战的过程.