简谈车辆工程专业多层次开放式实验教学体系的构建论文
时间：2021-08-31近年来，伴随着人民生活水平的提高，我国汽车产业蓬勃发展，2009年中国汽车销量一举突破1360万辆，跃升至世界榜首，成为全球发展速度最快、规模最大、就业形势最好的汽车大国。作为国家的支柱产业之一和整个国家工业产业链条的顶端，我国的汽车工业仍然处于全球汽车工业水平的低端。如何保持我国汽车工业今后的持续快速发展，确保我国从汽车制造大国向汽车制造强国转变，汽车专业人才的培养已经成为政府和企业都十分关注的大问题。高等学校作为国家知识创新和技术创新体系的基础，承担着“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”的重任。
1现有实验教学体系存在的问题
车辆工程作为产品类专业，要培养具有创新精神和动手能力强的人才，就离不开实验教学这一关键环节。实验室是高校进行实验研究与教学的主要场所，实验教学是培养学生实践能力、科研能力和综合素质的重要环节，对工科学生来说更是如此。目前国内车辆工程专业人才培养普遍存在以下的问题：
(1)把人才培养的精力过多地投向了科研型人才的培养，过分强调理论知识的灌输，缺乏实践技能训练方面的培养;
(2)实验教学模式老化，不区分学生的差异以演示性实验为主，采用传统的课堂灌输教学方式;
(3)拘泥于教学大纲设定的实验教学课时和内容;
(4)本科生科研活动普及率较低，成效不显著，对本科生科技创新能力的培养尚未形成体系。
上述原因致使高校培养出的本科学生缺乏应用能力，与社会实际需要脱节，毕业生进入用人单位后基本不能较快地胜任岗位工作。
2实验教学体系改革的探索与实践
在本科生实验教学中，探索可以发掘学生个性和特长的多层次实验教学方法，注重提高学生动手能力、培养创造能力和综合素质。学生通过足够的演示性—验证性—设计性—创新性实验，采取循序渐进的培养方法，逐步加深理解和掌握所学的理论知识和应用技术，将理论与实践很好地结合起来。
本文对车辆工程专业的实验教学体系改革进行了探索，研究建立了多层次开放式的实验教学体系。改革主要从3个方面进行：从基础认识—实践技能—综合设计—科技创新4个层次建立系统化的培养体系;与培养体系相协调，搭建基础—创新的实验教学平台;发展“自主实验—团队合作—教师指导”三位一体的开放式教学模式。培养体系和课程体系相互作用，教学模式对二者进行有效的支撑，三者协调工作，保证了实验教学体系的统一性和完整性。
2.1培养体系
传统的实验多以基础性实验为主，内容单一，以演示性和验证性实验为主，实验的重心不在于培养学生的动手能力、创新能力和解决问题的能力，只是为了验证、巩固和加深理论教学的内容，是理论教学的辅助手段，各实验项目的内容基本上都是孤立的，缺乏系统性，忽略了实验内容之间的内在逻辑关系，没有形成一个完整的实验教为体系。
本文在实践中，将实验教学体系分成4个层次，在重视学生基础能力的基础上，扩大实验的广度和加大实验的深度，鼓励学生大胆创新，勇于探索。
(1)基础认识层。基于传统车辆工程的基础课程，开设演示性和验证性实验，重点在理论教学与实践教学相结合，达到知识的运用、理解和深化的目的。
(2)实践技能层。以汽车拆装实验、汽车专业等综合训练为主，重点提高学生的工程能力，使学生初步掌握汽车部件安装、调试、测试等方面的基本技能。
(3)综合设计层。以课程设计课题实验和毕业设计(论文)课题实验为主，通过教师拟定或学生自己设计的课题实验开展综合性、设计性的实验研究，进而完成设计任务，提高学生的综合能力和汽车设计水平。
(4)科技创新层。设置创新学分，为学生创造机会参加校级及校级以上的各种大赛，并对获奖成果给予更大的资金和技术支持，推动进一步的创新研究;同时，吸纳学生参加教师的科研课题研究和合作企业的科技攻关项目，接触实际应用，提高创新能力。
2.2课程体系
近几年来，依靠工业装备结构分析国家重点实验室的硬软件的支持，引进了多种先进实验设备，逐渐向世界先进水平靠拢。这些为更新教学内容、改进教学设施、紧跟汽车技术前沿提供了有利条件。围绕实验教学体系的4个层次，对课程体系进行了规划，将基础实验项目根据其内容和特点，整合和系统化成“基础实验教学平台”，并配合创新型人才培养的'目标，搭建“创新技术实验平台”。2个平台互相支撑，统一协调。
2.3基础实验教学平台
立足于基础，覆盖传统汽车的三大总成(发动机、变速器、车身)，该平台分成以下4个课程体系，按“认识—实践—专业—拓展”的顺序，逐级递进地实施。
(1)认识实验。面对低年级学生，目的是“认识”。通过演示性实验，采用分体的各汽车总成或教学实验台架、看板，来使学生直观地认识车辆各总成组成，并分析其作用，增强学生对所学专业知识的兴趣，启发学生的思考。
(2)结构拆装实验。面对二年级学生，目的是“实践”。加大实验设备投入，并与汽车企业合作，将最先进的整车及零部件用于结构拆装实验，使学生能第一时间接触到前沿的汽车知识。拆装在有经验的实验教师的指导下进行，拆装前后要在实验台架上进行测试，保证拆装前后，设备均能正常运转。学生在“参与”中体会到所学专业的乐趣。
(3)汽车专业实验。面向三年级学生，目的是“专业”。与汽车专业课的课堂讲授结合，开设专业实验课程，使学生掌握测试标准，了解过程及质量保证的重要性，加深对专业知识的认识和理解，增强团队精神。
(4)生产实习。面向高年级本科生，目的是“拓展”。搞好每学年的生产实习，是基础实验教学工作中的一个重要任务。为此，紧紧抓住校企合作的契机，建立了一批运营良好、长期双赢的校外生产实习基地，其中包括签署了校级协议的大众、一汽、奇瑞等大型汽车集团。定期组织学生到厂实习，通过真实感受生产过程，拓展知识面，并将已学到的理论知识、实践知识与工厂生产过程相对比，了解工厂的工艺和需求。一方面为将要参与科研工作的学生积累知识，另一方面，使即将就业的学生提前熟悉工作情况和环境。
2.4创新技术实验平台
当前的国际竞争往往体现在具有科技创新竞争力和高素质的人才竞争上，作为承担培养具有科技创新能力和高素质人才的高等院校，在培养大学生科技创新能力上进行改革就尤为重要。
对于高年级学生或学有余力学生，开设创新实验教学班，以创新学分为杠杆，围绕新能源、先进材料、轻量化制造、车身造型与设计等先进的研究方向，设置课题大类。每个大类由该研究方向的教授或副教授担任负责人，进行实验的总体规划和管理，保证创新实验方向正确、创新实验手段合理。学生自由组合，以小组为单位设计实验课题，开展综合性、设计性的实验研究，进而完成设计任务，从而提高学生的综合能力。在此基础上，鼓励学生参加教师的科研课题研究，吸纳学生参与合作企业的科技攻关项目，为学生的科技创新提供支持。
创新技术实验平台有以下特点：
(1)实验内容覆盖面广。创新技术实验平台覆盖的实验项目，涉及汽车电子、先进制造、汽车材料、汽车设计、新能源等多个方向，可完全满足车辆工程本科学生的兴趣要求。
(2)“双导师”制。按研究生的培养方法实行“导师制”，并在各方向上配以“专业教师+实验教师”双导师。专业导师和实验导师分阶段合作指导，采用启发式、问题式、互动式、案例式教学方法，以学生为主体，充分调动学生的主动性、积极性和创造性。
(3)综合能力考评体系。实施激励制度，对大学生科技成果突出的优秀人才，可以优先推荐就业及在研究生招生工作中采取免试录取等政策。突破“唯成绩论”的束缚，构建了“知识—能力—素质”的综合能力考核办法，引领学生走全面协调发展之路。
2.5教学模式
实验中心要想成为真正发挥作用的实体教学基地，必须有良好的教学模式作保障。实验室开放对于提高学生操作技能，切实展开综合性、创新性实验项目，有非常重要的推动作用。本文在上述培养体系的基础上，构建“自主实验—团队合作—教师指导”三位一体的开放式实验教学模式。
(1)自主实验。给予学生充分的学习自主权，学生可根据自己的兴趣和爱好，选择实验项目，并自主设计实验计划、实施实验测试、分析实验结果。不再受原有实验课时限制，使学生有更多的时间接触实践，集中时间进行具有一定难度和深度的实验研究。在实验室配以计算机网络和多媒体教学手段，让学生在实验的同时能够借助网络和多媒体课件与课上讲授知识充分结合，查阅文献。
(2)团队合作。学生自由组合，组内学生根据个人能力和兴趣，协调担当的工作，对于知识难点和重点，组内成员讨论，为了同一个目标，共同努力。在完成项目的同时，锻炼和提高了学生的团队合作意识和精神。
(3)教师指导。教师在实施创新能力培养的过程中负有重要使命，其质量如何直接影响到学生创新能力培养的目标和任务的落实程度。拥有高素质的实验技术人员队伍是建设一流实验室的关键。实践教学需要教师同时具备理论知识和实践经验，能够从理论的角度指导实践，又能在实践中熟练、规范地运用理论知识。但我国高校“双师型”教师数量不足、质量不高，有实践经验的教师严重缺乏。鉴于此，本项目从整车及零部件企业招聘了富有丰富产品知识和实践经验的中高级技术人员，充实实验教学队伍，或聘请这类技术人员担当兼职指导教师，与理论性教师协调配合，取长补短，同时，支持实验教师出国交流和学习，用国际化的视野和方法来实施实验教学。
3结束语
本文根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足，提出了车辆工程专业多层次、开放式实验教学体系的构建方法，并从培养体系、课程体系和教学模式3个方面进行了探讨和实践。
(1)划分培养体系为基础认识层、实践技能层、综合设计层和科技创新层。对实验教学内容进行了较为全面的覆盖。
(2)改革了现有的课程内容，规划合理的课程体系，搭建基础教学实验平台和创新技术实验平台，互相支撑，统一协调。
(3)在教学模式上进行了改革，构建自主实验、师资完善、时间自由、空间延伸的全新的开放式教学模式。
创新性实验教学平台的构建，营造了促进学生积极主动学习的良好氛围，激发了学生的创新热情，收到了很好的效果。实施实验教学体系改革仅一年，获得了国家级大学生创新性实验计划项目1项，校级经费支持的大学生创新项目27项。这种多层次的实验教学体系，形成了独有的开放、自由和创新理念，重基础，讲创新，培养了学生的科学态度、实践能力和创新能力。通过实施这些改革措施，充分调动、发挥了教师和学生的积极性，对提高车辆工程专业人才培养水平起到了明显的作用。
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