簡談車輛工程專業多層次開放式實驗教學體系的構建論文

近年來，伴隨着人民生活水平的提高，我國汽車產業蓬勃發展，2009年中國汽車銷量一舉突破1360萬輛，躍升至世界榜首，成為全球發展速度最快、規模最大、就業形勢最好的汽車大國。作為國家的支柱產業之一和整個國家工業產業鏈條的頂端，我國的汽車工業仍然處於全球汽車工業水平的低端。如何保持我國汽車工業今後的持續快速發展，確保我國從汽車製造大國向汽車製造強國轉變，汽車專業人才的培養已經成為政府和企業都十分關注的大問題。高等學校作為國家知識創新和技術創新體系的基礎，承擔着“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”的重任。

1現有實驗教學體系存在的問題

車輛工程作為產品類專業，要培養具有創新精神和動手能力強的人才，就離不開實驗教學這一關鍵環節。實驗室是高校進行實驗研究與教學的主要場所，實驗教學是培養學生實踐能力、科研能力和綜合素質的重要環節，對工科學生來説更是如此。目前國內車輛工程專業人才培養普遍存在以下的問題：

(1)把人才培養的精力過多地投向了科研型人才的培養，過分強調理論知識的灌輸，缺乏實踐技能訓練方面的培養;

(2)實驗教學模式老化，不區分學生的差異以演示性實驗為主，採用傳統的課堂灌輸教學方式;

(3)拘泥於教學大綱設定的實驗教學課時和內容;

(4)本科生科研活動普及率較低，成效不顯著，對本科生科技創新能力的培養尚未形成體系。

上述原因致使高校培養出的本科學生缺乏應用能力，與社會實際需要脱節，畢業生進入用人單位後基本不能較快地勝任崗位工作。

2實驗教學體系改革的探索與實踐

在本科生實驗教學中，探索可以發掘學生個性和特長的多層次實驗教學方法，注重提高學生動手能力、培養創造能力和綜合素質。學生通過足夠的演示性—驗證性—設計性—創新性實驗，採取循序漸進的培養方法，逐步加深理解和掌握所學的理論知識和應用技術，將理論與實踐很好地結合起來。

本文對車輛工程專業的實驗教學體系改革進行了探索，研究建立了多層次開放式的實驗教學體系。改革主要從3個方面進行：從基礎認識—實踐技能—綜合設計—科技創新4個層次建立系統化的培養體系;與培養體系相協調，搭建基礎—創新的實驗教學平台;發展“自主實驗—團隊合作—教師指導”三位一體的開放式教學模式。培養體系和課程體系相互作用，教學模式對二者進行有效的支撐，三者協調工作，保證了實驗教學體系的統一性和完整性。

2.1培養體系

傳統的實驗多以基礎性實驗為主，內容單一，以演示性和驗證性實驗為主，實驗的重心不在於培養學生的動手能力、創新能力和解決問題的能力，只是為了驗證、鞏固和加深理論教學的內容，是理論教學的輔助手段，各實驗項目的內容基本上都是孤立的，缺乏系統性，忽略了實驗內容之間的內在邏輯關係，沒有形成一個完整的實驗教為體系。

本文在實踐中，將實驗教學體系分成4個層次，在重視學生基礎能力的基礎上，擴大實驗的廣度和加大實驗的深度，鼓勵學生大膽創新，勇於探索。

(1)基礎認識層。基於傳統車輛工程的基礎課程，開設演示性和驗證性實驗，重點在理論教學與實踐教學相結合，達到知識的運用、理解和深化的目的。

(2)實踐技能層。以汽車拆裝實驗、汽車專業等綜合訓練為主，重點提高學生的工程能力，使學生初步掌握汽車部件安裝、調試、測試等方面的基本技能。

(3)綜合設計層。以課程設計課題實驗和畢業設計(論文)課題實驗為主，通過教師擬定或學生自己設計的課題實驗開展綜合性、設計性的實驗研究，進而完成設計任務，提高學生的綜合能力和汽車設計水平。

(4)科技創新層。設置創新學分，為學生創造機會參加校級及校級以上的各種大賽，並對獲獎成果給予更大的資金和技術支持，推動進一步的創新研究;同時，吸納學生參加教師的科研課題研究和合作企業的'科技攻關項目，接觸實際應用，提高創新能力。

2.2課程體系

近幾年來，依靠工業裝備結構分析國家重點實驗室的硬軟件的支持，引進了多種先進實驗設備，逐漸向世界先進水平靠攏。這些為更新教學內容、改進教學設施、緊跟汽車技術前沿提供了有利條件。圍繞實驗教學體系的4個層次，對課程體系進行了規劃，將基礎實驗項目根據其內容和特點，整合和系統化成“基礎實驗教學平台”，並配合創新型人才培養的目標，搭建“創新技術實驗平台”。2個平台互相支撐，統一協調。

2.3基礎實驗教學平台

立足於基礎，覆蓋傳統汽車的三大總成(發動機、變速器、車身)，該平台分成以下4個課程體系，按“認識—實踐—專業—拓展”的順序，逐級遞進地實施。

(1)認識實驗。面對低年級學生，目的是“認識”。通過演示性實驗，採用分體的各汽車總成或教學實驗台架、看板，來使學生直觀地認識車輛各總成組成，並分析其作用，增強學生對所學專業知識的興趣，啟發學生的思考。

(2)結構拆裝實驗。面對二年級學生，目的是“實踐”。加大實驗設備投入，並與汽車企業合作，將最先進的整車及零部件用於結構拆裝實驗，使學生能第一時間接觸到前沿的汽車知識。拆裝在有經驗的實驗教師的指導下進行，拆裝前後要在實驗台架上進行測試，保證拆裝前後，設備均能正常運轉。學生在“參與”中體會到所學專業的樂趣。

(3)汽車專業實驗。面向三年級學生，目的是“專業”。與汽車專業課的課堂講授結合，開設專業實驗課程，使學生掌握測試標準，瞭解過程及質量保證的重要性，加深對專業知識的認識和理解，增強團隊精神。

(4)生產實習。面向高年級本科生，目的是“拓展”。搞好每學年的生產實習，是基礎實驗教學工作中的一個重要任務。為此，緊緊抓住校企合作的契機，建立了一批運營良好、長期雙贏的校外生產實習基地，其中包括簽署了校級協議的大眾、一汽、奇瑞等大型汽車集團。定期組織學生到廠實習，通過真實感受生產過程，拓展知識面，並將已學到的理論知識、實踐知識與工廠生產過程相對比，瞭解工廠的工藝和需求。一方面為將要參與科研工作的學生積累知識，另一方面，使即將就業的學生提前熟悉工作情況和環境。

2.4創新技術實驗平台

當前的國際競爭往往體現在具有科技創新競爭力和高素質的人才競爭上，作為承擔培養具有科技創新能力和高素質人才的高等院校，在培養大學生科技創新能力上進行改革就尤為重要。

對於高年級學生或學有餘力學生，開設創新實驗教學班，以創新學分為槓桿，圍繞新能源、先進材料、輕量化製造、車身造型與設計等先進的研究方向，設置課題大類。每個大類由該研究方向的教授或副教授擔任負責人，進行實驗的總體規劃和管理，保證創新實驗方向正確、創新實驗手段合理。學生自由組合，以小組為單位設計實驗課題，開展綜合性、設計性的實驗研究，進而完成設計任務，從而提高學生的綜合能力。在此基礎上，鼓勵學生參加教師的科研課題研究，吸納學生參與合作企業的科技攻關項目，為學生的科技創新提供支持。

創新技術實驗平台有以下特點：

(1)實驗內容覆蓋面廣。創新技術實驗平台覆蓋的實驗項目，涉及汽車電子、先進製造、汽車材料、汽車設計、新能源等多個方向，可完全滿足車輛工程本科學生的興趣要求。

(2)“雙導師”制。按研究生的培養方法實行“導師制”，並在各方向上配以“專業教師+實驗教師”雙導師。專業導師和實驗導師分階段合作指導，採用啟發式、問題式、互動式、案例式教學方法，以學生為主體，充分調動學生的主動性、積極性和創造性。

(3)綜合能力考評體系。實施激勵制度，對大學生科技成果突出的優秀人才，可以優先推薦就業及在研究生招生工作中採取免試錄取等政策。突破“唯成績論”的束縛，構建了“知識—能力—素質”的綜合能力考核辦法，引領學生走全面協調發展之路。

2.5教學模式

實驗中心要想成為真正發揮作用的實體教學基地，必須有良好的教學模式作保障。實驗室開放對於提高學生操作技能，切實展開綜合性、創新性實驗項目，有非常重要的推動作用。本文在上述培養體系的基礎上，構建“自主實驗—團隊合作—教師指導”三位一體的開放式實驗教學模式。

(1)自主實驗。給予學生充分的學習自主權，學生可根據自己的興趣和愛好，選擇實驗項目，並自主設計實驗計劃、實施實驗測試、分析實驗結果。不再受原有實驗課時限制，使學生有更多的時間接觸實踐，集中時間進行具有一定難度和深度的實驗研究。在實驗室配以計算機網絡和多媒體教學手段，讓學生在實驗的同時能夠藉助網絡和多媒體課件與課上講授知識充分結合，查閲文獻。

(2)團隊合作。學生自由組合，組內學生根據個人能力和興趣，協調擔當的工作，對於知識難點和重點，組內成員討論，為了同一個目標，共同努力。在完成項目的同時，鍛鍊和提高了學生的團隊合作意識和精神。

(3)教師指導。教師在實施創新能力培養的過程中負有重要使命，其質量如何直接影響到學生創新能力培養的目標和任務的落實程度。擁有高素質的實驗技術人員隊伍是建設一流實驗室的關鍵。實踐教學需要教師同時具備理論知識和實踐經驗，能夠從理論的角度指導實踐，又能在實踐中熟練、規範地運用理論知識。但我國高校“雙師型”教師數量不足、質量不高，有實踐經驗的教師嚴重缺乏。鑑於此，本項目從整車及零部件企業招聘了富有豐富產品知識和實踐經驗的中高級技術人員，充實實驗教學隊伍，或聘請這類技術人員擔當兼職指導教師，與理論性教師協調配合，取長補短，同時，支持實驗教師出國交流和學習，用國際化的視野和方法來實施實驗教學。

3結束語

本文根據車輛工程專業的特點和現有培養方式的不足，提出了車輛工程專業多層次、開放式實驗教學體系的構建方法，並從培養體系、課程體系和教學模式3個方面進行了探討和實踐。

(1)劃分培養體系為基礎認識層、實踐技能層、綜合設計層和科技創新層。對實驗教學內容進行了較為全面的覆蓋。

(2)改革了現有的課程內容，規劃合理的課程體系，搭建基礎教學實驗平台和創新技術實驗平台，互相支撐，統一協調。

(3)在教學模式上進行了改革，構建自主實驗、師資完善、時間自由、空間延伸的全新的開放式教學模式。

創新性實驗教學平台的構建，營造了促進學生積極主動學習的良好氛圍，激發了學生的創新熱情，收到了很好的效果。實施實驗教學體系改革僅一年，獲得了國家級大學生創新性實驗計劃項目1項，校級經費支持的大學生創新項目27項。這種多層次的實驗教學體系，形成了獨有的開放、自由和創新理念，重基礎，講創新，培養了學生的科學態度、實踐能力和創新能力。通過實施這些改革措施，充分調動、發揮了教師和學生的積極性，對提高車輛工程專業人才培養水平起到了明顯的作用。