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摘要:為構建以“跨學科交叉融合”和“突出實踐創新能力”為特色的課程群,實現應用技術型人才培養的目標,“汽車設計”專業應基于新工科建設理念和新時期汽車產業人才的需求特點,問技術發展改內容,問學生志趣變方法,問內外資源創條件,通過構建新型汽車設計課程群內容體系,創新教育方式與手段,打造跨學科交叉融合、校企互助的教學團隊等舉措,建設課程群.同時,應通過搭建網絡化的教學資源,編著本土化教材,開展綜合性實踐教學等形式體現課程群的建設成果.
關鍵詞:“汽車設計”課程;課程群建設;新工科;應用型人才
培養應用型人才,是新型本科教育和地方高校新層次高職教育相結合的人才培養定位,具有應用技術型的特色[1].應用型地方本科車輛工程專業是以培養從事汽車設計與制造、檢測與維修、汽車服務及項目管理等工作,具備較強的工程實踐能力和創新精神的汽車設計工程師為人才培養目標,其特點是具有較強的實踐性和應用性.李寶軍等[2]基于工程教育國際認證及新工科的背景,開展了汽車車身設計課程群建設與實踐,主要是針對虛擬仿真實驗實踐教學提出了課程群建設思路.吳華偉[3]等針對課程銜接和實踐教學的問題,對教學內容、課程學時及考核方式等進行了優化,提出了汽車測試類課程群的建設模式.而汽車設計課程群建設是車輛工程專業課程體系的核心部分,不僅對促進學科交叉融合具有重要作用,也是強化學生工程實踐創新能力的重要載體[4-7].構建培養應用型人才的汽車設計課程群,具有非常重要的理論價值和實踐意義.本文基于新工科建設理念,構建面向應用型人才培養的汽車設計課程群體系.
1基于新工科的課程群建設理念
當前世界范圍內的新一輪科技革命和產業變革加速進行,工程教育與產業發展緊密聯系、相互支撐.為推動工程教育改革創新,2017年2月18日,教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會,共同探討了新工科的內涵特征、新工科建設與發展的路徑選擇,并達成了10項共識,即“復旦共識”[8].“復旦共識”第六條明確提出:地方高校要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用,培養大批具有較強行業背景、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型和技術技能型人才.三明學院作為地方應用型本科院校,在新工科建設背景下適應產業和地方經濟需求,培養高素質應用型人才,對促進自身可持續發展和建設高等教育強國有重要意義.課程是高校人才培養的基本單元,是實現高校人才培養目標、提升高校人才培養質量的重要保障[9].新工科建設行動路線提出,課程建設需融入產業和技術的最新發展、行業對人才培養的最新要求,注重探索課程的綜合性和跨學科交叉融合[10].而課程群是與單門課程相對應的一種課程建設模式,是以單門課程為基礎,由3門以上性質相關或相近課程組成的一個結構合理、層次分明、相互關聯的課程群體[11].課程群建設是探索綜合性課程、促進學科交叉融合,培養新工科素養人才的有效途徑.隨著新一輪科技革命的到來,智能網聯汽車蓬勃發展,汽車將被重新定義,汽車人才也將被重新定義.然而,高校人才培養跟不上產業發展需求,人才短缺已成為當前汽車行業的常態[12].培養新時期市場亟需的汽車人才,成為高校汽車專業的當務之急.因此,圍繞汽車設計課程群建設的教學改革,培養滿足汽車產業發展需求的應用型人才,是推動新工科建設快速發展的有力措施.本文基于新工科建設的理念,以培養地方汽車產業需求的新工科素養應用型人才為目標,以“汽車設計”課程群為對象,針對課程教學內容、教學模式、教學手段和教學團隊等方面進行課程群建設探索,力求構建以“跨學科交叉融合”和“突出實踐創新能力”為特色的汽車設計課程群.
2基于新工科的課程群建設舉措
課程群建設是一個系統問題,不僅僅是幾門課程的簡單捆綁,它是以人才培養為主線、以課程邏輯關系為紐帶、以教師團隊合作為支撐、以深化教學改革為動力的新型課程建設模式[13].新工科背景下,汽車設計課程群建設應以通識教育為基礎,針對汽車產業技術發展、學生志趣愛好及校內外資源,優化課程內容,加強課程間的有效溝通聯系,改革單一的教學手段,突破傳統的教學模式.
2.1問技術發展改內容,構建新型汽車設計課程群內容體系
隨著能源革命和新材料、新一代信息技術的不斷突破,汽車產品加快向新能源、輕量化、智能網聯的方向發展,汽車技術的發展呈現出“六化”趨勢(見圖1所示).汽車不再是單純的交通工具,而是成了大型移動智能終端、儲能單元、數字空間[12].汽車技術發展日新月異,汽車產業大變革蓄勢待發,汽車被重新定義倒逼汽車人才必須重新定義.同時,新型汽車人才需求倒逼高校汽車設計課程體系必須及時進行改革,并且應伴隨產業發展而進行持續和動態的改進.傳統課程體系中課程內容老舊、課程間關聯性差、理論與實際脫節,涉及的課程主要以機械設計、汽車原理、汽車設計、汽車制造工藝學、汽車覆蓋件模具設計為主.基于汽車技術發展趨勢,汽車設計課程體系建設需要注重學科交叉融合,加強綜合性課程和問題導向課程探索,亟需構建以涉及新能源、電磁學、自動化、人機交互、信息工程等一系列知識的新型汽車設計課程群.構建“突出實踐創新能力”的課程群教學內容和課程體系的核心是學生能力培養,需要在充分掌握產業需求現狀和未來技術發展趨勢的基礎上,依據課程內容的內在聯系,合理銜接課程間的知識層次,明確課程的應用目標,建立分層遞進式的課程群體系.汽車設計課程群的階段和模塊劃分如圖2所示.從圖2可見,整個課程群依據能力梯度劃分為3個階段、6大模塊,其中實踐創新能力培養階段包含3個模塊內容,特色鮮明的實踐模塊主要以賽車設計與制作為主.課程群涉及多門跨專業多學科交叉課程,如汽車造型涉及工業設計、汽車傳感器涉及電子科學、新能源電池技術涉及電化學,汽車物聯網技術與汽車車載網絡涉及信息工程,無人駕駛涉及人機交互與自動化學科和專業.在人才培養方案總學分的限制下,新增知識點可以融入傳統核心課程,如汽車構造的教學增加1/3以上的新能源汽車和智能汽車構造的內容.課程群瞄準汽車產業技術發展方向,層次分明、目標明確,有利于提高教學質量和培養新工科素養的應用型人才.
2.2問學生志趣變方法,創新教育方式與手段
新時代大學生是最有創造力、最有活力的力量,也是網絡時代的主力軍,對新生事物的接受能力最強.新工科課程群建設,要樹立“學生為中心”的理念,注重學生自主學習能力的培養,結合學生志趣,加強課堂討論式教學,將以被動接受和記憶信息為特征的“淺層學習”逐漸由課堂內轉移到課堂外,部分課程內容可以由傳統的教師講授轉變為自主網絡學習.因此,課程群建設需要改革傳統教育方式和手段,采取多元化的教學方法(圖3),充分利用網絡學習資源,搭建綜合性的網絡教學平臺,為學生和教師的互動提供多樣化途徑,保障學生能及時、有效地獲取先進的教學資源.同時,在教學活動中提供多樣化的學習模式,如翻轉課堂、移動學習、慕課、汽車設計微信公眾平臺等,整合各種有效的學習模式,讓學生根據興趣充分實現個性化學習.
2.3問內外資源創條件,打造跨學科交叉融合、校企互助的教學團隊
汽車設計課程群建設緊緊圍繞汽車產業需求,不僅需要構建結構合理、層次分明的理論課程體系,還要形成貫穿課程內外、對接校企的多層次立體化的實踐教學體系.圖2中的課程群涉及多學科的交叉融合,為此,通過校內資源整合,組建跨專業、跨系、跨學院的教學團隊,開展“一課雙師”教學,彌補理論教學短板,增強課程間的交叉融合度.三明學院對外通過與地區汽車企業(中國重汽集團福建海西汽車有限公司、中科動力(福建)新能源汽車有限公司、福建匯華集團東南汽車缸套有限公司等)的整車和零部件生產企業進行深度的產學研合作,力爭為企業解決技術和生產問題,同時聘請實踐經驗豐富的工程技術員加入課程群教學團隊,解決校內教師實踐教學低能的問題,提升實踐教學質量.通過整合校內外資源,以實際教學問題為導向,組建一支多學科融合、理論與工程結合的汽車設計課程群教學團隊.團隊組建框架如圖4所示.
3基于新工科的課程群建設成果體現形式
課程群建設對教學質量的提高得到了大多數學者的肯定[15],然而課程群對學生知識體系的完善和能力的提高是隱性的,教學效果需要較長時間才能體現出來.因此,汽車課程群建設在追求人才培養質量提高的同時,還需要考慮課程群建設的成果體現形式.
3.1網絡化的教學資源的搭建
網絡化教學資源是利用現代信息技術和教育手段實現教學模式多樣化的重要途徑,是實現資源共享、開放式學習、教師協作、師生互動的重要平臺[16].為此,課程群的建設,應充分利用網絡的便捷性、開放性、交互性等特點,發揮網絡教學的優勢,以教師為主導、學生為主體,搭建汽車設計課程群的網絡教學平臺及虛擬仿真實驗平臺.讓學生能根據自身專業興趣愛好、知識水平等情況,合理安排時間,有選擇性地在課程群網絡平臺上了解更多課程概要或深入某一課程學習,使學生從知識的被動接受轉為主動學習.汽車設計課程群網絡教學資源的組成主要是相關課程的教學課件、網絡課程、學綱、學習方法指導、案例、模擬實驗、專題論壇等.在相關平臺上,教師不僅可以管理和維護教學資源,還需要進行學習情況監督,拓展傳統的教學功能,形成一種更加簡便、科學和高效的新型教學模式.
3.2本土化課程群教材的編著
教材是教師和學生共同使用的教學材料,是教師指導學生學習的學習材料,是教師教學的依據,是學生學習的依據[17].汽車設計課程群建設是結合汽車產業發展與地方應用型高校人才培養特點而進行的持續改革,不可能有與課程群完全對應的教材體系可供選擇.課程群教學團隊可以按照汽車設計課程群的教學目標和教學大綱,對學科交叉內容進行整合優化,融合企業工程案例,編寫滿足課程群教學特色和需要的本土化教材,使教學內容更具有連貫性和漸進性,保持課程群知識體系的完整性,使學生獲得更全面、更系統的知識和技能.因此,本土化教材的編著也是汽車設計課程群建設成果的體現.為了提高本土化教材的質量,避免教材的隨意性,需組織汽車行業專家和學者對教材編寫進行論證和審查.
3.3綜合性實踐教學的開展
課程群建設的核心是課程內容的整合優化,不僅要整合優化理論課程的知識體系,還要統籌考慮實踐教學內容.以培養具有新工科素養的應用型汽車人才為目標的汽車設計課程群建設,實踐教學環節尤為重要.可采取以下措施開展綜合性實踐教學:(1)整合汽車設計課程群教學團隊資源,開設跨學科的綜合性、設計性精品實驗項目.(2)引入企業優質人才資源,開展“一課多師”教學,校企教師共同開展模塊化、案例化教學資源建設.(3)實施多元化的實踐教學考核辦法,如對綜合設計性實驗項目采取以作品設計制作或小論文等方式進行考核.(4)構建覆蓋面廣、全方位、多層次的學科競賽體系[18].通過機械創新協會、汽車工程協會以及賽車俱樂部加強學科競賽的宣傳,引導不同年級的學生積極參加各級各類學科競賽,創建以賽車設計與制作為核心的第二課堂實踐平臺,鍛煉汽車設計綜合實踐創新能力.
4結論
為構建以“跨學科交叉融合”和“突出實踐創新能力”為特色的汽車設計課程群,提升學生解決汽車設計工程實際問題的能力,著力實現車輛工程專業應用技術型人才培養的目標,基于新工科建設理念和新時期汽車產業人才的需求特點,提出了汽車設計課程群建設的探索性思路,針對汽車技術發展、學生興趣及校內外資源,對汽車設計課程群的內容體系、教學方式和手段以及教學團隊等提出了建設舉措,即問技術發展改內容,構建新型汽車設計課程群內容體系;問學生志趣變方法,創新教育方式與手段;問內外資源創條件,打造跨學科交叉融合、校企互助的教學團隊.并建議課程群應通過搭建網絡化的教學資源,編著本土化教材,開展綜合性實踐教學等形式體現建設成果.然而,汽車產業在迅猛發展,未來必定以智能汽車為發展方向,汽車設計課程群的建設注定是長期、持續的過程,也是應對諸多挑戰的過程.
作者:陳剛 吳龍 劉建軍 武蕾 夏澤斌 盧隆輝 單位:三明學院機電工程學院