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刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号: 2-277

历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979

基于EIP—CDIO理念的“汽车构造”课程教学改革与实践

【作者】 高伟 冯樱 王保华 罗永革

【机构】 (湖北汽车工业学院 汽车工程学院,湖北 十堰 442002)

【摘要】EIP—CDIO工程教育理念,即将素质教育与CDIO有机的结合起来。基于该理念,结合我院汽车构造课程教学现状,提出将EIP—CDIO理念融入到汽车构造课程教学中,并对该课程的教学内容、教学方法及手段、考核方式和实践环节进行了改革。通过课程改革,证明该理念的融入,提升了教学质量和教学效果,提高了学生的自学能力、工程实践能力和创新能力,学生的综合素质也大大增强。
【关键词】EIP—CDIO;汽车构造;教学改革
【正文】1 引言
  近年来我国各高校的工程教育对学生以灌输学科知识为核心,缺乏人文科学、道德修养和社会责任感等方面的素质教育,此外由于社会环境等原因,学生缺失诚信、职业道德、责任心及团队意识,导致很多毕业生不符合现代企业的用人要求。针对上述问题,汕头大学率先引入了国际工程教育改革的最新成果—CDIO(Conceive、Design、Implement、Operation)理念,并在此基础上,提出了适合我国工程教育实际的EIP—CDIO培养模式,即把道德(Ethics)、诚信(Integrity)和职业素质(Professionalism)与CDIO有机结合,如图1所示[1]。
  我校车辆工程专业创办于1979年,“汽车构造”课程一直作为该专业的核心专业课程之一,是汽车服务工程、热能与动力工程等专业的一门非常重要的专业基础课,是一门理论性与实践性双强的课程,是学生接触的第一门与汽车相关的专业课程,也是对学生的职业技能进行训练的第一阶段。该课程的教学目的是使学生系统的掌握汽车发动机、底盘的基本构造、工作原理,为后续汽车理论、汽车设计、汽车实验学、汽车工艺学等专业课程的学习奠定坚实的基础,强化实践动手能力,培养工程意识,提高综合素质与创新能力。近年来在汽车构造课程教学中存在问题如下:(1)授课方式单一,教学过程中多以教师为中心,忽视学生的认知主体地位,导致学生学习兴趣不高、主动性不强、教学效果不理想;(2)教学内容与当代汽车技术发展不同步;(3)实践教学环节学生参与度不够,虽然该课程实践环节与理论部分同步,但学生还是很被动的在老师的指导下进行拆装,没有主观理解;(4)缺乏职业道德教育及人文精神熏陶。针对上述现状,从国家的人才培养目标和我院的教学实际,把EIP—CDIO培养模式融入到汽车构造课程教学中,对教学内容、教学方法及手段、考核方式、实践环节等方面进行教学改革具有重要的意义。
2 融入EIP—CDIO理念的教学改革
2.1紧跟时代步伐,创新教学内容
  基于EIP—CDIO的理念,对本课程的教学内容安排采取了项目模块化的方式,具体的项目如图2所示。随着汽车产业的迅猛发展和汽车技术尤其是小排量汽车、新能源汽车、电动汽车的不断进步,新材料、新工艺、新技术、新结构在现代汽车上的应用日益广泛,任何一本教材的内容都不可避免的存在一定的滞后性[2]。为此,根据汽车工业发展对授课内容进行了优化,精选基础、核心的内容,突出重点、难点,摒弃教材中已经淘汰或即将过时的技术,紧跟时代发展引入汽车新技术,力求使教学内容与汽车行业新技术同步。例如在发动机燃料供给系统中将化油器部分内容删除,增加更有代表性且在现代汽车上广泛应用的电控发动机供给系统;在底盘部分增加了自动变速器、电控空气悬架(ECAS)、电动助力转向(EPS)、线控助力转向(SBW)、ABS防抱死制动系统、电
  


图1 EIP—CDIO培养框架

子稳定性程序(ESP)等前沿技术,同时补充了新能源汽车结构及原理方面的内容,使传统结构与新技术、新结构融会贯通,使学生能够举一反三、触类旁通、思维开阔、与时俱进。教学内容主要由理论模块和实践环节组成,且各项目模块理论与实践紧密结合,传统内容与现代技术应用紧密结合,保证课程内容的先进性、时代性和实用性。
2.2 引进CDIO,改革教学方法
  “教学有法,但无定法,贵在得法”。EIP—CDIO工程教育理念提倡的是“做中学”和“基于项目的教育和学习”,即课堂教学中以学生为主体,教师为主导,讲授内容以“项目”为中心,使学生通过合理的“构思(C)-设计(D)-实施(I)-运作(O)”四个环节顺利的完成具体的“项目”,并掌握所学的知识,从而培养学生创新意识、团队协作精神、职业道德和素质、理论联系实际的工作作风[3]。与此同时,根据不同的“项目”内容,综合运用不同的教学方法如启发式、研讨式、案例式等,以导促学,使学生的主体地位和教师的主导作用落到实处,充分发挥学生自主能动性,挖掘学生自身潜力,同时鼓励学生进行自主学习与自主创新,提高动手能力与创新能力。图2所示的各级项目是结合EIP—CDIO理念和汽车构造课程特点进行设计的,其中I级项目2个,II级项目11个,III级项目40个。其中III级项目以团队为基础,学生6-8人为一组,每个小组推选一名组长,由组长根据项目的任务要求分配任务安排项目进度。在项目教学过程中,在项目活动中注重培养学生独立解决问题、系统思维与团队合作能力,以及职业素质能力和道德素养。学生的学习效果用项目成果来评价,并将过程性评价与结果性评价、学生自评与教师评价相互结合起来。现以变速器项目为例,简要说明此项目教学的实施过程。1)构思阶段:每个小组根据任务要求,通过查阅相关资料,构思初步方案,经教师审核后完成项目立项。2)设计阶段:确定变速器这一章要讲解的思路、讲解的内容,采取的讲解方式,并进行详细分工,提交具体方案。3)实施阶段:每个同学根据设计阶段的分工,完成自己负责的那部分的工作,并制作用于汇报的ppt。4)运行阶段:每个项目组成员根据该小组
  
  
  图2汽车构造课程I级、II级项目模块

制定的方案,对项目进行汇报,由老师、其他组同学以及本组同学进行点评补充,同时每个同学还要进行自评。通过上述四个环节,大大提高了学生自主学习的能力、团队协作精神、创新能力等。
2.3 采用多种途径,改革实践环节
  “汽车构造”是一门实践性很强的专业基础课,EIP—CDIO教育理念倡导问题驱动,注重学生工程实践能力的培养和职业道德素质的提高。基于该理念,在理论教学的基础上,针对理论教学课程的重点和难点,通过汽车结构拆装实训、驾驶实习、工厂生产装配线实习和创新实践等环节相结合,科学地设计与组织教学过程,营造开放的实践环境,创造创新型人才培养的条件和平台,使学生深刻理解各系统的结构和原理,让实践教学成为理论教学强有力的支撑,为后续专业课程学习打下坚实基础,并培养学生独立思维和动手实践能力以及创新精神。具体措施如下:
  1)理论教学与实践教学交叉同步进行,互为补充。课程章节内容教学结束后一个星期内完成相应的拆装实验,结合我校汽车构造教学的特点,自制大量功能齐全的汽车综合拆装实验台,开设的实验项目涉及汽车整车拆装和各主要总成拆装,设备台套数可同时满足两个班开展实验,采用先进的实验教学手段,率先开发和装备了多媒体实验教学系统,自制大量的个性化、具有明显自身特色的教学课件和教学视频。
  2)全面开放汽车综合实验中心,提供更加自主的实验条件。学生在完成规定实践教学的基础上,可进一步利用课余时间申请到实验室实验,进行反复拆装以巩固所学内容;也可根据学习兴趣、爱好和对知识的掌握程度,选作性能、原理验证等其他实验项目,或在实验老师的指导下开展综合性和创新性实验,进行相关知识的深入实践学习。
  3)汽车驾驶实习并贯彻整个教学过程,成为我校汽车构造教学的鲜明特色。通过驾驶汽车,感受对汽车相关系统的操纵,体会汽车各部分的功能和工作过程,理解各系统的相互配合;通过对驾驶车辆的基本检测与调整,进一步熟悉各部分调整作业对汽车性能的影响。
  4)企业实践贯穿汽车构造教学过程。依托汽车城大工程背景,教学过程组织学生到东风汽车公司相关专业厂实践,熟悉汽车生产装配过程、了解装配工艺,感受企业生产环境、深入汽车企业,培养工程意识。
  5)创新实践作为课程教学的一个环节。在实践教学的基础上,提供创新实验平台与理论指导,鼓励学生参与课外科技活动,进行自主创新;要求学生写创新论文,并鼓励发表。
  6)搭建大学生创新实践平台,以赛促学。经过多年的建设,车辆工程专业大学生已形成了以专业课学习为基础、涵盖机、电、液多学科的5个大学生科技创新实践平台,即CAD小组、CAE小组、智能汽车小组、节能车小组和方程式赛车小组。该平台具有鲜明的汽车特色,为培养复合型人才提供有力支撑。提高了学生的科技创新意识和动手能力,并取得了显著的成绩,近5年车辆工程专业学生取得国家和省级竞赛一等奖十余项。
2.4 改革考试方式
  完善、科学的考核方式应该将知识考核与能力考核相结合[4]。汽车构造”课程的考核要与探索汽车结构的发展规律、培养学生的创新意识结合起来,单一的卷面考核办法已不能满足这一要求。在教学实践中,课程教研组改革原有单一的考核办法,要求学生撰写小论文,针对某个结构提出自己的思路或改进措施,并说明相应的理由和根据,或者提出汽车系统的新构想。由此,一方面迫使学生努力开拓新思路、发掘新的结构,增强对所学知识的理解认识;另一方面锻炼学生撰写科技论文的能力,进行科技论文写作的训练。最终成绩为:项目成绩(占总成绩的30%)+创新论文成绩(占总成绩的20%)+考试成绩(占总成绩的40%)+平时成绩(占总成绩10%)。实践表明,采用该综合成绩评价体系能够更加科学的反映学生对本课程的掌握程度,得到了学生的认同。
3 总结
  这些年来,通过“汽车构造”课程组长期的不懈努力,我院的“汽车构造”课程在教学内容、教学方法、考核方式、实践环节等方面进行了不断的改革与创新,取得了一定的成绩,该课程于1997年和2002年分别被评为湖北省优质课程,2003年被评为湖北省精品课程,2010年被评为国家级精品课程。EIP—CDIO工程教育理念与汽车构造课程的融入,并通过项目的实施,使学生的主体地位凸显,激发了学生的学习主动性和积极性,提高了学生分析解决问题的能力、团队协作精神,同时也大大提高了教学效果。
参考文献
[1] 顾佩华,沈民奋,李升平,等. 从CDIO到EIP—CDIO—汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008,(1):12-20.
[2] 王进. 提高汽车构造课程教学有效性的探讨[J]. 辽宁高职学报,2009,11(8):50-51.
[3] 卢慧娟,解后循,赵世婧,等. 基于CDIO理念的高职汽车构造与原理课程教学改革探讨[J]. 科技信息,2012,(32):19.
[4] 董浩存,梁继辉,王靖岳,等. 浅谈汽车构造课程的教学改革[J]. 教育教学论坛,2011,(7):12-13.