工程教育认证下的车辆专业认识实习教学改革探索
周淑辉 王军年 李向瑜
摘? 要 依据中国工程教育专业认证通用标准和补充标准，结合吉林大学车辆工程专业的特点，为培养高素质、具有较强的研发能力和创新能力的人才，对汽车专业认识实习这一实践教学环节进行改革探索，通过几年车辆工程卓越工程师班及今年对全体学生的普及推广改革实践，已取得明显效果。
关键词 汽车专业认识实习;工程教育专业认证;实践教学;教学改革;数字化教学平台
中图分类号：G642.44? ? 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2020）12-0128-05
Abstract It is based on the general standard and supplementary stan-dard of Chinese Engineering Education Professional Certification， combining the characteristics of Jilin University's Vehicle Engi-neering， to cultivate talents with high quality， strong research and development ability and innovation ability， this paper explores the reform of the practical teaching link of automobile professional cog-nition and practice. Through a few years of reform of the class of outstanding engineers in automotive engineering， and this years popularization and promotion among all students， remarkable results?have been achieved.
Key words automobile professional cognition and practice; profe-ssional certification in engineering education; practical teaching; tea-ching reform; digital teaching platform
1 引言
隨着经济的全球化发展对工程教育提出了更高的要求，国内工程类高等院校对工程教育的改革也逐步深入，我国的工程教育认证体系已进入国际工程教育联盟。工程教育认证体系标准要求学生：掌握深入的工程技术基本原理，并能用于工程实践;在创建和处理新产品、新过程、新系统中发挥主导作用;理解研究技术发展对社会的重要的战略性的影响[1-4]。目前在世界各国工程和教育界，推崇工程教育认证制度，对照认证标准和自身特色，发现和分析问题并制订相应对策持续改进，以促进人才培养质量的全面提高。
为培养高素质工程人才，强化其工程实践能力和工程设计能力，实践教学在整个工程教育中具有任何理论课教学不可替代的重要作用。在汽车工程院校中，汽车专业认识实习（简单概括为汽车拆装实习）作为重要的实践教学环节，涉及工程力学、机械设计等基础学科的学习和利用，并通过实践教学及对拆装与调试等专项技能的运用的教学模式，将理论知识和实践能力有机结合，有利于人才素质的培养[2-3]。如果此实践环节不被重视，或者学生学习不够透彻，无从谈起后续的设计、科学研究及创新。
2 解析工程教育认证的理念
解析工程教育认证标准，与实践教学环节相关的主要有四方面教学要求：具有一定的识别表达能力和分析总结能力;解决复杂工程问题;研究、设计及开发新问题;要有团队合作能力及对外沟通能力。做到这四点的前提是具有广泛、足够的理论知识及实践能力[1]。
应该着重让学生掌握怎样用理论知识去解决实际问题，并对专业方向、科研着力点和热点有一定的了解，体现“解决复杂工程问题”和“专业方向引导”的导向。要实现教与学的双向评价，跟踪学习效果和反馈体系的建立，增强产出效果。
3 实践教学环节现状与不足：以吉林大学汽车工程系为例
教学模式? 以往的教学模式，理论与实践教学互相独立，导致理论教学与实践教学脱节，甚至理论课还没上，先进行实践教学。这样很难将课上所学理论与实践有机联系起来，无从谈起用理论指导实践。即使学生预习，也很难达到预想效果，更谈不上激发学生学习积极性。基于这种情况，实验指导教师只能多讲理论知识，导致学生在有限的实习时间内实践能力不能够得到很好的锻炼和提高。
师资队伍? 实习指导教师既要有专业理论知识，又需要一定的专业技能。教师队伍中教授这门课的教师多数是年轻的刚毕业留校的博士，理论知识较深，教学经验不足;实验教师队伍动手能力强，实践经验较丰富，需不断扩充理论知识范围，不断更新先进技术。
教学设备资源条件? 汽车实验室具有悠久的历史，建立时间与建校时间相同，多年来积累了大量的宝贵财富，但随着近几十年我国汽车行业的快速发展，不断出现先进技术更新及取代原有的已显落后的技术。然而，实验教学设备更新要受到场地条件等各方面的限制，导致实验教学设备的更新速度远远跟不上汽车实际发展的速度。
课程结束后的考核? 按照以前车辆工程专业认识实习教学大纲要求，考试成绩由两部分组成：平时表现30%+现场考试70%。以往的做法是，只要满勤，课上也参与动手动脑，平时成绩30分几乎全得;现场考试占的70分，由学生抽取题签，每套题签七道题，七道考题分别出自汽车构造教材上、下册不同章节内容，考试教师根据学生实际答题情况给出成绩。
这种考试方式的不足表现为：与工程教育认证的出发点不能很好地契合，考试成绩不能完全体现出学生参加专业认识实习的达成度;平时表现的30分无法体现出学生之间能力的区别，包括动手能力、分析问题与解决问题的能力、团队合作的能力、研究新问题的能力等;现场考试的这种考核方式也是偏向于对理论知识方面掌握程度的考核，对学生动手和实践创新能力等方面的评价欠缺。
4 实践环节教学改进
实验教学大纲中教学目标的修订? 根据工程教育认证标准要求，首先对实验教学大纲进行部分修订，制定出相应的教学目标与认证标准相对应，具体与专业认识实习相关内容见表1。
教学模式的改进? 基于前面所述不足，对原有的教学模式进行如图1所示几方面的改进。
1）将理论课与实习课安排在较近的时间段，使理论学习与实践教学很好地衔接。指导教师的讲授方式采取互动式教学，由以往完全由教师灌输式地讲给学生，改为由教师启发，学生自己通过观察、分析及选用恰当的工具进行实际拆装后总结提炼出知识点，再与理论知识进行对照，达到消化吸收的目的。这样既能激发学生学习这门课的积极性，使学生的识别、表述能力得到锻炼提高，也使学生能够理解设计意图，为提高设计、研发能力打下良好基础。
2）由学生自主拆装的初步尝试。选择拔尖学生建立卓越工程师班（以下简称“卓班”），在专业认识实习这门课的教学内容中比普通班加了一次自主拆装实习，为学生提供一套教学大纲以外的使用新结构和新技术的汽车关键总成，使学生在进行广泛文献调研的基础上，自主设计认知实习方案报告，并组织分工开展自主拆装，完成典型零件的三维建模，了解关键结构特点和技术特征，完成最终的自主拆装设计性实验报告。报告中包括实习目的、所拆总成或部件适用车型相关参数信息、拆装步骤、思考题回答及总结实习心得体会。经过五个学年的实践，教学效果显著。因此，在今年的专业认识实习中将这种教学模式改革的成功经验在车辆工程专业全体普通班级予以推广，切实提高全员教学目标的达成，学生在总结心得体会时基本都感觉自主拆装实习对他们的能力锻炼有极大推进作用。
3）开设开放创新实验。针对一些教学大纲以外的使用新结构和新技术的汽车关键总成开设开放实验教学项目，学生根据自己的兴趣爱好自主选择实验项目进行实验，经历如图2所示一系列自主学习过程。
在理解掌握工作原理的同时，研究学习设计理念，总结实习体会，不仅调动学生主动学习的积极性，还能够培养、提高学生的综合实践能力、创新能力及解决复杂工程问题的能力。
师资队伍中实践指导教师之间的差异应取长补短? 采取统一备课，相互提出改进建议。这样不仅能够促进教师认真备课，扩展知识面，充实教学内容，而且能统一教学模式，使不同组的学生学到的知识点相同，体现公平性，也实现有更理想的学习效果产出。
实验教学设备方面? 实验教学设备的更新速度远远跟不上汽车实际发展的速度，然而陈旧的教具有些也具有实用价值，许多传统的教学设备不仅具有代表性，而且能够起到和现在的先进汽车技术之间的发展相关联的作用。合理选择教具，由浅入深，循序诱导。比如传统的488发动机，在汽车发动机技术中属于较典型的结构，学生通过实体拆装后，不仅可以掌握常用工具的使用，还能深入了解典型发动机的基本结构组成，再通过分析传统结构的不足，学习在基本结构基础上发展的增压技术、电子控制燃油喷射系统、微型计算机控制点火系统等先进技术，做到在理解的前提下加深记忆几种结构各自的优缺点。这样一来，学生既掌握了基本结构，也掌握了在基本结构基础上改进的先进技术，从而强化了书本上的理论知识，把知识点联系起来学习，避免机械记忆，激发了学习积极性，提升了改进创新意识。
此外，由于实验教学设备始终难与汽车发展同步，开发汽车构造三维多媒体数字化教学平台，提供一个人机互动平台。近几年，车辆工程专业也开发了一些实验项目的虚拟拆装实训平台，平台通过虚拟现实设备呈现发动机拆装的整个流程，极大优化了人机交互体验，实现将理论知识教学和实际拆装过程有机结合成一套完备的虚拟现实教学体系[2]。让学生用虚拟实验代替真实实验，用软件代替部分或全部硬件实现各种虚拟实验环境，不仅填补了有些新技术结构认知教具的欠缺，还能够开阔学生视野和知识面，同时也激发互联网时代大学生对汽车机械结构和系统动力学的学习兴趣[5-6]。
实习成绩考核方面? 考核成績应该是学生综合能力的体现。基于这点，进行如下改变。
1）将平时的30分细分为两部分，分别是出勤情况和实习过程中的表现，包括主动动手进行拆装、勤于动脑观察和分析问题、与同组同学的配合、主动发言表述问题和知识点。
2）将现场考试的70分划分为60分加10分，其中10分作为自主拆装成绩，根据学生撰写的实习报告给出成绩;60分由学生抽取题签现场回答六道题，其中一道是关于拆装技能方面的问题。这样既能让学生巩固加深知识，也提高了总结和撰写能力，为进一步研究新问题打下扎实基础。
信息反馈机制方面? 建立一套基于数据收集、整理和分析总结的反馈机制，对学生学习的质量和社会反响等方面的反馈信息，对其中与专业认识实习有关的教学方面问题进行分析，不断总结经验，找出改进措施，持续改进，使专业认识实习真正适应社会需要。
5 教学改革实践初见成效
在最初几年设立卓越工程师班的专业认识实习改革取得显著效果后，今年对普通班级全体进行改革成果普及，学生普遍反映收获很大，将改革前后两年普通班成绩统计所得数值表绘制散点图，如图3～图8所示，可以看出，自主拆装实习在学生实践能力获得方面有明显作用。
在今年普及改进后的专业认识实习课，效果也很显著。个别学生严重缺勤，或者对该项实习一点儿也不感兴趣，以致未达成。对2017—2019学年学生毕业要求达成度做了统计比较，具体数据见表2，可以看出，普及改进后的普通班专业认识实习毕业达成度虽然较“卓班”逊色些，但比以往的普通班有显著提高。将对毕业生的综合工作能力等信息进行跟踪，根据反馈结果对实验教学进行持续改进，扬长避短，实现全体学生目标达成。
6 结语
可以说，工程教育认证制度是工程专业发展的重要推动力之一，通过设定专业人才培养和管理等标准，实现了工程专业人才和就业市场的无缝连接，在二者之间起着重要的桥梁作用[7]。
传统的教学方式强调以教师教为主的知识传授，而符合工程教育专业认证体系的教学方式应为强调以学生的学为主的能力产出式教学方式。具体涉及专业认识实习这门课的，是要设定目标，针对存在问题持续改进，包括教学模式、教学设备、师资情况等。通过持续几年的专业认识实习教学改革，使指导教师对于课程目标的达成，即学生能力的获得，有了更加清晰且可衡量的掌握。
参考文献
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