趙振東(南京工程學(xué)院 汽車與軌道交通學(xué)院，江蘇 南京 211167)

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培養(yǎng)工程應(yīng)用意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

趙振東
(南京工程學(xué)院 汽車與軌道交通學(xué)院，江蘇 南京 211167)

摘 要：以“汽車設(shè)計(jì)”課程教學(xué)為示例，探索學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)和貫徹，進(jìn)行面向工程應(yīng)用的課程教學(xué)內(nèi)容、考核方式的研究，建立以興趣、考核、事業(yè)相結(jié)合的學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，努力使學(xué)生知行合一，理論與實(shí)踐結(jié)合，不斷提高社會(huì)認(rèn)知的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)能力.

關(guān)鍵詞：工程意識(shí)；學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；汽車設(shè)計(jì)

動(dòng)機(jī)是推動(dòng)一個(gè)人進(jìn)行行為活動(dòng)的內(nèi)部動(dòng)力.學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是指為激發(fā)個(gè)體進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)、維持已引起的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并使行為朝向一定的學(xué)習(xí)目標(biāo)的一種內(nèi)在的心理過程或內(nèi)部心理狀態(tài).學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)一旦形成，它就會(huì)自始至終貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)的全過程.知識(shí)的學(xué)習(xí)首先必須激發(fā)學(xué)生主動(dòng)、積極的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生產(chǎn)生達(dá)到某種學(xué)習(xí)目標(biāo)的期望，從而引起學(xué)生主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)活動(dòng)[1].

創(chuàng)新型和工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，是高等院校、尤其是應(yīng)用型本科大學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)[2].一份針對車輛工程專業(yè)學(xué)生的隨機(jī)調(diào)查表明，大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)課程在整個(gè)專業(yè)知識(shí)體系的位置以及對于今后從事汽車技術(shù)工作的重要性缺乏足夠了解和認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)過程中主體作用不突出，工程應(yīng)用意識(shí)淡薄.調(diào)查還顯示，在很多情況下，部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，是因?yàn)樗恢缹W(xué)什么，何處用，怎樣學(xué).

奧蘇伯爾有意義學(xué)習(xí)理論指出，學(xué)習(xí)者必須有學(xué)習(xí)的心向，即具備積極主動(dòng)地在新知識(shí)和已有適當(dāng)觀念之間建立聯(lián)系的傾向性，這樣學(xué)習(xí)者才能夠獲得知識(shí)的心理意義.“汽車設(shè)計(jì)”課程是車輛工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，它綜合應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程力學(xué)、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚摰葘W(xué)科知識(shí)，與工程實(shí)際問題有著緊密的聯(lián)系，它是將理論知識(shí)應(yīng)用于設(shè)計(jì)實(shí)踐的典型課程.本文以“汽車設(shè)計(jì)”課程教學(xué)為示例，探討培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析與解決實(shí)際工程問題的能力.

1 創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的興趣

任何教學(xué)活動(dòng)都必須通過學(xué)生自主的學(xué)習(xí)才能最終促成學(xué)生個(gè)人的發(fā)展.學(xué)生作為有意識(shí)、有思想的學(xué)習(xí)主體，知識(shí)和真理轉(zhuǎn)化為學(xué)生的真知和能力，他人和前人的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)都有待于學(xué)生自己的主動(dòng)接收和積極活動(dòng).美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為，良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是學(xué)生對所學(xué)知識(shí)本身的內(nèi)在興趣，興趣是學(xué)生學(xué)好知識(shí)的內(nèi)驅(qū)力，是學(xué)好功課的重要前提.”著名的教育家皮亞杰說：“一切有成效的工作都是以某種興趣為先決條件的.”[3]“汽車設(shè)計(jì)”課程教學(xué)表面看起來枯燥單調(diào)，實(shí)際卻具有極其豐富的工程內(nèi)涵.如何培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性是課堂教學(xué)一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù).教學(xué)實(shí)踐中，創(chuàng)設(shè)問題情境，實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)，會(huì)取得較好的教學(xué)效果.

課堂教學(xué)前期，向?qū)W生介紹“汽車設(shè)計(jì)”課程在汽車產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)作用，并演示汽車設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)在汽車開發(fā)中的具體應(yīng)用案例，增強(qiáng)學(xué)生的課程興趣和感性認(rèn)識(shí).比如進(jìn)行汽車底盤某連接支架設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)示意見圖1.盡管這是一個(gè)很小的普通零部件設(shè)計(jì)，但如果要滿足實(shí)際工程應(yīng)用，必須要多方考慮，①材料的選擇；②沖壓成型工藝可行性考慮；③安裝孔位的合理性；④提高零件剛度的方法(通過起筋、翻邊的方式)；⑤輕量化措施(裁去冗余，應(yīng)力較少部分).設(shè)計(jì)構(gòu)想完成后，繪出工程二維圖，進(jìn)行尺寸標(biāo)注，編寫技術(shù)要求等均存在較多的工程實(shí)際要求.

這樣一個(gè)小的具體案例，會(huì)給學(xué)生很大的震撼，學(xué)生沒有想到一個(gè)小小的連接支架需要考慮這么多的因素，才能真正滿足工程需要.同時(shí)，針對這個(gè)案例，還進(jìn)一步組織和引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行CAE仿真分析，分析其剛度、強(qiáng)度、模態(tài)特性，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì).

圖2和圖3分別展示兩種鋼板彈簧的斷面圖.一種是傳統(tǒng)的矩形鋼板彈簧，一種是T形鋼板彈簧，T形彈簧斷面設(shè)計(jì)成不對稱形狀，目的是把斷面中性軸移近受拉表面，減少彈簧拉應(yīng)力，可以減輕彈簧質(zhì)量[4]，具有較傳統(tǒng)矩形彈簧更為優(yōu)越的設(shè)計(jì).然而，實(shí)際生產(chǎn)過程中，絕大多數(shù)汽車企業(yè)采用了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而沒有采用T形斷面這種新型結(jié)構(gòu).基于這樣的案例，課堂上組織學(xué)生自由討論，解釋汽車企業(yè)“保守”原因.而本問題的提出、討論、歸納過程就是學(xué)生工程意識(shí)培養(yǎng)提高的過程.通過展示一個(gè)個(gè)鮮活的工程案例，以“用”促“學(xué)”，有意識(shí)、逐步地培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用意識(shí).

圖1 汽車支架結(jié)構(gòu)示意

圖2 矩形鋼板彈簧斷面

圖3 T形鋼板彈簧斷面

2 完善考核內(nèi)容，強(qiáng)化工程應(yīng)用的目標(biāo)導(dǎo)向

汽車設(shè)計(jì)傳統(tǒng)考核體系是以課程考試為主，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教師教學(xué)效果.一般課程考核方式為平時(shí)成績20%，期末考試成績80%，而平時(shí)成績主要由出勤率所決定.存在學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，期末突擊復(fù)習(xí)，考完即忘的現(xiàn)象.教學(xué)探索改變以試卷評價(jià)為主的單一形式，完善考核內(nèi)容，將工程應(yīng)用能力作為評價(jià)的重要內(nèi)容，強(qiáng)化目標(biāo)導(dǎo)向，注重學(xué)生的知識(shí)、能力、素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展.

加大平時(shí)考核力度，精心設(shè)計(jì)課題，“真刀實(shí)槍”操練解決工程問題能力.圖4為汽車轉(zhuǎn)向球銷結(jié)構(gòu)示意，要求學(xué)生根據(jù)該圖結(jié)構(gòu)，完成該零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及加工工藝規(guī)劃.考核具體內(nèi)容包括材料選擇，加工工藝路線制定，設(shè)計(jì)性能校核等.這道題是開放的，也是綜合的，答案有多種選擇，不同的材料選擇，導(dǎo)致不同的工藝規(guī)劃，成本亦不同，對企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備要求不同，生產(chǎn)效率也不同，零件最終的性能也相應(yīng)不同.

圖4 轉(zhuǎn)向球銷結(jié)構(gòu)示意

在懸架設(shè)計(jì)中，關(guān)于懸架材料的選擇，多片鋼板彈簧最常見的材料牌號(hào)是60Si2Mn，少片彈簧常用材料55CrV，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)在教學(xué)過程中極易一帶而過，實(shí)際上，懸架材料牌號(hào)的細(xì)微差別融合了材料力學(xué)、熱處理、汽車設(shè)計(jì)等學(xué)科知識(shí).課堂教學(xué)時(shí)，結(jié)合汽車生產(chǎn)實(shí)際，把這個(gè)知識(shí)點(diǎn)講透，有助于學(xué)生理論與應(yīng)用相結(jié)合.類似訓(xùn)練貫穿于整個(gè)學(xué)期，至少實(shí)施5次以上，最后綜合評定學(xué)生平時(shí)成績.期末考試是將面向整個(gè)學(xué)期的知識(shí)進(jìn)行筆試考評，百分制.進(jìn)一步完善期末考試內(nèi)容，試卷客觀題75%，增加主觀題25%.客觀題主要考核學(xué)生的基本知識(shí)與基本原理的掌握程度.主觀題則與工程實(shí)踐緊密相關(guān)，評分標(biāo)準(zhǔn)是多樣.通過增加工程實(shí)踐為內(nèi)容的考核題型，強(qiáng)化“學(xué)以致用”的課程考核導(dǎo)向.

3 通過多種途徑，引導(dǎo)學(xué)生樹立獻(xiàn)身祖國汽車工業(yè)的遠(yuǎn)大志向

“百學(xué)須先立志”，這是南宋教育家朱熹的名言.“志向和熱愛是偉大行為的雙翼”.當(dāng)學(xué)生樹立了獻(xiàn)身祖國汽車工業(yè)的志向時(shí)，那么志向的追求將會(huì)轉(zhuǎn)化成學(xué)生學(xué)習(xí)中最重要、最穩(wěn)定的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).因此，課程教學(xué)中注重通過多種途徑，引導(dǎo)學(xué)生樹立獻(xiàn)身祖國汽車工業(yè)的遠(yuǎn)大志向.

在課堂教學(xué)時(shí)，介紹汽車工業(yè)的發(fā)展歷史、關(guān)鍵人物的貢獻(xiàn)及研究背景、經(jīng)典理論和著名方法的產(chǎn)生過程，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)了解汽車發(fā)展的全面情況，有助于學(xué)生從中得到啟發(fā)和借鑒.比如，在講解汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)“阿克曼”原理時(shí)，除了將“阿克曼”基本知識(shí)和原理講透徹外，還著重介紹這一以人名命名的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則產(chǎn)生的背景，以及這一看似簡單的設(shè)計(jì)原理對于汽車設(shè)計(jì)工業(yè)的推動(dòng)作用.讓學(xué)生感到只要勤于思考，勇于實(shí)踐，創(chuàng)新離我們并不遙遠(yuǎn)，而重大創(chuàng)新不但推動(dòng)國家、行業(yè)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，也為個(gè)人帶來了崇高的榮譽(yù).同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生立志過程必須緊密聯(lián)系我國汽車工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，充分了解我國汽車工業(yè)所取得的巨大成就和面臨的艱苦挑戰(zhàn).現(xiàn)在我國汽車是世界第一產(chǎn)銷大國，然而，與規(guī)模不匹配的是，我國汽車工業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，未能掌握核心技術(shù).自主品牌發(fā)展緩慢，坎坷較多.外資企業(yè)偏重生產(chǎn)制造，創(chuàng)新開發(fā)技術(shù)較少.汽車開發(fā)的核心技術(shù)的掌握和積累尚處在起步階段，與先進(jìn)發(fā)達(dá)國家尚有很大的差距.行業(yè)發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)激發(fā)學(xué)生樹立超日趕德的雄心壯志.

培養(yǎng)學(xué)生的“立志”過程是一個(gè)艱苦而長期的教育過程，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的最高境界，需要調(diào)動(dòng)各種資源，利用各種途徑，組織各種形式，集合多種舉措，充分發(fā)揮學(xué)校、社會(huì)的各種載體作用，為這一目標(biāo)服務(wù).積極創(chuàng)造條件，讓學(xué)生與汽車行業(yè)設(shè)計(jì)大師面對面交流，充分發(fā)揮大師的威信效應(yīng)，讓大師淵博的知識(shí)，崇高的人格感染學(xué)生，從而培養(yǎng)“今天的大師，明天的你”的觀念.再如，南京工程學(xué)院每年一屆的車輛文化節(jié)，融科技制作、汽車方程式競賽、創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽、模擬駕駛比賽等形式多樣的活動(dòng)，有效激發(fā)了學(xué)生對汽車科技事業(yè)的熱愛之情[5].

4 結(jié)語

強(qiáng)烈的工程應(yīng)用意識(shí)，對于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會(huì)對于高水平應(yīng)用人才的需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.只有充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，才能培養(yǎng)出更多更優(yōu)質(zhì)的社會(huì)所需人才.

參考文獻(xiàn)：

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(責(zé)任編輯：李 平)

引文格式： 趙振東.培養(yǎng)工程應(yīng)用意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[J].蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，27(2)：74-76.

中圖分類號(hào)：G642.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1008-5475(2016)02-0074-03

DOI：10.16219/j.cnki.szxbzk.2016.02.018

收稿日期：2015-12-02；修回日期：2015-12-28

基金項(xiàng)目：江蘇省第十一批“六大人才高峰” 資助項(xiàng)目(2014-JXQC-006)；江蘇省“十二五”高等學(xué)校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)基金資助項(xiàng)目(蘇教高函[2012]23號(hào))；南京工程學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)基金資助項(xiàng)目(12312113001)；南京工程學(xué)院高等教育研究課題(GY201314).”

作者簡介：趙振東(1974-)，男，江蘇靖江人，研究員級高級工程師，博士，主要從事車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究.

On Promoting Students’ Awareness of Engineering Application and Motivation

ZHAO Zhen-dong
(School of Automobile and Rail Transport，Nanjing Institute of Technology，Nanjing 211167，China)

Abstract：This paper discusses the promotion of students’ awareness of engineering application by virtue of a case study of teaching automobile design course and conducts a further research into engineering applicationoriented teaching content and its assessment. It also proposes to establish a motivation mode which combines students’ interest, the assessment of their performances and their potential careers in the future in an effort to integrate students’ learning and practice, or theory and practice， promoting their professional knowledge and skills.

Key words：awareness of engineering application；teaching research；automobile design