周淑輝 李向瑜 王雨蒙

摘 ?要 自從我國(guó)的工程教育認(rèn)證體系進(jìn)入國(guó)際工程教育聯(lián)盟，吉林大學(xué)車輛工程專業(yè)在各方面都進(jìn)行了教學(xué)改革，深度理解工程教育認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)現(xiàn)有汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)存在不足進(jìn)行分析，并依據(jù)工程教育認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)理念進(jìn)行改革探索。

關(guān)鍵詞 工程教育認(rèn)證;汽車實(shí)驗(yàn)學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）18-0106-03

Teaching Reform Exploration of Automotive Testing based on Engineering Education Certification//ZHOU Shuhui， LI Xiangyu， WANG Yumeng

Abstract Since our countrys engineering education certification system entered the International Union of Engineering Education， the majors of Automotive Engineering in our college are working hard at various aspects of teaching， in-depth understanding of engi-neering education certification system standards， analysis of the exis-

ting shortcomings in the experimental teaching of automotive tes-ting， exploration of reform according to the standard concept of engi-

neering education certification system.

Key words engineering education certification; experimental tea-ching of automotive testing; experimental teaching; teaching reform

1 引言

實(shí)踐教學(xué)作為工程類高等院校必不可少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才、提高大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要手段。因此，高等院校不斷改進(jìn)更新實(shí)踐教學(xué)具有重要意義。

自從我國(guó)的工程教育認(rèn)證體系進(jìn)入國(guó)際工程教育聯(lián)盟，國(guó)內(nèi)工程類高等院校對(duì)工程教育的改革也在不斷地逐步深入進(jìn)行，吉林大學(xué)車輛工程專業(yè)也都在抓緊進(jìn)行。深度理解工程教育認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)，其宗旨是高等工科院校畢業(yè)的學(xué)生要達(dá)到：具有一定的識(shí)別表達(dá)能力和分析總結(jié)能力;運(yùn)用所掌握的工程技術(shù)基本原理解決復(fù)雜工程問(wèn)題;在創(chuàng)建和處理新產(chǎn)品、新過(guò)程、新系統(tǒng)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，有能力研究、設(shè)計(jì)及開發(fā)新問(wèn)題，理解研究技術(shù)發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要的戰(zhàn)略性影響;要有團(tuán)隊(duì)合作能力及對(duì)外溝通能力。其中對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求重點(diǎn)是：為學(xué)生提供參與工程實(shí)踐的機(jī)會(huì)，使學(xué)生在自主、動(dòng)手、綜合、實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新能力等方面得到一定的鍛煉。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)以教師教為主的知識(shí)傳授，而符合工程教育專業(yè)認(rèn)證體系的教學(xué)方式應(yīng)為強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的學(xué)為主的能力產(chǎn)出式教學(xué)。而且指導(dǎo)教師對(duì)于課程目標(biāo)的達(dá)成即學(xué)生能力的獲得要有可衡量的掌握。換言之，不僅要知道怎樣教學(xué)及教得怎么樣，還要知道學(xué)生學(xué)得怎么樣。

為達(dá)到上述教學(xué)目的，要抓好實(shí)踐環(huán)節(jié)，首先要從基礎(chǔ)做起，要抓好每一門課程甚至每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)，力求各個(gè)環(huán)節(jié)都依照專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行，這樣才能完好實(shí)現(xiàn)總的目標(biāo)，培養(yǎng)出符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的合格人才。汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在一些不足，需要不斷地進(jìn)行改進(jìn)。

2 教學(xué)現(xiàn)狀

設(shè)備不夠先進(jìn)，測(cè)試方法落后 ?汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是汽車后橋性能實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是對(duì)被實(shí)驗(yàn)樣件車橋及橋殼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋橋殼垂直彎曲剛性試驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)橋橋殼垂直彎曲靜強(qiáng)度試驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)橋橋殼垂直彎曲疲勞試驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)只有一學(xué)時(shí)，因此只進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋橋殼垂直彎曲剛性試驗(yàn)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)（其他兩項(xiàng)只能進(jìn)行演示，介紹實(shí)驗(yàn)過(guò)程）。試驗(yàn)方法：需要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)橋殼施加八個(gè)試驗(yàn)力數(shù)值后，讀出預(yù)先在橋殼七個(gè)重要部位放置的百分表的讀數(shù)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求計(jì)算相關(guān)數(shù)值及繪出實(shí)驗(yàn)折線。教學(xué)大綱要求測(cè)三次，由于設(shè)備及測(cè)試手段的原因以及課時(shí)安排（一學(xué)時(shí)），只能完成一組數(shù)據(jù)的測(cè)試，然后通過(guò)描點(diǎn)畫曲線。實(shí)驗(yàn)過(guò)程示意圖如圖1所示。

由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)方法已屬于非常落后，學(xué)生學(xué)到的知識(shí)和技能非常有限。此種實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容存在以下問(wèn)題。

1）因脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)靜力載荷不穩(wěn)定，致使百分表指針擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度隨著載荷的增加而逐漸增加。若學(xué)生用眼睛直接讀數(shù)，誤差會(huì)很大;用傳感器采集數(shù)據(jù)，因采集的是一段時(shí)間內(nèi)的平均讀數(shù)，誤差相對(duì)會(huì)小很多。

2）因靜力載荷是脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭，通過(guò)加載梁作用在被試橋殼上，加載梁通過(guò)夾具定位在鋼板彈簧托架中心孔內(nèi)，支撐在板簧托架上，作動(dòng)頭的平面有可能與加載梁不在一個(gè)平面上，隨著試驗(yàn)力的增加，加載梁有脫離試驗(yàn)橋殼的危險(xiǎn)。因此，學(xué)生貼近百分表直接讀數(shù)，存在一定的危險(xiǎn)。用傳感器采集數(shù)據(jù)，學(xué)生遠(yuǎn)離橋殼，會(huì)避免這種危險(xiǎn)。

3）反復(fù)讀數(shù)，過(guò)程重復(fù)，占用有限的上課時(shí)間，嚴(yán)重影響工作效率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理由于時(shí)間緊而不能在課上進(jìn)行，也影響教學(xué)效果。

4）不利于進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)，不利于大學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

5）難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)模式亟待改進(jìn) ?指導(dǎo)教師按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書講目的、實(shí)驗(yàn)用設(shè)備及實(shí)驗(yàn)步驟，然后學(xué)生按實(shí)驗(yàn)步驟照搬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣做的結(jié)果是學(xué)生只是不斷讀數(shù)，做完實(shí)驗(yàn)印象不深，收獲不大，不感興趣。顯然，這種教學(xué)方式不能夠激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，也不能夠達(dá)到教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求。

考核方式與標(biāo)準(zhǔn)要求差距太遠(yuǎn) ?認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“產(chǎn)出效果”，要實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙向評(píng)價(jià)，還要有社會(huì)評(píng)價(jià)及持續(xù)改進(jìn)。學(xué)生成績(jī)的得出來(lái)自實(shí)驗(yàn)后交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容核心是學(xué)生讀取的數(shù)據(jù)表和通過(guò)計(jì)算得出的結(jié)果（剛度評(píng)價(jià)指標(biāo)）并根據(jù)表中測(cè)得數(shù)據(jù)繪制折線。因同組學(xué)生測(cè)的數(shù)據(jù)完全相同，導(dǎo)致每組學(xué)生可能只有一位學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其他學(xué)生照抄結(jié)果。這就使學(xué)生所得實(shí)驗(yàn)成績(jī)?nèi)鄙俟叫?，而且教師根?jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告很難區(qū)分出學(xué)生之間能力區(qū)別，也難以知道“教得怎么樣”和學(xué)生“學(xué)得怎么樣”，更難以預(yù)知社會(huì)評(píng)價(jià)會(huì)怎樣，后續(xù)的改進(jìn)更是無(wú)從談起。

3 實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)試手段、教學(xué)模式及考核方式改革

實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)試手段的改進(jìn)及更新 ?使用位移傳感器代替百分表;采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采集，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理（實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖2所示）。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分內(nèi)容在課上可以完成，課后學(xué)生要做的是總結(jié)分析工作，是提高能力和加深印象的過(guò)程。

教學(xué)模式改革

1）以往講解的過(guò)程屬于傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，不能夠開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，不能夠鍛煉提高學(xué)生“解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力”，因此進(jìn)行改進(jìn)。采用啟發(fā)式教學(xué)模式，將已準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)樣件、實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)介紹給學(xué)生，讓學(xué)生自己閱讀并思考、安排實(shí)驗(yàn)，考慮設(shè)計(jì)工裝，想辦法使實(shí)驗(yàn)與實(shí)際工作相一致。同時(shí)，開設(shè)此項(xiàng)目為開放實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供進(jìn)一步研究的空間，這樣有利于大學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)新，可以為學(xué)生進(jìn)一步提高科研能力提供平臺(tái)。此外，通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，學(xué)生可以用現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行建模仿真分析，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取，對(duì)橋殼壽命進(jìn)行仿真預(yù)判，為企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題等;還可以通過(guò)改變放置傳感器的位置測(cè)試安裝誤差，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，在有限時(shí)間內(nèi)增加學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2）虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用。利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件開發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生用虛擬實(shí)驗(yàn)代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，用軟件代替部分或全部硬件實(shí)現(xiàn)各種虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使參加實(shí)驗(yàn)者如同在真實(shí)環(huán)境中一樣進(jìn)行拆裝、數(shù)據(jù)采集等實(shí)驗(yàn)，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行仿真及數(shù)據(jù)處理。

運(yùn)用AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）和VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)下的多媒體軟件教學(xué)系統(tǒng)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，填補(bǔ)某些新技術(shù)教具的欠缺，而且解決實(shí)車實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差和危險(xiǎn)性高的實(shí)際問(wèn)題，開闊學(xué)生視野和知識(shí)面，同時(shí)激發(fā)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大學(xué)生對(duì)汽車機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

考核方式改革 ?基于目標(biāo)達(dá)成，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的考核方式采用遞交實(shí)驗(yàn)論證報(bào)告形式。汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)共五個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以由學(xué)生自行分工，完成五個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。也可以采用口試方式，內(nèi)容也進(jìn)行了改進(jìn)，目的是讓學(xué)生更詳細(xì)掌握幾種實(shí)驗(yàn)方法、設(shè)備工作原理、測(cè)試?yán)碚摷霸O(shè)計(jì)工裝等方面知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生不斷思考、分析問(wèn)題，不僅有利于提高學(xué)生的語(yǔ)言表述及總結(jié)能力，而且有助于提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、分析解決問(wèn)題的能力，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。實(shí)驗(yàn)課后的論證性實(shí)驗(yàn)報(bào)告既使學(xué)生加深學(xué)習(xí)印象，也使指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況即“產(chǎn)出”有所掌握。

4 結(jié)語(yǔ)

汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)是車輛工程專業(yè)必修主干課之一，這門課的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力起著非常重要的作用?；诠こ探逃龑I(yè)認(rèn)證核心理念對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)提出的要求，在教學(xué)模式和考核方式等方面進(jìn)行改進(jìn)后，顯著增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。觸類旁通，汽車實(shí)驗(yàn)學(xué)其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及整個(gè)車輛工程專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)都應(yīng)依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革，不斷深入探索并實(shí)踐以“以學(xué)生為中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”為核心理念的工程教育人才培養(yǎng)途徑，日益完善教學(xué)全過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)體系，形成教學(xué)質(zhì)量跟蹤、結(jié)果評(píng)價(jià)、目標(biāo)達(dá)成與信息反饋跟蹤改進(jìn)這一良性閉環(huán)系統(tǒng)，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)人才提供有力保障。

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