
摘 要:在“以學生為中心”的教學理念下,提出地方高校車輛工程專業賽教融合的教學模式,將學生創新能力培養貫穿本科教學,落實到人才培養方案,采用項目制和案例式教學方法,在專業課程學習中融入學科競賽知識點,在學科競賽中進一步鞏固對課程目標和知識點的理解,形成課堂教學與學科競賽相互促進的理論教學體系,充分利用學科競賽作品開展實踐教學,把實踐項目與競賽項目、環節充分對接,形成實踐教學與學科競賽互聯互通的實踐教學體系,培養車輛工程專業學生的實踐動手能力和創新創業能力。
關鍵詞:以學生為中心 車輛工程專業 賽教融合 教學模式
Student-centered Vehicle Engineering Professional Competition and Teaching Integration Teaching Mode Exploration and Innovation
Dang Meng,Zhang Chuanwei,Yang Zhi,Wen Jianping,Yang Manzhi
Abstract:Under the teaching concept of "student-centered", this paper puts forward the teaching mode of integration of vehicle engineering professional competition and teaching in local universities, runs the cultivation of students' innovative ability through undergraduate teaching, implements it into the talent training program, adopts project-based and case-based teaching methods, integrates the knowledge points of subject competitions into the study of professional courses, further consolidates the understanding of course objectives and knowledge points in subject competitions, forms a theoretical teaching system that promotes each other between classroom teaching and subject competitions, and makes full use of discipline competition works to carry out practical teaching, so as to fully connect practical projects with competition projects and links, form a practical teaching system that interconnects practical teaching and discipline competitions, and cultivate the practical ability and innovation and entrepreneurship ability of vehicle engineering students.
Key words:student-centered, vehicle engineering, integration of competition and education, teaching mode
“以學生為中心”的教育理念是由美國人本主義心理學家卡爾·羅杰斯于1950年代提出的,它體現了人本主義心理學原理,符合辯證唯物主義的基本原理,對高校的教學改革與實踐有相當大的指導意義[1]。1998年10月,聯合國教科文組織在巴黎召開了“世界高等教育大會”,會議的主題為“21世紀的高等教育:前景與行動”。世界高等教育大會通過了與主題同名的大會宣言,《宣言》中要求各個國家和高等學校的決策者“把學生及其需要作為關心的重點?!耙詫W生為中心”的教育理念體現了人本主義心理學的原理,符合辯證唯物主義的基本原則,也反映了教育學的內在規律,對于當代教育,特別是高等教育的改革實踐具有一定的指導意義。
以學生為中心”的教學思想在我國的研究與探索開始與90年代初。2011年,華中科技大學校長李培根在《以學生為中心的教育:一個重要的戰略轉型》一書中明確指出,“以學生為中心的教育中心”關系到學校的基本理念,大學的精神和文化,以及未來的學校發展戰略。 2012年,在“第五屆國際學術研討會暨中國高等教育學會研究分會年會”上,中國高等教育學會會長、教育部原副部長周遠清教授在《全面提高教育質量有四本經需要常念》的主題報告中,指出要牢記并實踐“培養人是學校的根本任務、教育質量是學校的生命線、本科教育是學校的基礎、知識能力素質是培養學生的三要素”這“四本經”[2]。
汽車工業一直是國家經濟發展的支柱產業,汽車涉及的行業眾多,包括機械、材料、電控、通信、石油等行業。可見,汽車產業的發展不僅關系到一個國家的經濟命脈,更代表著一個國家的科技創新能力[3]。隨著新能源汽車和智能網聯交通的發展,新材料、新能源、新汽車架構和智能控制技術等接連不斷地應用到汽車工業生產中,傳統的汽車行業受到影響,汽車產業向電動化、智能化方向發展。車輛工程領域與智能制造工程、新能源、新材料等學科高度融合,具有新工科的整合性和創新驅動性的特點[4]。現行經濟體制由計劃經濟向市場經濟轉變,原有的傳統的高校教學體系已不能適應當前市場快速發展的需要,尤其是在高速發展的汽車行業[5]。
車輛工程專業是國家重點建設的“新工科”專業之一。近年來,我國汽車工業保持高速穩定增長,尤其是新能源汽車和智能網聯汽車[6]。從出口數據來看,我國新能源汽車正在加速搶占市場,2022年我國汽車出口將同比增長55%至340萬輛,首次超過德國成為世界第二大汽車出口國。其中,新能源汽車出口112萬輛,同比增長190%,占汽車出口總量的33%。中國車企在智能化電動化新道路上實現了從跟隨者到引領者的跨越。在新能源汽車和智能網聯汽車快速發展的背景下,傳統汽車的教學內容遠遠不能滿足汽車行業的人才需求,車輛工程專業必須積極響應時代和行業的發展,去除推陳出新,改革舊內容[7]。
科技競賽是吸引車輛工程專業學生投身創新研究,將所學知識運用于實踐,培養具有實踐創新能力和創新思維的人才,培養先進創新人才的有效載體[8]。國內車輛工程專業知名學科競賽有:全國學生“恩智浦杯”智能汽車大賽、中國大學生方程式汽車大賽、中國汽車工程學會巴哈大賽、本田中國節能大賽等。近年來,我院車輛工程專業學生先后參加全國大學生“恩智浦杯”智能汽車大賽、中國汽車工程學會巴哈大賽、本田中國節能大賽三項賽事,并在比賽中取得了不錯的成績,這些車輛工程比賽對學生專業知識的提升起到了非常重要的作用。
針對車輛工程教學中存在的問題,在以學生為中心的教學理念指導下,結合車輛工程專業的實際情況,開展以學生為中心的車輛工程專業賽教融合研究[9]。在理論教學和實踐教學中進行,構建和諧的師生關系,將教學與院系競賽有機結合,建立良好的院系競賽機制,提高大學生專業素質,培養創新意識。
1 車輛工程專業教學模式現狀
1.1 教學理念存在偏差
在日常教學中,我們教師大多是是以自我為中心進行課程的講授,很少能站在學生的角度上思考教育教學中的不足,所以,如何實現“以教師為中心”向“以學生為中心”的教育理念轉變,是高校教學改革中重要因素。以學生為中心的教學理念在高等教育中的理論教學和實踐環節中得到廣泛接受和支持,這一理念要求在教學過程中闡明課程目標,在課程中闡明教師的教學方法和學生的學習方法,同時把考核方式和課程目標聯系起來,所有以學生為中心的教學活動和學習方法都是圍繞課程目標的實現展開的。
1.2 傳統的課程體系缺乏對學生創新能力的培養
車輛工程專業的課程培養體系包括通識教育、專業教育和實踐教學三部分構成。通識教育課程包括人文社會科學類課程、數學與自然科學類課程、創新創業課程,該部分課程體系設計的思路是要求在不同學科之間構建共同知識結構的基礎平臺,使學生基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高。專業教育課程包括學科基礎課和專業課兩類,學科基礎課又分為工程基礎課和專業基礎課,該類課程設計的思路是強調車輛工程專業基礎知識的寬口徑,培養學生扎實的學科專業基礎。實踐教學環節貫穿專業培養的全過程,著眼于培養學生的實踐動手能力。將課外科技創新活動、學科競賽、學術活動等納入人才培養體系,使課內培養與課外培養相結合,全面提高學生的綜合素質和能力,以加強學生實踐能力和創新精神培養,以適應社會對人才的要求。
1.3 學生在課程學習中缺乏驅動力
在教學環節中,如何激發學生解決復雜工程問題的興趣。以前課程體系構建多憑經驗,教學方法單調呆板,考試考核方式單一,缺少激發學習興趣的教學內容,不利于學生能力培養和素質提高。專業建設缺少統一規劃,重點不突出,填平補短作用發揮不夠,教學方法多以灌輸式為主,考試多以死記硬背式的閉卷考題為主,學生學習興趣不濃、積極性不高,既不利于學生自主學習能力培養,又束縛了學生個性發展。
2 賽教融合教學模式改革
以學生為中心的車輛工程專業賽教融合教學模式改革,主要完成“以學生為中心”的師生關系的構建,從教師角色的轉換、學生主體性的發揮等方面來實現“以學生為中心”的理念轉換。以賽教融合為基礎,在教學過程中實行項目化管理,成立競賽小組、汽車設計創新團隊等,將競賽融入課程和實踐環節,增加對創新設計能力的考核,對于學生提出的解決方案是否能很好地解決工程實際問題為主要考核標準,使學生的學習成果更接近科技競賽和工程應用。
車輛工程專業培養方案中,強化了工程實踐能力和創新能力的培養,在四年的不同學期,分層次地開展從通識實踐、專業實踐到綜合實踐的實踐性教學活動。專業工程實踐教學包括實驗與實訓、課程設計與實習、實踐活動等3類環節。各環節和課程的教學內容、教學方法、教學目標及其評價方法并不相同,但工程實踐教學各個環節之間、各環節與相關課程之間相互關聯,相輔相成,使實踐教學體系和理論教學體系構成了一個有機的整體。
2.1 實現“以教師為中心”向“以學生為中心”的教育理念轉變
以學生為中心的車輛工程賽教融合教學法,主要通過分析總結傳統的教育教學理念,實現“以學生為中心”觀念的轉變。教師要在自然科學和社會科學領域不斷進步,與學生共同成長。伴隨著科學技術的不斷進步,學生通過網絡可以了解各行各業的知識,并且他們善于接受新事物。因此老師們了解學生時,就很容易從他身上發現甚至學到很多積極的東西,從而進一步了解學生,從而真正地做到以學生為中心的教育模式。老師應激發學生的積極性,支持人才的多元化發展,以學生為中心的教育模式的首要目標是鼓勵具有不同特點和優勢的學生相互學習,學生的先天素質是潛能開發的基礎,所以在因材施教的過程中,教師應該鼓勵學生盡可能地發揮潛能和才能,使他們在專業領域脫穎而出。
2.2 理論教學與學科競賽相互融合
在理論教學環節,從課程教學大綱制定-理論教學活動開展-理論教學評價-理論課程體系修訂理論教學主線,圍繞學生創新能力培養,把理論教學與學科競賽聯系起來。課堂教學與科技競賽相互促進,車輛工程競賽是一個復雜的綜合體,其中包括:機械設計、驅動控制、車輛仿真與測試等多個環節,為了使學生深入理解其中的原理、思路和方法,教師在理論教學中,可以將理論知識與科技競賽有機地結合起來,在理論教學案例中加入比賽模型和競賽知識,在科技競賽中,根據賽事的要求,自我驅動學習相關的車輛知識。相互融合、相互補充,達到學生創新能力的持續上升。
教學過程中以學科競賽為牽引,實行項目制教學,建立車隊、學習興趣小組、汽車愛好者協會等,培養學生的管理、交流溝通、成本意識和環境保護等非技術能力;以案例式教學,將學科競賽中作品設計、制造、測試、實驗過程和知識點以課程案例引入課堂教學,把非技術因素和技術成果均作為主要評價標準,提升學生的學習效果。形成對創新能力的學年遞進式培養要求的完全支撐,滿足學科競賽知識的相關性、理論的相關性、復雜工程問題求解的相關性等內在需求,以競賽知識為中心、理論課程改革為重點,構建創新能力培養的新型遞進式課程體系。
2.3 實踐教學與學科競賽相互驅動
在實踐教學環節,從“教學大綱制定-教學活動開展-教學評價-平臺建設-持續改進”實踐教學主線,把實踐教學與學科競賽聯系起來。實踐教學需要以科技競賽為載體,讓學生體驗復雜的工程(系統)建立的全過程,并在全過程中學習對車輛知識、工程技術和競賽要求的綜合運用,在合適的環境下,選擇最有效的方法和最優的途徑去解決復雜工程問題,培養學生綜合創新能力。所以這也要求我們實驗教師可以指導學生參加科技競賽,并在實踐教學環節中融入為科技競賽因素,比如:車輛性能的仿真分析、車輛測試與試驗和汽車設計與優化等,引導學生進一步思考科技競賽中存在的問題及其解決方法、途徑,因為科技競賽激發處學生們的實踐動手能力,最終在基本原理與實踐教學結合的具體競賽項目中感受車輛學科的奧秘。
以科技競賽作品為實踐教學的平臺,充分對接實踐項目和競賽項目,把實踐教學與科技競賽有機聯系起來,建立賽教融合的實踐教學體系,促進學生實踐創新能力的培養。以競賽作品或者工程問題作為驅動力,提倡以學生為中心的主動學習模式,將學生的學習置于真實、復雜、工程應用化的環境中,讓教師的教學、科研水平及理論結合實際的能力都發揮的淋漓盡致。
3 結語
本文以工程教育專業認證理念為基礎,以大眾創業、萬眾創新為契機,以學生為中心,實現車輛工程專業人才多樣化的培養,結合基礎理論學習和實踐環節鍛煉構建賽教融合的新型人才培養模式,為培養現代車輛工程專業高素質應用型創新人才創建理論平臺和實踐模式。
項目基金:西安科技大學2022年教改研究專項項目(JZ22024),陜西省教育廳2022年度一般專項科研計劃-人文社會科學項目(22JK0117),陜西省科技創新團隊(2021TD-27),陜西省高等教育學會2021年高等教育科學研究項目(XGH21110),西安科技大學2022年教改研究專項項目(JZ22026),西安科技大學學位與研究生教育教學改革與研究項目(YJG2022024)。
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