融入创新思维训练的汽车构造实习改革

郑燕萍， 佘亚楠， 万茂松， 吴林根

(南京林业大学 汽车与交通工程学院，江苏 南京 210037)

融入创新思维训练的汽车构造实习改革

郑燕萍， 佘亚楠， 万茂松， 吴林根

(南京林业大学 汽车与交通工程学院，江苏 南京 210037)

通过编写汽车构造拆装实习教材，构建自主学习平台和推进实习实施过程改革，提出了一种基于拆装视频和创新思维训练进行汽车构造拆装实习的教学方法，在训练学生的创新思维和培养学生自主学习能力方面进行了积极的尝试.实践表明，改革提高了学生学习的主动性和积极性，有助于提高实践环节的教学质量，有利于培养工科学生创新能力和工程素质，提高了教和学的成效.

汽车构造实习；创新思维训练；自主学习；教学改革

引 言

“汽车构造实习”是车辆工程、交通运输等汽车类专业学生掌握汽车构造理论知识、培养工程素质的重要实践环节.在“实践是工程专业根本”的大背景下，实践教学在高校汽车专业的教学环节中日益被重视，汽车构造实习作为必修环节，其地位更显突出.但由于大学生扩招后师生比的下降，出现了汽车构造实习过程中教师无暇顾及每位学生，正确的构造拆装工程训练无法保证.

另一方面，近年来高校出现就业难的现象，其本质原因不是经济环境问题，而是大学生能力与社会需求存在很大差距[1].为了培养适应创新型国家建设需要的创新人才，教育部不断推出新政，推动高等学校加强学生实践能力和创新能力的培养[2].如何培养与社会需求相适应的，具有一定创新能力与实践能力的大学生？如何在实践活动中提高学生的创新思维能力是高校教师面临的新课题.

依托南京林业大学 “教学质量提升工程”建设项目驱动和实验室与基地建设管理处的支持，我们对汽车构造实习教学环节进行了教学改革.旨在将创新思维训练融入到汽车构造拆装实习教学活动中，构建学生自主学习平台，重视学生自主学习能力的培养，提高学生主动获取知识及解决问题的能力.实现学生在掌握汽车构造理论知识、提高工程素质的同时提高其创新思维能力.

1 结合构造实习的创新思维训练思路

培养大学生的创新能力首先应培养其创新思维.维基百科对思维的定义是：思维是人脑对现实事物进行间接的、概括的加工形式，以内隐或外隐的语言或动作表现出来[2].思维过程是一个从具体到抽象，再从抽象到具体的过程.而创新思维是以新颖独特的方法解决问题的思维过程，是一种产生新思想的思维活动.创新思维不同于一般的思维活动，它要求敏锐地觉察到问题的存在，并善于打破常规、寻求变异，将已有的知识经验进行改组或重建，创造出新的思维结果.创新思维是思维活动中最积极、最有价值的形式，是思维的高级形式，是人类探索事物本质，获得新知识、新能力的有效手段.

创新思维训练是指为了增强创新思维能力，有计划、有步骤地对创新思维能力进行训练的活动.创新思维训练把创新思维当作一种技能，认为通过训练可以增强其能力[3].传统教育一般不涉及思维训练，认为思维能力是知识增长的副产品.现代社会对创新思维能力提出了越来越高的要求，促使一些心理学家和思维研究人员对思维训练进行研究，创新思维训练需要传授关于创新思维的一般知识、方法、规则等，通过训练题的训练，培养人的创新思维能力，事实表明一些思维训练方法对提高非逻辑的创新思维能力行之有效.

创新思维方式很多，存在不同的分类方法.在汽车构造实习过程中主要介绍几种常见的创新思维方式，如发散思维、逆向思维、联想思维、想象思维、灵感思维、直觉思维和组合思维等.在介绍创新思维理论的基础上，利用讨论和训练题等方式进行思维训练，结合汽车底盘结构拆装内容和知识特点，在汽车构造实习过程中贯穿被广泛应用和普遍认可的思维导图法和头脑风暴法的创新思维训练，强化两种创新思维训练方法的使用.

思维导图是英国著名心理学家托尼·巴赞最早根据人脑特征进行研究的图形思维方式，它和传统的记录方法相比具有较大优势,可以快速提升思考速度、广度、深度，是最基本的形象思维训练方法[2].大多数人都是视觉导向的，通过运用结构、关键字、颜色、图像、链接，将外部概念引入人脑思维，将中心主题与关联概念连接起来.在汽车构造的实习过程中，可以顺应大脑的自然思维模式，将汽车或其总成作为中心主题，将其组成的各个零件名称作为次主题，根据装配关系用连线将各个零件连接在一起，通过思维导图的形式将汽车构造以图像视觉的景象呈现，让学生掌握汽车及其总成结构，各个零件间的相互装配关系，便于学生理解记忆，掌握相关的知识，同时刺激学生的想象力和创造力，培养学生的图示思维方式，掌握思维导图这一风靡世界的思维工具.

头脑风暴的特点是让与会者敞开思想，使各种设想在相互碰撞中激起脑海的创造性风暴，产生尽可能多设想的方法，是一种集体开发创造性思维的方法[2].在汽车构造的实习过程中，通过设置主题讨论，让学生畅所欲言、思维碰撞、相互启发、相互学习，从而激发学生的创新灵感，让思维更加活跃，在学到更多知识的同时，提升创新思维能力.

2 教学实习的改革与建设

在知识大爆炸的信息时代，现代教育应更加重视学生自主学习能力的培养，希望激发学生的学习内生动力，使学生主动地探究问题、获取知识，并在实践活动中提高创新思维能力[4].因此在汽车构造实习教学改革中应有计划、有步骤地对学生的创新思维方式进行训练，同时培养学生的自主学习能力、创新能力及解决问题能力.具体的改革方案主要包括：编写汽车构造拆装实习教材、构建自主学习平台、改革实习实施过程.

2.1 编写汽车构造拆装实习教材

在长期重理论轻实践的高校氛围中，高校教师对实践环节重视不够[5].而拆装实习教材对编者的实践性和理论性要求都很高，要求编者具有双师型人才的条件和编著教材的热情，编著实践教材难度较大，造成高校汽车构造拆装实习教材欠缺.已有的汽车构造拆装同类教材中，有些内容陈旧，随着汽车新结构和新技术的出现，教材已不能满足时代的要求，而有些教材通用性或实用性欠缺.我校学生在拆装实习过程中，一般都是以课堂教材作为参考书，使用校内教师自编的简要指导书，并依据教师讲解和示范完成拆装实习环节，操作规范性和理论性不够.

在此背景下，我们以汽车底盘构造为先导，编写了汽车底盘构造拆装实习教材.汽车结构复杂、类型繁多，虽然各系统和总成的结构形式不同，但功能要求相同.教材编写时，根据吉林大学陈家瑞主编的《汽车构造》教材体系，选择桑塔纳2000轿车作为典型结构实例，需考虑不同总成结构形式时，辅助选择在东风或解放货车上采用的结构，使读者在了解汽车构造一般规律的基础上，以期取得举一反三、触类旁通的效果.教材各章的编排分别按照汽车总成的构造、总成拆装过程和创新思维训练三部分内容进行编写，结构体系完整，既有汽车构造的理论知识，又有拆装的实践活动，并有创新思维的训练.

教材在编写汽车总成构造内容时，重点对其结构的相关理论进行了概括总结，巩固汽车构造理论知识，特别注意建立汽车构造整体系统的认识.在编写总成拆装过程内容时，重点是结合拆装对象阐述汽车的结构和拆装过程，通过典型结构的拆装视频，介绍汽车结构的正确拆装方法，便于反复播放学习和汽车构造拆装实验室的开放实施.在编写创新思维训练内容时，首先介绍关于创新思维的一般知识、方法、规则等，针对几种常见的创新思维方式，结合拆装对象，通过课堂讨论、布置实习作业和自我训练等方式对学生的创新思维进行训练，便于学生具备从事创新活动的基本素质和知识基础，达到提高创新思维能力的目的.

教材编写将创新思维训练融入到汽车拆装过程中，让学生在掌握汽车构造知识的同时培养学生的创新思维，使教材独具特色.

2.2 构建自主学习平台

在自主学习平台建设中，实验中心制作了网页，在网站中设置了学习园地和娱乐天地模块[6].利用Flash和UG软件开发了汽车构造内容的自测试卷、汽车零部件总成装配关系动画、汽车总成虚拟拆装平台，并将这些内容放在网页的娱乐天地模块中，将汽车构造的拆装视频放在学习园地模块中，便于学生课后自主学习.

汽车构造自测试卷利用Flash软件制作了八套试卷.试卷包括选择题、判断题和识图题三种题型，完成试卷后可自动评分.

汽车构造装配关系动画包括汽车八大总成的虚拟装配，采用Flash软件制作，可在计算机上通过鼠标点击完成汽车总成零件的平面装配过程,并动画演示总成的工作过程.

汽车虚拟拆装平台是利用UG三维建模软件与Flash动画软件，分别对汽车总成零部件进行了三维建模、零件装配制作、场景设计和交互处理，实现了汽车总成的虚拟拆装，便于学生课后自学检查.该平台可以模拟汽车总成的拆装过程，让学生掌握汽车各系统零件的名称、装配关系及拆装顺序，是对汽车总成实物拆装实习的有益补充.

汽车构造的拆装视频可在Windows2000/XP/2003/vista/7/8操作系统中运行，包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、转向器和制动器的拆装视频文件，视频主要是以桑塔纳2000、解放CA1091/92等车型的典型结构拆装为例，使用者可以根据需要点击打开相应的拆装视频进行学习.为了便于学生自主学习，在拆装视频中进行了配音讲解，使拆装过程更加直观易懂，重点突出.

2.3 实习实施过程改革

思维始终是由问题开始的，有了需要解决的问题，才能激活学生的思维.问题是教学的基础，也是培养学生自主获取知识的重要一步.因此在汽车构造实习环节中，针对构造实习中的拆装总成，教师需要布置明确的实习任务和引导学习的思考题，采用任务和问题驱动，调动学生学习的积极性.要求学生拆装前预习教材，观看拆装视频，掌握拆装总成的结构和正确的拆装方法.然后通过拆装实体，发现、探究、思考问题，加深对知识的理解和掌握.在对实际问题的研究和讨论中，加强学生实际能力的培养，以“知”导“行”，以“行”促“知”，完成教师布置的思考题和任务.

针对创新思维训练的内容，要求学生自主学习教材中创新思维的相关理论知识，在布置的实习任务中，要求利用思维导图法绘制拆装总成结构图.并在学生完成拆装任务后，合理地选择便于学生思维发散、思维碰撞的汽车结构讨论题，有效组织大家围绕拆装总成的某一主题利用头脑风暴法开展讨论，将大家前期自主学习的感悟和思考进一步的升华提高，达到共同学习、相互促进的目的.

针对实习考核环节，为了督促学生自主自觉地完成学习任务，采用从严考核的原则.实习的考核体系由试卷考核成绩、实习报告成绩和平时表现成绩三部分组成.在试卷考核中，采用试题库的形式，试题库中的考题涵盖实习过程的各个环节，每位学生随机抽取五道结构认识题和两道现场操作题，教师现场打分.实习报告成绩需要核实学生每天完成实习任务的情况，每天的实习报告内容包括利用思维导图法绘制的拆装总成结构图和完成教师布置的实习任务和思考题.平时表现成绩主要是依据实习考勤情况、参与讨论情况和学生动手拆装情况进行评分.考核体系是将理论知识考核、知识应用能力考核和学生思维行为表现融为一体的整体化考核.

3 特色与体会

汽车专业是实践性很强的工程专业，汽车构造拆装实习教学改革，提出了一种将创新思维训练有机地融入到汽车构造拆装实习过程中的可具体实施的实习教学方法，构建了学生自主学习和结合汽车构造实习进行创新思维训练的平台，达到掌握汽车构造理论知识、提高工程素质的目的.改革的特色主要有：

(1)在实习过程中，将任务和问题驱动贯穿在每个总成拆装实习环节，以学生自主学习为主，教师指导为辅.为了方便学生自主学习，结合汽车构造理论课程内容，编写了拆装实习教材，并选择汽车主要总成的典型结构，制作了正确拆装过程视频，学生可反复播放学习和实践，解决师生比不足的问题.然后通过从严考核的方式督促学生自主学习，完成实习任务；

(2)通过研究主要创新思维形式的相关理论和创新思维训练方法，将创新思维训练与汽车构造拆装实习有机结合，将创新思维训练融入到每天的汽车构造拆装过程中，在培养学生工程素质的同时提高学生的创新思维能力；

(3)开发的“汽车构造自测试卷”、“汽车构造装配关系动画”和“汽车虚拟拆装平台”三部分内容主要用于学生课余学习和自我检查，巩固所学知识.课余学习的内容就如同玩拼图游戏，利用学生喜欢玩电脑，爱好拆装，有好奇心的特点，寓学习于娱乐之中.

创新思维的产生可从很多方面入手，其中主动发现和寻找问题是很好的方式.善于发现问题、寻找问题，而不是等待问题是创新者的重要特征.因此汽车构造拆装实习鼓励学生在实践中发现问题，刚开始学生缺少发现问题能力，可由教师通过布置任务和问题的方式引导学生发现问题、思考问题和解决问题.改革后的构造拆装实习，让学生既掌握实践技能，又掌握相关理论知识；既学习了知识，又学习了工作方法；从而发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力.

4 结语

基于拆装视频和创新思维训练进行汽车构造拆装实习的教学方法改革，在训练学生的创新思维和培养学生自主学习能力方面进行了积极的尝试.实践表明，改革提高了学生学习的主动性和积极性，有助于提高实践环节的教学质量，有利于培养工科学生创新能力和工程素质.考核成绩表明，实习达到了预期的目标.改革虽然取得了初步的成效，但基于创新思维训练的汽车构造拆装实习的内在价值还需要一定的时间才能够逐步显现出来，此外，在教师创新指导方式和实习讨论后的整理分析等方面的改革也还需要在运行的实践中逐步充实和完善.

[1] 薛桂波.通识教育：“狭隘化”困境与“整体性”超越[A]//王浩.2012高教改革新论-南京林业大学教学改革论文集[C].北京：中国林业出版社, 2012:38-43.

[2] 李存金，著.大学生创新思维能力培养方法论[M].北京：经济科学出版社，2013:1-3.

[3] 郑燕萍，郭秀清，梁晨.汽车底盘拆装与创新思维训练[M].北京：机械工业出版社,2015:23-25.

[4] 田玉冬.车辆工程专业建设及其工程教育改革模式探索[A]//余卓平.中国车辆工程人才培养与教育改革论坛论文集[C].上海：同济大学出版社，2010：104-143.

[5] 王伟,王殿君,申爱明.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2010,33(5):136-139.

[6] 郑燕萍，万茂松，田杰.专业特色人才培养体系的构建与启示-以南京林业大学车辆工程专业为例[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2013,36(6):555-558.

Practice Reform of Automobile Structure With Innovative Thinking Training

ZHENG Yan-ping, SHE Ya-nan, WAN Mao-song, WU Lin-gen

(College of Vehicle and Traffic Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037， China)

By compiling teaching material of automobile structure practice, constructing autonomous learning platform and promoting the reform of the practice process, a teaching method has been put forward to carry on the disassembling and assembling practice of automobile structure based on the video and the training of innovative thinking. This is a positive try in training students' innovative thinking and autonomous learning ability. The practice shows that the reform has improved the students' learning initiative and enthusiasm. It is helpful to improve the quality of teaching practice. It is conducive to train innovative ability and engineering quality of students. Meanwhile, it has improved the effectiveness of teaching and learning.

practice of automobile structure; innovative thinking training; autonomous learning; teaching reform

10.14182/J.cnki.1001-2443.2016.06.008

2016-02-02

南京林业大学教学质量提升工程建设项目(163106660).

郑燕萍(1965-)，女，广东汕头市人，教授，硕士.研究方向：汽车现代设计方法和理论.

郑燕萍，佘亚楠，万茂松，等.融入创新思维训练的汽车构造实习改革[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2016，39(6)：546-549.

G424.1

A

1001-2443(2016)06-0546-04