培养工程应用意识，激发学生学习动机

赵振东(南京工程学院 汽车与轨道交通学院，江苏 南京 211167)



培养工程应用意识，激发学生学习动机

赵振东
(南京工程学院 汽车与轨道交通学院，江苏 南京 211167)

摘 要：以“汽车设计”课程教学为示例，探索学生工程意识的培养和贯彻，进行面向工程应用的课程教学内容、考核方式的研究，建立以兴趣、考核、事业相结合的学生学习动机驱动模式，努力使学生知行合一，理论与实践结合，不断提高社会认知的专业知识和技术能力.

关键词：工程意识；学习动机；汽车设计

动机是推动一个人进行行为活动的内部动力.学习动机是指为激发个体进行学习活动、维持已引起的学习活动，并使行为朝向一定的学习目标的一种内在的心理过程或内部心理状态.学习动机一旦形成，它就会自始至终贯穿于学习活动的全过程.知识的学习首先必须激发学生主动、积极的学习动机，使学生产生达到某种学习目标的期望，从而引起学生主动积极的学习活动[1].

创新型和工程应用型人才的培养，是高等院校、尤其是应用型本科大学教学的基本任务[2].一份针对车辆工程专业学生的随机调查表明，大多数学生对所学专业课程在整个专业知识体系的位置以及对于今后从事汽车技术工作的重要性缺乏足够了解和认识，学习过程中主体作用不突出，工程应用意识淡薄.调查还显示，在很多情况下，部分学生缺乏学习的积极性和主动性，是因为他不知道学什么，何处用，怎样学.

奥苏伯尔有意义学习理论指出，学习者必须有学习的心向，即具备积极主动地在新知识和已有适当观念之间建立联系的倾向性，这样学习者才能够获得知识的心理意义.“汽车设计”课程是车辆工程专业的一门重要专业课，它综合应用高等数学、机械设计、工程力学、汽车构造、汽车理论等学科知识，与工程实际问题有着紧密的联系，它是将理论知识应用于设计实践的典型课程.本文以“汽车设计”课程教学为示例，探讨培养学生的工程应用意识，激发学生的学习兴趣，提高学生分析与解决实际工程问题的能力.

1 创设问题情境，培养学生解决工程问题的兴趣

任何教学活动都必须通过学生自主的学习才能最终促成学生个人的发展.学生作为有意识、有思想的学习主体，知识和真理转化为学生的真知和能力，他人和前人的经验转变为学生的个人经验都有待于学生自己的主动接收和积极活动.美国心理学家布鲁纳认为，良好的学习动机是学生对所学知识本身的内在兴趣，兴趣是学生学好知识的内驱力，是学好功课的重要前提.”著名的教育家皮亚杰说：“一切有成效的工作都是以某种兴趣为先决条件的.”[3]“汽车设计”课程教学表面看起来枯燥单调，实际却具有极其丰富的工程内涵.如何培养学生解决工程问题的兴趣，调动学生学习的积极性是课堂教学一项至关重要的任务.教学实践中，创设问题情境，实施启发式教学，会取得较好的教学效果.

课堂教学前期，向学生介绍“汽车设计”课程在汽车产品开发和设计工作的基础作用，并演示汽车设计相关知识在汽车开发中的具体应用案例，增强学生的课程兴趣和感性认识.比如进行汽车底盘某连接支架设计，结构示意见图1.尽管这是一个很小的普通零部件设计，但如果要满足实际工程应用，必须要多方考虑，①材料的选择；②冲压成型工艺可行性考虑；③安装孔位的合理性；④提高零件刚度的方法(通过起筋、翻边的方式)；⑤轻量化措施(裁去冗余，应力较少部分).设计构想完成后，绘出工程二维图，进行尺寸标注，编写技术要求等均存在较多的工程实际要求.

这样一个小的具体案例，会给学生很大的震撼，学生没有想到一个小小的连接支架需要考虑这么多的因素，才能真正满足工程需要.同时，针对这个案例，还进一步组织和引导学有余力的学生进行CAE仿真分析，分析其刚度、强度、模态特性，进一步优化设计.

图2和图3分别展示两种钢板弹簧的断面图.一种是传统的矩形钢板弹簧，一种是T形钢板弹簧，T形弹簧断面设计成不对称形状，目的是把断面中性轴移近受拉表面，减少弹簧拉应力，可以减轻弹簧质量[4]，具有较传统矩形弹簧更为优越的设计.然而，实际生产过程中，绝大多数汽车企业采用了传统结构，而没有采用T形断面这种新型结构.基于这样的案例，课堂上组织学生自由讨论，解释汽车企业“保守”原因.而本问题的提出、讨论、归纳过程就是学生工程意识培养提高的过程.通过展示一个个鲜活的工程案例，以“用”促“学”，有意识、逐步地培养学生的工程应用意识.

图1 汽车支架结构示意

图2 矩形钢板弹簧断面

图3 T形钢板弹簧断面

2 完善考核内容，强化工程应用的目标导向

汽车设计传统考核体系是以课程考试为主，检验学生学习效果和教师教学效果.一般课程考核方式为平时成绩20%，期末考试成绩80%，而平时成绩主要由出勤率所决定.存在学生平时不学习，期末突击复习，考完即忘的现象.教学探索改变以试卷评价为主的单一形式，完善考核内容，将工程应用能力作为评价的重要内容，强化目标导向，注重学生的知识、能力、素养协调发展.

加大平时考核力度，精心设计课题，“真刀实枪”操练解决工程问题能力.图4为汽车转向球销结构示意，要求学生根据该图结构，完成该零件的设计计算及加工工艺规划.考核具体内容包括材料选择，加工工艺路线制定，设计性能校核等.这道题是开放的，也是综合的，答案有多种选择，不同的材料选择，导致不同的工艺规划，成本亦不同，对企业生产设备要求不同，生产效率也不同，零件最终的性能也相应不同.

图4 转向球销结构示意

在悬架设计中，关于悬架材料的选择，多片钢板弹簧最常见的材料牌号是60Si2Mn，少片弹簧常用材料55CrV，这个知识点在教学过程中极易一带而过，实际上，悬架材料牌号的细微差别融合了材料力学、热处理、汽车设计等学科知识.课堂教学时，结合汽车生产实际，把这个知识点讲透，有助于学生理论与应用相结合.类似训练贯穿于整个学期，至少实施5次以上，最后综合评定学生平时成绩.期末考试是将面向整个学期的知识进行笔试考评，百分制.进一步完善期末考试内容，试卷客观题75%，增加主观题25%.客观题主要考核学生的基本知识与基本原理的掌握程度.主观题则与工程实践紧密相关，评分标准是多样.通过增加工程实践为内容的考核题型，强化“学以致用”的课程考核导向.

3 通过多种途径，引导学生树立献身祖国汽车工业的远大志向

“百学须先立志”，这是南宋教育家朱熹的名言.“志向和热爱是伟大行为的双翼”.当学生树立了献身祖国汽车工业的志向时，那么志向的追求将会转化成学生学习中最重要、最稳定的学习动机.因此，课程教学中注重通过多种途径，引导学生树立献身祖国汽车工业的远大志向.

在课堂教学时，介绍汽车工业的发展历史、关键人物的贡献及研究背景、经典理论和著名方法的产生过程，使学生在较短的时间内了解汽车发展的全面情况，有助于学生从中得到启发和借鉴.比如，在讲解汽车转向系统“阿克曼”原理时，除了将“阿克曼”基本知识和原理讲透彻外，还着重介绍这一以人名命名的设计准则产生的背景，以及这一看似简单的设计原理对于汽车设计工业的推动作用.让学生感到只要勤于思考，勇于实践，创新离我们并不遥远，而重大创新不但推动国家、行业的科学技术进步，也为个人带来了崇高的荣誉.同时，引导学生立志过程必须紧密联系我国汽车工业的发展现状，充分了解我国汽车工业所取得的巨大成就和面临的艰苦挑战.现在我国汽车是世界第一产销大国，然而，与规模不匹配的是，我国汽车工业创新能力不强，未能掌握核心技术.自主品牌发展缓慢，坎坷较多.外资企业偏重生产制造，创新开发技术较少.汽车开发的核心技术的掌握和积累尚处在起步阶段，与先进发达国家尚有很大的差距.行业发展所面临的挑战激发学生树立超日赶德的雄心壮志.

培养学生的“立志”过程是一个艰苦而长期的教育过程，也是激发学生学习动机的最高境界，需要调动各种资源，利用各种途径，组织各种形式，集合多种举措，充分发挥学校、社会的各种载体作用，为这一目标服务.积极创造条件，让学生与汽车行业设计大师面对面交流，充分发挥大师的威信效应，让大师渊博的知识，崇高的人格感染学生，从而培养“今天的大师，明天的你”的观念.再如，南京工程学院每年一届的车辆文化节，融科技制作、汽车方程式竞赛、创业设计大赛、模拟驾驶比赛等形式多样的活动，有效激发了学生对汽车科技事业的热爱之情[5].

4 结语

强烈的工程应用意识，对于激发学生的学习动机，提高人才的培养质量，满足社会对于高水平应用人才的需求具有重要的现实意义.只有充分激发学生学习动机，才能培养出更多更优质的社会所需人才.

参考文献：

[1] 谭顶良. 高等教育心理学[M].南京：南京师范大学出版社，2006：49-67.

[2] 郑燕萍，闵永军，蔡伟义，等. 汽车设计专业实践教学改革的探讨与实践[J]. 芜湖职业技术学院学报，2009(1)：76-78.

[3] 周川. 简明高等教育学[M]. 南京：南京师范大学出版社，2006.

[4] 《汽车工程手册》编辑委员会. 汽车工程手册：设计篇[M]. 北京：人民交通出版社，2001：799-800.

[5] 张东升，屠世浩，万志军，等. 高等工程创新人才培养体系的构建与实践——以中国矿业大学采矿工程专业建设为例[J]. 长春大学学报：社会科学版，2011，21(11)：137-143.

(责任编辑：李 平)

引文格式： 赵振东.培养工程应用意识，激发学生学习动机[J].苏州市职业大学学报，2016，27(2)：74-76.

中图分类号：G642.4

文献标志码：A

文章编号：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

基金项目：江苏省第十一批“六大人才高峰” 资助项目(2014-JXQC-006)；江苏省“十二五”高等学校重点建设专业基金资助项目(苏教高函[2012]23号)；南京工程学院重点建设专业基金资助项目(12312113001)；南京工程学院高等教育研究课题(GY201314).”

作者简介：赵振东(1974-)，男，江苏靖江人，研究员级高级工程师，博士，主要从事车辆系统动力学研究.

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