基于专业认证的汽车理论课程教学方法的研究

（河北农业大学机电工程学院，河北 保定 071000）

我国于2013 年6 月加入国际工程教育互认协议，成为《华盛顿协议》的预备会员。在我国高等教育的发展过程中，为了大力推进工业化发展，培养创新型、高素质人才，与国际教育接轨，实现高等工程教育的新模式，发展专业认证势在必行。

车辆工程专业的汽车理论课程为重要核心课程。从运动学和动力学角度分析汽车各项性能的评价方法，会受到汽车结构参数、使用参数的影响，提高汽车行驶性能的方法。通过掌握汽车行驶性能指标和评价方法，研究影响汽车行驶性能的结构参数、使用参数的相关规律，从而为汽车零部件的设计提供理论基础和设计方法。该课程的综合性、理论性很强，具有抽象性、不易理解等问题。

一、汽车理论课程课堂教学的现状

国内外学者采取了很多教学方法进行尝试，但是教学质量还是差强人意，具体原因包括：

1、汽车理论课程理论性较强，与实践不易结合。

该课程的理论性强，涉及面广，尤其是力学公式较多，抽象性强，计算复杂，学生感到难学；教学对象层次差异大，来自不同地区的学生水平参差不齐，教师感到难教；随着汽车工业的发展，新方法、新矛盾、新问题层出不穷，迫使汽车理论的教与学必须跟上时代的要求，不断更新内容；基于以上问题，该课程难教难学，不易与实践结合，教学中存在一定困难。

2、课程教学与认证工作中“毕业要求”脱节，缺乏科学与合理的课程考核标准和措施。教师通常根据个人的经验、兴趣和爱好进行课堂理论教学设计，组织相关的教学活动，从而忽略了课堂教学与“毕业要求”之间在专业认证过程中的关联，无法实现预期的课堂教学目标，不能有效对“毕业要求”起到支撑作用。存在课程教学与专业认证要求的考核内容联系不紧密，不能很好的问毕业设计提供课程基础的问题。

二、车辆工程专业认证背景下汽车理论课堂教学方法的改革和实践

针对课程教学过程中存在的以上问题，通过对汽车理论课程教学方法的改革和实践，在专业课程认证过程中，形成以学生为中心的教育理念，促进成果导向为教育取向，建立持续改进的质量文化，形成“课程教学—毕业要求—考核评价—持续改进”的教学机制，促进专业的发展，满足车辆工程专业认证标准，起到相应的支撑作用。

1、建设线上、线下混合式课程。首先设定教学目标，通过学生的课前预习，课上学习讨论，课后思考等方法实现教学目的。设计合理的教学知识点，对教学内容的优化，将汽车理论课程的最新研究成果相结合，根据车辆工程专业认证所需培养的素质、能力、知识要求，优化汽车理论课程教案、教学视频、课程PPT 和教学日历等教学资源，安排和设计教学内容、教学设计、教学组织等教学措施，合理选择教学内容进行微课和翻转课堂等教学手段，增加学生的学习兴趣和体验，激发该专业学生的学习积极性；完善汽车理论课程教学日历，以汽车各项性能为单元，具体设计每周的教学安排，明确汽车理论课程的教学内容和知识点。

2、理论讲授与实践相结合。提高实践课时比例，适当增减汽车理论课程学习课时。现采用的大课堂教学手段，学生与教师很难发挥各自的积极性和主观能动性，减少汽车理论学习课时对学生的几乎没有影响。通过实践课时的增加，促进学生将理论与实践相结合，掌握汽车相关领域的新概念、新技术、新创新，从而扩展学生的视野，保持学生对本专业新技术和新概念的关注，把握该领域发展动向。学生对实践课程更感兴趣，学生更容易掌握，可以显著的调高课上的效率。

3、采用计算机模拟建立汽车模型的教学方法。MATLAB软件是研究工作中常用的编程语言仿真软件，课程中利用该软件与理论推导相结合。在汽车转向特性对汽车操纵稳定性影响的教学过程中，首先建立车辆的线性二自由度模型，推导其运动微分方程后，利用MATLAB 软件进行编程计算，得到车辆的操作稳定性的响应曲线；然后进一步分析其中的参数（轮胎侧偏刚度）的影响，利用计算机教学的特性，可以方便地对包含在模型中参数进行更改，更加方便直观的观察理论效果，更加方便地以图形曲线的形式展示MATLAB 软件汽车理论课程中的模拟结果，进行直观的对比，加强学生对该部分教学内容的理解和掌握。

4、将汽车理论课程与创新创业结合。通过教师给出一定的相关题目或者学生感兴趣的自选课题，根据自己的兴趣结合教学内容自己设计创新课题，每个模块有6-8 位同学指定每人1 个课题，通过多个同学合作的形式，在每一模块教学的最后2-3 学时，让优秀学生在课堂上汇报研究成果，演示创新内容，通过同学讨论的形式，教师给出合理性建议，加强学生对知识点的理解和掌握更加深刻。

三、教学方法改革的专业认证成果

在专业认证的前提下，结合课程的能力培养目标和理解模式，在掌握汽车理论教学大纲目标的基础上，将单元目标的要求具体化，分解单元目标为具体的汽车理论课时目标。首先划分“汽车理论”课程为六个教学单元，包括汽车动力性单元、汽车燃油经济性单元、汽车制动性单元、汽车操纵稳定性单元、汽车平顺性单元和汽车通过性单元；然后依据汽车理论课程的教学结构，合理设计各单元教学的环节，即确定教学目标、激发学习兴趣、探究单元主题、反思学习过程和展示学习内容。

1、汽车理论课程对毕业设计要求。通过专业认证，本专业学生应具备相应的车辆专业工程知识：能够利用数学、自然科学、工程基础和专业知识等方法解决复杂的车辆工程专业问题；应具备使用车辆工程专业知识分析解决问题的能力：能够应用车辆工程的汽车理论原理，研究分析相关专业文献获得有效结论，从而剖析、表述复杂车辆工程问题；认证专业的学生应具备车辆的开发、设计、解决实际问题的能力：在解决工程问题的过程中，能够提出合理的解决方案，具有运用汽车理论和技术等方式方法进行开发、设计的能力，能体现创新、创业意识，并能充分考虑车辆工程专业的安全、经济、伦理、环境、法律、健康等相关制约因素；该专业学生应能够基于车辆工程相关理论背景知识分析其合理性，将专业知识应用于车辆工程专业工程实践，解决车辆工程的专业问题，分析其对文化、安全以及社会的影响，并理应承担有关的责任。

2、汽车理论课程需满足的毕业设计分解指标点。汽车理论课程需要满足毕业设计所提出的指标点，指标点1.3 具有车辆理论、设计、制造、检测等车辆工程专业基础知识；指标点2.3 能够利用科学和工程知识，进行问题的抽象，创造性地建立合适的模型；指标点3.1 综合运用车辆专业基本理论和技术手段，针对车辆产品设计/开发、制造、检测过程中的复杂工程问题提出解决方案，并体现创新意识；知道点6.1 理解并掌握车辆工程专业相关的方针、政策和法律法规。

3、课程考核方案的制定。课程考核需满足认证指标点3.2的要求，即对技术问题解决方案进行技术分析、论证，同时考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等因素，确定方案的合理性；其教学目标为从运动学和动力学角度分析汽车各项性能的评价方法，会受到汽车结构参数、使用参数的影响，提高汽车行驶性能的方法。通过掌握汽车行驶性能指标和评价方法，研究影响汽车行驶性能的结构参数、使用参数的相关规律，从而为汽车零部件的设计提供理论基础和设计方法。

4、汽车理论课程专业认证评价。2017 届毕业生汽车理论课程评价结果为：考核环节样本中支撑该指标点考核内容的目标分值为45 分，所有学生平均得分为29.7 分，实际达成度评价值为：课程评价值=0.3×（29.7/45）=0.198。

课程评价值=0.198＞目标值×65%=0.3×65%=0.195，判定本课程目标“达成”。

2018 届毕业生汽车理论课程评价结果为：考核环节样本中支撑该指标点考核内容的目标分值为52 分，所有学生平均得分为38.1 分，实际达成度评价值为：课程评价值=0.3×（38.1/52）=0.219。

课程评价值=0.219＞目标值×65%=0.3×65%=0.195，判定本课程目标“达成”。

结论

通过对汽车理论课程的教学方法和实践的改革，提高学生对该课程的兴趣，将理论与实践相结合，采用多种教学方法相结合的模式和互动式教学环节、理论与实践相结合的教学改革新思路，最终形成以学生为中心的教育理念，促进成果导向为教育取向，建立持续改进的质量文化。从而加强专业认证的意识，加强学生的自学能力，促进学科专业的发展。