OBE理念下汽車設(shè)計(jì)課程探究
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摘要：“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”的設(shè)置目的是幫助學(xué)生理解并運(yùn)用汽車設(shè)計(jì)的理論知識(shí)，鍛煉學(xué)生完成汽車類產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析解決復(fù)雜工程問題的能力。加強(qiáng)“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”的過程管理,可以提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。文章基于obe理念，針對(duì)“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”的六個(gè)階段提出了構(gòu)建過程控制體系的具體措施，為課程設(shè)計(jì)過程監(jiān)管與控制提供參考。
關(guān)鍵詞：OBE理念；汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)；過程控制體系
“汽車設(shè)計(jì)”是車輛工程專業(yè)的支柱課程，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握汽車設(shè)計(jì)的主要方法，能夠完成汽車整體、總成以及關(guān)鍵零部件的基本設(shè)計(jì)，并能初步分析和解決該領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題?？紤]到僅靠理論學(xué)時(shí)無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，車輛工程專業(yè)設(shè)置了“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”作為該課程的配套實(shí)踐環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)設(shè)在第七學(xué)期，以離合器、轉(zhuǎn)向器、制動(dòng)器、差速器、萬向傳動(dòng)裝置等部件為對(duì)象，來鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識(shí)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的能力。通過調(diào)查，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該環(huán)節(jié)對(duì)他們有很大的幫助，起到了課堂教學(xué)所不能起到的鍛煉作用，但也有一些弊端，如部分學(xué)生存在認(rèn)識(shí)不足、自由散漫問題，還有部分學(xué)生反映存在組織管理松散、教師指導(dǎo)不足等問題[1-2]。具體原因是由于該實(shí)踐環(huán)節(jié)與學(xué)生找工作時(shí)間重合，部分學(xué)生為了參加招聘會(huì)，縮短了課程設(shè)計(jì)的時(shí)間，使教學(xué)質(zhì)量大打折扣。另外，管理不到位、教師指導(dǎo)不足也影響了教學(xué)效果。如何通過完善過程管理體系，加強(qiáng)“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”的過程管理,從而促進(jìn)課程設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的提升，是車輛工程專業(yè)當(dāng)前面臨的重要問題[3]。工程教育認(rèn)證的核心理念是成果導(dǎo)向教育理念（Outcomebasededucation，即OBE），即以學(xué)生應(yīng)該取得的學(xué)習(xí)成果為核心問題，要求各工程專業(yè)在人員配備、課程體系設(shè)置等方面都要以畢業(yè)生的能力培養(yǎng)為中心，這就為各專業(yè)的教育改革指出了明確的方向。本文基于OBE理念，提出了“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”過程控制體系的構(gòu)建方案，分別對(duì)前期準(zhǔn)備階段、任務(wù)分配階段、資料搜集階段、集中設(shè)計(jì)階段、答辯評(píng)閱階段和總結(jié)改進(jìn)階段進(jìn)行過程質(zhì)量控制設(shè)計(jì)，提高本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。
一、前期準(zhǔn)備階段
這一階段主要是由教師團(tuán)隊(duì)來完成的。主要包括：往年工作的回顧及分析、指導(dǎo)教師的選擇、主要參考書的選擇、設(shè)計(jì)設(shè)備的到位及學(xué)生的動(dòng)員。
1.往年工作的回顧及分析。由系主任召集會(huì)議，往年的指導(dǎo)教師參加。通過查閱前一年的工作總結(jié)，指導(dǎo)教師對(duì)過程進(jìn)行回顧，查找問題，有針對(duì)性地給出解決措施。
2.指導(dǎo)教師的選擇。指導(dǎo)教師直接和學(xué)生接觸，是課程設(shè)計(jì)過程質(zhì)量保證的關(guān)鍵因素。因此，指導(dǎo)教師的選擇非常重要。主要根據(jù)以下幾個(gè)方面進(jìn)行選擇：（1）教師的責(zé)任心；（2）教師的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的教師或者是前幾屆學(xué)生曾提出質(zhì)疑的教師要進(jìn)行培訓(xùn)；（3）教師的課堂教學(xué)和科研任務(wù)是否較重，如果較重，可能影響教學(xué)效果，就不作為選擇對(duì)象。
3.主要參考書的選擇。選擇機(jī)械工業(yè)出版社出版的、王國權(quán)主編的《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》作為主要參考書，另外選擇《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》《汽車設(shè)計(jì)》《機(jī)械設(shè)計(jì)》《精度設(shè)計(jì)與公差測(cè)量》作為參考書。
4.設(shè)計(jì)設(shè)備的到位。要求學(xué)生采用CAD軟件畫圖，為防止抄襲現(xiàn)象，要求設(shè)計(jì)說明書采用手寫。同時(shí)學(xué)生須人手一臺(tái)電腦，沒有的學(xué)生可向?qū)W院實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)。另外，系主任向?qū)W校申請(qǐng)教室作為專門的課程設(shè)計(jì)教室，并申請(qǐng)繪圖板、丁字尺等教學(xué)設(shè)備。
5.學(xué)生的動(dòng)員。由系主任組織，召開全專業(yè)學(xué)生大會(huì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)前動(dòng)員。主要介紹“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”的意義、內(nèi)容、方法、制度、紀(jì)律等方面的內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)整個(gè)過程有系統(tǒng)性的了解。
二、任務(wù)分配階段
在此階段，指導(dǎo)教師需要根據(jù)學(xué)生在“汽車設(shè)計(jì)”課程中所學(xué)到的知識(shí)，考慮車輛工程應(yīng)用背景，結(jié)合教師的科研項(xiàng)目或方向，給出課程設(shè)計(jì)題目。題目的選擇應(yīng)滿足如下要求：（1）選題要符合教學(xué)大綱的要求；（2）具有科學(xué)性和實(shí)踐性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析解決問題的能力和運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件的能力；（3）盡量與指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目或生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合；（4）難度適中；（5）工作量飽滿。指導(dǎo)教師確定題目后，須填寫“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目介紹表”,說明其研究意義、主要研究?jī)?nèi)容及方法、研究目標(biāo)、人員配備要求等情況，并下發(fā)至各班級(jí)。為加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)，課程設(shè)計(jì)過程要求學(xué)生組隊(duì)完成。學(xué)生可根據(jù)自己對(duì)題目的認(rèn)識(shí)和理解，自行組隊(duì)、自主選題，但不允許交叉組隊(duì)，即每人只能參與一個(gè)項(xiàng)目。完成組隊(duì)后，系主任根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，確保每個(gè)題目都有足夠的人數(shù)，盡量做到強(qiáng)弱搭配。
三、資料搜集階段
首先指導(dǎo)教師對(duì)相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行梳理，幫助學(xué)生回憶課堂講授的內(nèi)容，再結(jié)合課程設(shè)計(jì)題目提出分析和解決問題的方法（包括所采用的軟件、硬件工具等），對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行劃分，給出每個(gè)時(shí)間段內(nèi)需要完成的任務(wù)和要求，最后根據(jù)學(xué)生的具體疑問進(jìn)行答疑。學(xué)生隨后開始查閱并搜集資料，途徑主要包括：（1）學(xué)校的圖書館。在圖書館的網(wǎng)站搜索相關(guān)書籍或期刊文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)，也可以從圖書館紙質(zhì)書庫中查找。（2）互聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)教師給定的題目，在互聯(lián)網(wǎng)上搜索相關(guān)材料，了解所設(shè)計(jì)部件的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，作為三維模型設(shè)計(jì)的參考。（3）本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室里有各種汽車部件的實(shí)物，可供學(xué)生參觀并測(cè)繪，為學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)提供很好的參照。
四、集中設(shè)計(jì)階段
集中設(shè)計(jì)是課程設(shè)計(jì)的主要階段，需要兩周時(shí)間完成。為保證該階段的設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量，采取如下措施。
1.利用通訊軟件，通過指導(dǎo)方式的改進(jìn)，加強(qiáng)指導(dǎo)教師和學(xué)生之間的交流，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。采用教師值班制度，指導(dǎo)教師輪流值班，及時(shí)解決學(xué)生出現(xiàn)的問題，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行考勤。如果出現(xiàn)學(xué)生遇到困難急需解決，而指導(dǎo)教師不在現(xiàn)場(chǎng)，值班教師又無法回答的現(xiàn)象，就必須在面對(duì)面輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)設(shè)新的指導(dǎo)模式，例如，在2020年的課程設(shè)計(jì)中，因?qū)W生不能及時(shí)返校，教師通過騰訊課堂的方式來進(jìn)行集體指導(dǎo)，用QQ視頻軟件進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生出現(xiàn)的問題。
2.加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的日常管理。設(shè)計(jì)開始后，每組學(xué)生建一個(gè)群，在群中共享一個(gè)“記錄本”電子文件，讓學(xué)生及時(shí)記錄自己每天的設(shè)計(jì)進(jìn)展和存在的疑問，以及與指導(dǎo)教師匯報(bào)交流的情況,在設(shè)計(jì)過程結(jié)束后和設(shè)計(jì)資料一起提交。這樣既能起到督促作用，也可為后續(xù)課程設(shè)計(jì)工作的總結(jié)與改進(jìn)提供可靠資料。
3.保證理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合。該設(shè)計(jì)過程是實(shí)踐的過程，但絕不是機(jī)械制圖課程設(shè)計(jì)的翻版，要通過這個(gè)過程使學(xué)生對(duì)汽車整體和局部的性能有更深刻的認(rèn)識(shí)。例如，設(shè)計(jì)差速器的學(xué)生，要得到所計(jì)算的齒輪的力矩，就必須找到給定車型所配的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的主要參數(shù)，然后通過自己的計(jì)算得到。
4.強(qiáng)化學(xué)生繪圖能力的培養(yǎng)。在往年的設(shè)計(jì)答辯中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生的圖紙極不規(guī)范，粗糙度、公差和尺寸的標(biāo)注位置等都不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，技術(shù)要求的內(nèi)容與設(shè)計(jì)內(nèi)容不符。不規(guī)范的圖紙不能滿足用人單位的工作要求。因此，在“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”過程中要強(qiáng)化學(xué)生繪圖能力，為企業(yè)、社會(huì)輸送合格的設(shè)計(jì)人才。
5.提高軟件的應(yīng)用水平。以往的課程設(shè)計(jì)都要求學(xué)生采用手工繪圖，雖能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)圖面元素的認(rèn)識(shí)，但與企業(yè)中大規(guī)模使用CAD軟件的需求不符。因此，在課程設(shè)計(jì)中要求學(xué)生使用三維模型軟件建立立體模型，并用CAD軟件繪圖。而對(duì)于參數(shù)計(jì)算及校核過程，也要求他們用MATLAB編程來完成。
五、答辯評(píng)閱階段
答辯評(píng)閱階段包括學(xué)生答辯和教師評(píng)定兩個(gè)階段。在規(guī)定時(shí)間內(nèi),學(xué)生提交所有的課程設(shè)計(jì)成果，包括設(shè)計(jì)說明書和圖紙，由指導(dǎo)教師進(jìn)行檢查，合格后方可進(jìn)入學(xué)生答辯階段。學(xué)生答辯主要包括自己匯報(bào)和教師提問兩個(gè)過程。教師通過學(xué)生的匯報(bào)了解學(xué)生的任務(wù)完成情況，通過提問來了解學(xué)生對(duì)所設(shè)計(jì)課題的認(rèn)識(shí)深度和完成程度，并鑒別有無抄襲情況。對(duì)于存在問題的材料指出問題，并要求學(xué)生在限期內(nèi)整改完成。在教師評(píng)定階段，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)審查每份設(shè)計(jì)材料，將學(xué)生提交的圖紙和說明書與題目的期望目標(biāo)進(jìn)行分析對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果寫出評(píng)閱意見，給出評(píng)閱成績(jī)，并對(duì)圖紙和設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行批改。在最終的成績(jī)?cè)u(píng)定中，既要有考核結(jié)果的評(píng)閱成績(jī)，還要有考核過程平時(shí)成績(jī)，并且要增大平時(shí)成績(jī)的比例，如將其由30%改為40%。系主任綜合各組指導(dǎo)教師的評(píng)閱成績(jī)、值班教師所提供的平時(shí)成績(jī)和考勤情況，形成最終成績(jī)，報(bào)送教務(wù)部門；并收集相關(guān)資料，存檔。
六、總結(jié)改進(jìn)階段
整個(gè)過程完成后，系主任組織指導(dǎo)教師開會(huì)總結(jié)，分析存在的問題，查找缺失和遺漏，給出改進(jìn)措施或解決方案，并將會(huì)議內(nèi)容記錄保存，為下次課程設(shè)計(jì)改進(jìn)和提高作準(zhǔn)備?！捌囋O(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”是車輛工程專業(yè)學(xué)生成才的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。為監(jiān)管好這一過程，本文貫徹工程教育認(rèn)證的OBE理念，以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心，對(duì)設(shè)計(jì)過程的每一個(gè)階段都進(jìn)行控制和管理，從而建立科學(xué)規(guī)范合理的“汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”過程控制體系，提高學(xué)生的整體培養(yǎng)質(zhì)量。
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作者:田海波 寇發(fā)榮 魏若男 單位:西安科技大學(xué)