田海波 寇发荣 王 星 魏若男

（西安科技大学机械工程学院，陕西 西安 710054）

一、引言

《汽车设计》是车辆工程专业的支柱课程，目标是培养学生掌握汽车主要设计方法，能够完成汽车整体、总成以及关键零部件的基本设计，并能初步分析和解决该领域的复杂工程问题。这门课程的特点是理论性章节多、公式计算多，涉及的内容广泛，包括汽车总体及底盘传动系、行驶系、转向系及制动系的设计思路和方法，涉及机械制图、机械结构设计、液压与气动元件设计、电子控制系统设计、材料加工等专业课内容，既可使学生对以往学到的多元化基础知识进行融会贯通，又为其后续进行毕业设计、汽车工程设计及研究工作打下坚实基础［1-2］。但目前的《汽车设计》课程教学方式偏理论化，与现实工程问题结合不紧密，使学生仅能从表面了解书本中的知识，无法领会汽车设计的基本思路，无法达到预期的教学效果［3-4］，甚至出现了部分学生认为考前背一背就可以完成学习的现象。

近年来，我国为提高工程类学生的培养质量，能达到和国际上实现学历互认而开始推行工程教育认证工作。它的核心是“以毕业生的能力水准达到行业认可的标准”为目标，要求专业的课程体系、师资队伍和办学条件等都为这一目标服务，从而保障教学的有效性。《汽车设计》课程目前存在的问题，从根本上讲还是未达到工程教育认证的要求，不能做到以毕业生的能力培养为核心。因此，有必要结合工程教育认证的要求对其教学模式进行改革。

二、汽车设计课程教学模式改革思路与实践

首先，根据用人单位和毕业生的反馈意见，课程组扩大课程的内容覆盖范围，将授课内容由原先的机械工业出版社《汽车设计》（第四版），修改为以该教材为主体，融入汽车车身设计、智能汽车设计和新能源汽车设计的某些内容。各部分内容的讲授仍按照设计要求、结构方案分析、主要参数选取、设计与计算、关键部件设计与分析的顺序依次展开。

总体改革思路是：以毕业生的能力培养为导向，采用多种方式灵活结合，激活学生的学习兴趣和学习潜能，激发学生的创新精神、动手能力和社会责任感，使学生能学用结合，以促进该课程教学目标的达成；并在改革中不断总结，根据学生和用人单位的反馈信息不断改进。具体地，在授课方式上，除采用多媒体与板书结合的方式外，还结合课堂内容加入实验环节，并结合网络平台进行知识拓展，以期促进学生对抽象理论的认识，调动学生的主动学习意识，使学习效果比改革之前提升一个档次。

（一）课堂教学与相关课程知识相结合

要做好教学，首先必须明了《汽车设计》课程在整个车辆工程专业教学体系中的节点位置。其先导课程是《汽车构造》和《机械设计》。《汽车构造》讲述了汽车的基本结构，使学生对汽车的结构有个整体认识；《机械设计》则主要讲解机械零部件（如齿轮、轴等）设计的一般方法，使学生具备设计常规机械的能力。这两门课为《汽车设计》的学习奠定了基础。《汽车理论》与《汽车设计》的教学一般在同时安排展开，前者偏重于理论知识，后者是前者内容的外化与实践应用。因此，在该课程的教学中，要实现理论教学与实践教学的有机结合，必须注意与上述三门课的联系，不能孤立地授课。在《汽车设计》的授课中要把上述三门课的内容引入本课程中，使学生更容易理解和接受。例如，在变速器的授课中，在讲述功能时要把《汽车构造》中变速器的结构部分的内容引入，在讲设计及计算时要把《机械设计》中关于齿轮和轴的设计的相关内容引入，而在讲传动比的设计时要把《汽车理论》的相关内容引入。

（二）理论教学与实验教学相结合

传统的《汽车设计》教学方式往往只关注理论知识的传授，某些高校虽有实验，但内容与书本知识并不相干，不能起到理论结合实践的作用，造成学生对所学的知识认识片面，无法与实际问题结合。鉴于此，我们利用本校车辆结构实验室的现有设备资源，增加与书本知识结合紧密的两个实验环节，《汽车总体布置方案实验》和《底盘传动系结构试验》，以具体结构为基础，让学生通过分析现有部件的结构，结合网络资源，自主设计布置汽车的总体结构以及传动系的基本结构，增强学生对课内知识“汽车总体布置方案”和“变速器设计方案”的理解。目前已完成教学过程的两届学生。在实验中，学生在刚开始接触时，对实验过程并未感到很新奇，甚至有些不屑；在入手后才发现，由于以前从未把课本知识应用到实践中，就出现了“无从下手、不知所措”的现象；经过老师的引导后，他们才知道自己应该如何去分析结构、如何查资料，才能完成实验任务。经过实验后，学生们对汽车结构的认识更加具体，对《汽车设计》的相关内容理解更为深刻，原先的“死知识”变成了“活知识”，纸面的东西与实际问题得到了结合，收到了很好的教学效果。

（三）线上教学与线下教学相结合

互联网技术的进步及知识经济时代的快速发展，对教育领域产生了很大的影响，最明显的就是教学模式的转变，线上教学已经成为目前的主要教学模式——线下教学的重要补充。目前网上相关的、可资教学的内容很多，包括慕课资源网站、汽车运用（如销售、维修、保养等）网站、汽车设计网站等，为学生提供了获取知识的多渠道载体。授课教师需要与时俱进，在授课方式方面，要学习在网上平台的新模式，必要情况下可以通过网络来给学生讲解知识；在授课内容方面，要通过网络尽可能地搜集资料，丰富完善自己的教学内容；同时，还要利用网上的各种知识平台，满足学生的偏好，增加教学内容的可接受程度。受疫情影响，2020年春季学期延期开学，为保证“停课不停教，停课不停学”，我校要求必须展开线上教学。《汽车设计》利用“腾讯课堂”软件进行了线上教学。从学生返校后的考试情况来看，教学目标基本达到，但由于学生的学习环境和氛围的影响，仍有一些不尽人意之处。这说明了线上教育是有效可行的，不过也说明了线下教学具有不可替代的作用。因此，要达到理想的教学效果，必须将线上教学与线下教学相结合，发挥各自的优势，互为支撑，互为依靠。

（四）课内教学与课外教学相结合

随着新培养方案的实施，我专业的《汽车设计》的课内学时将会大幅度缩减，由现有的48学时压缩为32学时，传统的授课方式无法讲完现有的内容，不能满足实际的需求，必须在教学模式上做出调整。在这种情况下，《汽车设计》由原先的课堂讲授为主、课后作业为辅的模式，改为课内教学与课外教学相结合的模式。具体改革措施如下：1）对于一些与其他课存在重叠的知识内容，课堂上不再重复，提前布置，由学生自主学习，如讲离合器时，不再细讲离合器的结构，主要讲其方案布置与设计计算；2）对于一些容易理解的问题，如离合器、变速器的外壳结构，课堂上将不再讲授，变成大作业的方式，布置给学生，由学生通过各种查阅资料（如图书馆、网络）的方式来完成，老师负责检查作业，督责其效果；3）与现有的活动（如巴哈越野车节能车大赛、无碳小车大赛等）相结合，并开发一些增强学生创造性思维和动手能力的活动（如新能源汽车设计大赛、智能汽车设计大赛），将之作为必做环节，强制学生参与，促进他们在设计中学习设计，在工程中认识工程，将理论知识与实际问题相结合，加深对理论内容的理解，从而提升培养质量。

（五）课堂教学与实际案例相结合

《汽车设计》与《机械设计》的主要区别之一，就是它以汽车为对象进行分析和设计，有很强的针对性。因此，将实际案例融入教学当中，会更加直观，更易为学生接受。实施的具体步骤是，从具体案例入手，提出有针对性、启发性的问题，然后对问题进行详细分析，最后得出结论或解决方案。这个过程能够使学生无形中进入分析主体角色，用理论去自觉联系实际，弥补了目前教学中缺乏对实际问题分析过程的不足，增强了学生分析和解决复杂工程问题的能力，同时还能激发学生的学习兴趣和研究潜能，促使学生举一反三，积极思考。在具体案例方面，我专业选择了汽车重大责任事故作为研究对象，尤其是每年“3.15”晚会中曝光的某些车型存在的问题，比如“2001年某型越野车事件”“2009年某型车的召回门事件”“2018年某型车进水门事件”“2012年某型车召回门事件”等，都是分析的话题。从问题的曝光，到问题的分析，再到问题的解决，最后是问题的反思，边讲解边提问，学生们听得津津有味，同时参与度也迅速增强，从知识的被动接受者变成了话题的主动参与者，在潜移默化中将很多汽车设计的思想和理念被灌输到脑海中。

（六）CAD技术与教学内容相结合

CAD技术在汽车产品的设计中，已经应用得非常普遍。一个不懂CAD技术的工程师在现代汽车企业中已无法生存。从2013年开始，我专业在学生中普及CAD技术教学，学生的计算机绘图技能有大幅提升。但由于学生缺乏应用实践，因此无法和《汽车设计》的内容结合起来。在授课过程中，笔者将CAD技术融入部分教学内容，使学生对CAD技术的应用领域有了新的认识。例如，在讲汽车底部空间位置校核时，用二维CAD软件展示校核的思路和过程，使授课内容更直观。再如，讲十字轴万向节的不等速传动特性时，用三维CAD软件，进行演示，学生的印象更加深刻。此外，笔者还在《汽车总体布置方案实验》完成后，要求学生提交汽车总体布置的三维图和二维图，使学生在学习知识的同时应用CAD技术，达到巩固教学效果的目的。

三、结论

《汽车设计》是车辆工程专业的支柱课程，教学模式的改革对本专业学生的工程能力培养至关重要。笔者按照工程教育认证的教学要求，在学时压缩的情况下，提出了教学模式改革的基本思路，并进行了实践，取得了一定的效果。今后，仍需根据用人单位和毕业生的反馈，不断改革教学模式，使之适应时代的需求，提升教学质量，使学生成为我国汽车行业的有用之才。