OBE理念下汽車設計課程探究

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摘要：“汽車設計課程設計”的設置目的是幫助學生理解并運用汽車設計的理論知識，鍛煉學生完成汽車類產品設計、分析解決復雜工程問題的能力。加強“汽車設計課程設計”的過程管理,可以提高課程設計的教學質量。文章基于obe理念，針對“汽車設計課程設計”的六個階段提出了構建過程控制體系的具體措施，為課程設計過程監管與控制提供參考。

關鍵詞：OBE理念；汽車設計課程設計；過程控制體系

“汽車設計”是車輛工程專業的支柱課程，目標是培養學生掌握汽車設計的主要方法，能夠完成汽車整體、總成以及關鍵零部件的基本設計，并能初步分析和解決該領域的復雜工程問題。考慮到僅靠理論學時無法達到預期目標，車輛工程專業設置了“汽車設計課程設計”作為該課程的配套實踐環節。該環節設在第七學期，以離合器、轉向器、制動器、差速器、萬向傳動裝置等部件為對象，來鍛煉學生綜合運用理論知識完成產品設計的能力。通過調查，大多數學生認為該環節對他們有很大的幫助，起到了課堂教學所不能起到的鍛煉作用，但也有一些弊端，如部分學生存在認識不足、自由散漫問題，還有部分學生反映存在組織管理松散、教師指導不足等問題[1-2]。具體原因是由于該實踐環節與學生找工作時間重合，部分學生為了參加招聘會，縮短了課程設計的時間，使教學質量大打折扣。另外，管理不到位、教師指導不足也影響了教學效果。如何通過完善過程管理體系，加強“汽車設計課程設計”的過程管理,從而促進課程設計教學質量的提升，是車輛工程專業當前面臨的重要問題[3]。工程教育認證的核心理念是成果導向教育理念（Outcomebasededucation，即OBE），即以學生應該取得的學習成果為核心問題，要求各工程專業在人員配備、課程體系設置等方面都要以畢業生的能力培養為中心，這就為各專業的教育改革指出了明確的方向。本文基于OBE理念，提出了“汽車設計課程設計”過程控制體系的構建方案，分別對前期準備階段、任務分配階段、資料搜集階段、集中設計階段、答辯評閱階段和總結改進階段進行過程質量控制設計，提高本專業學生的培養質量。

一、前期準備階段

這一階段主要是由教師團隊來完成的。主要包括：往年工作的回顧及分析、指導教師的選擇、主要參考書的選擇、設計設備的到位及學生的動員。

1.往年工作的回顧及分析。由系主任召集會議，往年的指導教師參加。通過查閱前一年的工作總結，指導教師對過程進行回顧，查找問題，有針對性地給出解決措施。

2.指導教師的選擇。指導教師直接和學生接觸，是課程設計過程質量保證的關鍵因素。因此，指導教師的選擇非常重要。主要根據以下幾個方面進行選擇：（1）教師的責任心；（2）教師的指導經驗，對于指導經驗不夠豐富的教師或者是前幾屆學生曾提出質疑的教師要進行培訓；（3）教師的課堂教學和科研任務是否較重，如果較重，可能影響教學效果，就不作為選擇對象。

3.主要參考書的選擇。選擇機械工業出版社出版的、王國權主編的《汽車設計課程設計指導書》作為主要參考書，另外選擇《機械設計課程設計指導書》《機械原理課程設計指導書》《汽車設計》《機械設計》《精度設計與公差測量》作為參考書。

4.設計設備的到位。要求學生采用CAD軟件畫圖，為防止抄襲現象，要求設計說明書采用手寫。同時學生須人手一臺電腦，沒有的學生可向學院實驗室申請。另外，系主任向學校申請教室作為專門的課程設計教室，并申請繪圖板、丁字尺等教學設備。

5.學生的動員。由系主任組織，召開全專業學生大會，進行設計前動員。主要介紹“汽車設計課程設計”的意義、內容、方法、制度、紀律等方面的內容，使學生對整個過程有系統性的了解。

二、任務分配階段

在此階段，指導教師需要根據學生在“汽車設計”課程中所學到的知識，考慮車輛工程應用背景，結合教師的科研項目或方向，給出課程設計題目。題目的選擇應滿足如下要求：（1）選題要符合教學大綱的要求；（2）具有科學性和實踐性，有利于培養學生的創新能力、分析解決問題的能力和運用計算機軟件的能力；（3）盡量與指導教師的科研項目或生產實際結合；（4）難度適中；（5）工作量飽滿。指導教師確定題目后，須填寫“汽車設計課程設計題目介紹表”,說明其研究意義、主要研究內容及方法、研究目標、人員配備要求等情況，并下發至各班級。為加強學生的團結協作意識，課程設計過程要求學生組隊完成。學生可根據自己對題目的認識和理解，自行組隊、自主選題，但不允許交叉組隊，即每人只能參與一個項目。完成組隊后，系主任根據實際情況適當調整，確保每個題目都有足夠的人數，盡量做到強弱搭配。

三、資料搜集階段

首先指導教師對相關理論知識進行梳理，幫助學生回憶課堂講授的內容，再結合課程設計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），對設計過程進行劃分，給出每個時間段內需要完成的任務和要求，最后根據學生的具體疑問進行答疑。學生隨后開始查閱并搜集資料，途徑主要包括：（1）學校的圖書館。在圖書館的網站搜索相關書籍或期刊文獻、標準，也可以從圖書館紙質書庫中查找。（2）互聯網。根據教師給定的題目，在互聯網上搜索相關材料，了解所設計部件的細節結構，作為三維模型設計的參考。（3）本專業的實驗室。實驗室里有各種汽車部件的實物，可供學生參觀并測繪，為學生進行課程設計提供很好的參照。

四、集中設計階段

集中設計是課程設計的主要階段，需要兩周時間完成。為保證該階段的設計進度和質量，采取如下措施。

1.利用通訊軟件，通過指導方式的改進，加強指導教師和學生之間的交流，保證設計質量。采用教師值班制度，指導教師輪流值班，及時解決學生出現的問題，并對學生進行考勤。如果出現學生遇到困難急需解決，而指導教師不在現場，值班教師又無法回答的現象，就必須在面對面輔導的基礎上，結合互聯網創設新的指導模式，例如，在2020年的課程設計中，因學生不能及時返校，教師通過騰訊課堂的方式來進行集體指導，用QQ視頻軟件進行個別指導，及時解決學生出現的問題。

2.加強對學生的日常管理。設計開始后，每組學生建一個群，在群中共享一個“記錄本”電子文件，讓學生及時記錄自己每天的設計進展和存在的疑問，以及與指導教師匯報交流的情況,在設計過程結束后和設計資料一起提交。這樣既能起到督促作用，也可為后續課程設計工作的總結與改進提供可靠資料。

3.保證理論與實踐的緊密結合。該設計過程是實踐的過程，但絕不是機械制圖課程設計的翻版，要通過這個過程使學生對汽車整體和局部的性能有更深刻的認識。例如，設計差速器的學生，要得到所計算的齒輪的力矩，就必須找到給定車型所配的發動機和變速器的主要參數，然后通過自己的計算得到。

4.強化學生繪圖能力的培養。在往年的設計答辯中發現，部分學生的圖紙極不規范，粗糙度、公差和尺寸的標注位置等都不符合標準要求，技術要求的內容與設計內容不符。不規范的圖紙不能滿足用人單位的工作要求。因此，在“汽車設計課程設計”過程中要強化學生繪圖能力，為企業、社會輸送合格的設計人才。

5.提高軟件的應用水平。以往的課程設計都要求學生采用手工繪圖，雖能加強學生對圖面元素的認識，但與企業中大規模使用CAD軟件的需求不符。因此，在課程設計中要求學生使用三維模型軟件建立立體模型，并用CAD軟件繪圖。而對于參數計算及校核過程，也要求他們用MATLAB編程來完成。

五、答辯評閱階段

答辯評閱階段包括學生答辯和教師評定兩個階段。在規定時間內,學生提交所有的課程設計成果，包括設計說明書和圖紙，由指導教師進行檢查，合格后方可進入學生答辯階段。學生答辯主要包括自己匯報和教師提問兩個過程。教師通過學生的匯報了解學生的任務完成情況，通過提問來了解學生對所設計課題的認識深度和完成程度，并鑒別有無抄襲情況。對于存在問題的材料指出問題，并要求學生在限期內整改完成。在教師評定階段，指導教師負責審查每份設計材料，將學生提交的圖紙和說明書與題目的期望目標進行分析對比，根據對比結果寫出評閱意見，給出評閱成績，并對圖紙和設計說明書進行批改。在最終的成績評定中，既要有考核結果的評閱成績，還要有考核過程平時成績，并且要增大平時成績的比例，如將其由30%改為40%。系主任綜合各組指導教師的評閱成績、值班教師所提供的平時成績和考勤情況，形成最終成績，報送教務部門；并收集相關資料，存檔。

六、總結改進階段

整個過程完成后，系主任組織指導教師開會總結，分析存在的問題，查找缺失和遺漏，給出改進措施或解決方案，并將會議內容記錄保存，為下次課程設計改進和提高作準備。“汽車設計課程設計”是車輛工程專業學生成才的重要實踐環節。為監管好這一過程，本文貫徹工程教育認證的OBE理念，以學生能力培養為中心，對設計過程的每一個階段都進行控制和管理，從而建立科學規范合理的“汽車設計課程設計”過程控制體系，提高學生的整體培養質量。

參考文獻：

[1]文少波,賀曙新.汽車設計課程設計教學改革探討[J].機電技術,2013(2).

[2]孫躍東,廖歡,周萍,等.汽車課程設計的教學改革和實踐[J].實驗室研究與探索,2013(10).

[3]王豐元,鄒旭東,柳江,等.汽車設計課程教學改革的實施與評價分析[J].教育教學論壇,2018(6).

作者:田海波 寇發榮 魏若男 單位:西安科技大學