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基于工训大赛驱动引导的课程改革探索——以《汽车拖拉机学》和《汽车构造》为例.pdf
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1、郑乐,王广玮,韦武:基于工训大赛驱动引导的课程改革探索103基于工训大赛驱动引导的课程改革探索以汽车拖拉机学和汽车构造为例郑乐,王广玮,韦武(贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550025)摘要:根据汽车拖拉机学和汽车构造课程的教学特点,以中国大学生工程实践与创新能力大赛中热能小车的设计要点为内容引领,在新工科与新农科相结合的背景下,对教学过程进行改进。针对目前车辆工程和农业机械及自动化专业学生能力培养和工程训练衔接中存在的不足之处,结合创新开放的课堂教学和工程训练,以竞赛题目为驱动,建立专业课、工程训练与大学生竞赛相互融合的培养方式,构建“竞赛驱动、教学结合、学训赛深度融合”的创新型教学模式,以
2、期对培养车辆工程和农业机械及自动化专业人才提供良好的支撑。关键词:汽车理论;教学模式;理论实践;人才培养基金项目:教育部新农科研究与改革实践项目“农机专业信息技术与教育教学深度融合实践”新型农林人才培养改革实践(2020)52 号;贵州大学 2021 年度校级教改项目暨省级教学内容与课程体系改革项目(XJG2021013)。作者简介:郑乐,男,博士,贵州大学机械工程学院讲师、硕士生导师。王广玮,男,博士,贵州大学机械工程学院讲师、硕士生导师。韦武,男,博士,贵州大学机械工程学院副教授,硕士生导师。近年来,随着新工科和新农科相互融合的学科专业教学方式的推进,汽车拖拉机学和汽车构造这两门课程也相应
3、有了新的教学目标。汽车拖拉机学和汽车构造的主要教学内容包括汽车和拖拉机总体构造1,发动机总体组成等等,是车辆工程和农业机械化及自动化专业学生的专业核心课程2-5。汽车和拖拉机结构104 Academic and Practise 学术与实践复杂,种类繁多,这就导致课程具有专业名词多、教学内容繁杂抽象、实验实践学时紧、课程动手实践性强等特点。由于拖拉机具有在不同复杂田地环境下作业的特点,要面对不同的农作物来进行相关作业,这就要求学生不但要熟悉工科的基础知识,还必须具备相应的农学知识,农学和工学的知识点需要融会贯通。为深入学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述,扎实推进新工科建设,着力提升大学生工
4、程实践和创新能力,教育部等举办了“中国大学生工程实践与创新能力大赛”(以下简称“工训大赛”)。该竞赛重点考察学生对力学、机械原理、机械设计等课程的综合运用能力6-8。随着竞赛项目的不断发展,参加竞赛的学生在专业知识、实践能力等方面不断获得提升,各个高校也针对竞赛制定了相应的鼓励政策,例如可在课程总成绩中加分或获得保研资格,在竞赛中表现优异者也更容易获得企业认可9-11。工训大赛每年的题目都是全新的,学生很难抄袭或直接照搬往年做法12,13。大赛的训练以团队为基础,团队内分工明确又互相协作,有利于培养学生的团队合作意识14,15。在新工科与新农科的发展背景下,如何以竞赛为指引,结合课堂的理论讲授
5、和工程训练的实际情况,培养学生运用所学知识解决实际工程问题的能力就显得尤为突出,这也对专业课教师提出了更高的要求16,17。一、汽车拖拉机学教学现状汽车拖拉机学是农业机械化及自动化专业三年级本科生的必修课程之一,要求学生掌握汽车拖拉机的基本构造和工作原理。传统的教学模式主要是以教师的课堂讲授为主,实验课程为辅,这种教学方式很难激发学生学习和探究的兴趣。目前,该课程教学内容和课时安排存在矛盾。随着本科教学的改革,本课程的学时数从 64 缩减到了 48,在有限的学时数下,既要充分保证教学内容的完整性,又要结合课程内容的前沿性,不断补充对新技术和新产品的讲授,这就对学生学习和教师教学提出了新的挑战。
6、在保证课堂教学质量的前提下培养学生的专业设计能力、工程实践能力,需要对传统的教学模式进行探索和改革。二、工程综合训练课程现状工程综合训练是农业机械及自动化和车辆工程专业的必修实践类课程之一,要求通过课堂理论教学、教师亲自示范、郑乐,王广玮,韦武:基于工训大赛驱动引导的课程改革探索105学生模仿实践等环节,完成相关的实践任务。该课程现存的问题是:一是学生往往按部就班地机械模仿,很难有自己的想法并付诸于实践;二是教师往往根据教学传统安排布置题目,很多题目都比较陈旧,缺乏创新。工训大赛题目灵活多变,每一年的大赛题目都是对实际出现的工程问题的创新,对加工方法和相关材料的选择限制较少,学生的自主选择权比
7、较大,因此学生可以将自己的设计理念充分表达出来。通过对理论模型的仿真和验证,在与指导教师的充分交流下将之加工成实物,可以使学生进一步加深对工程加工的认知。三、“竞赛驱动、教学结合、学训赛融合”的教学改革思路在“竞赛驱动、教学结合、学训赛融合”的教学模式下,教师是学习的引导者、学生是学习任务和竞赛项目的具体执行者。在整个竞赛的准备过程中,学生可以发现平时学习中的不足,教师也可以提出针对性的意见和建议,师生共同探讨,不断地提升设计和制作能力,形成一个良性的闭环系统。在竞赛的驱动下,不但能够激发学生的学习兴趣,同时培养学生分析问题和解决问题的能力。结合工程实训的相关要求,还可以加强学生的动手能力,训
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