英国汽车工程专业课程设置特点分析及启示

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  摘要:通过分析英国汽车工程专业的培养目标和课程设置特点,认为英国的汽车工程专业课程体系注重基础理论知识的传授,强调基本技能及实践能力的培养,以多种形式的教学模式及考核方式保证教学质量。结合北京信息科技大学车辆工程专业课程设置特点及不足,提出课程结构的改革与建议。
  关键词:英国汽车工程专业;课程设置;教学改革
  作者简介:龚国庆(1969-),男,湖北荆州人,北京信息科技大学机电工程学院,副教授。(北京?100192)
  基金项目:本文系北京信息科技大学2010年度教学改革立项资助(项目编号:2010JG05)的研究成果。
  中图分类号:G649.1?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0018-02
  高等教育中,课程设置是十分重要的。它不仅是整个教学环节的核心,而且对学生知识结构的形成、学生的就业以及个人一生的发展都将产生很大影响。
  根据英国大学和学院招生服务中心UCAS(Universities & Colleges Admissions Service)列出的招生专业目录,与汽车相关的专业有15个,涉及汽车设计、汽车制造、汽车工程、汽车电子、汽车材料、汽车管理、汽车运输等专业,开设这些专业的院校约有41所,而开设汽车工程专业(Automotive Engineering Course)的高校约有18所。由于各校培养目标和专业特色不一样,课程的侧重点也有所不同,因此,课程结构有很大差别。限于篇幅,本文仅以苏塞克斯大学汽车工程专业的培养目标及课程结构为例进行分析和探讨。
  一、英国汽车工程专业培养目标
  英国高等教育自12世纪牛津大学、剑桥大学创办以来已有800多年的历史,经历了新大学运动、精英教育、大众化教育、普及化教育等阶段。随着普及化教育模式的到来,英国高等教育的规模越来越大,高校就读的学生人数也越来越多。以往教育经费主要来自于政府拨款,但随着教育规模的扩大,政府拨款已显得不足,特别是近年来政府赤字居高不下,相反地,英国政府不得不削减高等教育经费。这种形势下,英国的高等教育将培养目标转向“服务型”,即服务于社会,服务于国家经济的发展。经费来源也不仅限于政府拨款,而是采取多种形式,例如企业赞助、学生学费、接受捐款以及通过向外提供服务等手段来促进高等教育的发展。与英国高等教育发展的总体趋势相适应,英国高校汽车工程专业的培养目标着重强调工程应用型、实践技能型人才的培养,比如英国苏塞克斯大学汽车工程专业的培养目标主要体现在三个方面。
  1.知识的获取
  面向汽车工业领域培养学生,使学生掌握牢固的基础理论知识和宽泛的汽车专业知识。一方面,汽车属于机械类学科,其基础理论知识,如数学、力学、机械类等课程需要牢固掌握;另一方面,还要紧密联系汽车工业领域对人才的需求状况,使学生掌握宽泛的汽车专业知识,所学知识具有很强的工业背景特点。
  2.能力的培养
  学生在大学不仅要学习相关的科学知识,更重要的是提高各方面能力。分析和解决实际工程问题的能力、产品设计与创新能力、收集信息和有效利用科技文献撰写技术报告的能力、团队合作与交流能力以及表达能力等都需要得到培养。
  3.实践技能的培养
  英国高校十分注重学生实践能力的培养,通过多种方式提高学生的实践技能。譬如通过实际工程项目(project)的形式,要求学生在认真调研的基础上设计并绘制产品工程图,同时还必须做出实物;再比如,通过“三明治”形式,第三学年让学生到企业实习一年,第四年再回校学习,以此方式使学生将前两年所学的知识应用于工程实践,加深理论知识的理解,并提高学生适应社会的能力。
  总之,英国高校汽车工程专业除了提供最新的、前沿性的、与汽车工业背景联系紧密的专业知识外,更注重学生能力及实践技能的培养,同时也注重道德品质和个人素质的培养。
  二、英国汽车工程专业课程设置的特点分析
  如上所述,英国高校汽车工程专业培养目标以传授最新的具有汽车工业背景的专业知识、注重能力的培养和实践技能的培养等为目的,课程设置也体现了这些特点。表1是苏塞克斯大学汽车工程专业的课程设置情况。
  表1?苏塞克斯大学汽车工程专业课程设置(2010年入学)
  第1学年
  (120学分) 秋季学期:电工与电子技术(12)、数字逻辑与数字系统(12)、功与能(6)、理论力学(6)、21世纪社会技能训练(听、说、读、写能力) (12)
  春季学期:材料力学(12)、机电一体化(6)、工程热力学(6)、微机原理(6)、工程材料及选择(12)、工程数学(上)(12)
  夏季学期:机械设计(6)、设计素描与设计初步(6)、工程数学(下)(6)
  第2学年
  (120学分) 秋季学期:工程制图基础(12)、项目管理与道德(12)、信号与系统分析(12)、结构力学(12)
  春季学期:流体力学与热传导(12)、动力循环(12)、Matlab计算(12)、CAD实体建模(12)、反馈控制(12)
  夏季学期:有限元计算(6)、数理统计(6)
  第3学年
  (120学分) 秋季学期:企业管理(15)、发动机原理(15)
  春季学期:机械及汽车动力学(15)、流体力学及热传导(15)、网络技术(15)
  夏季學期:毕业设计(45)
  第4学年
  (硕士,150学分) 秋季学期:数值方法(7.5)、组项目管理(1天的研讨会)(7.5)、汽车设计基础(15)
  选修课:计算流体动力学、控制论及神经网络、发动机测试与建模、机械动力学(任选两门)(30)
  春季学期:涡轮机及涡轮增压(15)
  选修课:高级制造技术、光纤通讯、有限元建模、战略管理(任选两门)(30)
  夏季学期:硕士论文(组项目设计)(45)   注:括号中数字为学分数。
  由表1可见,苏塞克斯大学汽车工程专业比较重视基础理论课的学习,特别是力学课程,如理论力学、材料力学、结构力学、工程热力学、流体力学与热传导、计算流体动力学、有限元计算、机械及汽车动力学等;此外,也很重视设计类课程的学习,如机械设计、设计素描与设计初步、工程制图基础、CAD实体建模等。特别值得一提的是“21世纪社会技能训练”课程主要培养学生的听、说、读、写能力,这些也正是我国学生的弱项,需要重点培养和加强。
  除理论课程外,英国高校也重视实践课程的教学。除了在理论课程中包含一些实验内容外,还有一些实践教学环节来培养学生的实践技能,其中最主要的两种形式是实习工作(placements)和项目(projects)。实习工作是指学生在第二学年结束后,到工业企业做一年或半年的实习工作,当然,实习期间企业会付给学生一定的薪水,学生既得到了实际工作锻炼的机会,同时也会为自己挣得一部分学费。项目有两种,一种叫个人项目(Individual Projects),需要在第三学年完成;另一种叫组项目(Group Projects),需要在第四学年完成。个人项目类似于我国的本科毕业设计,组项目类似于我国的硕士论文。个人项目主要目的是使学生初步掌握工业实践技能,如企业管理、资源利用、规划、时间进度安排、文档整理以及交流等技能。组项目主要培养学生团队合作能力,一般由3~6名分属机械学科不同专业的学生组成,通过设计、制作或测试等手段,共同完成一项多专业融合的工程项目,使学生在一个假想的工业环境里感受团队合作的经历。
  三、课程教学方式和考核方式
  1.教学方式
  英国课程教学的方式有多种,常见的有四种:讲授(Lecture)、实验(Laboratory)、车间实习(Workshop)和研讨会(Seminar)等。
  讲授在形式上与我国的授课方式一致,任课老师授课时也没有固定的教材,但会列出多本参考书籍和相关的文献供学生查阅,这样做的好处是可以避免一种教材在某些知识点上的局限性,同时也可以锻炼学生查阅资料、理解资料的能力。
  多数理论课程中,包含有许多实验内容,以提高学生的动手能力和实操技能。有专门的实验室老师负责安排和指导学生完成实验内容。
  与我国机械类专业相似,学生要参加各类机加工实习、金工实习等车间实习活动,同时也要参加汽车类的实习、实验,如汽车结构拆装实习、发动机实验等。
  英国大学各类研讨会特别多,一般每两三周就有一次研讨会,有时邀请本校或外校相关专业领域的老师、汽车企业或研究机构的专家学者来校作讲座,有时是学生组成讨论小组,就某个主题进行讨论等。
  由上可见,英国大学的教学方式是多种多样的,不同的教学方式或教学手段产生的教学效果不一样。我国大学多以课堂教学为主,学生长时间坐在教室里听课,容易疲劳,教学效果并不一定好。采取多种形式的教学方式进行教学也是值得借鉴和参考的。
  2.考核方式
  课程的考核方式有多种,一般分为平时成绩(占20%~40%)和考试成绩(占60%~80%)。考试一般为闭卷考试。平时成绩则由多部分组成,如习题、实践报告、实验报告、项目报告、课外论文、陈述、案例分析、小测验等。平时成绩以报告、论文的形式居多,可以提高学生的阅读及写作能力。
  四、北京信息科技大学车辆工程专业课程建设的改革与建议
  北京信息科技大学车辆工程专业在建立之初确定的培养方向有三个:汽车设计与制造、汽车电子与控制、汽车服务工程。根据专业方向特色,于2005年设置了车辆工程专业的课程结构,后于2008年对课程结构进行了一定程度的修改,近几年没有大的变动。下面介绍一下北京信息科技大学车辆工程专业2008年的课程结构,分析其存在的问题与不足,并提出改进建议。
  北京信息科技大学车辆工程专业四年本科课程的结构如下:公共基础课12门,包括数学、英语、大学物理、计算机语言、政治思想及大学体育等课程;专业基础课14门,包括力学、制图、机械、电工电子等课程;汽车专业课13门,包括汽车构造、汽车理论、汽车设计、发动机原理、汽车制造工艺学、汽车电子学、汽车检测与故障诊断技术等专业必修课以及根据专业特色而设置的一些专业选修课等,共计39门理论课程。另外,还开设了各类独立实践课程16门,包括物理实验、制图专用周、金工实习、电工电子实习、机械类课程设计、汽车结构拆装、汽车设计课程设计、汽车生产实习以及毕业设计等。
  由上可见,北京信息科技大学车辆工程专业开设的课程不可谓不多,分为基础理论课程、专业基础课程、专业课程、实践课程等四大类,也是以夯实基础理论知识及专业知识、提高学生实践能力为目的,但最终的教学效果并不理想,突出体现在:一是基础理论知识学完就忘,有些理论知识过深、过难,与实际应用相脱节,学生意识不到这些知识的重要性,不知如何运用这些理论知识,如数学、制图等课程。二是学生的听、说、读、写能力未得到培养。由于课程过多,学时数也很多,且都以灌输式教学方式为主,使得学生长期坐在教室里被动地听老师授课,学生容易疲劳,授课效果并不好。三是尽管开设了多达16门的实践课程,但学生的实践能力、分析问题解决问题的能力、团队合作能力、交流能力等并未获得提高。由于多数实践课程都是按照老师预先设计的操作流程和要求进行的,学生并未参与实验的设计、调试等过程,因此,对实验的内涵参悟不够,独立操控实验的能力并未得到培养,分析问题解决问题的能力得不到提高。
  以上是在教學过程中发现的比较突出的几个问题,下面结合英国汽车工程专业课程设置特点及北京信息科技大学车辆工程专业课程结构存在的不足,提出如下几点改进建议:
  1.合理加强基础理论课程的教学
  使学生掌握坚实的基础理论知识并不表明授课内容越深越好、越难越好,恰恰相反,授课内容应该越简明越好,越通俗易懂越好,关键是需要掌握的、重要的知识点能涵盖到以及如何运用知识点去解决实际工程问题,比如数学、制图、机械类等课程都有需改进的地方。   2.根据专业特色,增设前沿性汽车新技术课程
  除了汽车专业基础课,如汽车构造、汽车理论、发动机原理、汽车设计等为必修课必须开设外,在专业选修课中应根据专业特色的三个方向——汽车设计与制造、汽车电子与控制、汽车服务工程增设前沿性的汽车新技术课程,如汽车造型设计、人机工程设计、汽车内饰设计、汽车电子技术、新能源汽车等。
  3.增设企业管理知识,适应汽车工业国际化趋势
  以往汽车工程人才主要培养技术型人才,分配到单位工作一段时间后,有部分技术型人才转变为管理人才,但现在随着经济的发展以及企业规模的扩大,更受用人单位欢迎的是既懂技术又懂管理的复合型人才,因为组织能力、团队合作能力、交流沟通能力同样非常重要。同时,伴随着世界经济的全球化,工业企业国际化趋势越来越明显,汽车工业更是如此。在中国,汽车合资企业很多,跨国型大型汽车工业企业仍是今后发展的趋势,培养懂技术晓管理,且英语好的复合型人才是适应这种发展趋势的关键。可考虑增设企业管理方面的课程,或者使学生参与企业项目,或者让学生直接到企业实习等方式,提高学生对现代化企业经营管理的认识。
  4.强调能力的培养
  如前所述,我国学生普遍存在各方面能力不足的现象,如听、说、读、写基本技能,分析问题、解决问题的能力以及实验过程中的实际动手能力等。尽管我们也鼓励学生参加各类科技创新活动,如组织学生设计制作方程式赛车、节能车、卡丁车等,以提高学生的实践能力,但毕竟只有少数同学参加,涉及面不广。因此,如何让多数同学,甚至所有的同学都参与进来是需要认真思考的。比如,可考虑从大一开始就给每名学生指定一位本专业的指导教师,让学生参与到教师的课题中去,扩大学生的知识面,加深对课堂知识的理解,也锻炼了学生的能力。
  5.采用多种形式的教学方式,进行教学模式的改革
  教学方式应不仅限于课堂讲授,应该采取多种形式的授课方式,比如户外授课;学生分组讨论(将任务分配给各学生小组,学生在课外查好资料,并制作PPT文档,下次课堂上由学生来讲,其余学生提问等方式);邀请校内外专家,特别是在企业工作过的資深校友来校讲学等。另外,要少布置练习题,多给学生布置报告形式的大作业。考核时应减轻考试题目的难度,减少期末考试成绩所占比重,采取多种形式的考核方式等。
  五、结论
  通过认真分析英国典型高校汽车工程专业的培养目标、课程结构特点,认为英国汽车工程专业人才培养十分重视基础理论知识和前沿性的专业知识的传授,更注重能力的培养,听、说、读、写等基本素质、分析问题和解决问题的能力、实验与实践技能等的教育贯穿整个课程体系。结合北京信息科技大学车辆工程专业的培养方向及课程结构的特点与不足,提出车辆工程专业课程结构的设置应以夯实基础理论知识、提高学生各方面的能力为主要目的,以传授新知识、便于就业、具有鲜明的专业特色为办学方向,采取多种形式的教学手段以实现教学目的,改革课程结构体系,促进北京信息科技大学车辆工程专业的发展。
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  (责任编辑:王祝萍)
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