简析车辆工程专业模块课实验教学整合与优化

　　实验教学是理论与实践相结合的一体化教学过程。车辆工程(汽车)专业教学具有很强的实践性、综合性和创新性。近年来随着国内汽车产业的飞速发展，车辆设计、制造、销售、运营、服务、维修、回收等全生命周期内的专业人才需求量同步增长，同时，新观念、新技术以及现代化的管理机制也将对从业人员的知识、能力和综合素质提出更高的要求，这既给各高校车辆工程专业发展创造了广阔的生存和发展空间，也对高校现有车辆工程专业教学模式提出了严峻的挑战。
　　本文通过分析重庆交通大学车辆工程(汽车)专业主干课程实验教学现状，以专业模块课程实验教学改革为切入点，就如何整合和优化现行实验教学内容，构建循序渐进、特色鲜明的车辆工程专业模块课程实验教学框架体系进行了分析与探索。
　　1车辆工程专业实验课的教学现状
　　长期以来，我国高等教育课程设置和教学内容与实践需求差距较大。其弊端主要表现在以下5个方面。
　　1)实验教学受传统的知识储备型教育质量观的影响，以学生掌握理论知识的多少和学术水平的高低作为能力的评价指标，未将学生非智力因素的发展、创新能力和国际视野纳入高校教育质量考核范围之内。
　　2)实验教学内容及教学体系封闭、延后、被动。实验教学附属于理论教学，内容单一、设备陈旧，缺乏课程、学科、领域等方面的交融，并滞后于科技发展前沿技术。学生动手操作机会少、学习被动。
　　3)基础学科实验与专业实验脱节。基础课程均在低年级开设，与专业模块课实验间隔时间较长，且相关实验技能训练远低于专业学生所需。而专业课实验开始前又无法提供熟悉这些基本技能的条件和学时，增加了专业课实验教学和学生学习的难度，对专业课实验教学效果产生了较大影响。
　　4)实验教学经费投入不足。实验教学环境(实验室、实验设备等)建设是实施素质教育、培养学生创新精神和实践动手能力的根本前提，但长期以来由于大多数高校实验教学经费普遍不足，致使实验室、校内实验基地建设相对滞后，从而严重影响实验教学质量的稳定与提升。
　　5)受实验学时限制，综合性、设计性、创新性实验项目设置较少。
　　因此，转变教育观念，以现有实践性教学环节为基础，建立跨课程、跨学科、跨校际、跨领域的跨域交融、大实践观教学运行模式，并以项目实现为载体，以学生现代工程技术能力培养为龙头，以突出学生的综合素质和创新、创造、创业能力培养为主线现代实践教学运行模式是培养学生知识、能力、素质全面发展的根本保证。
　　2基于CDIO工程教育理念的专业主干课程体系建设
　　CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动、实践、课程之间有机联系的方式学习专业知识。
　　本文借鉴国际CDIO先进教学理念和经验，提出基于知识(Knowledge)、能力(Ability)、素质(Quality)的KAQ-CDIO车辆工程专业课程体系内涵建设，同时，结合毕业生就业去向及用人单位对学生能力提出的基本要求。
　　3专业模块课实验教学整合与优化
　　专业课程实验在培养学生基本知识技能和提高学生的工程实践和创新能力等方面，具有非常重要的地位。因此，改变长期以来专业课程实验教学模式中存在的弊端，以工程教育为理念、以项目实现为载体，转变专业模块课实验教学模式和手段，制定切实可行的专业课实验教学目标，是改革专业课实验教学的必然。为此，我校车辆工程专业改变了以往的实验教学观念，强化课程交融、整合和优化专业模块课实验内容、全面开放实验室，并以竞赛为载体加强理论与实践相结合，从根本上改变传统实验教学模式，构建车辆工程专业实验教学新模式与体系。
　　3.1强化课程交融，实现实验教学模块化
　　专业模块课实验教学体系首先应打破课程的界限，以强化学生的工程实践和创新能力培养为主线，按照专业模块课的属性、课程地位、实验项目目的及技能培养要求，将课程实验分为基础知识层实验、专业技能层实验和创新设计层实验3个层次，每个层次对应若干专业模块课程，并由若干实验项目构成专业实验教学内容的总体框架。
　　基础知识层主要针对专业基础课程，培养学生基础理论课程实验的基本操作方法、实验技能、理论知识的感性认识以及严谨的科学学风。包括基础理论验证模块(由理论力学、材料力学、机械原理等课程的实验内容组成)、测试技能模块(由电工电子技术、汽车测试技术、车辆振动学等课程的实验内容组成)。在这一层面除了验证性实验项目外，还可以通过专业基础综合实验课、基础实验大赛、机构创新设计大赛、汽车文化节等实践性教学活动，培养学生的专业兴趣，激发学生的创新意识和学习积极性。
　　专业技能层主要培养学生对汽车数字化设计与仿真的应用能力。以工程项目为导向，将汽车CAD/CAE/CAM及现代设计理论与方法等课程内容融合起来，通过综合性、设计性实验项目或CAD/CAE大赛等手段，理论联系实际，强化学生工程应用能力。
　　创新设计层主要培养学生运用所学专业知识进行独立发现、分析和解决问题的能力，重点培养其创新意识和创新能力。包括汽车结构模块、创新设计模块、综合实践模块等。
　　3.2整合实验内容，开设实验课程
　　根据专业课程的属性和地位，整合和优化课程实验教学内容，独立设置实验课并建立独立的考核机制，从而将课实验转变为实验课，这不仅增加了实验学时的机动性，而且加强了相关课程知识间的交融和关联，实现了指导引导探讨的实验教学模式，提高了综合性、设计性、创新性实验项目的开出效果。
　　我校车辆工程专业根据专业基础课程属性和课程实验教学需要，开设了车辆工程专业基础实验课和专业模块实验课。如将CAD/CAM、有限元基础、车辆优化设计、车辆控制理论等课程部分实验进行整合和优化，开设汽车数字化设计与仿真综合性实验;将汽车构造、汽车设计、汽车理论等课程部分实验内容整合，开设汽车拆装实习和汽车创新设计大赛等实验教学周，以保证实验教学单独设课的初步实施。
　　3.3开放实验室，加强学生工程实践能力培养
　　公开实验室开放时间，学生可以根据所学知识及课程要求自主设计实验项目，再结合项目研究需要，预约实验时间和实验设备，实验室对实验开放时间进行科学安排，并安排教师进行指导，从而有效调动学生学习的主动性，使其真正成为实验教学的主体，以加强学生工程实践及创新能力的培养。
　　3.4以竞赛为载体，创新实验教学理念和考核模式
　　针对专业模块课实验教学涉及面广、耗时较长、连续运行、学生自主设计不足等问题，采取以竞赛为载体的专业课实验教学模式。即结合专业模块课程教学内容和教学要求，设计各种竞赛活动，如综合性、设计性、创新性实验项目设计大赛、汽车创新设计大赛、挑战杯全国大学生科技创新大赛、飞思卡尔智能汽车大赛、节能小车大赛等。全方位培养学生分析、设计、制造等方面的工程实践及创新能力，并可以将此类竞赛成绩作为学生专业模块实验课及工程实践的考核结果，从而提高了学生专业学习的积极性和分析问题、解决问题的综合能力。
　　实践证明，上述实验教学模式和手段实现了理论知识与工程实践的有机结合，既解决了专业课程抽象、枯燥授课的难题，又充分提高了学生的工程实践及创新能力，这种教学设计理念深受广大学生的好评，也取得了良好的教学效果。
　　4结束语
　　提高学生综合素质，增强学生工程实践能力和创新能力是21世纪我国高等工程教育的重要使命。我校车辆工程专业以工程教育为理念，对专业课程进行整体规划，并整合和优化了专业模块课程的实验教学内容，构建既与理论课教学有机结合又相对独立的技能培养型实验教学新体系，并取得了一定的成效，但仍需不断改进与调整，需要在实践和理论上不断探索，以培养出更多适应现代汽车工业发展需求的工程技术人才。