车辆工程个性化培养实践与创新教育

摘要：实践与创新能力是培养高素质应用型人才应具备的素质，作为尊重学生个性的个性化教学模式是实现创新型和应用型人才的有效途径之一。本文以河北科技大学车辆工程专业所开设的主要实践环节———个性发展实践教育即专业课程设计综合实践课为例，基于“工学并举”思想理念和创新驱动发展战略，面向车辆工程专业认证，以提升本科生创新能力为导向，适应新时代社会发展和车辆工程专业人才需求特点，通过总结该专业系列综合实践课程的教学体会，重点从培养目标、教学模式、教学内容、教学方法以及学生成绩评价等方面进行综合性研究，提出该课程的主要改革措施。研究结果表明，上述个性化培养实践与创新教育有效提高了学生的创新能力和实践能力，对于车辆工程专业新时代创新性及应用性人才的培养目标的实现起到了较好的促进作用。

关键词：工学并举；个性化培养；协同创新；实践与创新教育；车辆工程

引言

全球工业领域内，新产业、新技术及新模式快速发展。新技术与新兴学科的交叉应用给工科专业的工程人才教育带来极大的冲击与挑战。汽车产业作为工业领域的一大组成部分，兼融机械学、工程学、电子、计算机与设计学等多学科交叉的工科专业，具有高度复合的学科特点，对该类专业人才的教育和培养关系到教学改革的深化和高校新工科建设的推动进程，关系到汽车产业的发展，影响着一个国家经济的发展。国内外对车辆工程专业人才尤其是应用型人才的培养具有各自的模式。德国汽车产业历史悠久，对于汽车专业应用型人才的教育以“双元制”为主要教育模式[1]，采用LEP（具有项目特征的学习单元）教学方案，培养机构完善、办学风格灵活、人才培养速度效率高。日本对人才的培养教育具有办学主体国家化、学科设置工学化、专业教育标准化、课程教育实践化、产学协作共同教育、多元衔接贯通培养等办学特点[2]。在美国，汽车技术教育及汽车制造与服务企业进行多样化的合作，教育教学标准实施工学交替人才PATC项目化培养模式[3]。在国内，以适应科技创新的高速度，汽车企业对该专业高素质技能型人才的需求大大提高。大约110多所设有车辆工程专业的高等院校大部分属于应用型院校，以培养应用型人才为主，并与地方产业紧密结合。通过调研可知，对人才的培养既有一定程度理论基础的要求，又要具备实践动手能力和设计创新能力，培养方案基本大同小异。本文以河北科技大学车辆工程专业课程设计综合实践课的教育模式为例展开研究，针对目前汽车产业中新型复合领域专门人才的欠缺现状，在新工科背景下，融入“工学并举”[4]思想理念和创新驱动发展战略，针对已开展的个性发展实践与创新教育教学展开研究，对于提高车辆工程专业应用型和创新型人才的培养质量，深化教学改革、提高教学质量，尤其促进高校新工科建设和高等教育内涵式发展，具有重要意义。

1往届学生个性化发展实践教育的培养阶段及存在问题

个性化发展实践教育实践环节属于继《汽车理论与设计》、《电工电子技术》、《汽车制造工艺学》、《汽车实验学》等理论课程教学之后的专业课程设计综合实践环节，是毕业设计的前期训练环节。往届该实践课程的培养过程中主要以指导教师提出问题，由学生被动通过理论分析，最终解决问题，完成该实践课程的学习任务，主要阶段及内容如图1所示。在传统的培养模式中存在以下几个问题：①从学生特长与爱好发挥的程度来看，确定设计题目时，由指导教师制定出题目，分配给每个学生，学生被动接受所分配的设计任务。车辆工程专业是一个具机械与电学、电子、计算机与设计学等多学科交叉的综合性工科专业，不同的学生在其所涉及的不同学科领域具有不同的知识水平和兴趣爱好，被动接受教师所分配的设计任务，不能从自己的特长与爱好出发进行设计工作，则该教育模式使得人才培养的重要性和差异性难以体现。②从学生进行设计任务的积极性方面看，设计题目是由教师指定，只是进行某一个部件理论性的设计工作，没有明确的设计方向和实际意义为导向，学生则会认为该设计工作除了应用之前学过的知识之外，无法真正体会到设计成果的价值所在，所以没有去完成设计任务的积极性和主观能动性。③从创新能力和实践能力的培养效果来看，学生接受的是一理论的设计任务，因为没有所设计部件实际应用价值的驱动作用，没有实际的应用环境作为检验，则对学生创新能力和实践能力的培养就不能很好地达到预期的目标。

2“工学并举”思想理念的个性化发展实践教育的培养目标

针对往届学生个性化发展实践教育存在问题，首先制定“工学并举”思想理念的个性化发展实践教育的培养目标。“工学并举”的思想理念是指在继承理论与实践相结合培养人才的传统教学模式基础上，努力构建理论教学与实践训练紧密结合、工程教育与产业经济建设有机联系、科学研究与人才培养相互促进的创新人才培养体系，实现“工”与“学”两个要素在更高层次上和更广阔空间中的融合、互动与统一。教育部2018年3月印发的《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》，提出“把‘新工科’建设作为高校综合改革的‘催化剂’，系统推进大学组织模式、学科专业结构、人才培养机制、教师评价激励等方面的综合改革，推动和引领高等教育深层次变革”。由此将该思想理念融入我校车辆工程专业个性化发展实践教育的环节中，制定了与时俱进的培养目标。个性化发展实践教育是河北科技大学面向大四年级车辆工程专业本科生开设的实践培养环节之一，培养目标为培养学生在掌握理论的基础上结合实践训练发现问题、提出问题和独立解决工程问题的能力；培养学生的主动创新性，建立正确的设计思想，掌握汽车零部件设计的一般方法和过程；掌握适应汽车企业自主研发的最基本技能，该实践课程是培养学生汽车设计与应用能力的重要环节。该实践课程培养期限为六周，针对该课程具有学时少、实践性强、内容丰富、教学模式新颖等特点，融入“工学并举”思想理念，在新时代创新驱动发展战略下，大大促进学生的创新思维主动性，激发其在短时期内解决工程问题的积极性，使培养目标与任务得以最优化实现，从而取得更好的人才培养绩效。

3新特色个性化培养实践与创新教育进程与方案制定

基于“工学并举”思想，以创新性人才培养结果为评价指标，以多门专业课程结合基础知识的巩固与综合性应用为基本要求，培养进程内容及方案如图2所示，各阶段充分高效利用六周的时间循序进行。培养进程规划的具体制定既要与产业经济建设相联系，理论教学与实践训练紧密结合，科学研究与人才培养相互促进，又要突出个性化培养特色。

3.1以激发和提升学生个体创新能力为导向的个性化培养的教师团队资源整合

个性化教育中强调“以学生为重心”，但指导教师的个性影响力起决定作用，其指导工作贯穿学生培养环节的始终，指导教师能否有效激发和提升学生个体创新能力至关重要，这就要求一支面向“工程应用型”的教学团队不断改进教学方法，在对学生的指导过程中充分激发学生的积极思维能动性，促进学生创新潜力的开发。因此，以激发和提升学生个体创新能力为导向的个性化培养的教师团队是个性化培养的前提条件。

3.2建立与企业协同创新、以创新驱动发展策略为导向的实践性培养模式

协同创新[5]是企业、大学、研究机构发挥各自的能力优势，以创新为目标，通过多个主题、多个因素的共同协作，相互补充，推进技术应用和产业化的创新性行为，是当今科技创新的新范式。我国自2016年《国家创新驱动发展战略纲要》以来，创新驱动发展战略一直处于科技创新的核心位置，必须充分认识实施创新驱动发展战略的重大意义，则对于创新型应用型人才的培养也应以此为导向。针对我校车辆工程专业在个性发展实践教育培养过程中，设计题目的确定、文献查阅、任务书制定、零件图绘制或电路图设计的任务进行期间，组织学生在超短期内进入企业实地调查了解相关的生产状况，结合企业生产现状提出问题，然后通过文献查阅，简要分析解决该问题的主要途径和手段，规划拟采用的设计方法和技术路线，制定出设计任务书，尽量做到实题实做，设定的题目面向企业，鉴于个性化实践教育的时间较短，如果确实完成一项可以应用到实际的设计成果的可能性较小，但结合企业进行个性化培养实践过程所产生的教学效果是大大提高了学生自主研发的主动性和创新的能动性，在设计过程中使学生充分体会到了课程设计项目的社会意义和应用价值。这种与企业协同创新的实践性培养模式的教学思路所产生教学绩效远大于在校园内单纯理论性的个性化培养绩效。

3.3制定特定的个性化培养方案

个性发展实践创新教育与多层次的社会性紧密结合，培养学生个性发展的教育理念强调学生存在的多样性、独特性或个性差别。通过学生的企业实地调查，由学生个体根据自身的知识水平、自己的思维模式甚至对于汽车所涉及的不同学科领域的兴趣提出问题，确定自己的设计题目，比如是进行机械设计模块还是电气控制模块，是解决加工制造方面还是进行性能分析与设计方面等，并制定相应的设计技术路线和分析的理论依据。学生做好任务书之后，由指导教师进行评阅，针对不同学生的不同课题制定相适应的指导方案。特定的个性化培养方案的制定有助于学生能充分发挥各自的优势，促进其创新能力和实践能力的培养。制定特定的个性化培养方案，尽管提倡学生个体的个性化，但也不可忽略或有意识地贬低人的社会性的客观存在和发展价值，使学生在发展中以多层次的社会性为前提。个性化教育培养中不能脱离个性与社会性的辩证关系。

3.4进行各阶段培养效果总结

在个性化实践教育的六个阶段中，为了能及时发现问题和解决问题，针对不同的学生个体，应时刻注重每个阶段的培养效果，通俗地说也就是不可忽视每个阶段完成之后学生的收获何在。让每个学生进行各阶段工作效果的简短总结，一方面对于学生而言对其学习效率具有很好的督促作用；另一方面对于指导教师而言，能够及时发现学生在培养的各阶段是否存在问题，便于指导教师对于不同的学生个体差异及时提出更加合适和有效的指导方法，有助于个性化培养的整体培养效果。

3.5健全培养目标评价机制

往届的个性化实践教育的成绩评价标准主要包含三方面，一是学生平时的学习态度、出勤率等；二是学生答辩的成绩；三是最后提交的设计说明书。根据这三项内容按照一定的比例分配给出总成绩。这种培养效果评价办法不能充分体现学生创新能力和实践能力得以提升的真实程度。对此，增设学生每个阶段的成绩评定，作为总成绩的一部分，这使培养过程中的学生个体在每个阶段都能够更加充分发挥创新思维、知识应用能力的积极性，极大程度地激发其创新思维的主观能动性。

4结语

针对我校车辆工程专业个性化发展实践教育环节存在的不足，适应社会对创新型、应用型人才的需求现状，为提高培养效果，也为后续的毕业设计实践环节奠定基础，融入“工学并举”思想理念，建立与企业协同创新、以创新驱动发展策略为导向的实践性培养模式，进行个性化实践与创新教育的实践及研究，结果表明，学生的创新能力及实践能力的提升速度很快，达到了预期的培养效果，该研究对于提升教学质量、对于其他各学科创新型、综合型人才的培养方案具有重要的参考意义。

参考文献：

[1]贾燕燕.德国“双元制”教学模式本土化的探索[J].科技风，2019，4：47.

[2]叶磊.日本高等专门学校的办学模式及经验启示[J].职业教育，2015，22：109-111.

[3]丁继斌.美国社区学院汽车维修专业工学交替项目化教学模式研究[J].职业技术教育，2012，11：88-91.

[4]韩旭，高长安.以“工学并举”思想引领高校新工科建设[N].中国科学报，2019（4）.

[5]叶婷.高校应用型创新创业人才协同培养路径探析[J].学校党建与思想教育，2020，16：56-58.

作者：张景梅 张弛 段鸿杰 单位：河北科技大学机械工程学院