汽车设计课程及课程设计改革方案的设计与实践

摘要：本文主要从教学进程、主讲教师、外聘专家、课程设计、考核方式方面对汽车设计课程及课程设计改革方案进行了探讨，从实施过程和效果来看，学生在有限的时间内得到了更多的锻炼，受益颇多。

关键词：汽车设计；课程车技；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）51-0029-02

“汽车设计”课程是我校车辆工程专业的一门专业主干课程。通过对本课程的学习，学生会了解汽车设计的主要流程、设计方法和主要总成的设计、选用思路以及应注意的问题；掌握汽车整车设计及各主要总成设计的基本方法和原理以及先进的汽车设计技术，从而具备分析和解决该领域问题的基本能力。课程内容涉及较广泛，集机械、电子、液压等多种学科知识，并且相互渗透愈来愈深；结构图、国家标准、设计要求和公式繁多，采用传统的教学模式已经不能适应形势发展的需要。“汽车设计”课程自从作为山东省精品课程建设以来，在课程负责人的组织和领导下，课程组多年坚持教学研究和教学改革，不断探索科学的教学方法和手段。2012学年课程组经过多次的教研会议研究，进一步深化教学改革实施方案，对“汽车设计”课程的课堂教学和课程设计环节进行了改革，主要包括：新的课程进程及授课方式；多主讲教师负责制教学；外聘专业制造企业的技术专家讲座和指导；课程设计分组及题目设计；改革考核方式，加强过程管理。

课程内容按照底盘结构和目前企业生产的基本组织方式，主要划分为：汽车总体设计、离合器设计、机械式变速器设计、万向传动装置设计、驱动桥设计、悬架系统设计、转向系设计、制动系设计等部分。课程设计一般选择理论教学中几个相对独立，难度适中的部件进行机械设计（如驱动桥，变速器、制动器、转向器等），训练学生的结构选型、载荷确定、强度分析和绘图等方面的能力。课程设计在教师初步讲解设计、校核方法的基础上，以学生自学为主，教师答疑为辅，在设计过程中不断发现问题、解决问题，训练学生独立设计的能力。

一、教学进程

课程进程跨度为8周，包括理论教学、课程设计两部分，课程设计与课堂内容穿行。第十一周开卷考试，第十二周课程设计总体答辩。基本组成环节包括：课堂讲解、布置设计任务、外聘专家讲座、设计指导、课程设计答辩。每章内容包括课堂讲授、现场设计指导和集体汇报交流。讲课可以多次进行，第一次课重点布置本部分设计的主要内容、主要设计流程、主要设计方法，介绍设计标准、参考资料，包括网络资源和资料，确定任务的时间要求，确定设计任务，确定绘图完成的内容。

教学内容及进程部分章节安排如下例：

二、主讲教师

本课程采用按章节由在专业方向和研究领域有专长的教师担任的方法。改革的初衷是车辆工程专业的教师学员结构合理，不同教师的研究方向以及科研领域各有不同，对汽车的某系统有长期的、深入的研究，而且掌握专门的研究方法，了解学术前沿。尤其是部分教师掌握了现代设计方法和手段，例如三维设计、有限元分析、汽车CAE方法等，对机电液一体化有着较丰富的经验。由这样的教师担任其所熟悉的系统的主讲，可以充分发挥其特长，更容易将科研与教学结合到一起，还可以将课程设计题目和教师科研课题结合起来，使学生获益更多。

实施过程中，精心选择了8位主讲教师。他们大多有着丰富的教学和实践经验，具有较高的职称和学历，在汽车相关部分有着较深入的研究。

讲课全程进行录音录像，主讲教师尽职尽责，充分备课，认真讲课，悉心指导。这种形式，让学生认识了更多的专业教师，领略了不同教师的教学风格，汲取了丰富的知识，得到了学生普遍欢迎。

三、外聘专家

课程组在重要章节聘请企业技术骨干或专家举行讲座或设计技术指导，经过与我省专业生产企业和设计研究院等单位广泛接触，初步选定了四个单位的专家，他们分别在汽车总体设计及总布置、汽车离合器产品开发与生产、汽车变速器产品设计开发、汽车驱动桥设计与制造等领域有着多年的工作经历。

当然，这个环节的实施，需要大量的前期准备工作投入，包括专家联系、日程安排、接送、讲座内容设计等。专家讲座让学生一方面了解到了实际的企业研发过程、手段和方法，了解在设计过程中需要格外注意的问题，学习专家的设计经验；另一方面也了解了行业现状，企业对人才能力、知识结构的需求，认识到了自己的不足，促使其更加努力。不同的讲解角度和新颖的内容，极大地吸引了学生的注意力，提高了学习效果。

四、课程设计

1.分组。通过广泛征询教师和同学的意见，课程组研究决定，本课程的课程设计分组进行，仿照专业企业新产品开发项目小组的形式进行。每一个项目组内，对于一个给定的项目，要求分工明确。即任务分析、调研、资料查阅、设计、分析、绘图、答辩、设计资料整理等工作由项目小组长指定或抽签确定，但要保证每个同学在8个项目的工作过程中都从事过不同的工作。项目小组成员按照班级宿舍自然形成，每个宿舍自成一组，这样便于小组成员之间的讨论、工作协同和教师分散指导。

2.设计任务。以我国市场上常见的几种汽车产品整车布置及底盘系统的设计开发为目标，按照汽车总体需求及总布置、离合器、机械式变速器、万向传动装置、驱动桥、悬架系统、转向系、制动系共8个设计题目进行，最终形成一个相对完整的汽车底盘系统设计。考虑到结构的差别、用途上的差别等因素，实施过程中选取了6类汽车进行设计，分别是：轻型货车、中型货车、重型货车、城市公交车、公路长途客车和中级轿车。每一部分的题目还要结合主讲教师的具体要求，比如CAE应用，电子控制系统应用、液压系统应用等内容。每一个项目完成进行集中答辩，按照小组进行，一人负责陈述，全体成员接受质询。需要指出的是，为了锻炼学生的表达能力，规定每一名同学至少进行过一次答辩陈述和讲解过程。

五、考核方式

1.汽车设计课程的考核方式：开卷考试+平时成绩。分值比例为：各主讲教师根据课堂表现及出勤情况给出平时成绩，最后求平均值；期末开卷考试成绩。学生打分及教师给出的平时成绩由5级分制转为百分制。

2.汽车设计课程设计考核方式。考核内容和形式主要包括：（1）组长主要针对成员参加资料查阅、小组方案讨论、设计过程、参与程度等环节给出每成员的成绩（按照ABCD四个等级给出）。（2）各主讲教师据本组总体情况给出本组的基本分数，结合教学指导过程和学生出勤情况、汇报效果等，依次确定每个人的成绩。（3）课程设计成果和答辩成绩。课程设计最后完成所有材料的系统整理，完成整车的系统设计、计算和资料整理，撰写设计说明书装订成册，整理设计图纸，并最终答辩。

六、总结

本次教改是一次有益的尝试，从实施过程和效果来看，学生在有限的时间内得到了更多的锻炼，受益颇多。以后应进一步合理安排教学进程、分配教师工作量、加强课程设计组织管理，使课程改革稳步推进，成为我院乃至我校课程改革的典范。

基金项目：本研究获山东省教育厅教学改革项目（2012285）和“汽车设计”精品课程建设项目资助