應用型本科院?！捌嚇?gòu)造”課程多維度教學模式探討

王　鑫，楊亞萍，鄭　穎

(西安航空學院 車輛工程學院，陜西 西安 710077)

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應用型本科院?！捌嚇?gòu)造”課程多維度教學模式探討

王鑫，楊亞萍，鄭穎

(西安航空學院 車輛工程學院，陜西 西安 710077)

摘要：根據(jù)應用型本科培養(yǎng)模式要求，針對“汽車構(gòu)造”課程的教學特點及教學過程中存在的問題，提出一種新型多維度教學模式。該教學模式在傳統(tǒng)汽車構(gòu)造課程體系基礎上進行改革和優(yōu)化。新教學模式通過采用現(xiàn)場實物教學、虛擬軟件教學、網(wǎng)絡教學等多種手段取代傳統(tǒng)的課堂教學模式。教學實踐證明，該教學方法在汽車構(gòu)造教學應用過程中具有明顯的教學效果，對汽車專業(yè)教學改革具有一定的意義。

關鍵詞：應用型本科院校；汽車構(gòu)造；多維度教學模式

0引言

“汽車構(gòu)造”是一門理論性和實踐性很強的專業(yè)基礎課，是交通運輸或汽車專業(yè)核心課程之一。該課程主要講述汽車構(gòu)造方面的基本理論和基本知識，包括發(fā)動機、底盤、車身等主要部件的組成、功用及基本工作原理。主要培養(yǎng)學生具有分析研究汽車結(jié)構(gòu)特點及工作原理的能力。

近幾年，隨著汽車技術的發(fā)展，汽車新技術不斷地出現(xiàn)。為保持教學內(nèi)容與時俱進與當代汽車技術發(fā)展同步?！捌嚇?gòu)造”的課程大綱不斷被修訂，在傳統(tǒng)教學學時不變的情況下，教學內(nèi)容日益繁多，教師為了完成規(guī)定的教學任務，采取加大課堂傳授信息量的方法，導致眾多學生聽不懂，教學質(zhì)量下滑。怎樣才能在有限的時間內(nèi)，讓學生既能掌握本課程的基本理論知識，又有較強的實踐技能，并能融會貫通，這是汽車構(gòu)造課教學中值得探討的問題[1]。

針對應用型本科教育人才培養(yǎng)目標的要求及“汽車構(gòu)造”教學過程中存在的問題，結(jié)合傳統(tǒng)教學已有基礎，提出一種課前預習、課堂現(xiàn)場教學及電子教學、課后通過網(wǎng)絡教學平臺總結(jié)復習的多維度教學新模式。該教學模式打破了傳統(tǒng)的考核手段及方法，通過加強平時理論及實踐考核比重，弱化期末理論試卷考核比重，提高學生對平時課堂學習的重視程度。最終通過實踐，采用該教學模式的實驗班的教學效果要優(yōu)于傳統(tǒng)教學班。

1“汽車構(gòu)造”課程傳統(tǒng)教學模式的缺陷

1.1理論教學與實踐教學脫節(jié)

目前大部分高?！捌嚇?gòu)造”的教學采用傳統(tǒng)課堂教學模式，以課堂理論講解為主，并輔助實踐認識及實習操作環(huán)節(jié)。由于理論教學與實踐教學環(huán)節(jié)相互獨立，理論教學內(nèi)容不能第一時間與實踐內(nèi)容相對應，致使學生在實踐內(nèi)容學習過程中出現(xiàn)與理論知識相脫節(jié)的現(xiàn)象。有些院校還存在理論與實踐內(nèi)容分別由不同教師講授的現(xiàn)象，由于不同教師的講授方式和教學效果存在差異，導致學生很難系統(tǒng)地將汽車構(gòu)造理論與實踐內(nèi)容緊密地結(jié)合起來。

1.2缺乏應用能力的考核

傳統(tǒng)教學模式中以理論知識的掌握水平作為課程的考核目的。而這種考核方式促使學生更加重視課程理論知識的掌握，而忽視了應用能力的培養(yǎng)。

1.3教學手段較為單一

在傳統(tǒng)教學過程中，教師是整個教學環(huán)節(jié)的主體，通過運用多媒體及模型等教具對學生進行知識講授。由于學生參與度不高，同時教學手段較為單一，課堂教學效果比較枯燥，很難吸引學生并激發(fā)其學習興趣[2]。

2“汽車構(gòu)造”課程多維度教學模式設計

2.1課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)設計

“汽車構(gòu)造”課程通過多維度教學模式改革，其教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)設計將傳統(tǒng)的教學理論內(nèi)容、課程實驗及汽車結(jié)構(gòu)拆裝實習融為一體。在整個課程內(nèi)容設計中采用模塊化教學，將教學章節(jié)內(nèi)容進行整合。通過現(xiàn)場教學與虛擬教學結(jié)合，將課內(nèi)實驗、部分拆裝實習內(nèi)容融入課堂教學中，可實現(xiàn)傳統(tǒng)教學大綱中“汽車構(gòu)造”64課時(包含實驗學時)，以及配套的“汽車拆裝實習”60課時，整合為96教學課時。其設計思路如圖1所示。

圖1多維度教學模式汽車構(gòu)造課程結(jié)構(gòu)設計通過采用模塊化教學方式，將每個教學模塊中的理論知識、課程實驗以及拆裝訓練有機的整合為一個整體。學生在每個模塊的學習過程中都能夠立刻將所學的理論知識運用到實驗測量及實習訓練中，與傳統(tǒng)教學中將理論教學與實踐教學分別獨立授課相比可大大的縮減課程的授課學時，并在一定程度上提高學生專業(yè)知識的運用能力。

2.2教學手段設計

2.2.1理論實踐一體化現(xiàn)場教學模式設計

傳統(tǒng)“汽車構(gòu)造”課程大多是通過多媒體設備在教室進行理論課堂教學，而課程實驗及拆裝實習安排在實驗室進行。這種教學模式使理論和實踐環(huán)節(jié)在時間和空間造成隔絕。汽車構(gòu)造課程的實體性和直觀性決定了在教學過程中適合配合實物進行講授[2]。因此，對于“汽車構(gòu)造”的理論知識講授采用一體化現(xiàn)場教學模式。

目前，部分高?！捌嚇?gòu)造”課程雖然已采用現(xiàn)場教學模式，但大部分實施方式是將課堂放入傳統(tǒng)實驗室或者在傳統(tǒng)教室內(nèi)部四周安放部分汽車結(jié)構(gòu)部件進行講授。由于傳統(tǒng)實驗室不具備理想的理論授課環(huán)境以及傳統(tǒng)教室布置汽車結(jié)構(gòu)部件和拆裝設備數(shù)量有限等因素，致使上述兩種現(xiàn)場教學方式在課堂管理和學生聽課效果上無法達到最佳。因此，對于新型理實一體化現(xiàn)場教學模式的設計主要有以下幾個方面。

(1)教室環(huán)境設計

首先要具備滿足理實一體化現(xiàn)場教學需求的獨立化教室。在教室結(jié)構(gòu)設計上要求一次可容納40人聽課，整體布局符合班級分組要求，每組設備包含大型實驗桌及椅子(可容納8名學生就坐)、發(fā)動機及變速器拆裝翻轉(zhuǎn)架、拆裝實驗臺、計算機及配套桌椅(計算機內(nèi)裝有虛擬實驗及拆裝軟件)、汽車主要結(jié)構(gòu)部件及實驗拆裝工具。教師的實體教學設備要求與學生相同，并配套投影儀及電子幕布作為輔助教學設備。大型教學設備布置在教室后部，并預留觀摩空間。其現(xiàn)場教學教室布置如圖2所示。

圖2現(xiàn)場教學教室布置圖(2)教學人員安排

理實一體化現(xiàn)場教學教室在集成理論教室及實驗室的教學特點通過配套虛擬教學軟件的使用，可大大地提高現(xiàn)場教學的效果。為保障現(xiàn)場的教學質(zhì)量及教學秩序，在整個教學過程中同時由2名教師授課，其中1位教師為主講，負責理論及實踐知識講授、實踐任務布置及隨堂考核，1位教師為助教，輔助主講執(zhí)行教學任務，并指導學生進行實踐操作和課堂管理。

(3)授課方式設計

理實一體化現(xiàn)場教學授課方式的設計對于現(xiàn)場教學的整體效果十分重要。雖然部分高校已采用現(xiàn)場教學方式，但是授課教師由于長期受傳統(tǒng)教學授課方式的影響，導致在現(xiàn)場教學過程中存在使用PPT幻燈片教學時間過長，實物教學時間有限的問題，致使現(xiàn)場教學的優(yōu)勢特點沒有有效地發(fā)揮出來。因此，在保證每組學生都擁有實驗設備及工具的前提下，增加實物教學時間，并在教師指導下通過運用教學設備提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在大量現(xiàn)場教學課堂實踐經(jīng)驗積累上，現(xiàn)場教學課堂中實物教學時間比例在70%以上，才能將現(xiàn)場教學的優(yōu)勢特點體現(xiàn)出來。

2.2.2虛擬教學手段的應用

虛擬教學手段是運用現(xiàn)代先進虛擬教學軟件，通過模擬仿真汽車部件的檢測實驗及拆裝實習來提高學生理論知識的掌握程度及實際操作水平。在“汽車構(gòu)造”多維度教學模式中虛擬教學手段主要運用在汽車結(jié)構(gòu)虛擬裝配上，它可作為向汽車實物拆裝教學環(huán)節(jié)的一種過渡。學生通過使用汽車結(jié)構(gòu)虛擬裝配提高裝備的熟練程度，同時可以避免因不熟悉拆裝步驟，而造成零件損壞的現(xiàn)象。例如，在學習汽車發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)教學內(nèi)容時，進行實物拆裝訓練之前，安排2個課時的曲柄連桿機構(gòu)虛擬拆裝訓練，如圖3所示。學生必須在虛擬拆裝軟件中完成裝配，并確保虛擬軟件測試成績達到考核要求后，才能進行下一步實物拆裝實踐訓練。

2.2.3網(wǎng)絡教學平臺的使用

“汽車構(gòu)造”多維度教學模式為學生在課余時間提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡教學平臺。該教學平臺通過大量的圖文資料、教學視頻、教學動畫、自測題等為學生提供豐富的課程及拓展資源。學生可以利用網(wǎng)絡資源進行課后復習、課前預習及整理學習內(nèi)容；可以通過網(wǎng)絡答疑網(wǎng)頁與教師實時溝通，提高師生互動效果，充分激發(fā)學生的學習興趣。網(wǎng)絡教學平臺同時還為學生提供專業(yè)相關的課外知識，包含目前汽車技術中新材料、新技術、新結(jié)構(gòu)，能夠為學生后期知識的擴展打下一定的基礎。

圖3曲柄連桿機構(gòu)虛擬拆裝

2.3教學方法設計

教學方法的設計直接影響到學生對本課程知識的理解和思維能力的拓展，“汽車構(gòu)造”多維度教學模式要求在課堂不僅要強化知識教育，更要注重學生應用能力的培養(yǎng)?！捌嚇?gòu)造”多維度教學模式中經(jīng)常用到的教學方法有探究式、討論式和案例式等。

2.3.1探究式教學法

探究式教學能夠調(diào)動學生參與教學過程，提高學生在課堂中的學習積極性。學生在教師的啟發(fā)和引導下發(fā)現(xiàn)問題，進而找出解決問題的方法。該方法能夠使學生精力集中、思維活躍，并由被動接受向主動探索轉(zhuǎn)變[3]。例如在講述配氣機構(gòu)的工作原理時，在分析凸輪軸和曲軸之間的傳動原理時候，可運用動畫、前期知識及現(xiàn)場教學實物讓學生自行進行分析。

2.3.2討論式教學法

采用一體化現(xiàn)場教學模式，要求每個班的學生以分組方式進行授課(一個班平均分為5組)的。上課開始階段，教師可以提出問題并以小組為單位進行討論。學生將上節(jié)課之前學習的內(nèi)容及預習的本節(jié)課內(nèi)容進行分析。通過隨機抽取1~2組學生回答問題，最后由教師進行總結(jié)和分析。采用這種方式可以活躍課堂氣氛、加深學生對知識的鞏固程度。

2.3.3案例式教學法

隨著汽車技術的不斷更新，傳統(tǒng)“汽車構(gòu)造”教材的部分內(nèi)容與當代汽車技術發(fā)展相比已顯得較為陳舊。因此，為緊跟當代汽車技術的發(fā)展趨勢，將書本的內(nèi)容應用到現(xiàn)實領域當中，在教學過程中引入案例，將汽車市場中一些先進汽車技術的結(jié)構(gòu)與原理和當今汽車結(jié)構(gòu)討論的熱點問題作為案例與學生進行討論，以提高學生在學習過程中的興趣和積極性。例如，在講述汽車懸架結(jié)構(gòu)內(nèi)容時，通過引入大眾速騰2011款與2012款的區(qū)別及2012款速騰后橋斷裂的案例，以提高學生對汽車懸架知識的了解與學習興趣。

2.4考核方法設計

考核方法的設計是整個課程改革的關鍵。傳統(tǒng)“汽車構(gòu)造”課程考核的主要方式是筆試，筆試成績占總成績的85% 。這導致學生更加注重理論知識素養(yǎng)的提高，而忽視專業(yè)應用能力的培養(yǎng)。所以，“汽車構(gòu)造”多維度教學模式通過課程考核方式的改革，增加專業(yè)應用能力的考核內(nèi)容，增加日?？己怂急戎?，以提高學生對日常課堂學習及實踐能力培養(yǎng)的重視程度，其與傳統(tǒng)教學模式區(qū)別如表1所示。

表1　多維度教學模式和傳統(tǒng)教學模式考核方式區(qū)別

2.4.1日?？己朔椒ㄔO計

在傳統(tǒng)教學模式中，大多數(shù)學生只重視課堂上的學習，忽略課前預習及課后復習環(huán)節(jié)，導致部分學生對一些難點知識及連續(xù)性強的知識無法掌握，隨著教學內(nèi)容不斷的展開出現(xiàn)部分學生“掉隊”的現(xiàn)象[4]。因此，多維度教學模式通過設計日常考核環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)讓學生養(yǎng)成良好的課前預習及課后復習習慣，并將教學主體逐步轉(zhuǎn)移到學生上。

日?？己苏伎偝煽兊?0%，該考核過程一般設計在每堂課的課前5-10分鐘內(nèi)，考核內(nèi)容主要是上一節(jié)課后由教師布置的課后問題及預習問題，涉及課內(nèi)知識及與課程內(nèi)容相關的課外知識。學生在課后以小組方式進行問題討論，并在下節(jié)課的課前10分鐘由教師發(fā)放本節(jié)課答題卡進行作答，之后由教師收回答題卡進行點評和給分，答題卡成績每日由教師記錄，并在課程結(jié)束后進行加權(quán)平均作為每個小組成員的日?？己顺煽?。答題卡設計如圖4所示。

2.4.2實踐考核方法設計

實踐考核占總成績的30%，主要包含兩項內(nèi)容：實驗考核和拆裝考核。其中實驗考核成績占總成績的10%，拆裝考核占總成績的20%。

(1)實驗考核。實驗考核主要是針對在每個教學模塊中的課內(nèi)實驗，要求在規(guī)定時間內(nèi)，由小組成員分批次完成實驗內(nèi)容，教師根據(jù)學生工具使用情況、完成情況及完成結(jié)果進行評估打分，成績作為實驗考核成績進行記錄，如圖4所示。

(2)拆裝考核。拆裝考核是在完成所有汽車零部件的理論及實踐拆裝訓練后進行，主要包含虛擬拆裝考核和實物拆裝考核。虛擬拆裝考核通過運用虛擬拆裝軟件進行評估打分。實物拆裝考核由教師進行監(jiān)督，學生通過小組抽選的方式進行實物拆裝考核?？己顺煽冏鳛檎麄€小組成員的拆裝考核成績并進行記錄。

圖4　汽車構(gòu)造課堂提問及實驗考核表

2.4.3試卷考核方法設計

與傳統(tǒng)教學模式相比，多維度教學模式的試卷考核所占比重有所下降，占總成績的40%。試卷內(nèi)容設計與傳統(tǒng)教學模式的理論試卷類似，主客觀題目比例為6:4，難度適中，題目設計內(nèi)容要求符合課程大綱的培養(yǎng)要求。

3“汽車構(gòu)造”課程多維度教學模式評價機制

隨著多維度教學模式在教學中逐步運行推廣，為保障今后該教學模式不斷地完善與創(chuàng)新。因此，建立一套符合該教學模式的評價機制是十分必要的。評價機制主要作用是評價在整個教學過程中授課內(nèi)容、授課方法、實踐條件、考核方式等內(nèi)容的優(yōu)劣。評價方式是通過每學期在教學網(wǎng)絡平臺上收集專家、教師、學生打分及評語意見的方式進行。授課教師每學期根據(jù)評價意見和建議進行研討，加以修改及補充，使該教學模式不斷地完善。

4結(jié)語

如何培養(yǎng)汽車專業(yè)應用型人才是目前各大應用型本科院校一直探討的課題。“汽車構(gòu)造”作為汽車專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，其具有較強的代表性[5]。本文以“汽車構(gòu)造”課程為例，通過引入先進的教學理念，結(jié)合現(xiàn)場教學及虛擬教學手段，采用多樣的教學方法和考核方式，構(gòu)建以學生作為教學主體的多維度教學模式。與傳統(tǒng)教學模式相比，學生不僅掌握基礎專業(yè)知識，還具備扎實的專業(yè)技能素養(yǎng)，能有效激發(fā)學生學習積極性，培養(yǎng)學生自主學習能力。因此，該教學模式更符合應用型本科對人才的培養(yǎng)定位。

參考文獻

[1] 胡群,肖生發(fā),宋武強，等.“汽車構(gòu)造”課程教學改革與實踐[J].重慶工學院學報(自然科學版),2007,21(3):125-126,143.

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[責任編輯、校對：李琳]

Exploration into Multi-dimension Teaching Mode of "Automobile Mechanics"in Application-oriented Universities

WANGXin,YANGYa-ping,ZHENGYing

(School of Vehicle Engineering,Xi'an Aeronautical University,Xi'an 710077,China)

Abstract：Based on requirements of application-oriented undergraduate cultivation mode,the paper presents a kind of new multi-dimension teaching mode in the light of teaching features and problems of "Automobile Mechanics".The teahing mode is the reform and optimization on he basis of the traditional course system.The new mode adopts a variety of means such as site practical teaching,virtual software teaching,and network teaching. The practice proves that the teaching method is effective in the actual application process of automobile mechanics teaching and significant for the teaching reform of automobile specialty.

Key words：application-oriented universities;automobile mechanics;multi-dimension teaching mode

中圖分類號：G642;U463/464

文獻標識碼：A

文章編號：1008-9233(2016)01-0090-06

作者簡介：王鑫(1984-)，男，陜西戶縣人，講師，從事新能源汽車性能檢測研究。

基金項目：2014年校級高等教育教學改革研究項目：應用型本科汽車服務工程專業(yè)課程體系的研究

收稿日期：2015-12-11