基于OPBL和OLBL的汽車理論混合教學(xué)模式研究

彭晗 張延博 劉佳慧

摘 要： 為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)模式改革的發(fā)展，提高汽車理論教學(xué)效果，針對汽車理論教學(xué)特點，充分分析了新形勢下該課程教學(xué)新要求及新特征，構(gòu)建了課堂外教學(xué)資源充分和問題設(shè)計合理的OPBL教學(xué)、課堂內(nèi)場景式和研究式的OLBL教學(xué)、線上線下個性精準教學(xué)的汽車理論混合教學(xué)模式。這種模式既跨越了時空距離，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主性和參與度，又降低了課程學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)效率，有助于高質(zhì)量的實現(xiàn)教學(xué)目標。這種教學(xué)模式的推廣和應(yīng)用對培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力的綜合高素質(zhì)人才具有很大的推進意義。

關(guān)鍵詞： 線上問題式教學(xué)法；線下講授式教學(xué)法；汽車理論；混合教學(xué)模式

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）06-0041-03

一、引言

2015年，“互聯(lián)網(wǎng)+”被納入國家戰(zhàn)略行動計劃，促進了各個傳統(tǒng)行業(yè)的改革、發(fā)展與融合，同樣推動了教育領(lǐng)域的改革和創(chuàng)新。以“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為主題的教育改革探索活動正不斷推進我國教育教學(xué)信息化的建設(shè)[1]。2017年的《地平線報告》指出：高等教育關(guān)鍵趨勢之一是混合學(xué)習(xí)，通過“在線學(xué)習(xí)方式”與“面對面學(xué)習(xí)方式”相互結(jié)合，從而滿足學(xué)生們更加多樣化的學(xué)習(xí)需求 [2]。典型的線上問題式教學(xué)法（Online Problem-Based Learning，簡稱OPBL）采用微課、慕課等方式讓學(xué)生以解決問題為目的的學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神、提高其知識更新能力，但是對教學(xué)資源、教師素質(zhì)和學(xué)生自學(xué)能力要求較高，占用學(xué)生業(yè)余時間較多；傳統(tǒng)的線下講授式教學(xué)法（Offline Lecture-Based Learning，簡稱OLBL）在知識傳授具有較好的系統(tǒng)性和連貫性，對教學(xué)條件要求不高，能有效減少學(xué)生負擔，但學(xué)生積極性不夠[3-4]。而汽車理論是車輛類和運輸類學(xué)科學(xué)生必須要重點學(xué)習(xí)的一門課程，由于其理論性強，公式多、概念多、復(fù)雜、抽象、難理解[5-6]，如果只采用線上教學(xué)，雖然能增加學(xué)生學(xué)習(xí)參與度與興趣度，但學(xué)生學(xué)習(xí)負擔重、難度大、達標率低，如果只采用線下教學(xué)，雖能克服了線上教學(xué)的缺點，但不夠靈活，使得學(xué)生對其失去學(xué)習(xí)的興趣，也很難取得良好教與學(xué)的效果，這就要求授課老師不斷改進授課方法、不斷更新教學(xué)手段、在教學(xué)中進行不斷的改革和創(chuàng)新。因此，本文充分分析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下汽車理論教學(xué)新要求及新特征，結(jié)合OPBL和OLBL的特點，構(gòu)建了基于OPBL和OLBL的汽車理論混合教學(xué)模式，不僅提高教師教學(xué)效率及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，最終提高了汽車理論課程的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下汽車理論教學(xué)新要求及新特征

1.教學(xué)新要求

汽車理論主要從評價指標、力學(xué)分析、數(shù)學(xué)建模及影響因素等方面講述汽車的主要使用性能，為汽車設(shè)計、改裝、研發(fā)提供理論依據(jù)，但為了圓滿完成教學(xué)目的，取得良好的授課效果，對授課老師和學(xué)生提出以下三點要求：一是在授課時，既涉及高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)知識，又涉及汽車構(gòu)造、內(nèi)燃機原理等專業(yè)知識，涵蓋面太廣，這就要求學(xué)生具有扎實的理論知識基礎(chǔ)，教師具有豐富的各學(xué)科知識；二是在授課時，無論是模型建立、因素分析，還是參數(shù)設(shè)計及性能評價都涉及到大量的抽象的力學(xué)推導(dǎo)、數(shù)學(xué)推導(dǎo)，這就要求學(xué)生具有較強的想象能力，教師能夠擁有豐富的教學(xué)手段；三是在授課時，由于汽車理論與汽車構(gòu)造、內(nèi)燃機原理、汽車設(shè)計運用等專業(yè)核心主干課程在內(nèi)容上聯(lián)系十分緊密，需要這些課程一起授課，學(xué)生一起學(xué)習(xí)、一起考核，這樣更利于學(xué)生對知識點本身的理解和掌握。然而現(xiàn)階段大多數(shù)情況下采用單獨授課、單獨學(xué)習(xí)、單獨考核的教學(xué)模式，這就要求學(xué)生有很高的自覺性，不斷復(fù)習(xí)和鞏固這些知識，更要求老師不斷改進教學(xué)方法，完善教學(xué)模式。

2.教學(xué)新特征

在“互聯(lián)網(wǎng)+”這種大環(huán)境，教師不僅僅是知識的傳授者，更是課堂的組織和策劃者，學(xué)生不再是被動的知識接受者，更是積極主動的教學(xué)參與者和交流者 [7]，作為汽車理論的授課教師，必須要認識到大數(shù)據(jù)下教學(xué)新特征，才能更好的組織、策劃，實現(xiàn)教學(xué)目標，取得很好的教學(xué)效果。

（1）教學(xué)環(huán)境的真實與虛擬相結(jié)合

通過教室、黑板、PPT等真實存在的教學(xué)資源向同學(xué)傳授理論知識，在這種環(huán)境下學(xué)習(xí)難度降低，容易理解深奧的理論推導(dǎo)。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為教學(xué)提供了一個看不見、摸不著、沒有邊界限制的虛擬世界，學(xué)生可以自由預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，老師可以及時關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并與學(xué)生交流互動。真實與虛擬相結(jié)合的教學(xué)環(huán)境使得教學(xué)的內(nèi)涵和外延都發(fā)生很大的變化，順應(yīng)時代發(fā)展和要求。

（2）教學(xué)時間的集中與碎片相結(jié)合

教學(xué)時間的集中和碎片相結(jié)合使得學(xué)習(xí)者可以在各種不同情景中學(xué)習(xí)，實現(xiàn)線上與線下深度混合交互融合。教師在教室集中時間教授課程內(nèi)容，學(xué)生聽課學(xué)習(xí)的模式利用系統(tǒng)連貫深入掌握知識。同時利用智能手機和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以根據(jù)個人喜好、學(xué)習(xí)習(xí)慣等自由安排一些碎片化時間對重難點、易混點進行學(xué)習(xí)，集中與碎片相結(jié)合的時間分配要求學(xué)生學(xué)習(xí)要有較高主動性和興趣，同時有利于提升教學(xué)效果。

（3）教學(xué)資源的集約與開放相結(jié)合

采用互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，形成教學(xué)資源配置的集約化發(fā)展，可有效降低教學(xué)成本。電子教學(xué)資源的不斷開放，推動其由“數(shù)字化”向“數(shù)據(jù)化”轉(zhuǎn)變，促進其高效傳遞和利用。教學(xué)資源的集約與開放相結(jié)合，充分整合現(xiàn)有資源，為學(xué)生提供了一個開放、平等、規(guī)?；慕虒W(xué)資源共享平臺，使學(xué)生線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)相互連通，加強與教師的交流與互動。

（4）學(xué)生學(xué)習(xí)的被動與自主相結(jié)合

線下學(xué)生被動接受學(xué)習(xí)加強對課程進行系統(tǒng)化的掌握，線上學(xué)生自主學(xué)習(xí)加深對重難點的理解，二者的相互結(jié)合培養(yǎng)了學(xué)生對學(xué)習(xí)的堅持和創(chuàng)新性的思維方式，又能調(diào)動自身學(xué)習(xí)的興趣，養(yǎng)成終身受益的良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。

三、基于OPBL和OLBL的汽車理論混合教學(xué)模式構(gòu)建

針對互聯(lián)網(wǎng)+背景下汽車理論教學(xué)新要求及新特征，為了提高汽車理論授課效果，課堂外以學(xué)生為教學(xué)中心，借助多媒體技術(shù)和信息技術(shù)，通過設(shè)計問題來引導(dǎo)學(xué)生利用線上資源學(xué)習(xí)解決問題，課堂以教師為主體，線下面對面解決學(xué)生問題，系統(tǒng)連貫講解深奧的理論推導(dǎo)[8-10]，這種OPBL和OLBL有效結(jié)合形成了汽車理論課程的混合教學(xué)模式，不僅重視深奧知識的理解，更重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，還有利于教師綜合素質(zhì)的提高。

1.課堂外的OPBL教學(xué)

OPBL教學(xué)環(huán)節(jié)主要是指學(xué)生利用碎片化的課外時間，通過線上的教學(xué)資源首先明確了解汽車理論的學(xué)習(xí)研究方法、教學(xué)目標、教學(xué)任務(wù)、教學(xué)主要內(nèi)容，其次，針對每一次課堂教學(xué)進行課前引入問題式預(yù)習(xí)和課后解決問題式復(fù)習(xí)，最后學(xué)生可以根據(jù)個人具體情況進行重難點、易混點的重點學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。碎片化、虛擬的課外OPBL教學(xué)跨越了時空距離，提高學(xué)生的自主性和參與度，但需要更加充分的教學(xué)準備和教學(xué)設(shè)計，具體如下：

（1）問題設(shè)計合理

在開始講授這門課程之前，通過為什么要學(xué)習(xí)汽車理論、汽車理論是講什么的、汽車理論怎么才能學(xué)等引入問題，利用線上資源來開啟學(xué)生的好奇之心和好勝之心。汽車理論內(nèi)容雖然抽象深奧，但邏輯清晰，每一個性能的學(xué)習(xí)方法基本是一樣的，如學(xué)習(xí)汽車制動性時，首先要求學(xué)生掌握制動性的評價指標和制動時的受力分析，然后分析每一個評價指標，利用四種曲線分析車輛的制動過程并找出影響因素，從而優(yōu)化汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)和選擇合理的使用參數(shù)，最終提高汽車的制動性，在課堂教學(xué)之前，設(shè)計“有的車緊急剎車時在地上留下長長的黑黑的剎車印，是怎么回事？”、 “頭文字D中的漂移是怎么做到的？”、“如果我買車了，要裝ABS嗎？”等引入問題引導(dǎo)學(xué)生去理解汽車的制動性，在課堂教學(xué)之后，設(shè)計“制動距離公式是怎么推導(dǎo)出來的？”、“如何利用四種曲線進行制動過程分析？”等解決問題指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固。

（2）線上資源充分

為預(yù)習(xí)新內(nèi)容和復(fù)習(xí)舊內(nèi)容而準備的線上資源，主要以線上教學(xué)視頻為主，在錄制教學(xué)視頻時把教師作為第一人稱的方式進行授課，視頻一定要有清晰，要有合適的時長，一般5-10分鐘。對于檢驗學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)效果而準備的線上資源，主要以速課、雨課堂等形式展現(xiàn)不同的單選題、多選題、思考題供學(xué)生作答，并直接給出答案。對于對課程的重點內(nèi)容或在課堂上很難理解的內(nèi)容，主要以小視頻、圖像等形式提供線上資源，具有較高的趣味性和啟發(fā)性。除此之外，通過二維碼等方式向?qū)W生推送更多的知識，擴充其知識面，開闊其視野，提高教學(xué)效率。

2.課堂內(nèi)的OLBL教學(xué)

課堂內(nèi)的OLBL教學(xué)是汽車理論課程教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，結(jié)合學(xué)生線上的課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，通過場景式的理論聯(lián)系實際教學(xué)和研究式的軟件演示教學(xué)方法，采取科學(xué)合理的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生積極解決問題，以達到良好的教學(xué)效果。

（1）場景式的理論聯(lián)系實際教學(xué)

如果在授課過程中按照教材按部就班地去講，則學(xué)生興趣不高和印象不深，若在講授之前，構(gòu)建完整明確的實際使用車輛時可能出現(xiàn)場景，順勢拋出與場景相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，即可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以加深對理論知識的理解。如在講解汽車制動效能的恒定性時，可以聯(lián)系到一些山區(qū)道路上設(shè)置的緊急避險帶，討論緊急避險帶的作用、汽車在下長坡時為何制動失靈、如何降低制動效能的下降程度，這樣就可以使學(xué)生真正理解制動效能恒定性的知識。通過場景式的理論聯(lián)系實際教學(xué)，可使課堂氣氛變得更加活躍，提高學(xué)生參與到教學(xué)活動的主動性和學(xué)習(xí)效果。

（2）研究式的軟件演示教學(xué)

在線下課堂授課過程中，與SIMULINK 軟件相配合，結(jié)合本課程的數(shù)學(xué)建模公式進行相關(guān)的實例建模仿真，使課程容易理解，提高學(xué)生的興趣，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。例如在學(xué)習(xí)如何利用驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖時，可根據(jù)行駛方程式數(shù)學(xué)模型，建立SIMULINK仿真模型得到相應(yīng)的輸出圖形，這有利于加深學(xué)生對驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖的認識和理解等。研究式的軟件演示教學(xué)使枯燥的理論知識變得形象、生動，提高了學(xué)生研究問題的能力。

3.個性精準混合教學(xué)

在課前預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)者可以進行自我評估和測試，教師根據(jù)學(xué)生測試結(jié)果可了解每一位學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，對共性問題進行重點課堂講授，對個性問題單獨輔導(dǎo)，同時聆聽并記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的難點；在課堂講授和在課后復(fù)習(xí)鞏固后，學(xué)生可把在課堂上的疑問或見解展示在線上，加強與學(xué)生和教師進行交流，教師引導(dǎo)大家對本課程共同關(guān)注的問題進行探討；最后教師根據(jù)線上大數(shù)據(jù)和線下面授情況，觀察學(xué)生的總體表現(xiàn)，分析判斷每個學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和效果，必要時要求學(xué)生進行補充的自我學(xué)習(xí)。這種線上與線下的混合教學(xué)，有助于實現(xiàn)個性化、精準化教學(xué)，有助于實現(xiàn)教學(xué)目標和提高學(xué)習(xí)效果。

四、總結(jié)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下，在混合學(xué)習(xí)的大趨勢下，針對汽車理論課程符號多、概念多、公式多，知識深奧、復(fù)雜、抽象、難理解等特點，吸取線上問題式教學(xué)法和線下講授式教學(xué)法的優(yōu)點，構(gòu)建了基于OPBL和OLBL的汽車理論混合教學(xué)模式，該教學(xué)模式具有以下特點：①碎片化的虛擬的課堂外的教學(xué)，以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生自主性為中心，跨越了時空距離，提高學(xué)生參與度；②集中的真實的課堂內(nèi)的教學(xué)在結(jié)合學(xué)生線上學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，通過設(shè)置場景進行理論聯(lián)系實際，通過軟件演示進行研究學(xué)習(xí)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率；③利用線上大數(shù)據(jù)，結(jié)合線下面授情況，進行個性化精準混合教學(xué)，有效保證了學(xué)習(xí)效果，高質(zhì)量實現(xiàn)教學(xué)目標。

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（編輯：郭桂真）