現(xiàn)代化教學(xué)手段在履帶車輛課程中的應(yīng)用探討

胡紀濱 魏超 孫文迪

摘要：隨著履帶車輛在人們生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，社會越來越需要與時俱進的人才，但由于大部分本科生對于履帶車輛的學(xué)習(xí)浮于表面，并不深刻，一場將課程與時代結(jié)合起來的改革勢在必行。將傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段相互糅合，將自媒體、仿真軟件及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)越來越多地融入并運用到課堂教學(xué)中，這是現(xiàn)階段高速履帶車輛課程改革的一個趨勢。

關(guān)鍵詞：履帶車輛；現(xiàn)代化教學(xué)；虛擬仿真；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）23-0142-02

一、履帶車輛課程亟需改革，現(xiàn)代化教學(xué)手段意義重大

履帶車輛以其附著性好、通過性強、牽引率高等特點，[1]被廣泛應(yīng)用到軍事、水利及農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，發(fā)揮著十分重要的作用，尤其是軍事方面，現(xiàn)代化戰(zhàn)爭對履帶車輛提出了更高層次的要求。對于高素質(zhì)的研究性人才的培養(yǎng)來說，本科階段教育的重要性毋庸置疑。但是人才培養(yǎng)過程中，出現(xiàn)了一系列問題。首先，傳統(tǒng)教學(xué)模式形式單一，直觀性差，加之履帶車輛的課程內(nèi)容抽象，給教學(xué)帶來了很大的困難；其次，履帶式車輛使用環(huán)境大多惡劣而多變，故課程的實踐性非常強，傳統(tǒng)的教學(xué)模式，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理論與實踐嚴重脫節(jié)；再次，如今各種信息爆炸增長，學(xué)生迫切需要對信息快速且正確地認知，將信息運用到實際生產(chǎn)生活中以及創(chuàng)造新知識的能力，[2]而傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段，恰恰對后兩種能力的培養(yǎng)重視不夠，如此還談何研究。因此，履帶車輛課程改革勢在必行。

基于上述原因，將課程改革的重點定位在傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新上，運用現(xiàn)代化教學(xué)手段，將自媒體、仿真軟件及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)融入運用到傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，以計算機輔助教學(xué)彌補常規(guī)教學(xué)的不足。自媒體的加入，可以大大提高學(xué)生對于課程內(nèi)容的興趣，[3]保證學(xué)生接受課程信息的實時性、廣泛性，事半功倍。用仿真虛擬實驗技術(shù)取代實時實驗，可緩解大量的實踐需求與受限的實驗空間、時間、設(shè)備之間的矛盾。[4]網(wǎng)絡(luò)課堂更是大大擴展了課堂范圍，實現(xiàn)隨時隨地、想學(xué)就學(xué)，具有重要的意義。[5]

二、順應(yīng)時代潮流，將自媒體引入課堂

隨著教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)系統(tǒng)、遠程教學(xué)等手段已在課程教學(xué)中普遍應(yīng)用，這是教學(xué)手段的一次大改革，教學(xué)效果確實有所提高。但對于當前的新傳媒時代的大學(xué)生群體，相較于PPT上的課程知識，手機以及各種自媒體上發(fā)布的信息可能更有吸引力，這給課程教學(xué)帶來了無法避免的沖擊。突破這一瓶頸的關(guān)鍵在于教師能否將學(xué)生的興趣重新引入課堂，由此本文結(jié)合自媒體的特點對于履帶車輛課程改革提出了一些建議。

自媒體已成為社會發(fā)展的一個主流，是學(xué)生生活中不可分割的一部分，要完全摒棄是不可能也不可取的，但若能把自媒體融入教學(xué)中，充分利用其廣泛、即時、互動等特點，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，弱化自媒體的不良影響，才有利于真正提高教學(xué)效果。比如，教師可以申請微博賬號或者微信公眾號，在課程開始前就將部分重、難點以課前預(yù)習(xí)的方式分享到自媒體上，同時，教師也可以根據(jù)學(xué)生的反饋，重點備課。在課堂上，教師可以偶爾要求學(xué)生用手機等通訊工具，打開提前發(fā)布的教學(xué)內(nèi)容資料，并以小組討論方式進行學(xué)習(xí)思考，以加強學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握并避免渾水摸魚的情況。最后，教師可以就討論中出現(xiàn)的問題進行講評。這樣，教師利用自媒體可實現(xiàn)與學(xué)生的充分、即時的互動交流，提高了學(xué)生的課堂參與度。課余閑暇時間，教師也可通過推送一些與履帶車輛相關(guān)的實時信息，如各國履帶車輛的最新發(fā)展動態(tài)、履帶車輛動力傳動方面的前沿技術(shù)等，加強課程內(nèi)容與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對于本課程的興趣。

這一過程對教學(xué)的促進作用是其他方式難以達到的。自媒體有助于進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)高效率、高專注度地掌握知識，這是傳統(tǒng)教學(xué)方法無法實現(xiàn)的內(nèi)容。

三、虛擬仿真與實踐教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

踐行創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)是我國高校教育教學(xué)的一大任務(wù)，體現(xiàn)在高速履帶車輛課程教學(xué)中，就是要加強學(xué)生對工程實踐的掌握，以及引導(dǎo)學(xué)生自行處理實際問題。但就目前履帶課程的現(xiàn)狀和教學(xué)實際情況來看，實驗設(shè)備復(fù)雜昂貴、規(guī)模龐大，致使學(xué)生很難實現(xiàn)在校參與工程實踐，且教材的內(nèi)容又偏重于原理，與實際生產(chǎn)相比信息滯后，給工程實踐能力的培養(yǎng)造成了不利的影響。

針對這個問題，除了加大經(jīng)費投入，進一步做好實驗器材建設(shè)和設(shè)備的規(guī)劃、添置工作外，更有效的方法是搭建虛擬仿真實驗教學(xué)平臺。履帶車輛的轉(zhuǎn)向方向不同于輪式車輛，轉(zhuǎn)向時兩側(cè)履帶的動力特性更是有其特殊之處，很難直觀想象，此時教師可結(jié)合Adams和Matlab兩款軟件，利用Matlab構(gòu)建履帶車輛復(fù)雜的動力學(xué)關(guān)系，并將其結(jié)果輸入給Adams中的三維實體模型，最后在Adams中實現(xiàn)可視化的運動特性和力學(xué)特性展示。該聯(lián)合仿真方法還可實現(xiàn)運動參數(shù)的實時修改，對學(xué)生想了解的東西能有一個迅速的反饋，提高學(xué)生對復(fù)雜履帶車輛運動特性的認識深度和速度。此外，可以采用一些仿真軟件對大規(guī)模設(shè)備、工廠生產(chǎn)流程進行模擬仿真，旨在使學(xué)生更加直觀地了解實際生產(chǎn)，在鍛煉學(xué)生的實踐能力的同時減少實時實驗中的風(fēng)險。同樣，學(xué)生可以在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，分組完成學(xué)習(xí)任務(wù)，自行設(shè)計、研究、安排整個實驗過程，利用仿真軟件研究不同類型、用途履帶車輛在機構(gòu)性能方面有何不同，旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，鍛煉學(xué)生解決問題的能力與團結(jié)協(xié)作能力。鑒于履帶車輛行駛理論課程實驗規(guī)模大、投入高，建立完善的、多層次的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺是緩解履帶課程教學(xué)難題的最為快捷有效的方式，是高校未來發(fā)展的必然趨勢。

四、網(wǎng)絡(luò)課堂與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合，實現(xiàn)課堂擴大延展

相對于傳統(tǒng)課堂，網(wǎng)上課堂可以理解為是一種能夠隨時隨地、實現(xiàn)信息交互的教學(xué)方式。這種教學(xué)方式優(yōu)勢非常明顯：首先，它可以全程記錄授課過程和互動內(nèi)容，幫助學(xué)生課后進行查漏補缺，例如在教授轉(zhuǎn)向功率回流問題時，由于這是履帶車輛特有的轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，無法用常規(guī)的輪式車輛理論進行分析，必須從原理分析、力學(xué)建模和特性展示等多個方面詳細講授，但學(xué)生對新事物的認識總是需要一個過程，一輪的課堂教授很難馬上掌握，而網(wǎng)絡(luò)課堂的視頻復(fù)現(xiàn)可以很好的解決這一問題；其次，課堂不再僅僅局限于教室，學(xué)生進入網(wǎng)絡(luò)，可以接受不同教師的授課，在網(wǎng)絡(luò)上，學(xué)生們能與世界各地的學(xué)生進行討論交流，提高思辨能力，甚至可以利用全國乃至全世界的信息資源。

但是網(wǎng)絡(luò)授課完全依賴于學(xué)生的自我管制，如果學(xué)生缺乏自制力，將很難順利地完成全部課程，而且離開了面對面的實際交流，諸如眼神接觸、肢體語言、學(xué)生的反應(yīng)等，教師會失去判斷學(xué)生是否已掌握課程知識的依據(jù)。因此，網(wǎng)上課堂目前只能作為傳統(tǒng)課堂的有效補充。完善的網(wǎng)上授課系統(tǒng)的建立是一項漫長而龐大的工作，針對本階段履帶課程的改革，可以小范圍內(nèi)短期試點嘗試。比如，可以將理工大學(xué)履帶課程全部錄制下來，上傳到校園網(wǎng)站上供學(xué)生分享、學(xué)習(xí)，并提供實施測評系統(tǒng)，使學(xué)生能馬上了解到自己認知的對錯，并及時改正。

五、結(jié)語

采用現(xiàn)代化教學(xué)手段并不是對原有教學(xué)手段的否定，而是一種補充、完善，以達到更好的教學(xué)效果。在《高速履帶車輛行駛原理》課程中，將傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合，將自媒體、仿真軟件及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)越來越多地融入運用到傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，不僅啟發(fā)了學(xué)生的積極思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且使得教學(xué)知識更加易懂，提高傳輸知識的效率，較好地解決了課程目前存在的問題。

參考文獻：

[1]韓寶坤，李曉雷，孫逢春.履帶車輛動力學(xué)仿真技術(shù)的發(fā)展與展望[J].兵工學(xué)報，2003，24（2）：246-249.

[2]郭勇義，韓如成.加強實踐教學(xué)改革 培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力[J].中國高等教育，2009，（8）：27-28.

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[5]陸宏.網(wǎng)上課堂能否替代傳統(tǒng)課堂[J].中國電化教育，2003，（2）：76-79.