應(yīng)用型本科汽車服務(wù)工程專業(yè)《機械基礎(chǔ)》課程改革與探索

上海建橋?qū)W院 姜映紅

本科教育根據(jù)培養(yǎng)人才的類型不同，主要分為普通本科教育和應(yīng)用型本科教育。其中，普通本科教育培養(yǎng)較扎實地掌握本門學(xué)科的基礎(chǔ)理論、專門知識和基本技能，并具有從事科學(xué)研究工作或擔負專門技術(shù)工作初步能力的高級人才；應(yīng)用型本科主要培養(yǎng)高科技部門、技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)和其他行政管理部門的高級應(yīng)用型人才，并擔負培養(yǎng)生產(chǎn)第一線需要的管理者、組織者，以及職業(yè)學(xué)校的師資等任務(wù)。從兩者的不同人才培養(yǎng)目標，可以看出應(yīng)用型本科教育對理論知識學(xué)習(xí)的深度和廣度要弱于普通本科教育，實踐能力要求要高于普通本科教育。但應(yīng)用型本科不同于職業(yè)教育，同樣要求學(xué)生具備合理的知識結(jié)構(gòu)，掌握科學(xué)工作的一般方法，能正確判斷和解決實際問題，具備終身學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣，能適應(yīng)和勝任多變的職業(yè)領(lǐng)域。

我校為應(yīng)用型本科院校，《機械基礎(chǔ)》課程是我校汽車服務(wù)工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的改革是專業(yè)課程體系改革的一個重要環(huán)節(jié)，改變原有枯燥、晦澀的純理論學(xué)習(xí)方式，變成理實一體化和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)方式，使學(xué)生能更直觀和感性地接觸到與專業(yè)相關(guān)的機械基礎(chǔ)知識，又具有較合理的理論知識基礎(chǔ)，能夠為將來的進一步深造創(chuàng)造有利條件。

1 課程改革的必要性

本課程是汽車服務(wù)工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，它既是學(xué)好發(fā)動機、底盤等專業(yè)課的前提保證，也是做好汽車維修技術(shù)員的前提和保證，同時為繼續(xù)學(xué)習(xí)及深造準備必要的理論知識儲備，形成一定的專業(yè)能力和理論分析能力。

首先，通過對長三角地區(qū)汽車4S店、汽車維修廠、汽車制造企業(yè)及汽車配件銷售企業(yè)等進行調(diào)研，筆者發(fā)現(xiàn)當前本科院校所培養(yǎng)的學(xué)生的專業(yè)理論知識不足、溝通能力不強，且缺乏創(chuàng)新能力和自學(xué)能力。之前的純理論教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時缺乏對實物的直觀感受，不能將所學(xué)的典型機械結(jié)構(gòu)與汽車中的實際應(yīng)用相結(jié)合，進而對理論知識的學(xué)習(xí)也興趣索然。學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程呈現(xiàn)被動化和消極化的不良趨勢，最終造成獨立探索精神的嚴重喪失，學(xué)習(xí)效果急劇下降，畢業(yè)后面臨就業(yè)困難的尷尬處境。

2 課程定位

該課程定位于培養(yǎng)學(xué)生具有較強的對汽車典型機械結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的機械基礎(chǔ)知識的認知、分析能力，且在進行汽車機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及事故分析、評估時能夠正確運用對應(yīng)的工程力學(xué)知識進行簡單計算和分析的能力。該課程既不同于普通本科的《機械基礎(chǔ)》課程，也不同于職業(yè)教育的《汽車機械基礎(chǔ)》課程，是一種介于兩者之間非機械專業(yè)的理論與實踐相結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課。

3 課程改革

3.1 課程的主要內(nèi)容

《機械基礎(chǔ)》課程主要內(nèi)容分為兩部分，第一部分主要包括機械傳動、液壓與氣動傳動及常用工程材料的應(yīng)用，第二部分主要以工程力學(xué)為主，包括靜力學(xué)和材料力學(xué)中的最基本力學(xué)分析及計算。

3.2 教學(xué)方法改革

（1）由簡到難的課程設(shè)計方法。在之前的課程教學(xué)中，教師一直按照課本的編排順序進行課程的教授，教材一般會分為上、下兩冊，上冊為工程力學(xué)內(nèi)容，下冊為機械傳動內(nèi)容。上冊的內(nèi)容以抽象理論為主，涉及大量的公式及計算，學(xué)習(xí)難度較大，很多同學(xué)在此部分學(xué)習(xí)結(jié)束時就對自己進行了弱能力標識的認定，潛意識里認為自己不能夠?qū)W習(xí)好此門課程，進而也放棄了對第二部分的學(xué)習(xí)。所以一定要將兩部分內(nèi)容交換順序，先進行下冊機械原理內(nèi)容的教授，在完成了此部分教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，再進入上冊工程力學(xué)的學(xué)習(xí)，這樣由簡到難，由具體到抽象的課程設(shè)計方法，能夠從興趣出發(fā)，激發(fā)學(xué)生進一步提高理論知識的欲望，增強他們克服困難的決心。

（2）理實一體化的教學(xué)。所謂理實一體化教學(xué)法即理論實踐一體化教學(xué)法。突破以往理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中。它強調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標，讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架，豐富課堂教學(xué)和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，理論和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理，突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)。此方法能充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，但該方法并非完全適用于該課程的全過程，只在第一部分機械傳動內(nèi)容教學(xué)時進行應(yīng)用。例如在學(xué)習(xí)典型機構(gòu)及傳動方式時，先以汽車中常用的機構(gòu)作為導(dǎo)入，引發(fā)學(xué)生對此種機構(gòu)運動方式思考的興趣，進而學(xué)習(xí)相關(guān)的理論模型和相關(guān)運動軌跡分析，站在理論的高度，再進一步提出機構(gòu)改進的可能性。要實現(xiàn)真正的理實一體化教學(xué)必須滿足以下幾點要求。

首先，要求實施理實一體化教學(xué)的實際場所必須在實驗室，對所學(xué)機構(gòu)可直觀地看到甚至觸摸到，機構(gòu)的運動過程也可生動地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，幫助學(xué)生更好地理解運動組成和工作過程，再與課本上的抽象、難懂的工作原理學(xué)習(xí)相結(jié)合，有效地克服了學(xué)生對理論學(xué)習(xí)的恐懼心理。

其次，要合理地設(shè)置實踐環(huán)節(jié)。適當?shù)剡x擇汽車中的機構(gòu)，使之與機械基礎(chǔ)中的典型機構(gòu)相對應(yīng)，例如在講到四連桿機構(gòu)時可以請學(xué)生研究汽車刮水器和車門開閉裝置，通過觀察這些機構(gòu)的實際運動，讓學(xué)生看清機構(gòu)是把哪種輸入形式變成另外一種輸出形式，然后分析出此機構(gòu)由幾部分組成，試著畫出機構(gòu)簡圖，然后根據(jù)機構(gòu)簡圖分析機構(gòu)的運動副組成并進行自由度計算，進而從理論的高度對實物進行了徹底的剖析，這樣既加深了學(xué)生對理論知識的理解，又對該機構(gòu)在實際中的應(yīng)用有了更清晰的認識，也為將來進行其他汽車專業(yè)課程的教學(xué)打下了良好的理論基礎(chǔ)。

最后，要實現(xiàn)這種理實交互式學(xué)習(xí)過程，對師資提出了較高的要求，既要有扎實的《機械基礎(chǔ)》理論教學(xué)經(jīng)驗，能夠準確地分析機構(gòu)的運動原理與軌跡等，又要有一定的工程實踐能力，能夠從工程的角度引導(dǎo)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題，還要對汽車的構(gòu)造原理較為熟悉，能準確地選擇出汽車中應(yīng)用的典型機構(gòu)作為分析和研究對象。

（3）翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法。傳統(tǒng)教育模式下，教師在備課中完成先行預(yù)設(shè)，在課程教學(xué)過程中合理掌控，完成教學(xué)任務(wù)。但隨著時代發(fā)展，這一教學(xué)模式往往難以應(yīng)對知識與信息兩個維度的高速更迭。翻轉(zhuǎn)課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。這種教學(xué)方法主要在第二部分的工程力學(xué)知識學(xué)習(xí)時應(yīng)用。此部分內(nèi)容多為理論計算，之前主要以教師講授為主，一貫存在教師講的很好，學(xué)生能聽懂，但每次做作業(yè)時卻總是有無從下手的感覺，這主要是學(xué)生還沒有建立起解決工程問題的思路，這種跟隨式學(xué)習(xí)只能消極理解，缺乏主動思考，更談不上創(chuàng)新型思維。采用翻轉(zhuǎn)課堂后，先由教師進行少量例題的講解，主要以思路引導(dǎo)為主，在關(guān)鍵點給出重要提示，然后再拋出其他例題，要求學(xué)生以分組討論的形式完成，之后由學(xué)生代表上臺講解，通過講解，學(xué)生能把自己的做題思路用語言的形式表達出來，一開始壓力較大，但教師可在一旁給予積極引導(dǎo)和提示，慢慢使學(xué)生建立起自己準確的語言表達思路，并將思維方法變成一種習(xí)慣，為他們將來工作時解決棘手問題創(chuàng)造條件。其次，給學(xué)生留出相互討論的空間，不但能分析出對錯，而且能發(fā)現(xiàn)別人可能存在的問題或好的解題方法，學(xué)生能取長補短，為培養(yǎng)團隊精神打下了良好的基礎(chǔ)。但在此過程中教師要能夠及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，做出總結(jié)性或關(guān)鍵性的講解，還要有很好的控課能力，不能讓教室變成大賣場，使有些同學(xué)一直成為旁觀者，最后嚴重拖堂或不能完成原本的教學(xué)計劃。

（4）課程網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)。以我校課程中心為載體，加強教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，及時將本課程的教學(xué)大綱、授課教案、習(xí)題和習(xí)題指導(dǎo)、實驗大綱和實驗指導(dǎo)、微課視頻等多媒體課件等教學(xué)內(nèi)容更新，供學(xué)生課外時間學(xué)習(xí)使用，同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)交互功能，創(chuàng)建學(xué)習(xí)互動平臺，讓學(xué)生在課外學(xué)習(xí)過程中，不受時間、空間和進度的限制，對難以理解的模塊可以進行反復(fù)學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

（5）深入研究學(xué)生評價機制。改變過去單一的教師打分的評價方式，引入360°評價方式，形成多元綜合的評價主體結(jié)構(gòu)，該評價主體應(yīng)該包括專業(yè)教師、學(xué)生等。改變過去死板、單一的卷面評價方式，設(shè)置1+X考核機制，其中1為期末考試，X為幾種不同的考核方式，如作業(yè)考核、實踐考核及課堂發(fā)言情況考核等。在課程教學(xué)過程中，通過教學(xué)互動、團隊合作等專門環(huán)節(jié)，獲得學(xué)生對教學(xué)的反饋信息，及時修改和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、方法及手段，真正做到“以學(xué)生為中心”。

《機械基礎(chǔ)》課程是一門傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)難度較大，面對新時期創(chuàng)新、創(chuàng)造精神的要求，要應(yīng)用新的教學(xué)手段和方法探索出一種適合應(yīng)用型本科教育的教學(xué)模式。這種模式并沒有一定之規(guī)，又沒有可以借鑒的成熟方法，需集普通高等教育和職業(yè)教育兩家之長，走出一條培養(yǎng)高科技部門、技術(shù)密集產(chǎn)業(yè)和其他行政管理部門的高級應(yīng)用型人才之路。