“任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”下的《汽車拖拉機(jī)學(xué)》課程改革

萬(wàn) 芳 新

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

《汽車拖拉機(jī)學(xué)》是農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課程，涵蓋《發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與原理》《底盤構(gòu)造與車輛理論》《電器與電子設(shè)備》三部分內(nèi)容。汽車拖拉機(jī)學(xué)知識(shí)的掌握為農(nóng)業(yè)機(jī)械的綜合應(yīng)用提供一個(gè)必備基礎(chǔ)。本項(xiàng)目針對(duì)在理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)工作中存在的問(wèn)題，開展“任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的研究與實(shí)踐，將課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科技競(jìng)賽等環(huán)節(jié)同步結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到回歸“以本為本”的教育理念、實(shí)現(xiàn)提高質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的目的[1]。

1 汽車拖拉機(jī)學(xué)課程教學(xué)目前存在的問(wèn)題

汽車拖拉機(jī)學(xué)是面向農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)課，通過(guò)課堂理論教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握汽車拖拉機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生從抽象的概念上升為對(duì)具體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，同時(shí)掌握發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤的拆裝技能、維修保養(yǎng)，以及初步的駕駛技能。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，以課本內(nèi)容為主，以老師講解為主要手段，實(shí)驗(yàn)課輔助，這種單一模式存在教師講解費(fèi)力，學(xué)生理解困難，教與學(xué)之間缺乏高效溝通，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不理想。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車拖拉機(jī)新技術(shù)新知識(shí)層出不窮，汽車和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及，各種媒體技術(shù)在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，這一系列的因素都使學(xué)生更為廣泛地接觸到汽車新知識(shí)。固有的教學(xué)模式和日新月異的新技術(shù)新方法之間的矛盾迫使我們必須與時(shí)俱進(jìn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及人才培養(yǎng)模式等各個(gè)環(huán)節(jié)不斷改進(jìn)，逐步解決目前教學(xué)中存在的一系列問(wèn)題。

課程內(nèi)容的廣泛性與學(xué)時(shí)的局限性之間存在矛盾。汽車拖拉機(jī)學(xué)涵蓋發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和汽車電器等方面內(nèi)容。隨著本科教學(xué)不斷改革，大多數(shù)農(nóng)業(yè)院校本課程的學(xué)時(shí)設(shè)置為48。在有限的學(xué)時(shí)下，既要完成汽車拖拉機(jī)基本結(jié)構(gòu)和原理的講述，保證知識(shí)體系的完整性，同時(shí)又要擴(kuò)充新技術(shù)，增強(qiáng)課程內(nèi)容的前沿性和時(shí)代性。這對(duì)于老師的教與學(xué)生的學(xué)都具有一定的挑戰(zhàn)性。為了保證教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，需對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和培養(yǎng)模式等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行探索改革。

教材內(nèi)容滯后與汽車拖拉機(jī)新技術(shù)日新月異之間的矛盾。教材內(nèi)容以基本結(jié)構(gòu)基本原理為教學(xué)內(nèi)容，是學(xué)習(xí)的根本，沒有基礎(chǔ)知識(shí)的研究，新技術(shù)的學(xué)習(xí)就是無(wú)本之木，但相對(duì)工程應(yīng)用，教材知識(shí)體系嚴(yán)重滯后，不能與時(shí)俱進(jìn)。隨著汽車的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)生有多種途徑廣泛地接觸到汽車發(fā)展新動(dòng)向、新技術(shù)，因此教材內(nèi)容的滯后無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)新生事物的探求欲，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以配氣機(jī)構(gòu)為例，目前多氣門、可變相位等技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，但教材依然以傳統(tǒng)的兩氣門結(jié)構(gòu)為主要教學(xué)內(nèi)容，與工程實(shí)際相脫節(jié)，造成一種學(xué)非所用的假象，也不利于學(xué)生更好地適應(yīng)工作崗位的需求。

實(shí)踐性要求高與實(shí)踐環(huán)節(jié)的薄弱之間的矛盾。汽車拖拉機(jī)學(xué)是一門實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充，以加強(qiáng)理論教學(xué)的效果，但對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的綜合培養(yǎng)作用甚微。在新工科教育背景下，我們的培養(yǎng)目標(biāo)要從知識(shí)的傳輸上升到能力的培養(yǎng)，而以科研訓(xùn)練、各種學(xué)科競(jìng)賽為載體，通過(guò)不同的任務(wù)和項(xiàng)目的實(shí)施增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，著力培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，已成為新工科人才培養(yǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

2 “任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教改思路

隨著新工科、卓越工程師人才培養(yǎng)模式的全面實(shí)行，突出了實(shí)踐、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力要求[2]。這就迫切需要在教學(xué)方法上進(jìn)行改進(jìn)，而“任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式正是突出實(shí)踐，并將實(shí)踐問(wèn)題與專業(yè)理論知識(shí)適時(shí)有機(jī)融合的一種有益的教學(xué)嘗試。“任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式最大限度地發(fā)揮了教師和學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中的主動(dòng)性和教學(xué)過(guò)程的靈活性。教師規(guī)劃設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，以任務(wù)為引導(dǎo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究能力。在此基礎(chǔ)上，以適宜的項(xiàng)目為目標(biāo)，學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的儲(chǔ)備到應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，全面提升學(xué)習(xí)效果[3]。這種教學(xué)模式下，教師是學(xué)習(xí)任務(wù)和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者，學(xué)生是任務(wù)和項(xiàng)目的執(zhí)行者，但是這種角色并非完全固定不變，學(xué)生也可以根據(jù)在執(zhí)行過(guò)程中或完成項(xiàng)目后，對(duì)任務(wù)和項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)反饋，提出針對(duì)性意見和建議。任務(wù)和項(xiàng)目可以在學(xué)生的參與下進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，因此教學(xué)過(guò)程是一個(gè)良性運(yùn)轉(zhuǎn)的閉環(huán)。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)“任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”法有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及與他人協(xié)作的能力。

任務(wù)引導(dǎo)的教學(xué)方式，是學(xué)生在老師的幫助下，緊緊圍繞一個(gè)任務(wù)，在強(qiáng)烈的問(wèn)題動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)積極主動(dòng)應(yīng)用學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)和實(shí)踐形式[4]。其任務(wù)可以是撰寫一篇文章、描繪一幅圖形、設(shè)計(jì)一張表格、制訂一份計(jì)劃、撰寫一份調(diào)查報(bào)告，也可以是制作一個(gè)展示作品，不同的教材具有不同的課程設(shè)計(jì)任務(wù)[5]。

項(xiàng)目具有較高的綜合性，完成具有一定難度。項(xiàng)目可分為獨(dú)立完成和分組完成兩種類型。獨(dú)立完成的項(xiàng)目，學(xué)生必須單獨(dú)制定工作計(jì)劃，自行組織、安排項(xiàng)目的各個(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié)，主要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立學(xué)習(xí)和工作的能力；分組完成的項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)成員要求合理分工，明確各自負(fù)責(zé)的內(nèi)容，主要培養(yǎng)的是針對(duì)一個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目，如何高效地組織實(shí)施和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。

任務(wù)引導(dǎo)法和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法實(shí)際是一個(gè)遞進(jìn)和互動(dòng)的關(guān)系，任務(wù)引導(dǎo)法相對(duì)較易，主要是為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法奠定基礎(chǔ)，培養(yǎng)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法所需的基本技能，而項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法反過(guò)來(lái)也會(huì)根據(jù)完成情況要求任務(wù)引導(dǎo)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。在基礎(chǔ)欠缺的情況下實(shí)施項(xiàng)目法，完全由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)與實(shí)施顯然是不合適的，應(yīng)先使用任務(wù)引導(dǎo)法通過(guò)前期基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和基本的科研能力。在此基礎(chǔ)上，循序漸進(jìn)，在第二階段實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)，才能由簡(jiǎn)入繁，達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果[6]。

3 教改方案與實(shí)施計(jì)劃

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，從學(xué)科建設(shè)、師資隊(duì)伍、實(shí)踐教學(xué)基地、產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)和教學(xué)改革與研究等方面取得了一系列顯著的成果，具有較為深厚的積淀，從而為適應(yīng)新形勢(shì)下創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本項(xiàng)目充分發(fā)揮學(xué)院在創(chuàng)新教育方面的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，把握當(dāng)前拖拉機(jī)汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展和社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的大力需求，采取以下教改方案和實(shí)施計(jì)劃：

整合教學(xué)內(nèi)容，引入新知識(shí)、新技能，設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，拓寬知識(shí)面。傳統(tǒng)教學(xué)模式以教材為主，實(shí)驗(yàn)為輔，以拖拉機(jī)汽車基本結(jié)構(gòu)和原理講授對(duì)象，而信息技術(shù)的發(fā)展，很容易突破現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的桎梏，通過(guò)推薦汽車拖拉機(jī)相關(guān)網(wǎng)站、書籍，及時(shí)引入新知識(shí)、新技術(shù)，補(bǔ)充教材內(nèi)容的不足，從而將學(xué)生的學(xué)與老師的教從時(shí)間和空間上擴(kuò)展。從教學(xué)內(nèi)容、教授方法、學(xué)習(xí)方法等各方面改革，真正做到授之以漁的目的。此外，邀請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)領(lǐng)域造詣?shì)^深的校內(nèi)外專家、學(xué)者及科研人員進(jìn)行專題授課，幫助學(xué)生盡快地進(jìn)入本學(xué)科的前沿，融知識(shí)傳播、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。

改進(jìn)教學(xué)方法，使用先進(jìn)的教學(xué)手段，提高學(xué)生的理解能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過(guò)程中以“突出重點(diǎn)、講清難點(diǎn)、設(shè)置疑點(diǎn)、安插興趣點(diǎn)”為主旨，針對(duì)不同授課內(nèi)容采用不同授課方式[7]。以三軸變速器為例，課堂理論教學(xué)通過(guò)三維動(dòng)畫和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)結(jié)構(gòu)及工作原理講深講透，同時(shí)要求學(xué)生通過(guò)自學(xué)方式掌握諸如雙離合變速器等實(shí)際應(yīng)用非常廣泛的變速器結(jié)構(gòu)和工作原理，并分組以PPT形式匯報(bào)學(xué)習(xí)成果。利用已知的有關(guān)變速器的知識(shí)分析未知的結(jié)構(gòu)和工作原理，做到觸類旁通，這一過(guò)程的完成就是任務(wù)教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程。任務(wù)的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合課堂內(nèi)容，既激發(fā)學(xué)生探求新知識(shí)的熱情，又不會(huì)由于自學(xué)內(nèi)容太復(fù)雜而打擊學(xué)生的積極性。此外，在教學(xué)過(guò)程中充分利用中國(guó)慕課、雨課堂、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等教學(xué)手段，充分發(fā)揮現(xiàn)代媒體技術(shù)的先進(jìn)性，將三維動(dòng)畫、視屏等教學(xué)資源適時(shí)嵌入教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效率和效果。

強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，整合實(shí)踐教學(xué)資源，豐富實(shí)踐教學(xué)方式。汽車拖拉機(jī)學(xué)是建立在生產(chǎn)實(shí)踐上的一門課程，沒有好的實(shí)踐條件，理論教學(xué)就無(wú)法得到保障。目前，依托甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)科發(fā)展已建成發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室、底盤實(shí)驗(yàn)室，汽車電器實(shí)驗(yàn)室，汽車拖拉機(jī)性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和汽車拖拉機(jī)駕駛實(shí)訓(xùn)基地等全方位的校內(nèi)實(shí)習(xí)場(chǎng)所。同時(shí)，不斷加強(qiáng)校外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，目前已與東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司、蘭州吉利汽車工業(yè)有限公司、雷沃阿波斯集團(tuán)、甘肅洮河拖拉機(jī)制造有限公司等企業(yè)建立校外實(shí)習(xí)基地，這些實(shí)習(xí)場(chǎng)所與基地的建設(shè)為本課程的實(shí)踐教學(xué)提供保障。實(shí)踐教學(xué)中，邀請(qǐng)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)工程師和一線生產(chǎn)技術(shù)人員為學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)傳授相關(guān)知識(shí)，極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果。

突出創(chuàng)新教育理念，加強(qiáng)科研訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽和完善的創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)。科研訓(xùn)練重點(diǎn)以重點(diǎn)通過(guò)大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(SRTP)為主，SRTP項(xiàng)目分為院級(jí)、校級(jí)、國(guó)家級(jí)三個(gè)級(jí)別，其中覆蓋面最大的為校級(jí)計(jì)劃，未入選校級(jí)計(jì)劃的，擇優(yōu)設(shè)立院級(jí)項(xiàng)目，通過(guò)校級(jí)、院級(jí)項(xiàng)目運(yùn)行狀況的評(píng)估，進(jìn)一步推薦完成情況較好、具有較好的創(chuàng)新水平的項(xiàng)目申報(bào)參加汽車拖拉機(jī)學(xué)相關(guān)的科技競(jìng)賽，如大學(xué)生方程式賽車比賽、車輛場(chǎng)地駕駛競(jìng)賽、車輛節(jié)能比賽、智能農(nóng)業(yè)裝備大賽及其他全國(guó)性大學(xué)生科技競(jìng)賽等。此外，通過(guò)施行本科生導(dǎo)師制、科研助理崗位制等一系列措施，積極鼓勵(lì)具有強(qiáng)烈參與科技創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目。在科研訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，通過(guò)學(xué)院舉辦的諸如發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝、汽車故障診斷、汽車拖拉機(jī)駕駛、三維數(shù)字化創(chuàng)新等與課程學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，選拔優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)參加省級(jí)和國(guó)家級(jí)競(jìng)賽，進(jìn)一步深化項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)的內(nèi)涵和外延，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)，提升其創(chuàng)新能力。項(xiàng)目執(zhí)行以來(lái)，以汽車拖拉機(jī)相關(guān)研究項(xiàng)目參與的各級(jí)各類學(xué)科競(jìng)賽取得了突出的成績(jī)，累計(jì)獲得國(guó)家一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省級(jí)特等獎(jiǎng)3項(xiàng)、一等獎(jiǎng)10項(xiàng)，學(xué)生創(chuàng)新能力得到了極大的提高。

4 課程改革效果

提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新性。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，在保證基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，以任務(wù)為引導(dǎo)、項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，循序漸進(jìn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度等都有了顯著的改善，變要我學(xué)為我要學(xué)，伴隨對(duì)每個(gè)問(wèn)題的解決也建立了學(xué)習(xí)自信心。

提升了教師教學(xué)能力，加強(qiáng)了教學(xué)與科研的緊密結(jié)合。課程的教授從課堂到實(shí)驗(yàn)室再到廠房，這一系列的教學(xué)活動(dòng)，要求教師對(duì)課程建設(shè)的內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)施環(huán)節(jié)有總體的規(guī)劃。教師在備課過(guò)程中不斷更新知識(shí)體系，加強(qiáng)知識(shí)儲(chǔ)備，在充分利用各種教學(xué)手段授課過(guò)程中，對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)和實(shí)施反復(fù)研究、不斷改進(jìn)，提升了綜合教學(xué)能力，而項(xiàng)目的實(shí)施又將教學(xué)與科研緊密結(jié)合，以教學(xué)帶科研，科研促教學(xué)，形成了良性循環(huán)。

完善了學(xué)生考評(píng)機(jī)制，將學(xué)生的學(xué)習(xí)從單一的理論成績(jī)考核上升為綜合能力的考評(píng)。課程考評(píng)不僅僅局限于卷面成績(jī)，通過(guò)論文、制作短視頻、PPT等任務(wù)細(xì)化過(guò)程考評(píng)的元素，以充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。而項(xiàng)目的實(shí)施與各種學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合，與學(xué)校創(chuàng)新學(xué)分等考核指標(biāo)相結(jié)合，優(yōu)化了考核評(píng)價(jià)機(jī)制，可以更全面地評(píng)價(jià)教學(xué)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)第一輪教改實(shí)踐表明，實(shí)施“任務(wù)引導(dǎo)，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的工科專業(yè)課教學(xué)模式，既能幫助學(xué)生搭建汽車拖拉機(jī)學(xué)知識(shí)構(gòu)架，又可提升汽車拖拉機(jī)學(xué)課程的教學(xué)效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性大幅提升，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生向工程師的轉(zhuǎn)變邁開了第一步，為培養(yǎng)多學(xué)科融合的高級(jí)技術(shù)人才探出了一條可行之路，其教改經(jīng)驗(yàn)對(duì)其他專業(yè)課的教學(xué)改革也具有很好的借鑒價(jià)值。