基于在線開放課程建設(shè)的汽車電器與電子控制技術(shù)教學(xué)改革

高振剛 陸鵬 任春 劉海英

[摘要]以省級(jí)在線開放課程立項(xiàng)建設(shè)為契機(jī)，開展了汽車電器與電子控制技術(shù)課程的教學(xué)改革探索與實(shí)踐。課程建設(shè)以“一個(gè)中心，兩個(gè)抓手”為基本原則，考慮課程的應(yīng)用型屬性及汽車先進(jìn)電子產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀，更新了課程的教學(xué)內(nèi)容;課堂教學(xué)采用教師引導(dǎo)、以學(xué)生為主體的全程參與式教學(xué)方法，注重虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用，以線下與線上相結(jié)合的混合教學(xué)模式提升教學(xué)質(zhì)量;提高在線隨堂測(cè)試成績?cè)诶碚撜n程考核中的占比以強(qiáng)化對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程控制;綜合考慮實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、操作規(guī)范性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)踐課程考核。課程建設(shè)及教學(xué)改革的實(shí)踐表明：基于在線開放課程建設(shè)的教學(xué)改革有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升了課程教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]在線開放課程;應(yīng)用型;教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]G642.0

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]2095-3437（2020）04-0071-04

在線開放課程是信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的產(chǎn)物，是新時(shí)代背景下推動(dòng)高等院校教育教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量、服務(wù)學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)的重要舉措。自教育部在2015年發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》以來，在線開放課程廣泛集聚高校、政府、社會(huì)的優(yōu)勢(shì)力量和優(yōu)質(zhì)資源，形成了階段性的成果，2017年教育部首批國家精品在線開放課程認(rèn)定推出490門課程，為精品在線開放課程的后續(xù)建設(shè)和發(fā)展起到了良好的導(dǎo)向作用。應(yīng)用型本科院校大多為地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展而來，在軟硬件設(shè)施、教學(xué)資源等方面與成熟高校具有一定的差距。開展符合應(yīng)用型高校特點(diǎn)的在線開放精品課程建設(shè)，并將課程教學(xué)改革融入在線開放課程的建設(shè)中，這對(duì)于提升院校的學(xué)科專業(yè)建設(shè)、人才質(zhì)量具有一定的意義。本文以自治區(qū)級(jí)精品在線開放課程立項(xiàng)建設(shè)為契機(jī)，以提高課程教學(xué)的質(zhì)量為目標(biāo)，對(duì)汽車電器與電子控制技術(shù)課程開展了符合應(yīng)用型屬性及在線開放課程特征的教學(xué)方法改革。

一、在線開放課程建設(shè)規(guī)劃

汽車電器與電子控制技術(shù)是系統(tǒng)介紹現(xiàn)代汽車電器與電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制原理及應(yīng)用的汽車類專業(yè)核心課程?，F(xiàn)代汽車的發(fā)展集中體現(xiàn)在先進(jìn)電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)汽車電子裝置占整車成本的25%左右，豪華汽車電子產(chǎn)品占整車成本已達(dá)50%左右，根據(jù)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)，汽車類專業(yè)人才需要具備較好的電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)能力，汽車電器與電子控制技術(shù)課程建設(shè)在汽車類專業(yè)人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位。

課程的建設(shè)以“一個(gè)中心，兩個(gè)抓手”為主導(dǎo)思想。一個(gè)中心即以“學(xué)生為中心”，在課程的教學(xué)設(shè)計(jì)中，要始終堅(jiān)持以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。在理論教學(xué)中要打破教師灌輸式的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生在理論教學(xué)中的作用，廣泛開展啟發(fā)式、討論式教學(xué)模式在實(shí)際課堂教學(xué)中的應(yīng)用;在實(shí)踐教學(xué)中要打破教師演示為主的教學(xué)模式，探索演示、自主動(dòng)手及創(chuàng)新訓(xùn)練相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式，注重對(duì)學(xué)生操作規(guī)范性的考核。兩個(gè)抓手即以“理論教學(xué)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)”“課堂線下學(xué)習(xí)結(jié)合課外線上學(xué)習(xí)”為抓手開展教學(xué)活動(dòng)。由于汽車電子裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理均較為復(fù)雜抽象，而學(xué)生受識(shí)圖能力及學(xué)習(xí)能力的限制，常難以直觀理解主要知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)及工作原理，課堂教學(xué)效果較差，這使學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及對(duì)課程的興趣。因此，課程的建設(shè)應(yīng)注重“理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合”，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)同步有機(jī)結(jié)合，提高理論教學(xué)的生動(dòng)性。另一方面，由于課程內(nèi)容較多，且以汽車構(gòu)造、電工電子技術(shù)等課程為基礎(chǔ)，部分內(nèi)容僅靠課上學(xué)習(xí)難以全面掌握，而學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)又缺乏平臺(tái)及相關(guān)資料。因此，在課程的建設(shè)中應(yīng)注重“課堂線下學(xué)習(xí)與課外線上學(xué)習(xí)相結(jié)合”的混合教學(xué)模式，充分借鑒微課、慕課等線上課程的優(yōu)勢(shì)，借助視頻錄制軟件等工具，以課程的電子教案、演示文稿、作業(yè)、測(cè)試題、課堂教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)操作視頻、動(dòng)畫為素材，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為學(xué)生構(gòu)建課外線上學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，全面提高課程教學(xué)質(zhì)量。

二、基于應(yīng)用型屬性及在線開放課程特征的教學(xué)改革

（一）課程教學(xué)內(nèi)容改革

課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃是在線開放課程建設(shè)的首要內(nèi)容。根據(jù)課程的特點(diǎn)及應(yīng)用型本科的基本屬性，主要從兩方面開展教學(xué)內(nèi)容的改革。首先，細(xì)化課程教學(xué)內(nèi)容中理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)的課時(shí)比例。在原培養(yǎng)方案中，課程只規(guī)定了總學(xué)分，并未明確劃分理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的具體學(xué)分，課程主要以教師講授為主，其應(yīng)用型屬性特征體現(xiàn)不明顯;在應(yīng)用型屬性課程建設(shè)中，將課程更改為理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)兩部分，并明確規(guī)定了相應(yīng)的學(xué)分。其次，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的特點(diǎn)及新型電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，適當(dāng)降低部分教學(xué)內(nèi)容的難度，擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容的廣度，更新并補(bǔ)充部分新教學(xué)內(nèi)容，具體如表1和表2所示。

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括試驗(yàn)內(nèi)容及創(chuàng)新訓(xùn)練兩部分。根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，形成對(duì)理論課程的有效支撐，并將實(shí)驗(yàn)課程貫穿在理論教學(xué)中。同時(shí)，由于部分電子控制系統(tǒng)的作用無法通過實(shí)車實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，在課程教學(xué)中不能直觀展示電子控制系統(tǒng)對(duì)整車性能的改善，對(duì)此，基于Carsim虛擬軟件分組設(shè)置的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，由學(xué)生自主選擇題目并在課外完成創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，小組間通過展示創(chuàng)新訓(xùn)練的成果、交流討論加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。課程制定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目如表3所示。

（二）課程教學(xué)方式改革

教學(xué)是課程建設(shè)的主陣地，教學(xué)方式直接決定課程教學(xué)的質(zhì)量。傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要以教師為主導(dǎo)，采用灌輸式課堂教學(xué)為主，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，課程教學(xué)改革勢(shì)在必行，我們主要從以下幾方面開展教學(xué)改革。

1.以學(xué)生為主體的全程參與式教學(xué)方法的應(yīng)用

教師與學(xué)生是課程教學(xué)中的主體，傳統(tǒng)教學(xué)以“灌輸-認(rèn)知-驗(yàn)證”為主，教師主講教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，這種方式要求學(xué)生具備較高的綜合素質(zhì)，尤其是主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。當(dāng)前，尤其是在應(yīng)用型高校中，以教師為主體的教學(xué)模式難以有效開展，教學(xué)質(zhì)量難以保證。為此，探索以“引導(dǎo)-探究-應(yīng)用”為主的教學(xué)模式問，重新鑒定教師與學(xué)生在教學(xué)中的作用，強(qiáng)化學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。在理論課程教學(xué)中，教師的主要作用是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課程教學(xué)中，并讓學(xué)生主動(dòng)思考、廣泛討論，提高學(xué)生的參與度。以汽車電器篇中的“電動(dòng)車窗”部分教學(xué)為例，傳統(tǒng)教學(xué)模式與以學(xué)生為主體的教學(xué)模式教學(xué)開展方式的對(duì)比如圖2所示。由圖中可見，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，教師在參與式教學(xué)中更多起到了引導(dǎo)提問的作用，只主講教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，而學(xué)生通過回答教師的引導(dǎo)式問題，更多地參與到課堂教學(xué)中。根據(jù)學(xué)生的回答教師還可以擴(kuò)大課堂的知識(shí)面，引發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考。實(shí)踐教學(xué)方面，主要通過虛實(shí)結(jié)合完成，提升學(xué)生自主動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例，在實(shí)踐課程中各項(xiàng)目的開展方式如表3所示。

2.注重虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等在教學(xué)中的應(yīng)用

在汽車電器與電子控制技術(shù)課程教學(xué)中，受教學(xué)課時(shí)及實(shí)驗(yàn)條件的限制，一些涉及電子裝置的結(jié)構(gòu)及作用不能直觀地呈現(xiàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合是優(yōu)化教育資源、提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段。以汽車電器篇的起動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理的教學(xué)為例，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可制作起動(dòng)機(jī)的虛擬裝配動(dòng)畫及起動(dòng)機(jī)的工作原理，如圖3所示。與教材中展示的起動(dòng)機(jī)二維圖形相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可使學(xué)生較好地掌握起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，在汽車交流發(fā)電機(jī)、燃油噴射系統(tǒng)部件等內(nèi)容的教學(xué)中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可顯著提高教學(xué)效果。

在汽車電子控制篇中，以ABS系統(tǒng)的教學(xué)為例，僅通過語言描述其作用較為生澀和抽象，而通過基于Car-sim的虛擬仿真技術(shù)，使車輛在對(duì)開路面上行駛并制動(dòng)時(shí)，比較相同配置的車輛在裝配ABS系統(tǒng)及無ABS系統(tǒng)的區(qū)別，如圖4所示，可較為直觀地體現(xiàn)ABS系統(tǒng)的作用。同樣，如主動(dòng)懸架控制技術(shù)、電子控制穩(wěn)定程序等電子控制技術(shù)均可通過虛擬仿真技術(shù)提升教學(xué)效果。

3.線下與線上相結(jié)合的混合教學(xué)模式的應(yīng)用

線下教學(xué)的改革可提高課堂教學(xué)效果，而在線開放課程的建設(shè)便于學(xué)生的課外學(xué)習(xí)，線上教學(xué)資源建設(shè)具有促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、支持學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，借助網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)，以課程的電子教案、錄制的教學(xué)視頻、借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的動(dòng)畫、課堂測(cè)驗(yàn)及課外資源為素材，建設(shè)課程的線上教學(xué)資源。通過線下教學(xué)課堂教學(xué)改革結(jié)合線上開放課程建設(shè)全面提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

（三）課程考核方式改革

考核方式在提升教學(xué)質(zhì)量中具有指揮棒的作用，考核方式改革主要注重加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程考核，傳統(tǒng)考核方式與全過程考核方式的對(duì)比如圖5所示。理論教學(xué)的考核方面，傳統(tǒng)考核方式主要是通過學(xué)生的期末考試成績與考勤相結(jié)合的方式開展，學(xué)生不注重學(xué)習(xí)過程，部分學(xué)生通過學(xué)期末集中的學(xué)習(xí)也能通過考試，但對(duì)課程知識(shí)的理解和把握不足，課程考核方式缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的有效把控。在基于在線開放課程建設(shè)的教學(xué)改革中，我們降低了期末考試在課程考核中所占的比例，加強(qiáng)在課程教學(xué)中的隨機(jī)測(cè)試與定期測(cè)試，并借助在線課堂收集和分析學(xué)生的測(cè)試情況，一方面將平時(shí)成績納入學(xué)生課程的最終考核指標(biāo)中;另一方面，通過測(cè)試情況可反映學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn)掌握的具體情況，形成對(duì)課程教學(xué)的有效反饋。實(shí)踐教學(xué)考核方面，改革以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主的考核方式，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考核，實(shí)現(xiàn)全過程考核。

三、基于在線開放課程建設(shè)的教學(xué)改革實(shí)踐成果

通過在線開放課程的建設(shè)及教學(xué)改革實(shí)踐，細(xì)化了教學(xué)內(nèi)容的開展方式，強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的支撐，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容后，教師可在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成全部的教學(xué)內(nèi)容，這拓展了學(xué)生的視野，避免了較為復(fù)雜的理論教學(xué)在應(yīng)用型教學(xué)中的比例;課程教學(xué)方式改革提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性;課程考核方式改革促進(jìn)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過程的重視。在生源質(zhì)量、試題難度等條件基本相仿的情況下，與上一屆未進(jìn)行教學(xué)改革的學(xué)生相比，學(xué)生的不及格率由上一屆的15.3%下降至8%，學(xué)生對(duì)課程主要知識(shí)點(diǎn)的掌握程度明顯提高，這說明了基于在線開放課程建設(shè)的教學(xué)改革成效顯著。此外，汽車電器與電子控制技術(shù)在線開放課程的建設(shè)對(duì)學(xué)校汽車類學(xué)科專業(yè)的課程建設(shè)具有正向推動(dòng)作用，也為學(xué)校的在線開放課程建設(shè)發(fā)揮了示范引領(lǐng)作用。

四、結(jié)語

課程教學(xué)改革是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要方式，而在線開放課程的建設(shè)是拓展課堂教學(xué)的有效手段?；趹?yīng)用型屬性的汽車電器與電子控制技術(shù)在線開放課程教學(xué)改革表明：以“一個(gè)中心，兩個(gè)抓手”為主導(dǎo)思想的課程改革符合當(dāng)前教育教學(xué)的規(guī)律，通過適當(dāng)調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容，改革課程教學(xué)方式及考核方式，提高了課程的教學(xué)質(zhì)量;在線開放課程的建設(shè)為促進(jìn)學(xué)生課下學(xué)習(xí)、師生互動(dòng)提供了良好的平臺(tái)。同時(shí)，因課程屬性不同，在線開放課程資源建設(shè)及教學(xué)改革方式有所差異，應(yīng)注重對(duì)教學(xué)過程的細(xì)節(jié)把控，及時(shí)吸收學(xué)生的反饋信息，總結(jié)并分析課程教學(xué)中碰到的困難及問題，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方式和在線開放課程資源建設(shè)的不足。

[責(zé)任編輯：陳明]