線上線下混合教學(xué)模式在汽車電控發(fā)動機課程中的應(yīng)用

洪燕怡

在汽車電控發(fā)動機霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測的教學(xué)中，筆者借助超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺、二維交互動畫、3D虛擬仿真系統(tǒng)和微課等信息化手段，實現(xiàn)了線上自主學(xué)習(xí)與線下課堂相融合的教學(xué)，打破學(xué)習(xí)時間與空間的限制，提高了教學(xué)靈活性與教學(xué)質(zhì)量。

一、混合式教學(xué)的起源與內(nèi)涵

混合式教學(xué)源于美國企業(yè)，為了達(dá)到更優(yōu)質(zhì)的培訓(xùn)效果與創(chuàng)造更多的企業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤，他們采用了傳統(tǒng)面授+線上網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的混合式培訓(xùn)?；旌鲜脚嘤?xùn)的方法因突破了時間和空間的限制，受到了教育領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的青睞，在傳統(tǒng)教育的基礎(chǔ)上引進(jìn)混合式教學(xué)模式，亦稱其為混合式學(xué)習(xí)（Blended Learning）。國內(nèi)最早由何克抗教授在2003年的第七屆全球華人計算機教育應(yīng)用大會上提出、引進(jìn)“Blended Learning”的理念與方法。

混合式教學(xué)即將在線自主學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，教學(xué)過程中以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，激發(fā)其探究意識與創(chuàng)新思維。選擇合適的時間節(jié)點，以恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)媒體和工具，通過適合的教學(xué)方式，提供適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容。由此，本文提到的混合式教學(xué)是將傳統(tǒng)教學(xué)與線上學(xué)習(xí)的優(yōu)勢深度融合，在教學(xué)方式、過程設(shè)計、信息技術(shù)以及教學(xué)評價等方面進(jìn)行取長補短，以實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升。

二、線上線下混合式教學(xué)設(shè)計思路

傳統(tǒng)課堂教學(xué)實施過程中，主要以教師為中心，采用板書配合課本的灌輸式教學(xué)方式，學(xué)生被動接受抽象的理論知識，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，難以培養(yǎng)創(chuàng)新能力，更難以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。為了解決上述難題，本課程教學(xué)合理采用各個信息化技術(shù)與手段的同時，突出學(xué)生主體地位，利用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺、二維交互動畫、3D虛擬仿真系統(tǒng)、微課等學(xué)生感興趣的信息化手段，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，將教學(xué)過程細(xì)化為課前線上自主學(xué)習(xí)、課中導(dǎo)學(xué)及課后拓展三個部分。采用任務(wù)驅(qū)動及遞進(jìn)式教學(xué)任務(wù)，將學(xué)生自主學(xué)習(xí)與小組協(xié)作相結(jié)合、將原理探究與實際操作相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)線上線下混合式理實一體的教學(xué)模式，將學(xué)生帶入到與未來工作崗位對接的情境中。通過二維交互動畫認(rèn)構(gòu)造、懂原理，3D虛擬仿真系統(tǒng)練技能，使課堂知識生動化、形象化和立體化，高效地突破教學(xué)重點及難點。

三、汽車電控發(fā)動機課程線上線下混合式教學(xué)實踐下面以電控發(fā)動機課程中的霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測為例說明線上線下混合式教學(xué)的實踐過程。

（一）學(xué)情分析

授課對象為中職汽車運用與維修專業(yè)三年級學(xué)生，此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了汽車電工電子基礎(chǔ)、汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修等課程，已具備點火系統(tǒng)組成、工作原理及霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的原理等理論知識。學(xué)生對移動終端為媒介的學(xué)習(xí)方式感興趣，渴求掌握與未來工作崗位相關(guān)的知識內(nèi)容。

（二）教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)職業(yè)發(fā)展規(guī)律、企業(yè)用人需求以及學(xué)生實際水平和能力，制定知識、技能與素質(zhì)三維一體的教學(xué)目標(biāo)，如表1所示。要求學(xué)生知原理、懂檢測，不斷提升自主學(xué)習(xí)和探究的能力。

（三）教學(xué)重點與難點

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，確定本次教學(xué)的重難點，如表2所示。

（四）教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)過程以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生主體的作用，構(gòu)建課前自學(xué)、課中導(dǎo)學(xué)、課后拓展的完整教學(xué)過程。

1.課前自學(xué)

教師利用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺下發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生登錄教學(xué)平臺，觀看霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)部件與工作原理視頻，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)名稱與相互位置關(guān)系，討論其霍爾電壓產(chǎn)生的過程，并線上完成預(yù)習(xí)測試。

學(xué)生的問題多集中在以下方面：一是難以確定傳感器組成部件之間的相對位置;二是難以理解霍爾信號疏密隨電控發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化，教師及時收集測試結(jié)果反饋，根據(jù)平臺數(shù)據(jù)分析，及時調(diào)整教學(xué)核心內(nèi)容，使課中學(xué)習(xí)更具針對性，提高學(xué)習(xí)效率。

2.課中導(dǎo)學(xué)

通過情境導(dǎo)入，模擬汽車4S店完整的工作流程，學(xué)生以售后服務(wù)顧問的角色進(jìn)行接車，情境設(shè)定：大眾邁騰轎車在電池電量充足的狀態(tài)下發(fā)動機起動困難，且儀表發(fā)動機故障燈亮，讀取故障碼顯示P0343，其含義為凸輪軸傳感器信號太高。需要對凸輪軸位置傳感器進(jìn)行檢修，此時，教師引導(dǎo)學(xué)生分析并導(dǎo)入“霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢修”學(xué)習(xí)任務(wù)，結(jié)合課前超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺學(xué)生易錯的知識點著重講解。旨在通過情境創(chuàng)設(shè)的方式“點燃”學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣，并引導(dǎo)學(xué)生逐漸進(jìn)入本次新課任務(wù)的學(xué)習(xí)環(huán)境。

針對霍爾式凸輪軸位置傳感器部件安裝相對位置與工作過程難以理解掌握的問題，先是借助二維交互動畫，講解霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)，重點分析其工作過程。轉(zhuǎn)動葉片，當(dāng)葉片不在永久磁鐵與霍爾元件之間時，磁場穿過霍爾元件并產(chǎn)生霍爾電壓;當(dāng)葉片在永久磁鐵與霍爾元件之間時，磁場被屏蔽，不產(chǎn)生霍爾電壓。通過改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)速（即改變電控發(fā)動機的轉(zhuǎn)速），在交互動畫上可以清楚地看到高低電平變化的頻率隨之變化。二維交互動畫將枯燥抽象的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象、霍爾電壓高低電平變化的規(guī)律直觀呈現(xiàn)，學(xué)生高效掌握教學(xué)重點。

在解決霍爾式凸輪軸位置傳感器組成與工作過程的問題后，提出凸輪軸位置傳感器信號波形檢測的任務(wù)，主要包含對標(biāo)準(zhǔn)、練仿真、會操作這三個環(huán)節(jié)。

（1）對標(biāo)準(zhǔn)：由教師示范霍爾式凸輪軸位置傳感器的信號波形實車檢測，通過投屏將操作過程同步展現(xiàn)在教學(xué)一體機上，觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器與示波器的正確連接與信號標(biāo)準(zhǔn)波形，如怠速工況凸輪軸位置傳感器的信號標(biāo)準(zhǔn)波形，如圖1所示。為了學(xué)生牢記波形信號檢測標(biāo)準(zhǔn)，教師對規(guī)范操作步驟用口訣進(jìn)行歸納總結(jié)（紅接信號、黑接地;連接可靠、啟車輛;波形顯示、觀察細(xì);標(biāo)準(zhǔn)操作、心記牢 ）。同時，投屏技術(shù)避免多人圍觀擁擠的情況，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，保障了課堂的秩序;標(biāo)準(zhǔn)化操作與標(biāo)準(zhǔn)波形為實操打下了堅實的基礎(chǔ)。

（2）練仿真：以小組為單位，討論并制定霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測關(guān)鍵步驟，利用發(fā)動機電控系統(tǒng)虛擬故障診斷平臺對傳感器信號波形測試進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，如圖2所示。與此同時，組長對仿真操作過程進(jìn)行錄頻并記錄好檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺，方便師生進(jìn)行自評與互評。利用平臺的糾錯功能，引導(dǎo)學(xué)生按照正確步驟規(guī)范操作，可多次操作直至熟悉掌握，避免下一環(huán)節(jié)實車操作時產(chǎn)生安全事故。

（3）會操作：在仿真結(jié)束后，進(jìn)入霍爾式凸輪軸位置傳感器實車檢測，檢測前教師強調(diào)操作過程中注意車輛防護(hù)、人員以及設(shè)備安全，小組成員要分工合作，時刻謹(jǐn)記標(biāo)準(zhǔn)化操作流程。連接示波器后，進(jìn)行安全確認(rèn)（車輛檔位處于P檔，駐車制動器位于鎖止?fàn)顟B(tài)），踏下制動踏板起動車輛，觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形，攻克教學(xué)難點，高效完成教學(xué)目標(biāo)。此外，利用手機或IPAD錄制操作視頻，上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺上，方便課后的評價與交流。

3.課后拓展

教師當(dāng)堂總結(jié)梳理本任務(wù)知識點，下發(fā)任務(wù)評價表以及布置課后線上作業(yè)，要求學(xué)生利用學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行本單元在線考核，教師及時審閱，根據(jù)考核結(jié)果對學(xué)生進(jìn)行個別輔導(dǎo)，并進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)過程。

四、結(jié)語

基于超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺的汽車電控發(fā)動機課程混合式教學(xué)，以學(xué)生為主體貫徹教學(xué)始終，充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)和信息資源，采用靈活多樣的教學(xué)方法，抽象難懂的學(xué)習(xí)內(nèi)容生動形象地展現(xiàn)出來，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

模擬汽車4S店接車檢測流程，將學(xué)生帶入真實的崗位情境，通過二維交互動畫掌握霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)與工作過程。3D虛擬電控發(fā)動機故障診斷平臺仿真探究、實車檢測等遞進(jìn)式教學(xué)，使學(xué)生高效地掌握了霍爾式凸輪軸位置傳感器波形檢測以及流程，更好地訓(xùn)練了學(xué)生崗位操作技能水平與規(guī)范要求，加強了中職學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。

責(zé)任編輯 陳春陽