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

洪燕怡

在汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)霍爾式凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形檢測(cè)的教學(xué)中，筆者借助超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、二維交互動(dòng)畫、3D虛擬仿真系統(tǒng)和微課等信息化手段，實(shí)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(shí)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(guó)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(rùn)，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(shí)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(guó)內(nèi)最早由何克抗教授在2003年的第七屆全球華人計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用大會(huì)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(shì)結(jié)合起來(lái)，教學(xué)過(guò)程中以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，激發(fā)其探究意識(shí)與創(chuàng)新思維。選擇合適的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，以恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)媒體和工具，通過(guò)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(shì)深度融合，在教學(xué)方式、過(guò)程設(shè)計(jì)、信息技術(shù)以及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行取長(zhǎng)補(bǔ)短，以實(shí)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(jì)思路

傳統(tǒng)課堂教學(xué)實(shí)施過(guò)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(dòng)接受抽象的理論知識(shí)，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(shí)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(gè)信息化技術(shù)與手段的同時(shí)，突出學(xué)生主體地位，利用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、二維交互動(dòng)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(guò)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(gè)部分。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)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(shí)際操作相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)線上線下混合式理實(shí)一體的教學(xué)模式，將學(xué)生帶入到與未來(lái)工作崗位對(duì)接的情境中。通過(guò)二維交互動(dòng)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(shí)生動(dòng)化、形象化和立體化，高效地突破教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)。

三、汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)課程線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐下面以電控發(fā)動(dòng)機(jī)課程中的霍爾式凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形檢測(cè)為例說(shuō)明線上線下混合式教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程。

（一）學(xué)情分析

授課對(duì)象為中職汽車運(yùn)用與維修專業(yè)三年級(jí)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(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修等課程，已具備點(diǎn)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(shí)。學(xué)生對(duì)移動(dòng)終端為媒介的學(xué)習(xí)方式感興趣，渴求掌握與未來(lái)工作崗位相關(guān)的知識(shí)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(shí)際水平和能力，制定知識(shí)、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(cè)，不斷提升自主學(xué)習(xí)和探究的能力。

（三）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

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(diǎn)，如表2所示。

（四）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

教學(xué)過(guò)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(guò)程。

1.課前自學(xué)

教師利用超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)下發(fā)預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生登錄教學(xué)平臺(tái)，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(guò)程，并線上完成預(yù)習(xí)測(cè)試。

學(xué)生的問(wèn)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(duì)位置;二是難以理解霍爾信號(hào)疏密隨電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，教師及時(shí)收集測(cè)試結(jié)果反饋，根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析，及時(shí)調(diào)整教學(xué)核心內(nèi)容，使課中學(xué)習(xí)更具針對(duì)性，提高學(xué)習(xí)效率。

2.課中導(dǎo)學(xué)

通過(guò)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(wèn)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(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，且儀表發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，讀取故障碼顯示P0343，其含義為凸輪軸傳感器信號(hào)太高。需要對(duì)凸輪軸位置傳感器進(jìn)行檢修，此時(shí)，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(hào)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(tái)學(xué)生易錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)著重講解。旨在通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)的方式“點(diǎn)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(duì)霍爾式凸輪軸位置傳感器部件安裝相對(duì)位置與工作過(guò)程難以理解掌握的問(wèn)題，先是借助二維交互動(dòng)畫，講解霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析其工作過(guò)程。轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，當(dāng)葉片不在永久磁鐵與霍爾元件之間時(shí)，磁場(chǎng)穿過(guò)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(shí)，磁場(chǎng)被屏蔽，不產(chǎn)生霍爾電壓。通過(guò)改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)速（即改變電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速），在交互動(dòng)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(dòng)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(diǎn)。

在解決霍爾式凸輪軸位置傳感器組成與工作過(guò)程的問(wèn)題后，提出凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形檢測(cè)的任務(wù)，主要包含對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、練仿真、會(huì)操作這三個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)：由教師示范霍爾式凸輪軸位置傳感器的信號(hào)波形實(shí)車檢測(cè)，通過(guò)投屏將操作過(guò)程同步展現(xiàn)在教學(xué)一體機(jī)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(hào)標(biāo)準(zhǔn)波形，如怠速工況凸輪軸位置傳感器的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)波形，如圖1所示。為了學(xué)生牢記波形信號(hào)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，教師對(duì)規(guī)范操作步驟用口訣進(jìn)行歸納總結(jié)（紅接信號(hào)、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(shí)，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(shí)操打下了堅(jiān)實(shí)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(hào)波形檢測(cè)關(guān)鍵步驟，利用發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)虛擬故障診斷平臺(tái)對(duì)傳感器信號(hào)波形測(cè)試進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，如圖2所示。與此同時(shí)，組長(zhǎng)對(duì)仿真操作過(guò)程進(jìn)行錄頻并記錄好檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，方便師生進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)。利用平臺(tái)的糾錯(cuò)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(shí)車操作時(shí)產(chǎn)生安全事故。

（3）會(huì)操作：在仿真結(jié)束后，進(jìn)入霍爾式凸輪軸位置傳感器實(shí)車檢測(cè)，檢測(cè)前教師強(qiáng)調(diào)操作過(guò)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(shí)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(dòng)器位于鎖止?fàn)顟B(tài)），踏下制動(dòng)踏板起動(dòng)車輛，觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器信號(hào)波形，攻克教學(xué)難點(diǎn)，高效完成教學(xué)目標(biāo)。此外，利用手機(jī)或IPAD錄制操作視頻，上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上，方便課后的評(píng)價(jià)與交流。

3.課后拓展

教師當(dāng)堂總結(jié)梳理本任務(wù)知識(shí)點(diǎn)，下發(fā)任務(wù)評(píng)價(jià)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(tái)進(jìn)行本單元在線考核，教師及時(shí)審閱，根據(jù)考核結(jié)果對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，并進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。

四、結(jié)語(yǔ)

基于超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)的汽車電控發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)形象地展現(xiàn)出來(lái)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

模擬汽車4S店接車檢測(cè)流程，將學(xué)生帶入真實(shí)的崗位情境，通過(guò)二維交互動(dòng)畫掌握霍爾式凸輪軸位置傳感器結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程。3D虛擬電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷平臺(tái)仿真探究、實(shí)車檢測(cè)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(cè)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(qiáng)了中職學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。

責(zé)任編輯 陳春陽(yáng)