《汽車設(shè)計(jì)》教學(xué)模式探索

張婷婷 張萬枝 呂釗欽 蘇國秀 穆桂脂

關(guān)鍵詞：汽車設(shè)計(jì);線上線下混合;內(nèi)容重構(gòu);方法改進(jìn);評(píng)價(jià)管理

0 引言

2020 年疫情期間，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)積極推進(jìn)傳統(tǒng)線下教學(xué)模式向線上教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變十分符合“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)大學(xué)教學(xué)活動(dòng)的要求[1]，極大地促進(jìn)了師生對(duì)優(yōu)質(zhì)網(wǎng)上教學(xué)資源、先進(jìn)遠(yuǎn)程教學(xué)方法的挖掘，為長期不變的教學(xué)過程注入了新鮮的血液?！镀囋O(shè)計(jì)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有專業(yè)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力要求高的特點(diǎn)[2]。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，單純的線上教學(xué)模式并不能完全釋放《汽車設(shè)計(jì)》的課堂魅力。因此，在學(xué)生回歸校園后，我們積極探索線上線下混合式教學(xué)模式，致力尋找更適合高校的教學(xué)模式。

1《汽車設(shè)計(jì)》課程教學(xué)特點(diǎn)及問題

《汽車設(shè)計(jì)》是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課，于大三下學(xué)期開課，此時(shí)學(xué)生已完成對(duì)機(jī)械原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、液壓與氣壓傳動(dòng)、汽車構(gòu)造、制造工藝和汽車?yán)碚摰日n程的學(xué)習(xí)。《汽車設(shè)計(jì)》包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分，共有56 學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)48 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)8 學(xué)時(shí)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該課程的教學(xué)過程目前存在以下幾個(gè)問題。

（1）綜合性強(qiáng)，內(nèi)容多，許多內(nèi)容無法展開。特別表現(xiàn)在課程結(jié)合機(jī)械、液壓、工藝和力學(xué)等專業(yè)課知識(shí)，學(xué)生往往有所遺忘。課上對(duì)各知識(shí)點(diǎn)一一復(fù)習(xí)不現(xiàn)實(shí)，而學(xué)生課下主動(dòng)復(fù)習(xí)積極性不高。

（2）課程難度較大，對(duì)學(xué)生要求比較高，很多時(shí)候需要考慮把握課程難度設(shè)置問題。而這一階段的學(xué)生面臨考研，四、六級(jí)等，會(huì)分散精力，降低學(xué)習(xí)效果。

（3）本門課程是車輛工程專業(yè)學(xué)生從理論走向?qū)嵺`的一門課程[3]，但內(nèi)容多，想全部結(jié)合實(shí)踐不太現(xiàn)實(shí)。因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的取舍，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，以及實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和理論學(xué)時(shí)的分配問題有待進(jìn)一步商榷。

（4）涉及汽車具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要用到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。而學(xué)生往往花費(fèi)大量時(shí)間在對(duì)軟件本身的學(xué)習(xí)上，這不利于對(duì)汽車結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。

（5）汽車技術(shù)更新比較快?，F(xiàn)有教材存在部分內(nèi)容落后的問題，無法完全滿足教學(xué)要求。這就對(duì)教師自身素質(zhì)提出了更高的要求，要想講好課，必須持續(xù)關(guān)注最新相關(guān)科技信息。

2 線下到線上，再到線上線下混合式教學(xué)模式的探索

從早期的純線下教學(xué)，到疫情期間的線上教學(xué)，再到學(xué)生回歸學(xué)校后我們采用的線上線下混合教學(xué)，《汽車設(shè)計(jì)》經(jīng)歷了線上、線下和線上線下混合式3 種模式。現(xiàn)就3 種教學(xué)模式實(shí)施情況展開介紹。

2.1 線下教學(xué)模式

《汽車設(shè)計(jì)》作為車輛工程專業(yè)的核心課程和交通運(yùn)輸專業(yè)的選修課程，在我校有多年開課歷史。線下教學(xué)主要采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，由教師提前備課，后經(jīng)多媒體教學(xué)、隨堂測(cè)試、問答、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自主進(jìn)行汽車的總體布置以及機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)、期末考試等環(huán)節(jié)完成。

該種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是師生以面對(duì)面交流為主，教師可在授課過程及時(shí)得到學(xué)生的反饋，進(jìn)而調(diào)整授課速度。教師也可發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課注意力是否集中，及時(shí)提醒學(xué)生。缺點(diǎn)是教學(xué)手段較為單一，教授內(nèi)容變動(dòng)不大[4]，且教學(xué)活動(dòng)在同一教學(xué)空間下，無法突破對(duì)時(shí)、空的限制，上課內(nèi)容沒有視頻資料留下，學(xué)生容易遺忘。

2.2 線上教學(xué)模式

《汽車設(shè)計(jì)》線上教學(xué)主要采用了雨課堂、騰訊課堂直播的形式，并建立微信和QQ 群輔助完成答疑、輔導(dǎo)和督促學(xué)習(xí)的目的，實(shí)現(xiàn)教學(xué)行為和教學(xué)時(shí)空的分離。在實(shí)施線上教學(xué)的初期，學(xué)生和老師都對(duì)該教學(xué)模式感到新穎，具有一定的好奇心，騰訊課堂中的簽到、舉手、連麥、點(diǎn)贊及送花等功能也不斷吸引學(xué)生興趣。直播教學(xué)過程中，教師可以向?qū)W生分享PPT、視頻和音頻等內(nèi)容，使得教學(xué)過程內(nèi)容更加豐富。最重要的是，課堂教學(xué)直播視頻資料能夠以視頻回放的形式供學(xué)生多次回放學(xué)習(xí)。

線上教學(xué)模式優(yōu)點(diǎn)很多，但也極大考驗(yàn)著學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性。

比如，在課程開始初期，學(xué)生到課率均在100%。而隨著課程教學(xué)的進(jìn)行，逐漸出現(xiàn)了缺勤、掛機(jī)的現(xiàn)象。另外，師生不在同一空間，無法通過表情、眼神等了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，更無法督促學(xué)生在課堂上專心學(xué)習(xí)。

2.3 線上線下混合式教學(xué)模式

綜合考慮線下和線上教學(xué)模式各自的優(yōu)缺點(diǎn)，我們?cè)趯W(xué)生回歸校園后嘗試采取了線上線下混合式教學(xué)模式。其中，線下理論教學(xué)40 學(xué)時(shí)，線上學(xué)習(xí)8 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)8 學(xué)時(shí)。線下教學(xué)與前期教學(xué)手段，教學(xué)過程相差不大，但是更注重網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的發(fā)掘和在課堂及班級(jí)群的分享。線上教學(xué)主要采取教師選擇并指定部分資源，由學(xué)生自行觀看學(xué)習(xí)，并完成相應(yīng)章節(jié)測(cè)試和期末測(cè)試的方式。

與單純的線上或線下教學(xué)不同的是，我們?cè)诰€上線下混合式教學(xué)的線上教學(xué)中，更注重背景知識(shí)、基本概念和基本原理等的分享，這些是《汽車設(shè)計(jì)》課程的基礎(chǔ)。而線下教學(xué)除了花時(shí)間講授課程重難點(diǎn)以外，更注重啟發(fā)式教學(xué)，向?qū)W生分享國內(nèi)外最新的科研成果，激發(fā)學(xué)生的好奇心、好勝心和愛國心，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，自己動(dòng)手，為從事汽車設(shè)計(jì)相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

3 如何有效推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)

在實(shí)踐了3 種教學(xué)模式以后，我們最終為《汽車設(shè)計(jì)》選定了線上線下混合式教學(xué)模式。但該教學(xué)模式的選擇不是結(jié)束，而是開始。如何有效推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)，在實(shí)際教學(xué)過程中發(fā)揮線上線下混合式教學(xué)的長處，并規(guī)避線上教學(xué)和線下教學(xué)模式的短處，成為目前亟待解決的問題。針對(duì)該問題，我們提出以下幾個(gè)解決措施。

3.1 教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)

充分發(fā)揮線上線下混合式的優(yōu)點(diǎn)，將背景知識(shí)、基本原理和概念等較為容易理解的內(nèi)容放到線上教學(xué)部分。這樣既實(shí)現(xiàn)了教、學(xué)空間的分離，還充分利用了網(wǎng)絡(luò)視頻資源的可重復(fù)播放性，有利于提高學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)的把握。我們需要不斷發(fā)掘網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的視頻資源，并合理恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到具體教學(xué)中。

針對(duì)課程綜合性強(qiáng)的問題，選擇提前在微信群給學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)。例如，講到膜片彈簧材料及制造工藝時(shí)[5]，提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)《金屬制造工藝學(xué)》[6] 金屬材料和金屬塑性加工基本知識(shí);講第五章第三節(jié)主減速器主、從動(dòng)錐齒輪支撐方案前，就在微信群里提前推送外伸梁、懸臂梁和簡(jiǎn)支梁相關(guān)知識(shí);講到液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，提前推送液壓缸、液壓回路相關(guān)信息;講到前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩時(shí)，提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)《汽車?yán)碚摗穂7] 中汽車的制動(dòng)性相關(guān)知識(shí)。

另外，教學(xué)過程中還根據(jù)課程內(nèi)容合理選擇思政案例，并借此激發(fā)學(xué)生的愛國心和好勝心，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的提高。

3.2 教學(xué)方法的改進(jìn)

根據(jù)課程內(nèi)容，結(jié)合思政案例，嘗試啟發(fā)式、問題探究式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)式方法。以探究式和啟發(fā)式的教學(xué)方法對(duì)難以理解的知識(shí)點(diǎn)予以重點(diǎn)講授，對(duì)難度適中且可舉一反三的知識(shí)點(diǎn)予以任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，對(duì)空間性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。

例如，針對(duì)第三章第二節(jié)的變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案一節(jié)，難度適中，且各傳動(dòng)方案有舉一反三的相似特點(diǎn)。在具體教學(xué)過程中，我們采取啟發(fā)式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的方法。具體教學(xué)過程是：先由學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本知識(shí)，并代替老師逐個(gè)講解不同變速器的傳動(dòng)方案;再由老師對(duì)學(xué)生講解內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)，并提出問題引發(fā)學(xué)生思考;最后，全體師生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行變速器的拆裝和測(cè)繪，并在此基礎(chǔ)上完成一次變速器設(shè)計(jì)。

在組織學(xué)生進(jìn)行變速器設(shè)計(jì)前，教師先通過班級(jí)群推送軟件學(xué)習(xí)教程，并在課上介紹對(duì)比各軟件特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，由學(xué)生自主選擇一個(gè)或多個(gè)軟件學(xué)習(xí)，用于汽車總布置和機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)工作中。由學(xué)生自行組建興趣小組，交流軟件學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，合作完成相關(guān)設(shè)計(jì)工作。