《汽車檢測與診斷技術(shù)》課程的混合式教學(xué)設(shè)計與實施

肖志榮，喻菲菲，龔永康，曾祥坤，杜燦誼，張小帆

（1.廣東技術(shù)師范大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院，廣東 廣州；2.廣東技術(shù)師范大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，廣東 廣州）

一 引言

《汽車檢測與診斷技術(shù)》課程是汽車相關(guān)專業(yè)的必修專業(yè)課程，深入本課程的探討學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對汽車安全環(huán)保性能檢測、汽車綜合性能檢測、發(fā)動機(jī)技術(shù)狀況檢測診斷、底盤檢測與診斷以及先進(jìn)的檢測設(shè)備等有全面深入的認(rèn)識，具備汽車技術(shù)狀況檢測和常見故障診斷的能力，為成為汽車工程領(lǐng)域高級應(yīng)用型技術(shù)人才打好基礎(chǔ)。同時，汽車檢測與診斷技術(shù)運(yùn)用于汽車行業(yè)的各個領(lǐng)域，包括汽車保養(yǎng)、汽車檢測、汽車修理等環(huán)節(jié)，掌握該門課程的核心知識，有利于汽車工程專業(yè)高技術(shù)能力的培養(yǎng)。本課程以培養(yǎng)高技術(shù)技能的創(chuàng)新型汽車檢測診斷人才為目標(biāo)，以現(xiàn)實生活的實際案例結(jié)合理論知識進(jìn)行分析，達(dá)到既有理論教學(xué)的效果，又能提高動手操作能力，同時進(jìn)行理論教學(xué)與實踐教學(xué)，兩者相輔相成，采用線上與線下兩種不同的教學(xué)模式結(jié)合起來，使理論教學(xué)效果和實際動手能力互相促進(jìn)，同步提高。

二 混合式教學(xué)設(shè)計思路

本課程的混合式教學(xué)設(shè)計與實施思路和理念如圖1所示，構(gòu)建“三位一體”的混合式教學(xué)模式，即從“線上學(xué)習(xí)”“線下教學(xué)”和“多元綜合評價”三個方面來展開教學(xué)活動和評價學(xué)習(xí)效果。混合式教學(xué)以“線上學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)為重要抓手，構(gòu)建線上豐富資源，對理論知識以及實操過程進(jìn)行講解[1]，以生為本，學(xué)生可以隨時隨地自主學(xué)習(xí)；“線下教學(xué)”從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和方法上進(jìn)行創(chuàng)新，并且設(shè)置綜合性、設(shè)計性等實訓(xùn)項目，充分體現(xiàn)“兩性一度”的建設(shè)內(nèi)涵。新工科背景下，對人才培養(yǎng)模式、教學(xué)模式和和方法提出更高要求[2]，通過“多元評價”方法，監(jiān)測線上學(xué)習(xí)課程自主學(xué)習(xí)完成程度，線下教學(xué)考核評分以及實訓(xùn)實操技能熟練完成程度等多方面進(jìn)行綜合評價，可全面考查學(xué)生掌握知識程度、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，評價更科學(xué)合理。

三 課程教學(xué)目標(biāo)

《汽車檢測與診斷技術(shù)》主要講授汽車檢測以及汽車故障診斷維修技術(shù)基礎(chǔ)、汽車檢測站、發(fā)動機(jī)、底盤、電控等系統(tǒng)的檢測與診斷技術(shù)知識，對各總成、汽車整車的基本檢測與診斷技術(shù)、診斷檢測設(shè)備應(yīng)用等進(jìn)行實操訓(xùn)練，并在實踐中培養(yǎng)學(xué)生分析、解決和檢測診斷實際問題的綜合能力，體現(xiàn)“高階性”的特征；通過基于LabVIEW設(shè)計的檢測診斷方法、無線通訊檢測診斷技術(shù)應(yīng)用等開發(fā)設(shè)計性項目的教學(xué)，鍛煉學(xué)生的設(shè)計開發(fā)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力，體現(xiàn)“創(chuàng)新性”的原則；再有，結(jié)合汽車新技術(shù)發(fā)展，本課程教授的檢測診斷技術(shù)內(nèi)容也與時俱進(jìn)，運(yùn)用現(xiàn)代汽車檢測與診斷的常用技術(shù)和方法，如采集振動信號判斷汽車的故障點位、基于人工智能的故障識別等，另外在對高端車系進(jìn)行故障診斷案例分析時，都體現(xiàn)一定的理論深度和復(fù)雜性，常常需要老師和學(xué)生共同討論研究來解決，具有相當(dāng)?shù)摹疤魬?zhàn)度”。本課程不斷圍繞教學(xué)內(nèi)容的深度廣度，設(shè)計并擴(kuò)展教學(xué)平臺的授課內(nèi)容，教學(xué)資源以文檔或者 視頻等形式在線上學(xué)習(xí)平臺展現(xiàn)[3]，逐步增強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)，彰顯“兩性一度”的課程特征，如圖2所示。

圖2 課程目標(biāo)設(shè)計

四 課程特色內(nèi)容重構(gòu)

根據(jù)《汽車檢測與診斷技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容以及章節(jié)結(jié)構(gòu)特點，以新技術(shù)檢測與診斷的發(fā)展方向為主，可以充分結(jié)合檢測技術(shù)、故障診斷技術(shù)等挖掘開發(fā)設(shè)計性的檢測診斷項目和較多的實訓(xùn)實踐項目，比如開發(fā)設(shè)計性的項目：基于LabVIEW的發(fā)動機(jī)功率測試系統(tǒng)設(shè)計與分析、汽車功耗系統(tǒng)分析設(shè)計、發(fā)動機(jī)參數(shù)監(jiān)測分析、變速器運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)等等；具有“挑戰(zhàn)度”的綜合性項目：基于振動信號分析的發(fā)動機(jī)故障診斷方法、基于無線通訊技術(shù)的汽車檢測診斷方法、基于PICO示波器分析的發(fā)動機(jī)故障診斷分析等。這些項目和內(nèi)容較新穎，與產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展需求同步，知識理論要求較高，結(jié)合并擴(kuò)展現(xiàn)有的教學(xué)資源，教學(xué)中融合構(gòu)思、設(shè)計、實施與運(yùn)行的教學(xué)模式，課程內(nèi)容以項目化教學(xué)開發(fā)建設(shè)，形成一個項目化結(jié)構(gòu)的完整教學(xué)資源庫，通過項目式教學(xué)法進(jìn)行授課，教學(xué)重點和目標(biāo)更加明確，更能鍛煉學(xué)生分析和處理信息的能力，提高學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作解決問題的能力，鍛煉學(xué)生組織協(xié)調(diào)能力[4]，提高學(xué)生的實踐能力。

圖1 混合式教學(xué)設(shè)計思路

以基于LabVIEW的汽車發(fā)動機(jī)信號檢測內(nèi)容作為一個典型實訓(xùn)項目開展來說明其工作思路和步驟，項目從開始的引入，便引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)及創(chuàng)新思維來解決實際問題，培養(yǎng)獨立思考以及團(tuán)隊合作能力；通過項目設(shè)計，有利于學(xué)生對硬件、軟件應(yīng)用和系統(tǒng)測試原理、檢測結(jié)果分析方法等重要知識點的掌握；通過課程內(nèi)容教學(xué)開展和實施，增加學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)吸引力，通過教學(xué)運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)項目設(shè)計的問題、改進(jìn)系統(tǒng)，提高完成質(zhì)量。在完成教學(xué)的同時，為增強(qiáng)學(xué)生理論分析能力，鍛煉學(xué)生實際的動手能力，以“創(chuàng)新、實踐、實用”的原則教學(xué)原則，做好前期課程的構(gòu)思和設(shè)計，以便在教學(xué)實施及運(yùn)行過程中融入相關(guān)理念，學(xué)生完成不同的項目化實驗以提升自身的理論、實踐水平。一個項目設(shè)計完成，再進(jìn)行其他相似知識點和內(nèi)容的設(shè)計，通過不同的項目設(shè)計教學(xué)來體現(xiàn)具體課程的內(nèi)容改革，進(jìn)而從新按項目設(shè)計來重構(gòu)課程內(nèi)容。按照本課程的內(nèi)容，選取具有本課程特色以及本課程的重點內(nèi)容，如內(nèi)燃機(jī)點火系統(tǒng)檢測與診斷、噴油系統(tǒng)檢測與診斷、起動系統(tǒng)檢測診斷、發(fā)動機(jī)傳感器信號波形檢測等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行項目式重構(gòu)，范圍可覆蓋超過一半以上的內(nèi)容。

五 線上課程資源應(yīng)用

本課程已經(jīng)在超星泛雅和學(xué)銀在線兩個線上平臺構(gòu)建了課程資源，在線課程資源主要由文檔章節(jié)、教學(xué)資料庫、練習(xí)及考核題庫、案例分析等組成。章節(jié)內(nèi)容為重點，包括了知識概論、汽車內(nèi)燃機(jī)檢測診斷原理方法、汽車底盤工況檢測診斷原理方法、車身及附件檢測診斷原理方法、汽車排放及噪聲檢測原理方法以及有關(guān)汽車檢測診斷方面的拓展內(nèi)容。呈現(xiàn)形式：包括微課、教學(xué)課件、章節(jié)小測、案例分析及拓展。資料庫和題庫作為輔助，豐富課程內(nèi)容，拓展學(xué)生視野。

每一小節(jié)的在線課程資源包括：教學(xué)視頻、教學(xué)資料、章節(jié)小測、案例分析、拓展五部分內(nèi)容。教學(xué)視頻是每一節(jié)的微課，主要是對每一節(jié)內(nèi)容的介紹及講解；教學(xué)資料主要是教學(xué)PPT與每一節(jié)的主要內(nèi)容的摘要，方便學(xué)生掌握章節(jié)的重點內(nèi)容；章節(jié)小測主要是根據(jù)每一章節(jié)的內(nèi)容的設(shè)計題目，用于課后鞏固相關(guān)知識，進(jìn)一步記憶、消化所學(xué)知識；案例分析主要是與每一節(jié)內(nèi)容相關(guān)的實際案例分析，理論結(jié)合實際，加深學(xué)生理論知識的鞏固理解，幫助學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化成實操內(nèi)容；拓展內(nèi)容主要是與每一小節(jié)相關(guān)的相關(guān)知識點的拓展以及相關(guān)視頻的拓展。

六 混合式教學(xué)實施

（一） 理論課程的混合式教學(xué)實施

依托在線課程資源，對《汽車檢測與診斷技術(shù)》理論內(nèi)容開展混合式教學(xué)，其過程由前期預(yù)習(xí)到后期復(fù)習(xí)的連貫操作組成，即設(shè)計教學(xué)過程的基本框架，主要包含了授課前中后三大部分，這三部分構(gòu)成連貫的課堂。本課程的混合式教學(xué)模式的教學(xué)過程基本上是基于該教學(xué)設(shè)計進(jìn)行安排，而后根據(jù)實際情況進(jìn)行內(nèi)容的填充修改。線上教學(xué)以學(xué)生自身為主體，觀看資源庫的教學(xué)內(nèi)容、完成線上習(xí)題、測驗、線上教學(xué)效果評價，教師、學(xué)生的線上討論、等形式完成。線下教學(xué)以教師課上講授、演示指導(dǎo)、翻轉(zhuǎn)課堂組織與引導(dǎo)等來實現(xiàn)。

教師引導(dǎo)學(xué)生以完成項目任務(wù)為學(xué)習(xí)中心，結(jié)合項目教學(xué)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生團(tuán)結(jié)主動參與項目學(xué)習(xí)過程[5]，教師課前2~3天通過線上發(fā)布相關(guān)的教學(xué)任務(wù)及教學(xué)要求，備好教學(xué)資源，學(xué)生根據(jù)教學(xué)任務(wù)看視頻及教學(xué)資源。課中，學(xué)生通過小組討論、統(tǒng)一匯報、線上測試等形式反饋學(xué)習(xí)的成效，教師可以通過線上教學(xué)平臺檢查學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，也可以額外的通過網(wǎng)課的形式輔助加深學(xué)生對課程重難點的理解，同時教師還負(fù)責(zé)翻轉(zhuǎn)課堂的組織與引導(dǎo)。課后，學(xué)生通過作業(yè)、線上與教師討論、發(fā)貼等鞏固教學(xué)內(nèi)容，教師通過學(xué)生的作業(yè)、測試情況以及視頻觀看完成度等情況反思教學(xué)中的不足之處，以便更新教學(xué)資源庫以及改進(jìn)教學(xué)方法，提高課堂質(zhì)量[6]。在教師給學(xué)生進(jìn)行各種考核的同時，學(xué)生也要對整個教學(xué)周期的效果進(jìn)行評價，教師根據(jù)評價結(jié)果改進(jìn)教學(xué)設(shè)計和方法，完善線上資源庫。

（二） 實踐課程資源建設(shè)與混合式教學(xué)實施

《汽車檢測與診斷技術(shù)》實踐動手能力要求高，因此要強(qiáng)化實訓(xùn)實踐教學(xué)，其實訓(xùn)項目的開發(fā)設(shè)計要有針對性，本課程結(jié)合崗位職業(yè)能力要求，設(shè)計開發(fā)實踐教學(xué)資源。根據(jù)汽車相關(guān)企業(yè)崗位特點，分析該崗位所需職業(yè)能力，再根據(jù)相關(guān)能力需求調(diào)整本課程內(nèi)容，使課程體系與職業(yè)能力能更好的銜接對應(yīng)，探索“互聯(lián)網(wǎng)+實踐教學(xué)”的混合式創(chuàng)新教學(xué)模式以及課程體系的構(gòu)建，同時將視頻、資料等展現(xiàn)在超星學(xué)習(xí)通平臺上，每個項目教學(xué)案例設(shè)計、微課資源的開發(fā)，都包含獨特的教學(xué)設(shè)計方案、教學(xué)反思、練習(xí)測試等不同的思維方式，形成切實可行的在線開放實踐課程依托建設(shè)好的實踐教學(xué)資源，可以開展實踐課程的混合式教學(xué)，跟理論課的混合式教學(xué)步驟類似，也為分課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)，通過這樣的一個混合式教學(xué)，可以鞏固提高學(xué)生的知識掌握熟練程度，學(xué)習(xí)效果會有明顯提高。

七 考核與評價

《汽車檢測與診斷技術(shù)》是一門理論抽象，實踐性要求高的課程，本課程教學(xué)設(shè)計堅持以理論、能力、素質(zhì)并重的理念，理論與實踐緊密結(jié)合，延長課程學(xué)習(xí)的考核過程，讓過程性考核和結(jié)果考核相結(jié)合，突出以過程性考核評價為主的教學(xué)評價體系。因此，本課程的考核方式不再是傳統(tǒng)的一卷考核方式，而是涵蓋了學(xué)生的理論掌握程度、實操動手能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和工科職業(yè)素質(zhì)等多個方面的綜合性評判。

（一） 過程性考核標(biāo)準(zhǔn)

本課程的過程性考核包括平時線上學(xué)習(xí)情況（包括學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況、學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況、作業(yè)等）、課堂學(xué)習(xí)情況（課堂提問、討論、課堂小測等）和實踐課程與項目完成情況（包括團(tuán)隊協(xié)作精神、合作能力、設(shè)計開發(fā)能力、實踐動手能力、創(chuàng)新思維等）三部分，教師可以利用線上課程平臺的優(yōu)勢來收集過程性數(shù)據(jù)，為形成性評價打下扎實基礎(chǔ)[7],主要考核學(xué)生在課程學(xué)習(xí)完成度以及對理論知識和實操技能的熟練掌握程度,這種考核方法應(yīng)具備如表1所示標(biāo)準(zhǔn)。

表1 過程性考核標(biāo)準(zhǔn)

（二） 線上學(xué)習(xí)成績

本課程通過超星泛雅平臺和學(xué)習(xí)通兩個線上平臺開展混合式教學(xué)，利用其強(qiáng)大的過程性評價功能，全方位多樣化設(shè)置平時線上學(xué)習(xí)評價指標(biāo)，本課程線上成績主要由學(xué)生“課程訪問次數(shù)”“視頻觀看時長”“作業(yè)”“任務(wù)點完成”“簽到”以及“線下”6部分組成。其中，課程訪問次數(shù)主要是記錄學(xué)生的在線學(xué)習(xí)的情況，監(jiān)督學(xué)生的總體學(xué)習(xí)情況，占線上成績的10%；視頻觀看時長的視頻主要內(nèi)容為課程章節(jié)中的任務(wù)點視頻，視頻可以成為課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的主要途徑，占比20%；作業(yè)內(nèi)容主要為課后作業(yè)，通過線上自動批改統(tǒng)計成績，并將成績反饋給學(xué)生占比20%；簽到主要為現(xiàn)場簽到，對請假、曠課、代課等情況不計分；線下部分主要由教師按照學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度酌情給分，占比10%。

（三） 課程最終成績

本課程最終成績由過程性考核和期末理論考核成績構(gòu)成，具體比例為：過程性考核60%，期末理論考核40%，即最終成績=過程性考核分?jǐn)?shù)×60%+期末理論考核成績×40%。過程性考核的各部分考核內(nèi)容和占比就按前面內(nèi)容所述進(jìn)行。

合理科學(xué)的考核指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置是對學(xué)生積極性的一種激勵，但是在權(quán)重設(shè)置的基礎(chǔ)上也要有豐富、有趣的內(nèi)容吸引學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，否則學(xué)生的積極性和自主性不能保持在最高點，學(xué)習(xí)效率自然也會的大打折扣。

八 結(jié)語

依托超星平臺構(gòu)建的《汽車檢測與診斷技術(shù)》在線課程資源及平臺教學(xué)功能，構(gòu)建豐富的線上教學(xué)資源庫，線上自學(xué)，線下講授的混合式教學(xué)模式，增加課堂授課內(nèi)容的靈動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主動參與學(xué)習(xí)的積極性，并通過過程性考核評價，更加全面反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)水平，課程教學(xué)質(zhì)量也有一定提升。