《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》線上線下融合教學(xué)模式探索

鄧耀驥　沈輝

摘 要：對(duì)于高等教育而言，已經(jīng)進(jìn)入線上與線下教學(xué)混融共生的新時(shí)代。汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)課程是眾多高校車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，目的是為了讓學(xué)生掌握汽車(chē)試驗(yàn)的理論知識(shí)與測(cè)試的基本原理和常用方法，從而培養(yǎng)出車(chē)輛工程領(lǐng)域的高級(jí)科技人才。在后疫情背景下，筆者依據(jù)《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程內(nèi)容和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，探索線上與線下相融合的教學(xué)模式，對(duì)于融合教學(xué)模式中教學(xué)方式、試驗(yàn)方法、考核體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，期望更好地適應(yīng)傳統(tǒng)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變以及提升課程學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)試驗(yàn)學(xué) 線上線下混合 教學(xué)模式

1 引言

《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出鼓勵(lì)學(xué)校利用數(shù)字教育資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)，充分對(duì)接線上線下教育資源，探索教育新方式[1]。自疫情以來(lái)，揚(yáng)州大學(xué)積極響應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)高校教學(xué)活動(dòng)的要求，加速推進(jìn)線下和線上教學(xué)模式相融合，深度挖掘優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)上教學(xué)資源和先進(jìn)的遠(yuǎn)程教學(xué)方法，為傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新鮮的活力。

《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》是車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它將汽車(chē)構(gòu)造、汽車(chē)?yán)碚?、汽?chē)電器與電子技術(shù)和內(nèi)燃機(jī)原理等專(zhuān)業(yè)知識(shí)融為一體，教學(xué)目標(biāo)除了讓同學(xué)們掌握汽車(chē)試驗(yàn)的各種理論知識(shí)和試驗(yàn)方法之外，又具備能夠開(kāi)展汽車(chē)試驗(yàn)以及功能測(cè)試的工程實(shí)踐能力[2]。對(duì)于學(xué)生掌握的相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備要求較高，同時(shí)對(duì)學(xué)校課程實(shí)踐條件有一定要求。

經(jīng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，單一的教學(xué)模式并不能滿足汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)這門(mén)課程的教學(xué)需求。因此，我們立足于揚(yáng)州大學(xué)的特點(diǎn)和師生的實(shí)際情況，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)為目標(biāo)，提出將線上教學(xué)與課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的思路，開(kāi)展了線上線下融合教學(xué)模式改革的探討和研究。

2 汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)課程特點(diǎn)及問(wèn)題

《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》是一門(mén)對(duì)基本理論知識(shí)和實(shí)踐操作能力要求極高的車(chē)輛工程必修課程，課程內(nèi)容既包括了對(duì)測(cè)試方法和工具的理論要點(diǎn)，又包含了汽車(chē)試驗(yàn)具體操作步驟，分為理論教學(xué)和實(shí)際操作兩部分。隨著新能源智能汽車(chē)的發(fā)展，汽車(chē)檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代，同時(shí)試驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量也在逐步增加，這對(duì)如今的汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求，且對(duì)于該課程安排的課時(shí)又少，也就意味著學(xué)生需要在同樣的時(shí)間里接受并消化更多的學(xué)習(xí)內(nèi)容[3]。

3 線上線下混合式教學(xué)模式特點(diǎn)

3.1 單一教學(xué)模式分析

目前，線下教學(xué)模式存在教學(xué)資源單一、試驗(yàn)教學(xué)效果不佳、學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求難以滿足等問(wèn)題。教師一般只采用固定教材開(kāi)展教學(xué)，這樣不利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握學(xué)科知識(shí)，因而教學(xué)活動(dòng)存在一定的局限性，所能使用的教學(xué)資源就較為單一，整體表現(xiàn)出了創(chuàng)新不足的劣勢(shì)。

《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》是高等院校的理論與實(shí)踐一體課程，然而，不僅目前的教材和參考資料更注重于理論知識(shí)，而且試驗(yàn)部分常因受到課程學(xué)時(shí)、試驗(yàn)條件等因素的限制而無(wú)法達(dá)到最佳效果，甚至學(xué)生大部分時(shí)間只能夠通過(guò)教師操作演示來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，鮮有單獨(dú)操作的機(jī)會(huì)。這樣會(huì)導(dǎo)致在試驗(yàn)內(nèi)容記憶不深刻，教學(xué)效果不佳。此外，還存在教學(xué)模式無(wú)法滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的問(wèn)題。在此情形下，迫切需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，否則將很難滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。

線上教學(xué)模式存在缺乏完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、有效的師生交流、完善的監(jiān)督機(jī)制等問(wèn)題。線上教學(xué)盡管能夠提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，但當(dāng)前的線上平臺(tái)多種多樣，既有教學(xué)平臺(tái)，也有互動(dòng)平臺(tái)，各平臺(tái)均優(yōu)缺點(diǎn)并存，在應(yīng)用時(shí)很可能會(huì)出現(xiàn)使用不當(dāng)?shù)那闆r。線上教學(xué)可以為學(xué)生提供海量的自學(xué)資源，但難免存在著師生之間互動(dòng)不足的情況，如學(xué)生無(wú)法便捷的與教師及時(shí)開(kāi)展深層次的交流，這在一定程度上影響了學(xué)生的自發(fā)性學(xué)習(xí)。線上教學(xué)要求學(xué)生必須具備較高的自覺(jué)性和自律性，特別是對(duì)于普通高等院校的學(xué)生，一旦沒(méi)有了教師的監(jiān)督，往往很難堅(jiān)持認(rèn)真學(xué)習(xí)，這也在一定程度上降低了線上教學(xué)的效果。

3.2 混合教學(xué)模式分析

線上線下混合式教學(xué)模式是一種全面合理的運(yùn)用各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的新型教學(xué)模式[4]?；旌鲜浇虒W(xué)下，教師通過(guò)講解知識(shí)答疑解惑、引導(dǎo)思想；學(xué)生通過(guò)合作與討論實(shí)現(xiàn)思想的碰撞與傳遞，形成積極向上的學(xué)習(xí)氛圍；教師只有設(shè)計(jì)適合學(xué)生發(fā)展的學(xué)習(xí)資源，才能通過(guò)學(xué)生與能力建設(shè)的最佳交互，促進(jìn)學(xué)習(xí)資源的效果最大化。我們應(yīng)該將線上和線下結(jié)合在一起，這樣交流和參與就不會(huì)跨越時(shí)間和空間的限制。以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力為出發(fā)點(diǎn)，從三個(gè)維度展開(kāi)目標(biāo)，并貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。通過(guò)不同環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，旨在不同維度上提高學(xué)習(xí)者的能力，主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行。在課前階段，教師診斷學(xué)習(xí)情況，學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)階段，教師實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生內(nèi)化知識(shí)。在課后階段，學(xué)生通過(guò)任務(wù)鞏固，教師對(duì)本節(jié)課產(chǎn)生的學(xué)習(xí)情況和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在分析每個(gè)階段時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題，及時(shí)了解情況進(jìn)行督導(dǎo)。最后對(duì)三個(gè)階段產(chǎn)生的總數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析，更直觀地了解學(xué)生對(duì)整個(gè)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況。

4 《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》混合式教學(xué)模式探索

針對(duì)《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程的特點(diǎn)、單一教學(xué)模式存在諸多不足以及教學(xué)模式轉(zhuǎn)變帶來(lái)的實(shí)際情況，為了獲得更好的教學(xué)效果，筆者探索了《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程線上線下混合教學(xué)模式，具體內(nèi)容如下：

4.1 整合線上教學(xué)資源

在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，學(xué)習(xí)者擁有了更多的學(xué)習(xí)平臺(tái)和學(xué)習(xí)資源。每個(gè)學(xué)習(xí)者既是信息的接受者，又是信息的處理者。因此，在混合教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)者應(yīng)堅(jiān)持學(xué)習(xí)資源共建共享的理念。在資源獲取方面，學(xué)生可以通過(guò)多種形式分享知識(shí)，以擴(kuò)大對(duì)課本中額外信息的掌握。教師可以引導(dǎo)學(xué)生在計(jì)算資源方面進(jìn)行發(fā)散思維，創(chuàng)作和設(shè)計(jì)自己的作品，并通過(guò)相互展示和分享相互學(xué)習(xí)。在資源共建共享的指導(dǎo)下，學(xué)生不僅可以在課堂上共享自己創(chuàng)造的資源，還可以共享資源，供學(xué)生在課外拓展學(xué)習(xí)。在構(gòu)建混合教學(xué)模式的過(guò)程中，要充分考慮學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)環(huán)境。為提高《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程教學(xué)活動(dòng)的組織質(zhì)量，需要優(yōu)化整合課程的線上教學(xué)資源，通過(guò)實(shí)時(shí)反饋來(lái)充分發(fā)揮線上平臺(tái)的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的篩選和對(duì)學(xué)生需求的綜合考慮，利用揚(yáng)州大學(xué)THEOL在線教育綜合平臺(tái)進(jìn)行資源整合并開(kāi)展線上教學(xué)[5]。

4.2 虛擬試驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件水平和數(shù)值仿真技術(shù)的快速發(fā)展，建立在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)之上的虛擬試驗(yàn)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。虛擬試驗(yàn)技術(shù)是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在虛擬試驗(yàn)環(huán)境下，借助試驗(yàn)分析技術(shù)和交互式技術(shù)，使設(shè)計(jì)者在汽車(chē)設(shè)計(jì)階段就能對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)或試驗(yàn)驗(yàn)證。汽車(chē)虛擬試驗(yàn)技術(shù)是在CAD/CAE/CAM 技術(shù)及多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其常用虛擬試驗(yàn)仿真軟件主要有MATLAB、ABAQUS、Carsim、ADAMS這幾種。虛擬試驗(yàn)具有試驗(yàn)成本低、可重復(fù)、安全可靠、可控性好、信息量大而豐富等優(yōu)點(diǎn)。虛擬試驗(yàn)可以部分解決高校汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)地以及試驗(yàn)設(shè)備匱乏的問(wèn)題，同時(shí)可以打破課堂的限制，允許學(xué)生利用課后時(shí)間來(lái)完成虛擬試驗(yàn)，緩解目前課時(shí)緊張的局面[3、6]。

4.3 改進(jìn)教學(xué)方法

針對(duì)《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程中的不同教學(xué)內(nèi)容，要根據(jù)學(xué)生的個(gè)人專(zhuān)業(yè)發(fā)展不同、專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)背景不同而進(jìn)行差異化的教學(xué)。因此，為了實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的良性互動(dòng)，既要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)方法，還要在分析實(shí)際教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容采取不同的教學(xué)方法。為了提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能與理論水平，在教學(xué)過(guò)程中要通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，搭建適合學(xué)生個(gè)人發(fā)展的教學(xué)體系。

理論知識(shí)主要采用翻轉(zhuǎn)課堂形式進(jìn)行，教師在分析學(xué)生線上預(yù)習(xí)和回答問(wèn)題情況的基礎(chǔ)上，再針對(duì)學(xué)生的共性問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)講解。試驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)一般分為試驗(yàn)前、試驗(yàn)中和試驗(yàn)后進(jìn)行教學(xué)。在學(xué)生實(shí)踐操作之前，教師要先采用投影儀投屏、直播錄制相結(jié)合的形式進(jìn)行播放或演示相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目操作，讓學(xué)生直觀地感受所學(xué)相關(guān)操作；同時(shí)，教師要將微課、微視頻和演示操作視頻等資源保存并上傳到線上教學(xué)平臺(tái)。

學(xué)生在觀看視頻或教師演示操作后，再進(jìn)行操作，并通過(guò)手機(jī)錄制自己操作的視頻并給教師檢查；教師則依據(jù)視頻對(duì)學(xué)生的操作不足進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。通過(guò)以上《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程的教學(xué)過(guò)程，可以使學(xué)生更好地理解并掌握試驗(yàn)項(xiàng)目的技術(shù)技能，同時(shí)也能彌補(bǔ)學(xué)生容易遺忘的不足，進(jìn)而有助于提高教學(xué)質(zhì)量。

4.4 建立反饋調(diào)整機(jī)制

針對(duì)線上線下教學(xué)銜接過(guò)程中存在的匹配性問(wèn)題，探究了教學(xué)活動(dòng)組織形式，并根據(jù)實(shí)際的教學(xué)組織情況來(lái)調(diào)整教學(xué)實(shí)踐方案。通過(guò)結(jié)合線上教學(xué)資源與線下課堂教學(xué)，在教學(xué)計(jì)劃允許的范圍內(nèi)，對(duì)于線上教學(xué)資源進(jìn)行提取與調(diào)整。首先，通過(guò)線上平臺(tái)發(fā)布《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源；然后，在線下進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，通過(guò)線上資源與專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)之間的互動(dòng)來(lái)建立《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程教學(xué)實(shí)際的教學(xué)資源庫(kù)。這樣就實(shí)現(xiàn)了在保障教學(xué)高質(zhì)量開(kāi)展的同時(shí)，不斷補(bǔ)充資源，進(jìn)而提高了課堂的組織效果。

構(gòu)建《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程線上線下混合教學(xué)模式，既強(qiáng)調(diào)了線上的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)，也強(qiáng)調(diào)了線下的課堂設(shè)計(jì)與組織。在進(jìn)行線上教學(xué)時(shí)，通過(guò)上傳理論教學(xué)、數(shù)據(jù)反饋和微課、微視頻、演示操作視頻以及相關(guān)課程視頻，在提高學(xué)生的理論素養(yǎng)的同時(shí)，也提升了其技術(shù)技能水平。在進(jìn)行線下教學(xué)時(shí)，通過(guò)搭建教學(xué)環(huán)境和創(chuàng)新教學(xué)方法，解決了實(shí)操教學(xué)中的各類(lèi)問(wèn)題。最后，通過(guò)建立反饋調(diào)整機(jī)制，能夠進(jìn)一步解決線上與線下不匹配的問(wèn)題。

4.5 多元考核方案設(shè)計(jì)

多元考核方案的制定是線上線下融合教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)教學(xué)計(jì)劃的制定、教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施、培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都起著重要的作用?；诰€上線下混合教學(xué)模式的特點(diǎn)，本方案分為線上線下兩部分，形成過(guò)程評(píng)價(jià)與效果評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的多維多角度評(píng)估體系[7]。

在線評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括學(xué)習(xí)記錄評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。在線學(xué)習(xí)記錄評(píng)價(jià)是對(duì)課程出勤率、訪問(wèn)量、進(jìn)度和參與問(wèn)題討論的活動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以評(píng)估學(xué)生在線學(xué)習(xí)的積極性。在線學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)是指對(duì)學(xué)生的在線單元練習(xí)和考試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)學(xué)生的階段學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

線下評(píng)價(jià)體系包括學(xué)生自我評(píng)價(jià)、學(xué)生相互評(píng)價(jià)、課堂展示、筆試四個(gè)方面。學(xué)生自我評(píng)價(jià)是指學(xué)生對(duì)個(gè)人目標(biāo)完成情況的自我評(píng)價(jià)；學(xué)生同伴評(píng)價(jià)是指小學(xué)組內(nèi)、中學(xué)組內(nèi)以及組間學(xué)生同伴評(píng)價(jià)的課堂呈現(xiàn)；課堂演講的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括幾個(gè)指標(biāo)，如小組成員的參與、團(tuán)隊(duì)的協(xié)調(diào)意識(shí)、內(nèi)容的完整性和論點(diǎn)的說(shuō)服力。筆試主要評(píng)價(jià)學(xué)生的階段性和最終學(xué)習(xí)成果，分析學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，并及時(shí)解決，重點(diǎn)評(píng)價(jià)課程中基礎(chǔ)理論和知識(shí)的應(yīng)用能力，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)內(nèi)化，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

筆者分析了車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》課程在實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題，指出了單一以及混合教學(xué)模式的特點(diǎn)，探討了線上線下混合式教學(xué)在該課程中的應(yīng)用實(shí)踐，從整合線上教學(xué)資源、虛擬試驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用、改進(jìn)教學(xué)方法、建立反饋調(diào)整機(jī)制、課程考核方案設(shè)計(jì)這五個(gè)方面詳細(xì)闡述了《汽車(chē)試驗(yàn)學(xué)》混合式教學(xué)的建設(shè)方案。在混合式教學(xué)模式下，教師將從講師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的向?qū)?，學(xué)生將從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，有望提升課程的學(xué)習(xí)效果。

資助基金：揚(yáng)州市-揚(yáng)州大學(xué)市校合作科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目（No.YZ2020266）。

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