高職汽車專業(yè)實驗教學(xué)體系的探索

張文智　范偉軍

摘 要：本文從職業(yè)教育這一教育類型出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前高職汽車專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀，分析高職汽車專業(yè)課程體系的特點，研究高職汽車專業(yè)實驗教學(xué)的必要性，最終探索建設(shè)完整的適合于高職汽車專業(yè)課程目標(biāo)的實驗教學(xué)體系，并以此不斷豐富高職汽車專業(yè)的辦學(xué)內(nèi)涵，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 職業(yè)教育 汽車專業(yè)

1 引言

實驗教學(xué)是所有教育類型中不可或缺的一種重要教學(xué)形式，是得到廣泛認(rèn)可的教學(xué)方法。所謂實驗教學(xué)是使學(xué)生掌握科學(xué)實驗和觀察的基本方法、基本技能，以及遵守工程規(guī)范的原則和核心思想，鍛煉從實驗角度研究自然規(guī)律或解決本學(xué)科領(lǐng)域工程技術(shù)問題的基本能力，養(yǎng)成良好的科研作風(fēng)和開拓創(chuàng)新的精神。是提高汽車專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量重要途徑，是培養(yǎng)汽車相關(guān)專業(yè)學(xué)生科學(xué)精神、工程思維和創(chuàng)新意識的有效手段。

2 高職汽車專業(yè)現(xiàn)有課程體系教學(xué)的特點

高職汽車相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式遵循我國現(xiàn)階段工程類高職教育人才培養(yǎng)的基本模式，其基本特征主要體現(xiàn)為：以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才為根本任務(wù)；以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線，設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案；以“應(yīng)用”為主旨和特征，構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系。

根據(jù)對現(xiàn)有高職院校汽車類專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有高職汽車類專業(yè)人才培養(yǎng)及課程標(biāo)準(zhǔn)基本以職業(yè)技能訓(xùn)練和職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成為主，而且這種趨勢在近幾年更加明顯?？傮w上，高職汽車相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)主要存在重操作、輕工程素養(yǎng)，重結(jié)構(gòu)組成的掌握、輕對原理性知識的深度認(rèn)識（如圖1）等特點。

2.1 重操作能力培養(yǎng)、輕工程（專業(yè)）素養(yǎng)培育

近年來，各類高職院校汽車專業(yè)通過汽車整車與各系統(tǒng)總成的拆裝、檢測設(shè)備器材的使用、基本檢測方法等加大行業(yè)內(nèi)崗位急需技能人才的專業(yè)技能訓(xùn)練，短期內(nèi)，我國汽車相關(guān)領(lǐng)域人才的崗位技能與發(fā)達(dá)國家的差距迅速縮小。但在技能人才的工程素養(yǎng)方面，現(xiàn)有教學(xué)體系還存在著很大的不足，沒有形成適合的工程素養(yǎng)培養(yǎng)體系。

2.2 重結(jié)構(gòu)組成掌握、輕對原理的深度認(rèn)識

在專業(yè)課程教學(xué)和技能訓(xùn)練過程中，主要依托單一的教學(xué)平臺開展各總成系統(tǒng)的教學(xué)，完成課程任務(wù)后，學(xué)生對這種單一的教學(xué)平臺的結(jié)構(gòu)組成一般會有較為深刻的認(rèn)識。但因教學(xué)設(shè)施條件、教師能力、有效教學(xué)手段的支撐等多方面的原因，對于諸如發(fā)動機(jī)及底盤的運行原理及各系統(tǒng)的控制原理、控制方法、控制邏輯等并沒有形成一整套幫助學(xué)生建立深度認(rèn)識的教學(xué)方法和策略。

2.3 重現(xiàn)有工藝方法掌握、輕分析思考及創(chuàng)新能力培養(yǎng)

現(xiàn)有的課程體系中，主要依托某一種特定汽車體系產(chǎn)品展開某一系統(tǒng)、總成的拆裝工藝及方法、檢測方法實施教學(xué)。沒有形成從專業(yè)角度培養(yǎng)學(xué)生分析思考能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法和策略。同時，這種形式的教學(xué)使學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的思維被固化，當(dāng)遇到另一體系的汽車產(chǎn)品時，其已掌握的工藝、方法等被迅速弱化。并最終表現(xiàn)為基于行業(yè)的適應(yīng)能力及創(chuàng)新能力低下。

3 高職汽車專業(yè)實驗教學(xué)的必要性

自從本世紀(jì)初教育部實施“新世紀(jì)教改工程”以來，國內(nèi)各類型學(xué)校在教育教學(xué)的各個方面都進(jìn)行了不同規(guī)模與層次的改革，也涌現(xiàn)出了許多實驗教學(xué)模式，如綜合性、創(chuàng)新型、自助式、研究型、開放式、設(shè)計性、探索性等實驗教學(xué)模式。然而，在高等職業(yè)教育領(lǐng)域，因為我國工業(yè)社會發(fā)展的緊迫性和人才培養(yǎng)的特殊性，其教學(xué)組織形式主要以實訓(xùn)教學(xué)為主。沒有形成真正適合職業(yè)教育發(fā)展的實驗教學(xué)體系，也極少開展基于職業(yè)教育特別是高等職業(yè)教育的實驗教學(xué)創(chuàng)新。

然而，在我國大力提倡培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，人才培養(yǎng)對接新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式、新職業(yè)的指導(dǎo)思想下，高職教育在專業(yè)課程教學(xué)領(lǐng)域不能僅限于實訓(xùn)教學(xué)，而應(yīng)根據(jù)課程特點廣泛開展實驗教學(xué)，以全面推動創(chuàng)新性人才、高素養(yǎng)人才、新產(chǎn)業(yè)人才等綜合性人才的培養(yǎng)。在現(xiàn)有高職汽車相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)體系內(nèi)，各專業(yè)課程的實驗教學(xué)能夠極大的促進(jìn)專業(yè)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量的提升。

3.1 系統(tǒng)性的理論知識教學(xué)

眾所周知，汽車專業(yè)的知識體系存在著極強(qiáng)的系統(tǒng)性，各個知識節(jié)點存在著很強(qiáng)的邏輯性，而各知識節(jié)點也存在著難度不一的實際情況。其中的任意一個知識節(jié)點都將嚴(yán)重影響到后續(xù)知識的學(xué)習(xí)，影響到知識體系學(xué)習(xí)的完整性。對于理論知識與實踐技能并重的職業(yè)教育而言，廣泛開展實驗教學(xué)能夠有效提高高職汽車專業(yè)理論知識教學(xué)的效率與效果，能夠使學(xué)生掌握的專業(yè)知識體系更為完整，能使學(xué)生的專業(yè)知識邏輯更趨于嚴(yán)謹(jǐn)。

3.2 高效技能訓(xùn)練和工程實踐能力的培育

對于理論知識的理解深度是高效技能訓(xùn)練的前提，沒有深度的理論知識的技能訓(xùn)練存在著一定的盲目性和局限性，雖然我們能在“做中學(xué)、學(xué)中做”這一有效方法下較大提高學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)效率，但對于一些不能做形象化處理的知識點來說，這些方法還是存在有一定的局限性。實驗教學(xué)在高職汽車專業(yè)課程體系中可以有效彌補(bǔ)這一不足和局限。

同時，各種類型的專業(yè)和學(xué)科實驗是提高專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工程實踐能力的基本條件，是培養(yǎng)學(xué)生理論知識與實踐操作相互轉(zhuǎn)化能力的重要手段。

高質(zhì)量的職業(yè)教育必定是多舉措并重，即基于崗位能力的實際操作技能訓(xùn)練、基于專業(yè)思維訓(xùn)練的理論知識教學(xué)、基于崗位的職業(yè)素養(yǎng)訓(xùn)練并重。這三個領(lǐng)域之中的任一領(lǐng)域的弱化都將導(dǎo)致高素養(yǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的缺失。

3.3 工程素養(yǎng)與創(chuàng)新意識的培育

2010年教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，這是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。高等職業(yè)教育作為高等工程教育的一個組成部分，其培養(yǎng)的人才直接參與到各類工程服務(wù)和工程建設(shè)領(lǐng)域，汽車類高職專業(yè)畢業(yè)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新意識是我國邁向汽車工程教育強(qiáng)國的基石。

通過各種類型的實驗教學(xué)，可達(dá)到使學(xué)生對于汽車產(chǎn)品所涉及的機(jī)械和電子電器等工程知識有深入了解的目標(biāo)。

4 高職汽車專業(yè)實驗教學(xué)體系的探索

經(jīng)過對高職汽車專業(yè)知識體系和技能體系以及教學(xué)目的的研究，并結(jié)合理論知識教學(xué)和技能訓(xùn)練的現(xiàn)狀分析，將高職汽車專業(yè)實驗教學(xué)體系分為演示性、驗證性、動態(tài)數(shù)據(jù)分析、知識拓展與創(chuàng)新實驗等四種類型（如圖2），該四種類型由淺入深對應(yīng)于專業(yè)課程教學(xué)的四個目標(biāo)層次。

4.1 演示性實驗

演示實驗是教師為配合課堂教學(xué)，而對學(xué)生所做的表演示范實驗，它主要把研究的現(xiàn)象展示在學(xué)生跟前，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考、配合講授或穿插學(xué)生討論等方式完成課堂教學(xué)任務(wù)，是一種最有效、最直觀的手段，它是培養(yǎng)學(xué)生觀察力、注意力、思維力以及學(xué)習(xí)興趣的主要途徑。

在實際教學(xué)過程中，演示性實驗遵循教師主導(dǎo)并設(shè)計、簡單靈活、形象直觀、方便實施的原則。教師根據(jù)汽車專業(yè)知識的可演示性特點、學(xué)生學(xué)習(xí)能力、教學(xué)條件設(shè)計并實施實驗項目。演示性實驗主要用來解決基本理論知識教學(xué)過程中出現(xiàn)的重點、難點問題，使學(xué)生全面掌握汽車整車及各子系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)。

4.2 驗證性實驗

驗證性實驗是指對研究對象有了一定的了解，形成了某種假說，為了驗證假說的正確性而進(jìn)行的一種實驗。而在高職汽車相關(guān)專業(yè)教學(xué)體系中，驗證性實驗主要用來重現(xiàn)汽車整車及各系統(tǒng)復(fù)雜的運行原理、運行邏輯、運行效能。通過驗證性實驗加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，掌握汽車整車及各子系統(tǒng)復(fù)雜的運行控制原理、運行控制邏輯、運行控制方法，實現(xiàn)認(rèn)識的上的飛躍，并產(chǎn)生基于專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新思維。驗證性實驗處于知識點的答疑、鞏固和深化階段，主要使學(xué)生對知識有深度認(rèn)識，并解答學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑惑，一般根據(jù)教學(xué)需要實施。

驗證性實驗應(yīng)由教師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)，教師指導(dǎo)、師生共同設(shè)計并完成。學(xué)生主導(dǎo)的實驗項目的實施，能夠使學(xué)生在實驗前就對實驗?zāi)康挠星逦恼J(rèn)識，知道該做什么，為什么要這樣做，同時極大的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。對于學(xué)生的工程實踐能力、工程科學(xué)素養(yǎng)、基于專業(yè)領(lǐng)域的思考能力和創(chuàng)新能力培育有極大的促進(jìn)作用。驗證性實驗主要用來在掌握汽車整車及各子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)后，驗證其實際運行的可行性及各工況的運行特征。

4.3 動態(tài)數(shù)據(jù)分析實驗

現(xiàn)代汽車產(chǎn)品屬于技術(shù)密集型的系統(tǒng)集成設(shè)備，其實際工況的運行是一個復(fù)雜的過程，往往不能通過簡單的文字和圖像進(jìn)行具體而全面的描述，也很難通過公式演算以及模型仿真來形象、直觀、全面的描述其運行規(guī)律。

動態(tài)數(shù)據(jù)指的是汽車整車及各系統(tǒng)在不同工況下所呈現(xiàn)的運行規(guī)律的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)直接反映了汽車整車和各系統(tǒng)的運行技術(shù)性能。動態(tài)數(shù)據(jù)分析實驗分為動態(tài)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩步，在數(shù)據(jù)采集階段需要引導(dǎo)學(xué)生對各動態(tài)工況進(jìn)行細(xì)致觀察，并對運行基本技術(shù)性能進(jìn)行初步分析。在數(shù)據(jù)分析階段，教師指導(dǎo)學(xué)生將工況現(xiàn)象與數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行分析，并得出相應(yīng)結(jié)論。動態(tài)數(shù)據(jù)分析實驗主要培養(yǎng)學(xué)生的基于專業(yè)的深度分析和思考能力，且能夠最大程度的幫助學(xué)生深層次的理解專業(yè)知識、提升專業(yè)素養(yǎng)、提高工程實踐能力。

在教學(xué)過程中，動態(tài)數(shù)據(jù)分析實驗根據(jù)實際教學(xué)需求由教師引導(dǎo)、學(xué)生提出實驗方案、師生共同設(shè)計實驗流程、教師指導(dǎo)學(xué)生對整車及各系統(tǒng)各種工況下的動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集和分析。在動態(tài)數(shù)據(jù)分析實驗中，教師需引導(dǎo)學(xué)生動態(tài)數(shù)據(jù)分析對機(jī)電設(shè)備及系統(tǒng)的運行技術(shù)性能做深度分析，找出整車及各系統(tǒng)的不足以及可能出現(xiàn)的技術(shù)問題，并可引導(dǎo)學(xué)生提出改進(jìn)方案或改造方案。

4.4 知識拓展與創(chuàng)新（綜合性、設(shè)計性）實驗

知識拓展與創(chuàng)新實驗屬于綜合性、設(shè)計性實驗。對于高職學(xué)生而言，知識拓展與創(chuàng)新實驗基于學(xué)生對原理性知識的全面掌握，以對汽車整車及各系統(tǒng)的功能拓展和技術(shù)性能升級的持續(xù)改進(jìn)、改造為目的的綜合性、設(shè)計性實驗。不僅加強(qiáng)了學(xué)生對理論知識的掌握，還培養(yǎng)了學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力。通過基于知識拓展與創(chuàng)新的綜合性和設(shè)計性的教學(xué)理念，力圖達(dá)到培養(yǎng)具有良好的團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新意識的高級應(yīng)用技術(shù)型人才的目標(biāo)。

在課程體系內(nèi)，這種類型實驗由師生共同提出汽車整車及各系統(tǒng)的功能升級的基本理念、技術(shù)要求、實施方法等。

5 結(jié)語

本文從學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)能力、工程素養(yǎng)等方面提出了構(gòu)建汽車相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)的實驗體系。這種教學(xué)體系能極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力等。并最終解決汽車專業(yè)課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的難點，有效提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

本文系湖南省教育廳科學(xué)研究項目2022年度一般項目《高校整車教學(xué)平臺功能創(chuàng)新與技術(shù)升級設(shè)計研究》（編號：22C1488）研究成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳運兵，余小燕.工程教育認(rèn)證下程序設(shè)計類實驗教學(xué)改革與實踐[J].南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，2021，43（01）：121-125.

[2]高春雪.工科演示性實驗教學(xué)的改革探討—以“空調(diào)、冷站控制系統(tǒng)模擬實驗”為例[J].南京：科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2018，（07）：159+176.

[3]方心葵，葛海燕，陳魯勇.驗證性實驗教學(xué)改革的實踐與探索[J].上海：實驗室研究與探索，2022，41（03）：212-216+248.

[4]劉義軍.高職工程技術(shù)類課程的特點與教學(xué)探索[J].哈爾濱：哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2017，（04）：13-14.

[5]周毅，周艷霞.將演示性實驗引入大學(xué)物理課程的教學(xué)方法探究——以西藏大學(xué)為例[J].上海：實驗室研究與探索，2020，39（04）：194-196.

[6]王鋒波，杜娟.汽車檢測與診斷實驗教學(xué)中的“四部曲”[J].天津：實驗室科學(xué)，2012，15（01）：58-60.