“汽車電器與電子控制技術(shù)”線上線下混合式一流課程建設(shè)實踐

郝 亮，高偉江，孫曉幫，趙德陽，徐 肖，張溪原

“汽車電器與電子控制技術(shù)”線上線下混合式一流課程建設(shè)實踐

郝 亮，高偉江，孫曉幫，趙德陽，徐 肖，張溪原

(遼寧工業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

為保證“汽車電器與電子控制技術(shù)”混合式一流課程的建設(shè)質(zhì)量，本文對汽車電器與電子控制技術(shù)課程的線上線下混合式教學(xué)進(jìn)行了探索性的實踐和研究?，F(xiàn)有的課程教學(xué)大多采用傳統(tǒng)模式進(jìn)行授課與考核，授課模式以傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)為主、有時不能引導(dǎo)學(xué)生全程參與，最終的課程考核指標(biāo)過于單一，這就會出現(xiàn)實踐與理論脫節(jié)嚴(yán)重，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果差、創(chuàng)新實踐能力提升不足。采用線上與線下的多元考核指標(biāo)和“工程教育認(rèn)證”的考核評價體系，可以科學(xué)評價學(xué)生學(xué)習(xí)課程的綜合效果，確保課程建設(shè)符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的客觀規(guī)律，進(jìn)一步提升課程的授課質(zhì)量，從而保證創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

混合式一流課程；多元考核指標(biāo)；工程教育認(rèn)證；考核評價體系；應(yīng)用型人才

汽車電器與電子控制技術(shù)課程涵蓋了“汽車構(gòu)造”“汽車主動安全技術(shù)”“汽車?yán)碚摗薄半姽る娮蛹夹g(shù)”等內(nèi)容，且各部分內(nèi)容存在交叉。汽車服務(wù)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，是要求學(xué)生不僅要掌握理論知識，更重要的是要深入理解汽車電氣和電子控制系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)并能夠熟練對相關(guān)系統(tǒng)部件進(jìn)行檢修。因此，這門課程對于創(chuàng)新實踐能力要求非常高。原有的課程授課方式主要采用傳統(tǒng)的線下灌輸式教學(xué)，未能體現(xiàn)探究性教學(xué)和個性化教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一[1-2]，原有的考核方式采用“平時出勤成績+期末成績”等進(jìn)行考核，對學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果評價不夠科學(xué)。為改善這種情況，本研究對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對課程教學(xué)方式進(jìn)行改革，如虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用、線下教學(xué)方法改革、MOOC線上教學(xué)資源的應(yīng)用，使最終考核指標(biāo)為：線下多角度考核+實驗成績+期末成績（工程認(rèn)證達(dá)成度）。這種方式不僅拓展了學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)的維度，還可以進(jìn)一步促進(jìn)課程評價方式的多元化和課程考核評價方式的科學(xué)化。

一、課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計

針對線上線下混合式課程特點和汽車服務(wù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位需求，采用布魯姆教育目標(biāo)分類理論對混合式課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

首先，針對理論課程和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在總學(xué)時的占比情況進(jìn)行優(yōu)化。原來的課程應(yīng)用型屬性特征體現(xiàn)不明顯，因此，在應(yīng)用型課程建設(shè)中應(yīng)該突出實踐環(huán)節(jié)的多樣性創(chuàng)新考核，注意區(qū)分應(yīng)用型實踐環(huán)節(jié)占比。其次，通過梳理應(yīng)用型人才的培養(yǎng)定位，結(jié)合汽車“新四化”對于新型汽車電器與電子控制系統(tǒng)的需求，采用“MOOC+線下教學(xué)”方式建立混合式課程教學(xué)體系。這種方式在降低部分教學(xué)內(nèi)容難度的同時，對部分新的教學(xué)內(nèi)容可以有效補(bǔ)充和其他部分教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展，并優(yōu)化了理論教學(xué)部分。此外，在理論教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗內(nèi)容設(shè)置，可實現(xiàn)理論—實踐教學(xué)的有機(jī)融合。

二、課程教學(xué)方式改革

將信息技術(shù)與課程教學(xué)改革緊密融合，開展相關(guān)的教學(xué)改革與研究工作，主要包括以下三方面：

（一）以學(xué)生為主體的全程參與式教學(xué)方法的應(yīng)用

教學(xué)中的主體是學(xué)生。傳統(tǒng)的線下理論教學(xué)模式是以“知識的灌輸—知識的認(rèn)知—知識的驗證”為主[3]，教師在課堂上以講解課程的理論教學(xué)內(nèi)容為主，而學(xué)生則以被動的方式通過聽課來學(xué)習(xí)理論知識。這種傳統(tǒng)的聽課方式，要求學(xué)生具有較高的綜合素養(yǎng)，尤其對于學(xué)生主動思考、主動探知的學(xué)習(xí)能力要求很高。而遼寧工業(yè)大學(xué)是遼寧省應(yīng)用型人才培養(yǎng)示范校，有的學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力較差，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式容易使學(xué)生失去興趣，并不能保證課堂教學(xué)質(zhì)量。鑒于此，探索一種以“引導(dǎo)興趣—探究模式—應(yīng)用研究”為主的教學(xué)模式，對教師和學(xué)生在教學(xué)中扮演的角色進(jìn)行重新定位，進(jìn)一步彰顯學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中的主體地位。針對理論教學(xué)，教師主要是采取積極引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動思考、廣泛參與討論等方式，以確保學(xué)生能夠積極主動地參與課堂教學(xué)。以汽車電器當(dāng)中的“電動車窗”教學(xué)實踐為例，參與式教學(xué)與傳統(tǒng)理論教學(xué)模式形成了鮮明的對比，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)與參與式教學(xué)方式實例對比

由圖1可以看出，參與式教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，教師將與講課相關(guān)的自學(xué)內(nèi)容提前發(fā)到MOOC平臺，學(xué)生可在課前自學(xué)課程內(nèi)容。教師課上只講授課程重點內(nèi)容，通過提出問題的方式引導(dǎo)學(xué)生主動思考并回答問題，并通過不同學(xué)生提供的多視角答案，可進(jìn)一步擴(kuò)大課堂知識容量，進(jìn)而擴(kuò)展其他同學(xué)思路，進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)間互相學(xué)習(xí)的積極性，共同探討相關(guān)問題。

教師根據(jù)學(xué)生回答問題、研討深入程度等具體情況，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行更加科學(xué)合理地判斷，進(jìn)而給出課上的成績。

各部分得分占比如表1所示。

表1 線下理論教學(xué)綜合得分各部分占比

實踐教學(xué)中的實驗設(shè)定如表2所示。

表2 課程實驗教學(xué)內(nèi)容與開展方式

依托學(xué)院實驗室的虛擬仿真資源和實物教學(xué)設(shè)備等資源優(yōu)勢，結(jié)合課程實驗?zāi)繕?biāo)定位，開發(fā)虛擬仿真實驗、實物拆裝檢修實驗、創(chuàng)新性實驗等實驗項目，通過自主開發(fā)的豐富的實驗項目可以充分的調(diào)動學(xué)生參與實驗的主動性與積極性，讓授課的學(xué)生更加愿意參與其中。最終，由教師根據(jù)學(xué)生的實驗整體情況，給出實驗總評分?jǐn)?shù)。實驗評分的各部分占比如表3所示。

表3 實驗教學(xué)總評成績各部分占比

（二）虛擬仿真技術(shù)在實際教學(xué)中的應(yīng)用

遼寧工業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院擁有“遼寧省汽車工程虛擬仿真實驗教學(xué)示范中心”，該中心主要包括“宇龍汽車構(gòu)造維修仿真系統(tǒng)等軟件虛擬仿真實驗平臺”“單片機(jī)模擬驅(qū)動系統(tǒng)實驗平臺”“模型驅(qū)動控制實驗平臺”“汽車硬件在環(huán)測試實驗平臺”等4個虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，以及虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺。中心的實驗設(shè)備主要用于本科和研究生的教學(xué)、科研等。在汽車電器與電子控制技術(shù)課程教學(xué)中，存在一些汽車電器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、汽車電子控制系統(tǒng)控制效果不能直觀呈現(xiàn)等諸多問題，導(dǎo)致授課效果差，而將虛擬仿真技術(shù)與課程教學(xué)進(jìn)行有機(jī)融合，不僅可以優(yōu)化課程的教學(xué)資源，還可保證教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升。比如，對車用發(fā)電機(jī)、車用起動機(jī)等一些電器部件，采用二維結(jié)構(gòu)展示不夠直觀，而通過宇龍軟件拆解或CATIA建立三維模型等方式，可保證學(xué)生更加直觀地學(xué)習(xí)其基本組成；汽車的ABS、DYC、EBD、EBA等電控系統(tǒng)控制效果。為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加有興趣，利用CarSim+Matlab/Simulink軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真，能夠很好地動態(tài)演示控制效果，并得到相關(guān)控制參數(shù)。聯(lián)合離線仿真實驗動態(tài)演示如圖2所示。

圖2 CarSim/Simulink聯(lián)合離線仿真實驗動態(tài)演示

圖3是汽車硬件在環(huán)測試實驗平臺進(jìn)行在線演示的效果。

圖3 硬件在環(huán)平臺形象化試驗動態(tài)演示

結(jié)合實驗室的汽車硬件在環(huán)測試實驗平臺進(jìn)行在線演示，可更加直觀地展示其控制效果。通過這種虛擬仿真教學(xué)手段，有效避免了只用PPT講解控制原理圖而產(chǎn)生的生澀、抽象難懂情況，可進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，保證了較好的授課效果。

（三）基于MOOC平臺的在線課程資源建設(shè)

課堂教學(xué)效果可通過線下教學(xué)改革方式來實現(xiàn)。同時，可以基于MOOC平臺進(jìn)行線上課程信息化資源的整合建設(shè)，包括章節(jié)內(nèi)容、課程題庫、課程錄課資源、微課課件資源、電子教案、課程資料庫，以及其他學(xué)校的教學(xué)資源鏈接等，通過MOOC平臺線上課程拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的維度和廣度。這種線上教學(xué)資源具有學(xué)習(xí)知識更加靈活、更加全面、支持個性化學(xué)習(xí)等特點[4-5]。

線上與線下相結(jié)合的教學(xué)模式改革，可以全面提升課程的教學(xué)質(zhì)量。通過建立MOOC平臺的班級課程學(xué)習(xí)群組，學(xué)生可以根據(jù)實際情況自主支配課余學(xué)習(xí)時間。教師可以通過平臺的學(xué)習(xí)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及時了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對問題進(jìn)行匯總，及時調(diào)整課上所講重難點內(nèi)容和授課的方法。任課教師可以利用MOOC平臺及時發(fā)布通知、作業(yè)、進(jìn)行問題在線討論等，有效滿足在線互動與個性化學(xué)習(xí)需求。根據(jù)學(xué)生的實時反饋，教師也可依據(jù)實際需求實時補(bǔ)充或更新課程教學(xué)資源。任課教師根據(jù)學(xué)生總體的線上學(xué)習(xí)表現(xiàn)，給出學(xué)習(xí)成績。各部分成績占比如表4所示。

表4 MOOC平臺學(xué)習(xí)成績各部分占比

總之，線下教學(xué)與MOOC平臺線上學(xué)習(xí)相互融合，可以形成教師教學(xué)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)完整的閉環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步提高授課質(zhì)量。

三、課程考核方式改革

考試方法改革要注重學(xué)生課程學(xué)習(xí)全過程各環(huán)節(jié)的考核，改變傳統(tǒng)的期末考試成績+平時出勤考核比較單一的考核模式。全過程課程成績的評定采用多元指標(biāo)的評定方式：最終課程總成績評定=理論課堂成績占比20%+期末卷面成績占比30%+實驗成績20%+MOOC平臺線上學(xué)習(xí)成績30%。其中，卷面成績基于工程認(rèn)證的思想，設(shè)有4個課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，計算出試卷試題、實驗、線上學(xué)習(xí)和線下授課所對應(yīng)的4個目標(biāo)的達(dá)成度值。2017級仍采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行授課和考核，從2018級開始采用了全過程多元指標(biāo)考核方式，最終計算出達(dá)成度分別為0.89、0.75、0.79、0.84，較好地完成了考核的期望。最終根據(jù)各環(huán)節(jié)每個學(xué)生成績，得到每個學(xué)生的總成績。表5給出了兩個年級學(xué)生最終成績對比。通過對比汽車服務(wù)工程2017級和2018級兩屆學(xué)生成績發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對此課程重要知識點的掌握顯著提高，也說明多維度全過程考核的有效性。

表5 汽車服務(wù)工程兩屆學(xué)生期末考試成績對比

四、結(jié)束語

本文對汽車電器與電子控制技術(shù)課程進(jìn)行了混合式一流課程建設(shè)的實踐探索性研究，利用MOOC平臺后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加直觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)、學(xué)習(xí)效果，并為線下授課提供了很好的支撐作用。同時，通過構(gòu)建多元的考核指標(biāo)體系，讓考核更加科學(xué)合理、激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過兩屆學(xué)生期末成績對比，可以看到多元指標(biāo)考核體系在課程整體教學(xué)質(zhì)量提升方面起到了很好的作用，可以更好地滿足實際教學(xué)需求。

[1] 于匯泳, 趙向陽, 崔志華. 基于超星學(xué)習(xí)通的《汽車電器與電子控制技術(shù)》課程混合式教學(xué)探索[J]. 時代汽車, 2020(14): 70-71.

[2] 徐妙俠, 車現(xiàn)紅. 基于項目驅(qū)動法的《汽車電器與電子控制技術(shù)》課程改革研究[J]. 教育現(xiàn)代化, 2019(65): 3-7.

[3] 王偉, 楊浩東. 工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下《汽車電器與電子控制技術(shù)》課程教學(xué)改革研究[J]. 高教學(xué)刊, 2016(17): 156-157.

[4] 馬芳芳, 李涵. 信息化背景下工科數(shù)學(xué)教學(xué)模式的改革與研究[J]. 新教育時代, 2021(30): 109-110.

[5] 曹小東. 混合式教學(xué)模式改革視域下施工圖表現(xiàn)項目課程深化建設(shè)探究[J]. 遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(遼寧經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院)學(xué)報, 2020(5): 104-106.

：10.15916/j.issn1674-327x.2023.05.029

G624.44

B

1674-327X (2023)05-0115-04

2022-01-17

遼寧工業(yè)大學(xué)本科教學(xué)改革研究項目(202006)；遼寧工業(yè)大學(xué)研究生教育改革創(chuàng)新項目(YJG2021006)

郝亮(1979-)，男，遼寧錦州人，副教授，博士。

(責(zé)任編輯：付春玲)