《汽車構(gòu)造》課程教學(xué)改革與應(yīng)用

摘 要：針對《汽車構(gòu)造》課程在當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，構(gòu)建了基于全過程評價的“理實一體-探究式小班化”課堂教學(xué)新模式。在課堂教學(xué)過程中以教師引導(dǎo)為主線，設(shè)置明確的教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)，實現(xiàn)授課過程師生的有機互動，以小組為單位探究，小組測評和個人評價相結(jié)合，形成了以“啟發(fā)-自主-合作-探究-評價-反饋”為框架的模式，達(dá)到教、學(xué)、做、評的高度融合。通過飽滿的課堂教學(xué)、分組討論、實際動手和實時評價帶動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正做到教學(xué)相長。

關(guān)鍵詞：“汽車構(gòu)造” 理實一體 小班化 全過程評價

《汽車構(gòu)造》是汽車類專業(yè)核心課程之一，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，是學(xué)生接觸專業(yè)的啟蒙課程，是銜接基礎(chǔ)課和專業(yè)課的紐帶，在汽車類專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中占有舉足輕重的地位。汽車機械零部件多、結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜，傳統(tǒng)課堂教學(xué)中學(xué)生理解一些機械結(jié)構(gòu)原理困難，教學(xué)效果一般。

探究式-小班化的教學(xué)模式在國外高等教育中應(yīng)用廣泛[1-2]，在國內(nèi)很多高校也進(jìn)行了探索應(yīng)用，如四川大學(xué)、西北民族大學(xué)等都取得了顯著教學(xué)效果，但他們主要采用大班教學(xué)+小班分組討論的方式，沒有實現(xiàn)全過程探究式小班化教學(xué)。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)車輛工程專業(yè)自2018級專業(yè)招生都為2個班，為全程小班化教學(xué)提供了條件。目前理實一體化教學(xué)在職業(yè)教育中得到了大范圍的應(yīng)用，并取得了較好的教學(xué)效果。針對車輛工程本科專業(yè)教學(xué)，河南科技大學(xué)的徐斌[3]等人做出過“基于大學(xué)生方程式汽車大賽車輛工程專業(yè)一體化教學(xué)模式改革”的探索，采用“理實同步、創(chuàng)新培養(yǎng)”的教學(xué)新模式，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)；湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的石毅新[5]等人在《汽車構(gòu)造》教學(xué)過程中進(jìn)行了理實一體化教學(xué)嘗試，但沒有采用全過程評價。針對《汽車構(gòu)造》課程教學(xué)理論與實踐脫節(jié)的問題，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教師從2016年就開始探索理論與實踐教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建理實一體化教學(xué)模式[6]，取得了良好的教學(xué)效果。

1 課程學(xué)情分析

傳統(tǒng)《汽車構(gòu)造》教學(xué)主要存在以下問題。

（1）理論、實踐分開教學(xué)，教學(xué)效果差。學(xué)生在接觸該課程時缺乏對實際機械結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識而傳統(tǒng)理論課教學(xué)主要依靠多媒體，學(xué)生難以理解汽車的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和運行原理；實驗教學(xué)以教師演示為主，無法讓學(xué)生真正思考和創(chuàng)新，不能滿足工程實踐的需要，教學(xué)效果差。

（2）學(xué)生主體地位不突出，學(xué)生的創(chuàng)新意識不強。傳統(tǒng)教學(xué)教師是課堂的主體，學(xué)生是課本知識的被動接受者，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新精神與思考能力。

（3）考核評價不夠靈活，挑戰(zhàn)度不足。課程考核以期末考試為主，缺乏過程考核，沒有對實驗進(jìn)行考核，挑戰(zhàn)度不足，學(xué)生工程實踐能力弱，很難滿足新工科人才培養(yǎng)要求。

（4）課程思政元素不足。挖掘課程思政元素不夠，知識傳授與價值引領(lǐng)結(jié)合還不夠，無法做到潤物無聲地將思政教育融入課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，很難達(dá)到全面育人。

因此，探索《汽車構(gòu)造》的教學(xué)改革，構(gòu)建基于全過程評價的小班化課堂教學(xué)新模式，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，打破傳統(tǒng)的理論與實踐教學(xué)相脫節(jié)、一考定成績的現(xiàn)狀，從而提高教學(xué)過程的整體性，對培養(yǎng)新工科汽車專業(yè)人才具有重要的意義。

2 教學(xué)改革與實踐

2.1 構(gòu)建理實一體教學(xué)環(huán)境

為保證理實一體-小班探究式課堂教學(xué)順利開展，將教室和實驗室打通，根據(jù)每堂課的教學(xué)內(nèi)容重新布置理實一體化教室。將多媒體教學(xué)設(shè)備、相應(yīng)實驗臺架置于教室前端，中間布置4組實驗桌，放置所需汽車零部件、拆裝工具等，可使學(xué)生分組完成各項學(xué)習(xí)及實驗任務(wù)。

將傳統(tǒng)發(fā)動機、底盤綜合實驗平臺和虛擬仿真實驗平臺打通，利用虛擬仿真平臺對發(fā)動機、底盤進(jìn)行虛擬裝配練習(xí)，再進(jìn)行實物拆裝實訓(xùn)，使學(xué)生真正掌握發(fā)動機、底盤各系統(tǒng)裝配關(guān)系及運行原理，同時彌補實驗臺更新?lián)Q代不及時的問題，便于學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，掌握最先進(jìn)發(fā)動機、底盤相關(guān)前沿知識。

2.2 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和實訓(xùn)課程分開進(jìn)行，特別是實訓(xùn)課程安排在理論授課結(jié)束后集中拆裝發(fā)動機、變速器，此時學(xué)生對發(fā)動機、變速器構(gòu)造掌握不透徹，不利于拆裝實訓(xùn)，這種理論與實踐分開教學(xué)導(dǎo)致教學(xué)效果較差。在教學(xué)中引入理實一體-小班探究式教學(xué)法，應(yīng)將理論知識和實踐內(nèi)容有機地結(jié)合起來，把具體的教學(xué)目標(biāo)融合到理實一體教學(xué)實施過程中，這需要將原來理論知識和實訓(xùn)知識重新整合。將零部件學(xué)習(xí)任務(wù)分配到每次理實一體教學(xué)中，學(xué)生能邊學(xué)邊拆對著零部件實物學(xué)習(xí)理論知識，當(dāng)堂掌握；將發(fā)動機、底盤整體性學(xué)習(xí)借助汽車構(gòu)造綜合實訓(xùn)平臺、虛擬仿真實驗平臺開展系統(tǒng)裝配實驗，使學(xué)生掌握發(fā)動機、底盤整體結(jié)構(gòu)與運行原理。

一方面車輛工程專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂，汽車構(gòu)造課程學(xué)時由原來的96學(xué)時縮減到54學(xué)時，另一方面隨著汽車新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的發(fā)展，汽車構(gòu)造課程內(nèi)容不斷增加，使得課程教學(xué)時間緊，任務(wù)重，需要重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。因此結(jié)合配套課程《汽車構(gòu)造綜合實訓(xùn)》的32學(xué)時，理論實訓(xùn)交叉融合開展，采用“3+N”模式，“3”代表將教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)、進(jìn)階、綜合三個層次，N代表通過線上資源學(xué)習(xí)、校外基地實習(xí)、科創(chuàng)活動等內(nèi)容，拓展課程內(nèi)容的廣度與深度如圖1所示。

通過理實一體-小班化教學(xué)，邊理論學(xué)習(xí)邊實物拆裝觀察，便于學(xué)生理解掌握；通過虛實結(jié)合教學(xué)，利用虛擬仿真展示現(xiàn)代汽車復(fù)雜結(jié)構(gòu)原理，突破教學(xué)難點；通過綜合性拆裝實訓(xùn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問題能力；通過線上資源教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的良好習(xí)慣，提升自學(xué)能力。通過仿真模擬與實物拆裝訓(xùn)練、小組拆裝競賽等方式高質(zhì)量完成發(fā)動機、變速器的拆裝綜合實訓(xùn)，鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)工程素養(yǎng)；通過校外基地實習(xí)，使學(xué)生了解汽車生產(chǎn)工藝流程，培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)實際問題的能力。重構(gòu)后的課程教學(xué)內(nèi)容如圖2所示?；A(chǔ)階段（54學(xué)時）：將單零部件認(rèn)知類的實驗與理論教學(xué)同步進(jìn)行，形成理實一體化教學(xué)。

進(jìn)階階段（4學(xué)時）：借助虛擬仿真平臺將汽車新技術(shù)及時引入課堂，開展虛實結(jié)合教學(xué)，提升課程教學(xué)創(chuàng)新性。

綜合階段（28學(xué)時）：對汽車發(fā)動機、機械變速器、自動變速器、輪胎拆裝等實訓(xùn)內(nèi)容糅合到課程理論知識學(xué)習(xí)中，這樣既有利于學(xué)生對理論知識掌握，又有利于學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)，提升課程教學(xué)的高階性。

2.3 教學(xué)實施

理實一體-小班探究式教學(xué)具體實施過程如圖3所示。實行主講教師與實驗教師聯(lián)合備課，確定課堂教學(xué)內(nèi)容。采用任務(wù)驅(qū)動法，每堂課都設(shè)置任務(wù)單，理論教師利用多媒體、汽車零部件實物講解理論知識，實驗教師共同參與指導(dǎo)學(xué)生，以小組為單位探究，小組測評和個人評價相結(jié)合，形成了以“啟發(fā)-自主-合作-探究-評價-反饋”為框架的模式，達(dá)到教、學(xué)、做、評的高度融合。

2.4 融入課程思政

汽車構(gòu)造課程知識點多、理論難度大，講起來容易枯燥，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而形成工程表達(dá)能力，樹立技術(shù)興業(yè)強國的價值觀，應(yīng)不斷挖掘課程中的思政元素并有效融入平時課堂教學(xué)中，做到潤物細(xì)無聲。第一，在講解汽車構(gòu)造時要讓學(xué)生理解背后的原理，著重從構(gòu)造的基本功能和原理出發(fā)，引導(dǎo)同學(xué)們理解最基本的結(jié)構(gòu)形式，再舉一反三到其他的構(gòu)造形式，加深同學(xué)對知識的理解和掌握。第二，教學(xué)內(nèi)容中加入汽車構(gòu)造發(fā)展史，名人故事等，引導(dǎo)學(xué)生從第一個發(fā)明第一個專利開始，了解知識背后的發(fā)現(xiàn)過程，讓學(xué)生逐漸理解工程技術(shù)中的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生從被動聽課變?yōu)橹鲃犹骄?。同時，結(jié)合我國汽車工業(yè)成功的科研案例，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以及科技強國的責(zé)任感與使命感，做到立德樹人。

2.5 考核方式改革

改革期末一次考試評價的方式，推行全過程學(xué)業(yè)評價，課程學(xué)習(xí)成績由三部分構(gòu)成：平時考核（主要根據(jù)課堂任務(wù)完成情況）占25%，平時測試（知識測驗）占10%，課程實驗（主題論文、實驗報告等）占15%，期末考試占50%。期末考試推行“非標(biāo)準(zhǔn)答案”考核方式，重點考查學(xué)生運用知識分析問題、解決問題的能力。

3 結(jié)語

將基于全過程評價的“理實一體-探究式小班化”教學(xué)模式應(yīng)用于《汽車構(gòu)造》教學(xué)改革中，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，知識領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生扎實的汽車構(gòu)造理論基礎(chǔ)、較強的工程實踐能力和解決復(fù)雜問題的綜合能力；情感領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生深厚的人文素養(yǎng)、求真的學(xué)術(shù)追求；價值觀領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神，鑄造農(nóng)業(yè)情懷和家國情懷。培養(yǎng)學(xué)生成為“心智健康、技術(shù)精湛”的高素質(zhì)新工科汽車人才。

基金項目：山東省高等教育本科教學(xué)改革研究項目（M2022176）、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)2022校級教改重點項目（XZ202207）、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教改面上項目（XM2023021）。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳成芹，武紅娟，曹萬智，等.“探究式－小班化”教學(xué)模式在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程中的應(yīng)用[J].西北民族大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2022，43（126）：88-94.

[2]劉呂紅，肖孟夏.啟發(fā)·自主·合作·探究·反饋

——“探究式－小班化”課堂教學(xué)模式的理論研究[J].大學(xué)教育，2016，4：1-3.

[3]徐斌，郗建國，牛毅.基于大學(xué)生方程式汽車大賽車輛工程專業(yè)一體化教學(xué)模式改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2013（9）：42-44.

[4]孫悅超，黃明鑫，李明圣，等.基于“工程教育”背景下的《汽車構(gòu)造》課程教學(xué)改革與實踐[J].汽車實用技術(shù)，2021，6：159-163.

[5]石毅新，蔣蘋，李軍政，等.理實一體化教學(xué)模式在汽車構(gòu)造課程教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018，303：83-86.

[6]張廣玲，劉樹峰，束鈺，等.汽車構(gòu)造課程教學(xué)改革研究與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（42）：137-139.