張廣玲 劉樹峰 束鈺 李玉道 李光提
[摘 要] 文章分析了汽車構(gòu)造課程目前教學(xué)現(xiàn)狀,根據(jù)汽車構(gòu)造課程特點,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)方法,完善實驗室建設(shè),改進(jìn)考核機(jī)制,構(gòu)建了理實一體化教學(xué)模式,取得了良好的教學(xué)效果。為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ),并為汽車構(gòu)造課程教學(xué)改革提供可行性依據(jù)。
[關(guān)鍵詞] 汽車構(gòu)造;理實一體化;課程教學(xué);教學(xué)改革
[作者簡介] 張廣玲(1986—),女,山東濱州人,碩士,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院實驗師,研究方向為車輛專業(yè)實踐課程、實驗室管理。
[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2020)42-0137-03? ? [收稿日期] 2020-02-26
汽車構(gòu)造是車輛工程類專業(yè)必修的專業(yè)核心課,主要學(xué)習(xí)汽車發(fā)動機(jī)、底盤、車身的基本構(gòu)造及工作原理,是后續(xù)專業(yè)課及專業(yè)提高課的基礎(chǔ)。汽車零部件眾多、設(shè)計精巧、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)不斷地發(fā)生變化,如何在有限的學(xué)時內(nèi),讓學(xué)生有效地掌握如此豐富的理論知識是目前汽車構(gòu)造課程的任課教師亟待解決的難題。在分析汽車構(gòu)造課程教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,不斷探索課程教學(xué)改革新方法,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)方法,充分利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備,構(gòu)建現(xiàn)代化實驗室,加強(qiáng)實踐教學(xué),完善了汽車構(gòu)造理實一體化教學(xué)體系,教學(xué)效果顯著,為培養(yǎng)實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才提供了扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。
一、汽車構(gòu)造課程教學(xué)現(xiàn)狀
(一)課時少,任務(wù)重
汽車構(gòu)造是車輛工程及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握汽車基本工作原理、總體構(gòu)造組成、各主要系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)組成及功用、各主要零部件基本構(gòu)造,了解國內(nèi)外汽車工業(yè)的發(fā)展概況,當(dāng)今汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料的不斷出現(xiàn),汽車構(gòu)造的課程內(nèi)容不斷更新和增加。近幾年專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂,汽車構(gòu)造課程學(xué)時不斷減少,由原來的96學(xué)時縮減到54學(xué)時,學(xué)時少,任務(wù)重,如何在有限的時間內(nèi)使學(xué)生掌握豐富的專業(yè)基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),是目前汽車構(gòu)造的任課教授面臨的挑戰(zhàn)。
(二)理論與實踐脫節(jié)
汽車構(gòu)造的復(fù)雜性和實體性,決定了該課程具有很強(qiáng)的實踐性[1]。汽車零部件眾多、設(shè)計精巧、形式多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,依靠課本講述或者教師的講解,很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo),應(yīng)安排實踐課程,密切聯(lián)系實物,才能有效地掌握該課程的相關(guān)知識和理論。但在實際教學(xué)過程中,理論課程和實踐課程分別由不同的老師負(fù)責(zé),并且實踐課程往往安排在理論課程結(jié)束之后進(jìn)行,造成了理論與實踐的脫節(jié),復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、抽象的原理得不到及時的直觀具體的感性認(rèn)識,理論教學(xué)和實踐教學(xué)的教學(xué)效果都很不理想。
(三)教學(xué)方式單一
目前汽車構(gòu)造課程教學(xué)多采用多媒體教學(xué)方式,為了使學(xué)生更加形象地理解汽車各個系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、抽象的原理及工作過程,教師往往花費(fèi)大量的時間用來備課,準(zhǔn)備豐富的圖片、動畫及視頻等多媒體素材,這在一定程度上使復(fù)雜、抽象、難以理解的內(nèi)容變得直觀、形象、易懂,例發(fā)動機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu),豐富的示意圖、實物圖就能讓學(xué)生很清晰地認(rèn)識各個零部件;再如汽油發(fā)動機(jī)的工作原理,學(xué)生們通過動畫或視頻,就能清楚地了解發(fā)動機(jī)在一個工作循環(huán)中每個行程各個零部件的運(yùn)動狀態(tài),并有助于掌握發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語。多媒體教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并正確地引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握基本的專業(yè)知識,從一定程度上提高教學(xué)效果。但是學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的主動性、積極性及參與性等方面仍然欠缺,導(dǎo)致系統(tǒng)認(rèn)識不足及理論知識應(yīng)用能力差等問題[2]。
(四)考核方式片面
汽車構(gòu)造課程考核方式主要包括兩方面:70%期末卷面成績+30%平時表現(xiàn)成績。平時表現(xiàn)主要以考勤為主,而期末考試內(nèi)容主要考察學(xué)生的記憶能力。使得學(xué)生平時學(xué)習(xí)積極性不高,課堂參與率很低,期末突擊應(yīng)付;考核內(nèi)容不包括實踐,學(xué)生不重視實踐課,上課應(yīng)付了事。片面的考核方式嚴(yán)重影響了課堂效率,教學(xué)效果不理想。
二、理實教學(xué)一體化教學(xué)模式構(gòu)建
針對目前汽車構(gòu)造課程教學(xué)存在的問題,不斷研究、探索、學(xué)習(xí)、總結(jié),發(fā)現(xiàn)理實一體化教學(xué)模式特別適合汽車構(gòu)造的教學(xué),該教學(xué)模式在實際教學(xué)中取得了較大的成效,深受廣大教師及學(xué)生的認(rèn)可[3-4]。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的石毅新在汽車構(gòu)造課程教學(xué)中嘗試探索理實一體化教學(xué)模式,在教室布局、課程內(nèi)容設(shè)計、評價方式等方面進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化,取得了良好的教學(xué)效果[5]。在研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步的優(yōu)化教學(xué)資源、豐富教學(xué)方法、完善實驗室軟硬件建設(shè)等,構(gòu)建了適合汽車構(gòu)造教學(xué)的理實一體化教學(xué)體系。
(一)整合教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)資源
教學(xué)內(nèi)容是高效課堂進(jìn)行的基礎(chǔ)。為了實現(xiàn)理論與實踐在內(nèi)容上的無縫銜接,一方面,教學(xué)內(nèi)容不能受課本的限制,要結(jié)合實踐內(nèi)容及條件,對理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行濃縮精簡,不斷地充實、更新理論教學(xué)內(nèi)容,如汽車起動系統(tǒng)和點火系統(tǒng)既是汽車構(gòu)造的內(nèi)容,又是汽車電氣與電子技術(shù)的重要章節(jié),相關(guān)的實物及實驗設(shè)備均在汽車電器與電子技術(shù)實驗室,于是兩門課程任課教師經(jīng)過研究決定這兩部分的內(nèi)容在講授汽車構(gòu)造時不做介紹,在后續(xù)課程汽車電氣與電子技術(shù)中重點講授;又如學(xué)生進(jìn)行自動變速器拆裝實訓(xùn)用的是01M型自動變速器,而選用的教材是吉林大學(xué)關(guān)文達(dá)教授主編的《汽車構(gòu)造》第四版,其中自動變速器部分沒有對01M型自動變速器的介紹,而結(jié)構(gòu)和原理是進(jìn)行拆裝實訓(xùn)的必要的理論基礎(chǔ),這就需要理論課堂適當(dāng)?shù)靥砑舆@部分內(nèi)容,既能滿足實訓(xùn)中學(xué)生的知識需求,又能讓學(xué)生意識到理論的重要性,有利于提高學(xué)生對理論知識接受的積極性。另一方面,為了讓學(xué)生了解汽車新技術(shù),拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維,教學(xué)內(nèi)容不能局限于教材和實踐內(nèi)容,要結(jié)合學(xué)生的基礎(chǔ)及接受程度及時調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容,如發(fā)動機(jī)連續(xù)可變配氣機(jī)構(gòu),教材中介紹了寶馬轎車的連續(xù)可變氣門升程機(jī)構(gòu)和奧迪V6發(fā)動機(jī)連續(xù)可變配氣相位機(jī)構(gòu),實驗室也有這兩種連續(xù)可變氣門機(jī)構(gòu)的試驗臺,另外課堂上還補(bǔ)充了與教材介紹不同結(jié)構(gòu)的豐田的連續(xù)可變氣門升程技術(shù)及奔馳的連續(xù)可變氣門升程技術(shù)等發(fā)動機(jī)配氣技術(shù);教材中重點介紹了直列式發(fā)動機(jī),拆裝實訓(xùn)用的發(fā)動機(jī)也是直列4缸發(fā)動機(jī),課堂上介紹了VR6發(fā)動機(jī)和W12發(fā)動機(jī),補(bǔ)充了1.4T發(fā)動機(jī)的相關(guān)技術(shù)——廢氣渦輪增壓、機(jī)械增壓及燃油分層噴射等。
(二)構(gòu)建現(xiàn)代化實驗室,完善實踐條件
完善的實踐條件是理實一體化教學(xué)體系運(yùn)行的基礎(chǔ)。為了使理論和實踐有機(jī)融合,我們構(gòu)建了現(xiàn)代化汽車構(gòu)造實驗室。一方面,結(jié)合教材更新實驗設(shè)備,保留可用舊設(shè)備,如拆解舊的發(fā)動機(jī)、變速器供學(xué)生進(jìn)行零部件實物認(rèn)知;積極引進(jìn)并自主開發(fā)新設(shè)備,增加了1.4T發(fā)動機(jī)運(yùn)行試驗臺、電控燃油噴射系統(tǒng)示教板(紅旗、桑塔納2000)、發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)試驗臺、發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)示教板、柴油機(jī)高壓共軌試驗臺、自動變速器性能試驗臺等等,自制行星齒輪機(jī)構(gòu)模型、桑塔納2000轎車兩軸式手動變速器拆裝平臺及多種零部件解剖模型等等;另一方面,在實驗室安裝多媒體教學(xué)設(shè)備并設(shè)計優(yōu)化實驗室整體布局,如下圖汽車底盤實驗室布局,無論是設(shè)備方面,還是容納空間,均可滿足一個教學(xué)班(30人左右)上課需求,將理論課堂搬到實驗室進(jìn)行,科學(xué)合理的安排理論和實驗進(jìn)行情況,實現(xiàn)了理論和實踐在時間上的無縫銜接、空間上的統(tǒng)一。
(三)豐富教學(xué)方法,創(chuàng)新教學(xué)手段
在整個理實一體化教學(xué)體系構(gòu)建過程中,理論教師和實驗教師積極配合,整合了教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建了現(xiàn)代化實驗室,共同修訂了教學(xué)大綱,制定了教學(xué)計劃,設(shè)計了授課方式并撰寫了教案。根據(jù)授課內(nèi)容,制定了相應(yīng)的教學(xué)方式方法,結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué),充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備,采用多種教學(xué)方法,如講授法、討論法、演示法、啟發(fā)法、實驗法等。
由于汽車構(gòu)造的課程的復(fù)雜性和實體性,多采用現(xiàn)場教學(xué),根據(jù)實物講解結(jié)構(gòu)和原理,形象直觀,學(xué)生更容易理解與掌握。如發(fā)動機(jī)的基本原理,多媒體講授,由發(fā)動機(jī)發(fā)展史引入,結(jié)合圖片講解發(fā)動機(jī)基本術(shù)語,結(jié)合圖片、動畫、發(fā)動機(jī)工作原理試驗臺講解發(fā)動機(jī)基本原理,隨堂實驗,讓學(xué)生觀察發(fā)動機(jī)的工作過程,找出汽油機(jī)和柴油機(jī)的特點。再如曲柄連桿機(jī)構(gòu)機(jī)體組的組成講授完成之后,進(jìn)行隨堂實驗,采用任務(wù)驅(qū)動法,讓學(xué)生觀察發(fā)動機(jī)機(jī)體實物,思考?xì)飧咨w、氣缸體上的孔、腔有什么作用,安裝那些零部件?汽油機(jī)和柴油機(jī)的燃燒室各有什么特點?在進(jìn)行汽車自動變速箱結(jié)構(gòu)的講授時,由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,最初我們采用的現(xiàn)場講授法,結(jié)合實物,采用多媒體,對每個零部件及變速箱的整體進(jìn)行講解,學(xué)生掌握程度較好,但是大部分學(xué)生讀不懂課本上的自動變速箱結(jié)構(gòu)示意圖,我們改進(jìn)教學(xué)方式,講解的過程中穿插傳統(tǒng)教學(xué)方法,采用板書形式,一邊講解自動變速箱的結(jié)構(gòu)一邊在黑板上畫出結(jié)構(gòu)示意圖,學(xué)生能較好地將實物與結(jié)構(gòu)示意圖聯(lián)系在一起,效果良好。
有限的學(xué)時只能傳遞有限的知識,隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步,知識信息傳播的渠道得到了極大的擴(kuò)展,如何利用這些先進(jìn)的技術(shù)來學(xué)習(xí)到更多的專業(yè)知識,離不開老師的引導(dǎo)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)車輛專業(yè)100%的學(xué)生都注冊使用微信,使用率及便捷性都高于其他通訊社交軟件,于是我們建立了汽車構(gòu)造微信學(xué)習(xí)群。一方面,老師會按時上傳相關(guān)教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、多媒體課件及作業(yè)題等學(xué)習(xí)資料,方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí);另一方面,老師會根據(jù)課程進(jìn)度上傳有關(guān)汽車新技術(shù)的學(xué)習(xí)資料,如論文、動畫、視頻等等,供學(xué)生自主學(xué)習(xí),老師通過微信學(xué)習(xí)群可以時時與學(xué)生互動、答疑,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(四)改進(jìn)考核機(jī)制,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
改變以往片面的考核方式,完善考核機(jī)制。由于該課程理實一體化教學(xué)模式注重理論實踐的統(tǒng)一,課堂設(shè)在實驗室,實踐比重增大,考核內(nèi)容增加實踐能力考核??己烁母锖?,平時表現(xiàn)成績占10%,實驗表現(xiàn)占20%,卷面成績70%。其中平時表現(xiàn)考核內(nèi)容包括:考勤(曠課、遲到、早退情況)、課堂回答問題、討論環(huán)節(jié)參與情況及作業(yè)完成情況等;實驗表現(xiàn)考核內(nèi)容包括:實驗參與程度、回答問題積極性、動手情況、實驗報告等;期末考試的卷面內(nèi)容不僅僅局限于課本,還包括實驗內(nèi)容及老師補(bǔ)充的學(xué)習(xí)材料等。老師時時記錄學(xué)生課堂表現(xiàn),定期批改作業(yè)及實驗報告,并及時反饋給學(xué)生,大大提高了學(xué)生的課堂參與性及課下學(xué)習(xí)自主性。
三、總結(jié)
對專業(yè)核心課的掌握程度直接影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及專業(yè)能力的培養(yǎng),分析目前汽車構(gòu)造課程的教學(xué)現(xiàn)狀,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)方法,完善實驗室建設(shè),改進(jìn)了考核機(jī)制,構(gòu)建了理實一體化教學(xué)模式。提高了課堂效率,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了學(xué)生專業(yè)技能及自主學(xué)習(xí)能力,拓展了學(xué)生的專業(yè)視野,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力,為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下了扎實的基礎(chǔ)。
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Research and Practice of Teaching Reform of the Course on Automobile Structure
ZHANG Guang-ling1,2,3,LIU Shu-feng1,2,3,SHU Yu1,2,3,LI Yu-dao1,2,3,LI Guang-ti1,2,3
(1.College of Mechanical and Electronic Engineering,Shandong Agricultural University,Tai'an,Shandong 271018,China;
2.Shandong Provincial Key Laboratory of Horticultural Machinery and Equipment,Tai'an,Shandong 271018,China;3.Shandong Provincial Engineering Laboratory of Agricultural Equipment Intelligence,Tai'an,Shandong 271018,China)
Abstract:The article analyzes the current teaching status of Automobile Structure.According to the characteristics of Automobile Structure the teaching content is optimized,the teaching method is enriched,the laboratory construction is improved,the assessment mechanism is constructed,and the integrated teaching mode of theory and practice has been constructed,and good teaching effect has been achieved.This can lay a solid foundation to learn other core professional courses,and provide some references for the teaching reform of Automobile Structure.
Key words:Automobile Structure;integration of theory and practice;curriculum teaching;education reform