馬志磊

摘? 要：“新工科”教育背景下，要求大學(xué)的工科教育有跨學(xué)科、問(wèn)題導(dǎo)向化的發(fā)展趨勢(shì)。不僅要求學(xué)生能夠掌握跨學(xué)科的綜合知識(shí)，還需要具備解決分析解決問(wèn)題的能力，以應(yīng)對(duì)制造業(yè)發(fā)展對(duì)未來(lái)綜合型人才的需求。通過(guò)合理規(guī)劃車輛工程專業(yè)理論課的教學(xué)方法，在課堂中使用啟發(fā)式的教學(xué)方法，并在學(xué)習(xí)的不同階段對(duì)知識(shí)進(jìn)行回顧，結(jié)合使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助技術(shù)，可提高理論課教學(xué)質(zhì)量，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的記憶，并在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析與解決能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)研究? 車輛工程? 新工科? 雨課堂

中圖分類號(hào)：G642

Abstract：Under the background of "new engineering" education， the development trend of interdisciplinary and problem oriented is required. Students are required not only to master interdisciplinary comprehensive knowledge， but also to have the ability to analyze and solve problems， so as to meet the demand of future comprehensive talents for the development of manufacturing industry. By reasonably planning the teaching method of vehicle engineering theory course， using heuristic teaching method in the classroom， reviewing the knowledge at different stages of learning， combined with the use of network teaching auxiliary technology， the teaching quality of theory course can be improved， students' memory of professional knowledge can be deepened， and the ability of analyzing and solving problems can be cultivated in the teaching process.

Key Words：Teaching research; Vehicle engineering; New engineering; Rain classroom

為提高工科學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，工科學(xué)生要能夠具備跨學(xué)科的綜合素質(zhì)，同時(shí)也要有解決問(wèn)題的思路與方法[1]。對(duì)學(xué)生在學(xué)校中的學(xué)習(xí)要求提高了，同時(shí)，對(duì)學(xué)校教師的教學(xué)方法也提出了更高的要求[2]。在國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的規(guī)劃中，節(jié)能與新能源汽車作為一個(gè)制造業(yè)領(lǐng)域重要發(fā)展方向，對(duì)“新工科”人才有著很大的需求[3]，而這也要求車輛工程相關(guān)專業(yè)的理論課要適應(yīng)社會(huì)需求的發(fā)展，改善教學(xué)方法，滿足新的國(guó)家制造業(yè)發(fā)展要求。

汽車構(gòu)造課程作為車輛工程相關(guān)專業(yè)重要的一門理論課，對(duì)該類工科專業(yè)起著非常重要的承上啟下的作用[4]。在機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)原理、工程力學(xué)、材料力學(xué)等理論課程的基礎(chǔ)上，汽車構(gòu)造課程將向?qū)W生介紹具體的發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤等結(jié)構(gòu)與原理。在汽車構(gòu)造的基礎(chǔ)上，將向?qū)W生介紹內(nèi)燃機(jī)學(xué)、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計(jì)等專業(yè)核心課。因此，汽車構(gòu)造課程中若能很好地組織教學(xué)，不僅能夠把之前所學(xué)知識(shí)很好地融合，還能夠培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題，鍛煉學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析與解決能力。

1? 理論課教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

1.1 汽車構(gòu)造課程的特征

汽車構(gòu)造課程作為車輛相關(guān)專業(yè)的重要理論課，具有以下幾個(gè)重要的特征。首先，課程的內(nèi)容較多，汽車構(gòu)造一般分發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤兩部分主要內(nèi)容來(lái)進(jìn)行介紹，此外還會(huì)對(duì)車身進(jìn)行介紹，并在上面內(nèi)容中加入電氣與電子裝備的介紹。發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤兩個(gè)部分又分為多個(gè)系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)與機(jī)構(gòu)中再向下分為多個(gè)部件組，分別介紹各組中零件的特征、制造安裝要求，并對(duì)重要的運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行介紹，因此，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)汽車構(gòu)造課程，將對(duì)汽車的感性認(rèn)識(shí)提高到理性認(rèn)識(shí)，為學(xué)好車輛相關(guān)類專業(yè)更深入的專業(yè)課打下基礎(chǔ)。

其次，本門課的學(xué)習(xí)需要學(xué)生綜合運(yùn)用之前所學(xué)的知識(shí)，使學(xué)生能夠看懂零件圖、裝配圖，理解部件相互配合與工作的原理，能夠分析不同零件對(duì)強(qiáng)度與剛度的要求，因此，對(duì)于知識(shí)缺口比較大的學(xué)生，汽車構(gòu)造課程的學(xué)習(xí)難度較大。

最后，本門課程的理論課教學(xué)時(shí)間較為緊張，由于課程內(nèi)容較多，學(xué)生接受與掌握知識(shí)需要時(shí)間較長(zhǎng)。且在課堂教學(xué)中需要安排實(shí)物的講解，也會(huì)占用較多的時(shí)間。因此，顯得理論課教學(xué)時(shí)間較少。

1.2 汽車構(gòu)造課程目前的教學(xué)方法與存在的問(wèn)題

目前汽車構(gòu)造理論課的教學(xué)方法有以下幾類。

第一類，將汽車構(gòu)造作為純理論課來(lái)介紹，主要借助多媒體課件中的圖像與影像來(lái)展示教學(xué)內(nèi)容。這類教學(xué)方法要求學(xué)生能夠根據(jù)平面材料建立汽車構(gòu)造中各零件關(guān)系，較為抽象，但也可以以此鍛煉學(xué)生的看圖與空間想象能力。

第二類，理論課加汽車構(gòu)造拆裝實(shí)習(xí)的教學(xué)方法。汽車構(gòu)造拆裝實(shí)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)汽車的構(gòu)造形成直觀的認(rèn)識(shí)，便于學(xué)生理解與記憶。拆裝實(shí)習(xí)可以安排在理論課前，也可以安排在理論課后，都能夠?qū)W(xué)生加深對(duì)課程的理解有很好的作用。

第三類，在理論課過(guò)程中帶入實(shí)際部件?？蓪⑵嚇?gòu)造課程的課堂移到汽車拆裝實(shí)驗(yàn)室，在講解相關(guān)部件時(shí)可以讓學(xué)生及時(shí)觀察到實(shí)物。也可將課程中將要介紹的部件帶至教室，在介紹時(shí)向?qū)W生展示。這種將理論與式實(shí)物相結(jié)合的教學(xué)方法能改善教學(xué)效果，但由于在課程中展示實(shí)物，占用了一部分教學(xué)時(shí)間，使理論課教學(xué)時(shí)間顯得更為局促。

由于汽車構(gòu)造課程的特征，使該課程在教學(xué)時(shí)容易存在以下的問(wèn)題。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中短時(shí)間內(nèi)要接受較多的知識(shí)點(diǎn)與內(nèi)容，難度較大，學(xué)生主要忙于記憶大量的知識(shí)點(diǎn)，而很難要求其發(fā)展綜合分析能力。因此，合理的規(guī)劃理論課教學(xué)方法，在課程的教學(xué)時(shí)間內(nèi)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握，同時(shí)在課堂中留出時(shí)間，讓學(xué)生思考應(yīng)該要使用怎樣的結(jié)構(gòu)才能滿足使用要求，思考使用該種結(jié)構(gòu)的原因，鍛煉學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析與解決能力，同時(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性與積極性[5]。對(duì)課程更加適應(yīng)“新工科”的發(fā)展要求有一定的意義。

2? 理論課教學(xué)方法探討

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課時(shí)普遍存在學(xué)習(xí)內(nèi)容多、時(shí)間緊的問(wèn)題，并且難以再在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上鍛煉分析、解決問(wèn)題的能力。為改善教學(xué)效果，需要結(jié)合使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助技術(shù)，并合理規(guī)劃理論課的教學(xué)方法，可將教學(xué)分為4個(gè)模塊，為1個(gè)主體教學(xué)模塊，加上3個(gè)知識(shí)復(fù)習(xí)模塊。主體教學(xué)模塊主要負(fù)責(zé)理論知識(shí)的介紹，同時(shí)結(jié)合課程內(nèi)容向?qū)W生提出問(wèn)題，由學(xué)生進(jìn)行思考并回答，鍛煉學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力。3個(gè)知識(shí)復(fù)習(xí)模塊主要負(fù)責(zé)課前、課中、課后的知識(shí)復(fù)習(xí)，在學(xué)習(xí)中多次重復(fù)所學(xué)內(nèi)容，在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間里，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶。具體的教學(xué)操作方法如下。

2.1 啟發(fā)式教學(xué)方法在課程中的運(yùn)用

主體教學(xué)模塊中，主要起到以下作用，首先是基礎(chǔ)理論知識(shí)的介紹，其次是通過(guò)提問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生自己思考[6]。在汽車構(gòu)造課程中有很多知識(shí)點(diǎn)可以通過(guò)啟發(fā)式的教學(xué)方法，讓學(xué)生自己思考，使用以下例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

在介紹干式、濕式缸套之前，先提問(wèn)讓學(xué)生思考為什么不直接在氣缸體內(nèi)鏜出缸套，讓學(xué)生自己判斷這樣做的缺點(diǎn)，并找到解決辦法。學(xué)生首先需要分析缸套內(nèi)的工作條件，需要耐高溫、耐高壓，在與活塞有高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要耐磨損，在與燃燒產(chǎn)物接觸的過(guò)程中需要耐腐蝕。其次，學(xué)生分析出該處需要使用耐高溫、耐高壓、耐磨損、耐腐蝕的金屬材料，而氣缸體制造材料一般為鑄鐵，無(wú)法滿足工作需求，為滿足工作需求使用較好的材料制造氣缸體，將會(huì)使制作成本升高，形成材料的浪費(fèi)。學(xué)生分析出出缸套的缺點(diǎn)，最后要分析應(yīng)該如何解決這樣的問(wèn)題，為了在材料較為普通的氣缸體上滿足缸套的工作條件，應(yīng)該使用較好的材料，使用嵌入式的方法安裝在活塞工作表面，這樣就同時(shí)解決了較低制造成本，同時(shí)能滿足工作條件的問(wèn)題。在課本中的很多內(nèi)容可以使用相似的分析方法，如活塞銷上需要加入襯套的原因，連桿大頭、曲軸主軸頸使用軸瓦的原因，鑲嵌氣門座圈的原因等。在相似的問(wèn)題中不斷讓學(xué)生思考，不僅可以使學(xué)生強(qiáng)化分析解決問(wèn)題的步驟，還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善課堂活躍程度。

以上問(wèn)題的分析與解決都遵循這樣一個(gè)思路：首先觀測(cè)與分析問(wèn)題的內(nèi)部、外部條件，因?yàn)閮?nèi)部、外部的條件即為解決問(wèn)題的約束條件。然后分析目前存在的問(wèn)題，即分析目前的方法與約束條件之間產(chǎn)生了什么矛盾。最后提出改進(jìn)方案，由學(xué)生分析多個(gè)方案中哪個(gè)最優(yōu)，并能滿足使用需求，以提出最終的解決方案。在學(xué)生自己思考的過(guò)程中，鍛煉了學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。

2.2 知識(shí)回顧方法與輔助技術(shù)運(yùn)用

知識(shí)復(fù)習(xí)由3個(gè)模塊構(gòu)成，實(shí)質(zhì)上是對(duì)所學(xué)知識(shí)的3次重復(fù)回顧，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。第一次知識(shí)的回顧是在課程中，在使用啟發(fā)式的教學(xué)方法介紹完課程內(nèi)容后，要求學(xué)生對(duì)課本上相關(guān)內(nèi)

容進(jìn)行勾畫，這個(gè)過(guò)程雖然簡(jiǎn)單，卻能讓學(xué)生在第一次接觸新內(nèi)容后及時(shí)進(jìn)行回顧，對(duì)學(xué)生加強(qiáng)記憶有很好的作用。第二次知識(shí)的回顧是在課后，要求學(xué)生在課后完成與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)，在作業(yè)中，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再一次回顧。第三次知識(shí)的回顧是在下一次課程教學(xué)，要介紹新內(nèi)容之前，帶學(xué)生再次回顧所學(xué)內(nèi)容，同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，學(xué)生為了應(yīng)對(duì)課前提問(wèn)，在課前往往會(huì)突擊復(fù)習(xí)，對(duì)加強(qiáng)學(xué)生記憶也有很大幫助。

以上復(fù)習(xí)過(guò)程如果適當(dāng)借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助技術(shù)可以獲得更好的效果[7]。下面以使用雨課堂作為輔助工具的例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

第一次在課程中進(jìn)行的知識(shí)回顧，可使用雨課堂推送與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的題目，讓學(xué)生在手機(jī)端完成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反饋，評(píng)估學(xué)生對(duì)內(nèi)容的接受程度，對(duì)于無(wú)法用簡(jiǎn)單題目考察掌握程度的教學(xué)內(nèi)容，可以推送對(duì)所教知識(shí)掌握程度調(diào)查問(wèn)卷，通過(guò)統(tǒng)計(jì)判斷學(xué)生的掌握情況，可以及時(shí)的再課程中對(duì)教學(xué)做出調(diào)整，改善教學(xué)效果。第二次在課程后進(jìn)行的知識(shí)回顧，可使用雨課堂布置作業(yè)，對(duì)于簡(jiǎn)單的客觀題作業(yè)內(nèi)容，可以由雨課堂進(jìn)行判定并反饋給學(xué)生，稍微復(fù)雜的客觀題內(nèi)容，可以通過(guò)觀察學(xué)生的完成程度，與同學(xué)進(jìn)行交流與探討，提高課后的復(fù)習(xí)效果。第三次在課程教學(xué)前進(jìn)行的知識(shí)回顧，可以使用雨課堂的隨機(jī)點(diǎn)名功能選擇回答問(wèn)題的學(xué)生，這樣不僅能有效的約束課堂紀(jì)律，還可以使學(xué)生每次課前主動(dòng)的對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，此外，也可以利用題目推送的方法要求每位學(xué)生都提交答案，這樣可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握知識(shí)的狀態(tài)，及時(shí)在課前對(duì)學(xué)生掌握不好的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，還可以保存學(xué)生的答題情況作為學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，此外可以統(tǒng)計(jì)出勤率，起到點(diǎn)名效果。

可看出，使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助技術(shù)，不僅可以在教學(xué)過(guò)程中與課后更有效的反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，還能在統(tǒng)計(jì)學(xué)生出勤率、平時(shí)成績(jī)中起到很好的輔助作用，對(duì)改善汽車構(gòu)造課程的教學(xué)效果有著積極的作用。此外，通過(guò)雨課堂的內(nèi)的留言功能，可以使不善于在課堂中表達(dá)自己想法的學(xué)生反映出自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生也可以通過(guò)雨課堂了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)處于班級(jí)的什么位置，對(duì)鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)也能起到一定的作用。對(duì)教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)均能起到一定的促進(jìn)作用。

3? 結(jié)語(yǔ)

使用啟發(fā)式的課堂教學(xué)方法，可以促使學(xué)生在課堂中積極思考，改善課堂教學(xué)氛圍，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)多次分析問(wèn)題的約束條件、分析現(xiàn)狀與約束條件的沖突表現(xiàn)、提出多個(gè)解決方案并從中取出最優(yōu)方案，使學(xué)生對(duì)解決問(wèn)題時(shí)的思路和方法有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。提高了學(xué)生綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析并解決的能力。

在學(xué)習(xí)的不同階段對(duì)知識(shí)進(jìn)行多次回顧，可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶，并且通過(guò)課前提問(wèn)，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)新內(nèi)容前進(jìn)復(fù)習(xí)，改善教學(xué)效果。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助技術(shù)，能夠向教師及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并且可以更加有效的進(jìn)行課堂管理，對(duì)提高課程的教學(xué)質(zhì)量有著積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李海濱，趙桂娟，鄒曉龍.新工科本科生課程優(yōu)化新探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020（7）：220-222.

[2] 吳何畏，袁芳，朱定見(jiàn)，等.新工科背景下機(jī)械類本科畢業(yè)設(shè)計(jì)工作探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（17）：239-240.

[3] 中華人民共和國(guó)教育部，人力資源社會(huì)保障部，工業(yè)和信息化部.制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南[EB]. （2016-12-27） [2020-10-12] http：//www.moe.gov.cn/ srcsite/A07/moe_953/201702/t20170214_296162.html

[4] 王迎輝，盧振生，王九龍，等. 線上+線下混合式“汽車構(gòu)造”課程教學(xué)研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020， 51（11）：149-150.

[5] 楊姝，亓昌 ，胡平，等.基于卓越工程師培養(yǎng)理念的汽車構(gòu)造課程改革[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2012，15 （3）：40-42.

[6] 陳振斌，李菲，肖明偉，等. 全面推進(jìn)課堂革命—任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在汽車構(gòu)造Ⅰ課程中的運(yùn)用研究[J]. 大學(xué)教育，2019 （21）：73-75.

[7] 崔聲伶. "雨課堂"在《汽車底盤構(gòu)造與維修》課程中的應(yīng)用[J]. 汽車實(shí)用技術(shù)，2019 （21）：145-147.