王彥婷 王凱 楊艷艷
黃河交通學(xué)院 河南省焦作市 454950
《汽車?yán)碚摗?,是車輛工程專業(yè)的核心課程,也屬于汽車服務(wù)工程、交通運輸、汽車維修教育、能源與動力工程的基礎(chǔ)課程?!镀?yán)碚摗肥瞧噭恿W(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容,注重研究汽車行駛規(guī)律與動力,分析汽車使用性能和影響因素,提供科學(xué)的設(shè)計與使用汽車的理論依據(jù)?!镀?yán)碚摗氛n程對工程實踐的指導(dǎo)意義重大,屬于技術(shù)性與理論性結(jié)合的課程,涉及到大量復(fù)雜內(nèi)容,在部分章節(jié)中,包含公式推導(dǎo)與受力分析,內(nèi)容晦澀難懂,容易使學(xué)生產(chǎn)生畏懼心理。所以,教師注重創(chuàng)新教學(xué)方法與手段,以滿足《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)方法的需求。
為了應(yīng)對科技革命與產(chǎn)業(yè)變革,支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略,教育部推進新工科建設(shè),深入探索新工科模式下的中國模式、中國經(jīng)驗,助力高等教育強國建設(shè)。在我國教育系統(tǒng)中,高等教育屬于相互關(guān)聯(lián)的組成,能夠培養(yǎng)高級人才,對社會發(fā)展水平的影響大。在新產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境下,智能汽車屬于大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用平臺,成為新科技革命、產(chǎn)業(yè)變革產(chǎn)業(yè)。2020 年,發(fā)改委、工信部聯(lián)合下發(fā)智能汽車創(chuàng)新發(fā)展通知,要在五年后實現(xiàn)高度自動駕駛汽車,在特定環(huán)境下的市場化應(yīng)用。到2035 年,實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)智能汽車體系全面建成目標(biāo)。上述發(fā)展戰(zhàn)略對車輛工程專業(yè)素質(zhì)人才培養(yǎng)與輸出,提出較高需求與挑戰(zhàn)。再加上汽車產(chǎn)量逐年增長,汽車保有量增加,在此種大環(huán)境下,車輛工程行業(yè)人員素質(zhì)低下、專業(yè)人才缺乏問題突出。所以,培養(yǎng)一批具備社會主義理想信念、理論知識基礎(chǔ)、工程實踐能力強的人才,勝任智能汽車行業(yè)發(fā)展需求。
在車輛工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中,雖然《汽車?yán)碚摗氛n程比較重要,但是教學(xué)過程的不良問題非常多,多表現(xiàn)在以下方面:
傳統(tǒng)教學(xué)工作中,教師是教學(xué)主導(dǎo)者,教師按照教學(xué)大綱與教案,采用板書、多媒體方式,在課堂中講解課程教材知識,學(xué)生只能被動接受教師講解內(nèi)容。由于此種教學(xué)方式存在灌輸式、機械式特點,會加劇課堂氛圍沉悶感,教師的激情不足,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力,無法培養(yǎng)工程意識、創(chuàng)新能力。分析現(xiàn)象原因,多是由于教育教學(xué)理念落后,未把握新工科背景下的教育教學(xué)規(guī)律,對翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、問題導(dǎo)向的探究深度不足等。
與國內(nèi)雙一流高校相比,應(yīng)用型本科院校的教育環(huán)境、教學(xué)投入、師資隊伍、硬件設(shè)備、培養(yǎng)模式的差距大,導(dǎo)致大學(xué)生的公共基礎(chǔ)知識薄弱,比如高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)的掌握度不足?!镀?yán)碚摗氛n程研究內(nèi)容,包括性能定義、評價指標(biāo)、模型建立、系統(tǒng)分析,同時包含性能預(yù)測、參數(shù)計算等知識。尤其是在《汽車?yán)碚摗返牡诹?,汽車行駛平順性,包含較多微分方程、生疏概念、公式推導(dǎo)、物理參數(shù)等,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)期間存在較多難題,常常懷疑自己的學(xué)習(xí)能力和理解能力。
《汽車?yán)碚摗氛n程實踐環(huán)節(jié),具備特殊性與專業(yè)性特點。比如汽車動力性、操作穩(wěn)定性、制動等實驗。在實踐操作中,要求實驗員具備豐富駕駛經(jīng)驗,且外部環(huán)境的風(fēng)速適宜、溫濕度適宜、道路類型差異;實驗儀器設(shè)備,包括油耗儀、底盤測功機、整車等。地方院校很難滿足上述實踐條件,導(dǎo)致實際教學(xué)期間的基礎(chǔ)設(shè)施缺乏,學(xué)校會取消實踐教學(xué)。
在《汽車?yán)碚摗氛n程考評中,終評成績包括平時成績、期末成績。其中,期末成績以試卷考核為主,占比70%;平時成績包括簽到、平時作業(yè)等,占比30%。盡管此種考核方式具備客觀性,但是卻具備片面性特點,不注重考核學(xué)生的問題分析能力、實踐處理能力,不能準(zhǔn)確反映出學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),存在日常不聽課、考試作弊等問題。
上述問題都出現(xiàn)在高校《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)中,對新工科背景的車輛工程應(yīng)用人才培養(yǎng)影響大,不滿足新工科背景下的車輛工程人才需求。所以,需要深入分析《汽車?yán)碚摗啡粘=虒W(xué)問題,才可以聯(lián)系實際情況,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
新工科專業(yè)課程設(shè)置,在整個課程體系中的地位較高,注重掌握前導(dǎo)課程、后續(xù)課程的邏輯關(guān)系,明確課程在學(xué)生研發(fā)能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力中的培養(yǎng)價值?!镀?yán)碚摗氛n程,屬于車輛工程的核心課程,能夠直接影響新工科課程體系建設(shè),有助于實現(xiàn)新工科培養(yǎng)目標(biāo)。
第一,有效性與穩(wěn)定性:學(xué)生在學(xué)習(xí)《汽車?yán)碚摗氛n程知識、理論、方法時,能夠在職業(yè)發(fā)展、終身學(xué)習(xí)中獲得無法代替作用,即基本規(guī)律、原理、技能是長期有效的。《汽車?yán)碚摗氛n程內(nèi)容,可以在學(xué)生畢業(yè)后的職業(yè)生涯中發(fā)揮作用。
第二,前沿性與系統(tǒng)性:《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)內(nèi)容,包含汽車行業(yè)前沿知識、科技、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等,能夠擴展學(xué)生視野,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注行業(yè)發(fā)展,掌握專業(yè)科研動向。《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)內(nèi)容為完整的、獨立的系統(tǒng),核心內(nèi)容涉及到基本技術(shù)、理論,最新進展等。
第三,應(yīng)用性與實踐性:《汽車?yán)碚摗氛n程應(yīng)用性,是通過教學(xué)內(nèi)容處理復(fù)雜工程問題,推廣應(yīng)用到汽車行業(yè),包括工程問題解決思路、方法與手段?!镀?yán)碚摗氛n程實踐性,主要是結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容、工程實踐,有效指導(dǎo)工程實踐,支持和促進工程教育實踐的有序開展。
第一,校外調(diào)研:新工科教育,是面向工業(yè)革命、科技發(fā)展、工業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)性變更與創(chuàng)新,能夠促進新興工程教育領(lǐng)域、教育實踐發(fā)展,培養(yǎng)科技與工業(yè)發(fā)展需求,全面促進國家創(chuàng)新經(jīng)濟發(fā)展?!镀?yán)碚摗氛n程教學(xué)改革,應(yīng)當(dāng)重視課外調(diào)研工作,特別是處于行業(yè)領(lǐng)先位置的汽車企業(yè)、研究院所,以座談會、調(diào)查問卷方式調(diào)研,邀請行業(yè)先進人物、技術(shù)專家、知名學(xué)者,全面開展教學(xué)交流活動。通過相關(guān)調(diào)研活動,明確汽車行業(yè)對畢業(yè)生的工程項目管理、專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)的要求,確保學(xué)生掌握《汽車?yán)碚摗氛n程知識、基礎(chǔ)技能,明確課程大綱的知識點。
第二,校內(nèi)比較:按照《汽車?yán)碚摗氛n程知識要求,修訂和完善教學(xué)大綱,選擇和明確課程教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容與方法同時,與《汽車構(gòu)造》、《汽車設(shè)計》等教學(xué)內(nèi)容比較,注重課程教學(xué)內(nèi)容銜接,防止課程間出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)問題。
第三,集體撰寫:由擔(dān)任《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)、相關(guān)課程教學(xué)的教師,成立課程組。采用校外調(diào)研、校內(nèi)比較方式,按照教學(xué)內(nèi)容編寫教學(xué)大綱。在編寫過程中,應(yīng)當(dāng)組織開展小組討論,明確教學(xué)重難點內(nèi)容,優(yōu)化組織和編排教學(xué),通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)課程目標(biāo)。在編寫《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)大綱時,注重吸收新工科相關(guān)學(xué)科的前沿性成果,將行業(yè)發(fā)展趨勢、代表性研究成果,充實到課程教學(xué)內(nèi)容中,以滿足教學(xué)內(nèi)容的前沿性要求。
第一,采用項目中心制的教學(xué)方法:基于課程建設(shè)角度分析,課程項目化成為課程建設(shè)重點,特別是承擔(dān)教育任務(wù)的課程,將項目作為課程設(shè)計與實施重點,處理好項目問題。課程實施需要立足于真實情景,并且圍繞項目開展教學(xué)活動,學(xué)生完成項目任務(wù)的同時,可以實現(xiàn)課程目標(biāo)。《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)內(nèi)容豐富,涉及到較多知識點。為了實行項目中心制教學(xué)方法,需要按照《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)內(nèi)容與重難點知識,合理安排教學(xué)項目。選擇10 個學(xué)生作為1 組,按照課程進度完成項目。學(xué)生查閱相關(guān)資料,計算項目理論知識。采用課程教學(xué)項目化,可以使學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。
第二,課程教學(xué)內(nèi)容的前沿性:汽車科技快速發(fā)展,汽車行業(yè)出現(xiàn)較多新理論與新技術(shù),《汽車?yán)碚摗氛n程內(nèi)容存在滯后性。前沿性,是指課程教學(xué)內(nèi)容中包含新工科專業(yè)、學(xué)科前沿知識、研究成果等,能夠幫助學(xué)生掌握未來發(fā)展動向。在《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)增加汽車新理論、新材料內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注汽車行業(yè)發(fā)展趨勢,將汽車行業(yè)科研成果納入到教學(xué)內(nèi)容中。針對汽車未來發(fā)展趨勢,應(yīng)當(dāng)邀請行業(yè)專家開展專題講座,比如新型汽車動力系統(tǒng)燃料、汽車新材料,確保學(xué)生掌握汽車行業(yè)前沿性技術(shù)。
第三,課程融入科研活動:遵循新工科建設(shè)目標(biāo)中,應(yīng)當(dāng)設(shè)置國家戰(zhàn)略,以滿足產(chǎn)業(yè)需求,從而滿足未來發(fā)展要求。因此,將科研活動引入到《汽車?yán)碚摗分械囊饬x顯著。按照《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)內(nèi)容,聯(lián)合汽車未來發(fā)展趨勢,設(shè)置相關(guān)研發(fā)課題。通過科研活動,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,不僅能夠增加課程難度,還可以深度挖掘?qū)W生潛能,確保學(xué)生能夠積極參與到科研工作中,充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標(biāo)。
第四,優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計:在講授階段,教師保留傳統(tǒng)教學(xué)的精華部分,要求教師做好備課,提煉課堂講解重點知識,確保講解過程的清晰度,確保學(xué)生能夠快速了解課程重難點知識。合理控制講解時間,一般為20min,講課期間無需提問學(xué)生,主要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真聽講,比如《汽車?yán)碚摗分械母拍钆c理論知識。獨學(xué)階段:在獨學(xué)階段,教師通過教學(xué)設(shè)計方式,在課程知識點內(nèi)挑選難度適宜內(nèi)容,做好留白處理,交由學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師按照知識體系,向?qū)W生提供關(guān)鍵詞,作為學(xué)習(xí)內(nèi)化單。學(xué)生學(xué)習(xí)期間,可以劃分知識掌握程度,比如知識點已掌握、未掌握等。通過此種方式,可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的思考時間不足問題,確保學(xué)生能夠內(nèi)化吸收相關(guān)知識點,提升學(xué)習(xí)主動性。討論階段:將全班學(xué)生劃分為四人小組,按照教師講解內(nèi)容與獨學(xué)內(nèi)容,由小組討論學(xué)習(xí),確保每個學(xué)生都能夠發(fā)言,分享和交流學(xué)習(xí)心得。
第五,豐富教學(xué)方法:在《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)中,存在較多受力分析、公式指導(dǎo),比如汽車驅(qū)動力、制動力受力分析,采用傳統(tǒng)板書教學(xué)法,能夠給予學(xué)生充分的思考與理解時間,能夠隨著教師講解,理解公式推導(dǎo)過程。多媒體教學(xué)法,信息量非常大,學(xué)生的思考與理解時間短,相應(yīng)影響教學(xué)效果。在《汽車?yán)碚摗氛n程中,包含汽車構(gòu)造相關(guān)知識,需要展示出多種內(nèi)容,例如發(fā)動機工作過程,通過多媒體課件演示,向?qū)W生展示出實物、模型的運動過程。應(yīng)用動畫、視頻方式,能夠使抽象化概念知識具象化?!镀?yán)碚摗氛n程的理論性較強,比如計算電動汽車燃油經(jīng)濟性,涉及到大量數(shù)據(jù)計算、公式推導(dǎo)。如果應(yīng)用計算與繪制方式,將無法獲得滿意結(jié)果。在數(shù)據(jù)分析與繪圖上,仿真軟件的應(yīng)用優(yōu)勢顯著,能夠提供函數(shù)與模塊工具。在教學(xué)過程中,應(yīng)用工程軟件方法繪圖,實行分析計算,不僅可以確保繪圖與計算準(zhǔn)確性,還可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)工具與軟件的積極性。
第六,互動式教學(xué)環(huán)節(jié):互動式教學(xué),是學(xué)生參與到日常教學(xué)中,確保教師與學(xué)生能夠有效溝通,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)過程中,不能只是教師開展課堂教學(xué),學(xué)生被動接收聽講,此種教學(xué)方式枯燥且乏味?;邮浇虒W(xué),是教師主導(dǎo)學(xué)生,突出學(xué)生的主體地位。比如在汽車外形設(shè)計,降低燃油消耗率章節(jié)教學(xué)中,可以應(yīng)用多種方式降低油耗。教師將學(xué)生劃分為若干小組,每組學(xué)生查閱資料和討論之后,由學(xué)生制作課件,并且選出學(xué)生代表,介紹汽車外形設(shè)計想法,并且由其他組學(xué)生提問,不僅可以鍛煉學(xué)生表達能力,還可以活躍課堂氣氛,加強學(xué)生的綜合能力。
第七,理論與實踐相結(jié)合:《汽車?yán)碚摗穬?nèi)容比較注重理論,如果不聯(lián)合工程實踐內(nèi)容,將無法發(fā)揮出指導(dǎo)實踐作用。教師注重分析和總結(jié)教學(xué)內(nèi)容,找尋科學(xué)的教學(xué)方法。學(xué)生接觸汽車動力裝置,能夠深入理解理論知識。比如“汽車動力裝置參數(shù)的選定”課程內(nèi)容中,理論性非常強,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計動力裝置參數(shù),開展不同傳動比設(shè)計實驗,不僅可以確保學(xué)生掌握專業(yè)知識,還可以培養(yǎng)科學(xué)試驗方法,加強動手能力。實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以將設(shè)計性實驗添加到授課中,引入汽車相關(guān)機械系統(tǒng),全面做好實例分析,并且由學(xué)生自主設(shè)計方案,分析和處理實際操作結(jié)果。比如,針對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng),開展設(shè)計性實驗,確保學(xué)生掌握轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車操作穩(wěn)定性的影響。學(xué)生分組套路,由學(xué)生擬定方案開展實驗,優(yōu)化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計。即使操作穩(wěn)定性內(nèi)容難度較大,則可以直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前,能夠鍛煉學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、問題處理能力。
第八,完善課程考核與評價方法:合理考核學(xué)生能力,能夠促進教學(xué)活動的開展,也可以加強學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。學(xué)生評定成績,不能只關(guān)注考試結(jié)果,還應(yīng)當(dāng)減少筆試成績比重,加大實踐成績比重。教師可以將考核成績劃分為以下內(nèi)容:第一,課堂表現(xiàn)、問題回答,占比15%;第二,日常作業(yè)完成情況,占比15%;第三,實踐操作成績,比如數(shù)據(jù)仿真繪圖、設(shè)計性實驗,占比20%;第四,期末考試成績,占比50%。改革考核方法,學(xué)生成績評定不再為閉卷考試,能夠鍛煉學(xué)生實踐能力,充分調(diào)動學(xué)生積極性,促進學(xué)生個性發(fā)展。
綜上所述,持續(xù)改進教學(xué)方法,有助于提升學(xué)生知識掌握能力,提升實踐操作能力,加強學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。教師和學(xué)生都應(yīng)當(dāng)高度重視教學(xué)方法改革與實施?!镀?yán)碚摗氛n程,是車輛工程專業(yè)的核心課程,教學(xué)改革有助于加強車輛專業(yè)人才的培養(yǎng)效果,提高汽車?yán)碚摻虒W(xué)質(zhì)量,確保學(xué)生能夠理解和掌握課程知識。按照課程內(nèi)容差別,選擇科學(xué)的教學(xué)方法,屬于車輛工程教師的專業(yè)素質(zhì)表現(xiàn)。優(yōu)質(zhì)的教學(xué)方法,有助于培養(yǎng)高素質(zhì)、高專業(yè)的應(yīng)用型人才,必須將全新教學(xué)理念、教學(xué)方法應(yīng)用到《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)體系中,從而提升教學(xué)效率與質(zhì)量,培養(yǎng)專業(yè)的汽車工程人才。