楊夫勇，韓 雪，張小兵，曹菊勇，邢彥鋒*

基于OBE教育理念的汽車電子課程改革探究與實踐

楊夫勇1，韓 雪2，張小兵1，曹菊勇1，邢彥鋒*1

（1.上海工程技術大學 機械與汽車工程學院，上海 201620；2.上海煜人教育科技有限公司，上海 201601）

汽車電子涵蓋了車載汽車電子控制裝置以及車體汽車電子控制裝置，是車輛工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課。汽車電子課程目前存在章節(jié)均課時少、內(nèi)容陳舊、內(nèi)容抽象性高等問題。文章基于成果導向教育（OBE）理念，探討了汽車電子培養(yǎng)目標與考核機制、教學內(nèi)容、教學方法以及以研帶學等方面的改革思路，以達到增強學生學習汽車電子興趣、提高學習質(zhì)量的目的。

OBE；汽車電子構造；教學內(nèi)容；教學方法

現(xiàn)代汽車技術發(fā)展的一個重要標志是汽車電子化，隨著汽車電子化的不斷發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)也隨之進入了電子化的新時代[1]。電子技術在汽車領域的廣泛應用使得汽車電子在汽車上的作用顯得日益突出。與此同時，汽車電子在改善汽車的經(jīng)濟性，提高汽車舒適性等方面起到了非常重要的作用。汽車電子技術已成為推動汽車行業(yè)發(fā)展的重要技術，極大地改善了汽車運行的穩(wěn)定性及舒適性。通過本課程的學習有助于學生構建寬泛全面、理論聯(lián)系實際、與時俱進的知識體系。汽車電子課程主要包括汽車電源系統(tǒng)、汽車起動系統(tǒng)、汽車點火系統(tǒng)以及汽車照明與信號系統(tǒng)、儀表與顯示系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)等內(nèi)容。該課程的畢業(yè)要求及其指標點如表1所示。

表1 畢業(yè)要求及其指標點

畢業(yè)要求指標點 問題分析能運用基本知識和原理，分析汽車零部件設計、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品試驗及質(zhì)量控制等過程的影響因素，證實方案的合理性 研究能夠根據(jù)相應的實驗方案構建實驗系統(tǒng)，安全地開展實驗，正確地采集實驗數(shù)據(jù) 使用現(xiàn)代工具能夠運用相關專業(yè)知識，實現(xiàn)車輛工程系統(tǒng)的開發(fā)、選擇或使用，并理解其局限性

傳統(tǒng)燃油汽車電子技術在當前車輛工程專業(yè)的汽車電子課程培養(yǎng)體系中占據(jù)主導地位。然而，新能源汽車及其電子技術也有了長足發(fā)展與廣泛應用。當前的授課內(nèi)容并沒有涉及新能源汽車的汽車電子技術。本課程學習過程中既要完成培養(yǎng)學生主動學習、勇攀科學高峰的責任感和使命感以及精益求精的大國工匠精神，開闊國際視野、探索前沿知識、科技報國的家國情懷和使命擔當?shù)挠四繕?，又要完成課程目標。

1 汽車電子課程教學現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)設有汽車電子課程的高校在課程教學上多少存在一些問題，這問題因為各高校的人才培養(yǎng)模式與定位高度、學生的基礎不同以及教師教學模式的不同而存在一定差異。但是，總體來說汽車電子課程的教學存在著以下主要問題。

1.1 章節(jié)均課時少

汽車電子主要使用的是上海工程技術大學汽車工程系主編的《汽車電氣與電子技術》教材。全書共9章230多頁，涵蓋了蓄電池、交流發(fā)電機及調(diào)節(jié)器、起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、汽車照明與信號系統(tǒng)、電器儀器及顯示系統(tǒng)、電器裝置、空調(diào)系統(tǒng)以及汽車控制器局域網(wǎng)總線等內(nèi)容。該課程無論是章節(jié)還是內(nèi)容都非常多。按照該課程的教學要求，授課老師需要在32學時內(nèi)完成授課工作，平均每小時需要講授7頁內(nèi)容，平均每節(jié)內(nèi)容授課時間約為0.7小時；每章的平均授課時間為4小時，授課時間顯得格外緊迫。課程內(nèi)容多與課時不夠的矛盾非常突出，這就導致了在有限的時間內(nèi)無法全面且深入教授課程內(nèi)容。直接后果就是學生無法深入理解課程內(nèi)容、無法扎實掌握知識點，更加無法做到學以致用。

1.2 內(nèi)容陳舊

隨著我國汽車行業(yè)的高速發(fā)展，汽車產(chǎn)銷量也不斷增多，與此同時，人們對汽車電子產(chǎn)品的需求量也日益增大、對汽車電子的要求也越來越高。另外，大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信、人工智能以及車聯(lián)網(wǎng)等技術也在不斷高速發(fā)展，這些新興關鍵技術已經(jīng)逐漸開始應用于汽車領域，并將不斷促進汽車產(chǎn)業(yè)尤其是汽車電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。新能源汽車高壓系統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)換電路、電池充放電工作原理、新能源汽車電機驅(qū)動電路系統(tǒng)、新能源汽車控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、電流及位置傳感器的認知，這些技術也得到了廣泛應用。然而，教學內(nèi)容在這些技術上的缺失已經(jīng)脫軌于成熟技術的不斷發(fā)展及應用。所以，當前汽車電子教學內(nèi)容較為陳舊，已經(jīng)明顯滯后于汽車電子技術的快速發(fā)展。工程教育專業(yè)認證已成為工科院校教育改革的主流，陳舊的教學內(nèi)容使得學生無法學習到與時俱進的汽車電子專業(yè)知識，很難調(diào)動學生的學習積極性[2]，也很難培養(yǎng)符合現(xiàn)代汽車行業(yè)的復合型汽車人才。

1.3 內(nèi)容抽象性高

汽車電子課程要求學生掌握汽車電子各主要組成部分的基本結構及其工作原理。對于典型的汽車電子部件主要利用簡圖來展示其主要結構與工作原理。汽車電子課程內(nèi)容涉及大量電路圖、電壓與電壓波形圖，這些圖紙具有相當高的抽象性，造成了老師講解過程抽象、學生理解困難、記憶模糊，無法有效到達理論聯(lián)系實際的效果。另外，高度抽象的課程內(nèi)容不利于調(diào)動學生學習的積極性與創(chuàng)造性，導致學生在解決汽車電子的問題不能在扎實的汽車電子理論知識的指導下動手，不能形成正確的解決現(xiàn)代汽車電子問題的思維模式。

2 基于OBE教育理念的汽車電子課程改革措施

以學生能力培養(yǎng)為導向的培養(yǎng)模式是現(xiàn)代高校工程教育發(fā)展的主要趨勢，這種趨勢是從原來以教師為中心的教學模式轉(zhuǎn)向以學生為中心[3]。本文基于成果導向教育（Outcome Based Education, OBE）理念，針對文中提出的汽車電子課程的主要問題，提出了相應的課程改革措施。OBE是一種成果導向教育，其核心教育理念是實現(xiàn)教學的三個轉(zhuǎn)變：1）以教師為中心的教學方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心的教學方式；2）教學由學科導向轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕藢颍?）由質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進轉(zhuǎn)變[4]。隨著國際工程教育專業(yè)認證的推廣，越來越多的國家接受并踐行基于OBE的教育理念。所以，基于OBE改革也顯得愈發(fā)必要。

2.1 培養(yǎng)目標與考核機制的有機融合

由于OBE是一種成果導向教育，所以培養(yǎng)目標首先要明確學生的學習成果是什么？只有明確了要達到的學習成果，才能制定明確的培養(yǎng)目標。汽車電子學科的培養(yǎng)目標：1）掌握現(xiàn)代化汽車中電器設備，汽車蓄電池、發(fā)電機和調(diào)壓器、起動機、點火系主要元件、主要燈光顯示系統(tǒng)、主要儀表系統(tǒng)、主要車身設備、汽車空調(diào)、汽車電路的用途、基本構造、工作原理與特性，以及使用與維修的基本知識；2）掌握汽車電子電路檢測診斷的工具、儀器的使用方法、掌握汽車電子電路系統(tǒng)設計方法、流程；3）掌握汽車電子電路設計分析軟件的應用，具有設計簡單汽車電子電路系統(tǒng)的能力。

明確了培養(yǎng)目標后，可重點講授基于培養(yǎng)目標的課程內(nèi)容，這樣可以在有限的時間內(nèi)學到更多知識，可以解決內(nèi)容多、課時少的問題。基于培養(yǎng)目標，制定合理有效的考核機制。學生的最終期末考試總成績除了包括期末卷面成績，還包括出勤率、課堂表現(xiàn)與平時作業(yè)三大部分?？己说哪康氖谴偈箤W生努力學習、達到培養(yǎng)目標。為了激發(fā)與提高學生自主學習的積極性，課堂討論、翻轉(zhuǎn)課堂等應當應用在教學過程中，在OBE理念的導向下學生積極建立學習小組進行學習討論與翻轉(zhuǎn)課堂等，平時作業(yè)主要包括理論作業(yè)、案例總結與實踐報告等。根據(jù)討論與翻轉(zhuǎn)課堂的質(zhì)量、平時作業(yè)質(zhì)量來給學生相應成績。

2.2 基于OBE 教育導向與“社會發(fā)展需要”的教材編寫改革

隨著電子技術的快速發(fā)展，汽車電子技術也與時俱進地應用到汽車領域。汽車電子課程的培養(yǎng)目的是通過相應教學使學生能夠熟練掌握汽車電子相關知識，同時具備綜合運用汽車電子理論知識來分析解決汽車電子問題的能力。教材編制改革也要基于OBE 教育理念[5]，教材的內(nèi)容、內(nèi)容多少、理論深度、實踐內(nèi)容、習題的廣度與深度等都要依據(jù)成果導向教育理念。汽車電子教材內(nèi)容的編制過程要綜合考慮以上各種因素的有機結合，要使課程內(nèi)容的設置滿足OBE 教育理念的要求。汽車電子課程內(nèi)容的編制要牢牢圍繞培養(yǎng)目標，每一章、每一節(jié)的內(nèi)容都要在OBE 教育理念的指導下進行編制，同時還要整體考慮每一章節(jié)的學時分配，即在整體上形成較為科學的學時結構，在有限的學時內(nèi)達到完成課程目標所規(guī)定的學習要求。

汽車電子的發(fā)展是社會發(fā)展需要的重要部分；汽車電子已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車電動化與智能化變革的重要因素；車聯(lián)網(wǎng)技術與無人駕駛技術的發(fā)展使汽車電子具備了廣闊的發(fā)展空間。另外，車載電子系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)、影像系統(tǒng)、車載導航以及車載娛樂系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，并廣泛應用在現(xiàn)代汽車中，然而我校的汽車電子課程嚴重缺失以上先進技術的教學。汽車電子教材的編制也要基于社會發(fā)展的需求，社會發(fā)展的需求也是教育的重要導向，汽車電子課程內(nèi)容要依據(jù)社會發(fā)展需求選取教材內(nèi)容。

2.3 以研帶學

汽車電子主要以書本上的理論知識為主，這使得理論與實踐脫鉤。根據(jù)OBE教育理念，為了讓學生能夠全面、熟練且直觀地掌握汽車電子知識，除了在教材中增加相應的時間環(huán)節(jié)外，學校應與汽車電子相關企業(yè)進行長期合作。一方面，授課老師能與企業(yè)開展研究合作，提升老師的科研能力與實踐能力，讓老師能夠及時了解汽車電子的最新發(fā)展動向與社會需求，進而提高教學質(zhì)量；另一方面，校企合作企業(yè)能夠為學生提供汽車電子企業(yè)實踐基地，讓學生能夠深入生產(chǎn)一線更直觀學習汽車電子知識。與此同時，學?？梢云刚埰髽I(yè)的工程師作為學生的實踐指導老師，為學生現(xiàn)場講解電子結構及其原理。通過以研帶學，不僅可以讓學生更直觀學習汽車電子課程，也能夠更有效地達到汽車電子培養(yǎng)目標。

2.4 教法改革

教學方法是以汽車電子教材為授課主要內(nèi)容，在課程改革的教學背景下，汽車電子的教學方法在符合學校實際情況的條件下應與時俱進進行相應改革。創(chuàng)新教學形式可以提升教學活動的趣味性與有效性[6]，教學方法的改革具體有：

1.引導學生自主預習

汽車電子課程內(nèi)容多、難度大，如果不提前預習，很難僅靠課堂學習完成培養(yǎng)目標。先課前預習，然后上課聽老師講解，才能更好學習課堂內(nèi)容。為了更好達到培養(yǎng)目標，授課教師需要根據(jù)OBE教學理念提前布置預習內(nèi)容，預習的內(nèi)容不局限于汽車電子教科書。

2.翻轉(zhuǎn)課堂式教學方法

為了更好達到教學效果，課程采用以老師講為主，學習講解為輔的翻轉(zhuǎn)課堂式教學方法。根據(jù)老師布置的任務，讓學生準備相應講解內(nèi)容，并進行課堂講解。學習講解完后，老師與其他同學針對所講內(nèi)容進行提問，講課的同學回答相應提問。

3.布置探究式作業(yè)

根據(jù)班級實際人數(shù)對學生進行分組，每組人數(shù)相同。老師布置探究式作業(yè)，學生在課下搜集所需資料、撰寫探究報告。嚴禁任何形式的抄襲探究報告，探究報告必須要通過查閱大量相關材料，完成報告后要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)上交探究報告。根據(jù)OBE教學理念，來對探究報告進行評分，可以直接對探究報告進行評分，在必要的情況下可以在對探究報告進行相應的提問或者答辯后進行評分，該評分作為平時成績的重要組成部分。探究式作業(yè)不僅可以督促學生進行自主學習、積極復習、提高團隊協(xié)調(diào)能力、掌握汽車電子最新技術，同時也能提高上課學習效率，高效達到培養(yǎng)目標。

4.“預習—聽課—復習”三位一體教學方法

為了更好達到培養(yǎng)目標，課前預習、課上學習與課后復習三個環(huán)節(jié)要相輔相成。課前預習是提高課上學習效率的重要途經(jīng)。聽課要做到有的放矢、主動積極、不留死角地學習課程內(nèi)容，尤其是預習過程遇到理解困難的內(nèi)容要在課堂聽課中理解透徹。課后復習是鞏固課堂知識的重要一環(huán)，能把課堂內(nèi)容?！邦A習—聽課—復習”三位一體教學方法符合OBE教育理念，三者有機結合可以有效提高教學質(zhì)量。

3 結語

依據(jù)工程教育需求，總結了目前汽車電子課程當前存在的主要問題：章節(jié)均課時少、內(nèi)容陳舊、內(nèi)容抽象性高。基于OBE教育理念，針對汽車電子課程進行了教學內(nèi)容、教學方法等方面的改革。在以學生為中心的教學環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)目標與考核機制的有機融合能夠明確培養(yǎng)目標，并通過考核模式促使學生達到目標。通過編制基于OBE教育理念與社會發(fā)展需求的汽車電子課程教材，讓學生可以學到更加符合學生發(fā)展課程。通過以研帶學的教學方式達到理論聯(lián)系實際的目的，使學生的學習方式不再僅僅局限于課本與理論，使汽車電子課程能夠成為學生學習和掌握當代汽車電子技術最新技術與最新動向的基礎課程。通過探索新的教學模式與方法，能夠提高汽車電子課程的教學基礎質(zhì)量。通過以上改革的探索，能夠使得學生建立牢固的汽車電子基礎概念、夯實基礎知識，不僅有利于學好后續(xù)相關各門專業(yè)課程，也有利于學生勝任將來的工作崗位。

[1] 鄒杰,胡乾苗,鄔楊波,等.基于OBE理念下的汽車電子技術課程改革初探[J].現(xiàn)代職業(yè)教育.2020:(32)1-3.

[2] 莫棟成,職山杰.基于OBE理念的“電機與電氣控制技術”課程教學改革[J].南方農(nóng)機,2020,51(21):170- 171.

[3] 李三平,孫雪,王揚威.基于OBE理念的課程教學改革探索與實踐:以“機器人技術”課程為例[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2022(4):56-58.

[4] 李興華,孫也.“OBE理念+課程思政”融入“流體力學”課程的教學改革與探索[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2022(3):55-57.

[5] 尹文榮.成果導向理念下汽車電器與電子控制技術課程教學改革實踐[J].汽車實用技術,2022,47(3): 164-169.

[6] 楊忠美.工程材料課程教學改革與教學方法的探討[J].科技視界,2022(1):89-90.

Curriculum Reform and Practice of Automotive Electronics Based on OBE Concept

YANG Fuyong1, HAN Xue2, ZHANG Xiaobing1, CAO Juyong1, XING Yanfeng*1

( 1.School of Mechanical and Automotive Engineering, Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620, China; 2.Shanghai YuRen Education Technology Company Limited, Shanghai 201601, China )

Automotive electronics covers vehicle electronic control devices and vehicle electronic control devices. It is an important professional basic course for vehicle engineering. At present, there are some problems in the course of automotive electronics, such as few chapters, old content and high abstraction. In order to solve these problems, based on the educational concept of outcomes based education(OBE), this paper discusses the reform ideas of automotive electronics training objectives and evaluation mechanism, teaching contents, teaching methods and learning by research, so as to enhance students' interest in learning automotive electronics and improve learning quality.

OBE; Automotive Electronics; Teaching content; Teaching method

C642

A

1671-7988(2023)11-188-04

楊夫勇（1984－），男，博士，研究方向為質(zhì)量控制、智能制造，E-mail:yangfy09@163.com。

邢彥鋒（1978－），男，教授，研究方向為復雜薄板連接技術與裝備，E-mail:xyf2001721@163.com。

《高強度鋼-鋁合金CMT焊縫熱塑性變形及誤差傳遞機理研究》，上海市自然科學基金（20ZR1422600）； 《考慮動態(tài)誤差源的誤差傳遞與補償方法研究》，上海市復雜薄板結構數(shù)字化制造重點實驗室開放課題（2019-002）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.011.035