摘 要：對(duì)于南疆地區(qū)喀什大學(xué)交通學(xué)院交通工程專業(yè)開設(shè)的《汽車構(gòu)造與性能使用》課程，提出了課程的建設(shè)路徑和方法，包括課程建設(shè)的具體內(nèi)容、課程目標(biāo)、課程實(shí)施方案、課程保證和特色等方面進(jìn)行了論述。采用課堂講授環(huán)節(jié)、GT-SUITE軟件、AVL FIRE軟件在本課程的仿真、超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用、精品課視頻的觀看等來實(shí)現(xiàn)本課程的混合式教學(xué)。本課程的建設(shè)，能帶動(dòng)其他學(xué)科效仿和參照，相互學(xué)習(xí)和交流，可以推廣到交通工程其他專業(yè)課效仿。

關(guān)鍵詞：汽車構(gòu)造 GT-SUITE軟件 AVL FIRE軟件 超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái) 混合式教學(xué)

《汽車構(gòu)造與性能使用》是交通工程專業(yè)本科的必修課，開設(shè)于第三學(xué)期，已于2023年下半年首次開設(shè)。較為全面系統(tǒng)地介紹了燃油汽車和新能源汽車的結(jié)構(gòu)、配置與性能和正確使用與維護(hù)。先介紹燃油汽車及新能源汽車的各總成作用、構(gòu)成及構(gòu)造，再引申到汽車從業(yè)人員所面對(duì)的客戶最感興趣的汽車各項(xiàng)配置、性能，最后介紹汽車各項(xiàng)功能如何正確使用及車輛的正確保養(yǎng)。本課程共分為三個(gè)項(xiàng)目，九個(gè)任務(wù)：任務(wù)一汽車基礎(chǔ)知識(shí)、任務(wù)二汽車動(dòng)力源認(rèn)知、任務(wù)三汽車底盤系統(tǒng)認(rèn)知；任務(wù)四汽車電氣系統(tǒng)認(rèn)知；任務(wù)五汽車配置解讀；任務(wù)六汽車性能評(píng)判；任務(wù)七汽車的正確使用；任務(wù)八汽車工作液認(rèn)知；任務(wù)九汽車的常規(guī)維護(hù)和保養(yǎng)。

《汽車構(gòu)造與性能使用》在交通工程專業(yè)課學(xué)習(xí)中尤為重要，每年交通工程本科生學(xué)習(xí)這門課，54學(xué)時(shí)。面對(duì)學(xué)時(shí)數(shù)的不足，除了教師課堂講授之外，應(yīng)該增加學(xué)生的自學(xué)能力，增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，由淺入深、循序漸進(jìn)地掌握每一節(jié)的主要內(nèi)容，應(yīng)該施行以目標(biāo)為導(dǎo)向的混合式教學(xué)模式，從教學(xué)環(huán)節(jié)到課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)再到實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)都具有完善的教學(xué)體系和信息化技術(shù)，并且增強(qiáng)學(xué)生的興趣。從該課程教育目的出發(fā)，結(jié)合教學(xué)改革與實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程的組織以及教學(xué)實(shí)踐等方面都要有較大的突破，該課程教學(xué)改革的重點(diǎn)是合理組織教學(xué)過程，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。

綜上，主要從課堂講授環(huán)節(jié)（重點(diǎn)、難點(diǎn)突出、ppt制作、與學(xué)生互動(dòng)）、GT-SUITE軟件、AVL FIRE軟件在本課程的仿真、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用、精品課視頻的觀看等來實(shí)現(xiàn)本課程的混合式教學(xué)改革[1-2]。

通過對(duì)《汽車構(gòu)造與性能使用》課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能對(duì)汽車的結(jié)構(gòu)、配置與性能和正確使用與維護(hù)有比較全面和明確的認(rèn)識(shí)，理解其“結(jié)構(gòu)-原理-性能-應(yīng)用”之間的邏輯關(guān)系，本課程是對(duì)工科基礎(chǔ)課程及車輛工程的綜合復(fù)習(xí)利用，并為后續(xù)的專業(yè)課程提供必要的理論知識(shí)基礎(chǔ)。

學(xué)生通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠深入了解汽車的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行性能及與整車的匹配等知識(shí)，理解車輛性能參數(shù)之間的相互制約關(guān)系，并了解汽車前沿知識(shí)及發(fā)展趨勢(shì)。在車輛工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案中考慮安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保、法律、文化等諸多制約因素。學(xué)生提升獲取專業(yè)知識(shí)的能力，學(xué)會(huì)并掌握分析某款汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及其與車輛匹配優(yōu)劣的能力，掌握分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力。掌握汽車構(gòu)造、理論、設(shè)計(jì)等車輛工程專業(yè)知識(shí)，能夠基于相關(guān)知識(shí)與數(shù)學(xué)模型方法推演、分析汽車研發(fā)、制造、檢測(cè)和運(yùn)行管理中的復(fù)雜工程問題以及問題解決方案的比較和綜合。學(xué)生能夠理解和評(píng)價(jià)汽車的油耗、尾氣排放、噪聲等性能對(duì)可持續(xù)發(fā)展的影響，并能夠在汽車設(shè)計(jì)中考慮安全舒適、節(jié)能環(huán)保等諸多因素；充分認(rèn)知新能源汽車對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值和意義。能夠評(píng)價(jià)汽車研發(fā)、制造、檢測(cè)和運(yùn)行管理等全生命周期中對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。

課程思政的融入包括：車輛在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用，國(guó)防、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)；大國(guó)工匠精神；石油的匱乏、提供熱效率；合資車輛、合資企業(yè)等；世界豪車品牌；國(guó)外和國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展等。

1 課程建設(shè)的具體內(nèi)容

1.1 精選教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)

在課堂上，由于學(xué)時(shí)的限制，精選教學(xué)內(nèi)容，一方面從課程總體精選內(nèi)容，確定為達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生必須掌握的內(nèi)容；另一方面精選課堂講授的內(nèi)容，即哪些部分在課堂上講授，哪些留給學(xué)生自學(xué)。我們雖有一本較好的教材，但這項(xiàng)工作仍然要做，不能照本宣科。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生從陌生到產(chǎn)生濃厚的興趣，主要得力于老師的培養(yǎng)和教學(xué)的方式和方法。

1.2 將GT-SUITE軟件和AVL FIRE軟件引入到教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)仿真

（1）GT-SUITE能對(duì)整機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的模擬仿真。例如：發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的仿真，包括設(shè)計(jì)凸輪型線、計(jì)算氣門升程和氣門正時(shí)，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的工作量。

（2）利用GT-SUITE對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的仿真。例如：對(duì)燃油系統(tǒng)的仿真，高壓共軌噴油器的仿真，包括針閥質(zhì)量、電磁閥鐵芯質(zhì)量、噴油器控制容積、進(jìn)回油孔孔徑等對(duì)噴油規(guī)律的影響；對(duì)增壓系統(tǒng)的仿真，包括對(duì)單級(jí)增壓、兩級(jí)增壓系統(tǒng)、船用相繼增壓系統(tǒng)的仿真，也可以對(duì)電動(dòng)增壓系統(tǒng)和動(dòng)力渦輪系統(tǒng)進(jìn)行仿真，通過分析仿真結(jié)果，能查看增壓系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行線的聯(lián)合匹配情況，同時(shí)調(diào)整壓氣機(jī)的流量特性（增壓比、流量、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速和壓氣機(jī)的等熵效率）和渦輪的流量特性（膨脹比、相似流量、渦輪轉(zhuǎn)速和渦輪的等熵效率）使增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配最佳。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理系統(tǒng)的仿真，例如柴油機(jī)微粒捕集器的性能仿真，通過調(diào)整陶瓷的壁面溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度、陶瓷的孔隙率和陶瓷的形狀等能改善微粒捕集器的再生效率。

（3）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程仿真。例如：利用發(fā)動(dòng)機(jī)AVL FIRE軟件，對(duì)柴油機(jī)燃燒過程進(jìn)行仿真分析，通過對(duì)燃燒室的網(wǎng)格劃分，生成動(dòng)網(wǎng)格。將網(wǎng)格導(dǎo)入新的方針程序中，通過設(shè)定運(yùn)行模式、計(jì)算步長(zhǎng)、模型激活、邊界條件、流體屬性、初始條件、松弛因子、收斂準(zhǔn)則和輸出控制等，在噴霧模型、燃燒模型和排放模型的設(shè)置，研究柴油機(jī)在不同曲軸轉(zhuǎn)角下的溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)和速度場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)燃燒過程的數(shù)值可視化；可以優(yōu)化燃燒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括燃燒室的形狀、噴油器的參數(shù)等；分析放熱過程和燃燒速率等。同時(shí)也可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放進(jìn)行仿真分析。

（4）基于GT-DRIVE軟件的整車系統(tǒng)的性能仿真。例如：分析混合動(dòng)力汽車的能量管理模式。

1.3 《汽車構(gòu)造與性能使用》課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建立

對(duì)喀什大學(xué)超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的《汽車構(gòu)造與性能使用》這門課進(jìn)行充實(shí)，老師可以在上面上傳課件、教案、課程資料、課程通知等，也可以發(fā)布課程討論、作業(yè)、題庫(kù)和知識(shí)圖譜等供學(xué)生使用；也可以進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)，包括簽到（課堂考勤）、隨堂練習(xí)、主題討論、搶答、問卷、分組任務(wù)、投票、評(píng)分、群聊等，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)大綱、課件PPT、985高校精品《汽車?yán)碚摗氛n程的教學(xué)MOOC、課后習(xí)題和考試試題庫(kù)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)化。這些優(yōu)質(zhì)資源的共享對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量以及方便學(xué)生的課后復(fù)習(xí)都起到了重要的作用。例如簽到考勤這一教學(xué)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的方式是教師課上逐一點(diǎn)名，記錄每個(gè)缺勤學(xué)生的姓名與學(xué)號(hào)，而采用超星泛雅教學(xué)平臺(tái)后，教師在教學(xué)活動(dòng)一欄生成二維碼，學(xué)生手機(jī)掃碼簽到，非常方便和高效，系統(tǒng)里面能顯示出出勤和未出勤學(xué)生的姓名和學(xué)號(hào)，可以一直存留到期末考試，便于核對(duì)和查看。

1.4 組織學(xué)生觀看名師網(wǎng)絡(luò)視頻課堂

在教師課堂講授后，教師可以通過超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上傳教學(xué)視頻、網(wǎng)絡(luò)助學(xué)、名師講壇和課外拓學(xué)等，學(xué)生課后復(fù)習(xí)和鞏固，達(dá)到溫故而知新的效果。同時(shí)，利用教學(xué)業(yè)余時(shí)間，師生一起觀看名師網(wǎng)絡(luò)視頻課堂，組織學(xué)生一起電腦學(xué)習(xí)，進(jìn)一步對(duì)所學(xué)的內(nèi)容消化吸收。

2 課程建設(shè)目標(biāo)

（1）教學(xué)過程一定要精心組織教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容直接影響教學(xué)效果，教師必須站在學(xué)科的前沿方向?qū)⒆钚碌睦碚摵椭R(shí)傳授給學(xué)生。

（2）運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技能，開發(fā)教育資源，掌握多種教學(xué)技能；學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)共享資源收集和教學(xué)活動(dòng)開展更加多樣化。

（3）利用發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真軟件GT-SUITE、AVL FIRE設(shè)計(jì)整機(jī)和典型零部件。

（4）通過觀看名師網(wǎng)絡(luò)課程復(fù)習(xí)。

3 課程建設(shè)實(shí)施方案

3.1 基于任務(wù)總結(jié)的思維導(dǎo)圖

學(xué)習(xí)完每一章，教師對(duì)每章內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生回顧所學(xué)的知識(shí)和主要內(nèi)容。轉(zhuǎn)向系的具體思維導(dǎo)圖如下圖1所示：

3.2 網(wǎng)絡(luò)助學(xué)和課外拓學(xué)

通過觀看視頻和課外拓學(xué)的方式，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的補(bǔ)充。所謂的網(wǎng)絡(luò)助學(xué)，是通過視頻的形式對(duì)所學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步講解；課外拓學(xué)是對(duì)所學(xué)內(nèi)容的課外拓展。例如：第一章，汽車概論，網(wǎng)絡(luò)助學(xué)環(huán)節(jié)，以視頻形式展示出汽車各個(gè)部件的組成，包括汽車底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、電氣輔助系統(tǒng)、變速器、車輪等，使學(xué)生對(duì)汽車基本結(jié)構(gòu)有個(gè)初步的了解。課外拓學(xué)環(huán)節(jié)，講述汽車的起源、誕生、不斷改進(jìn)到今天的技術(shù)發(fā)展。

3.3 教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)是課程建設(shè)和課程教學(xué)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。主要分為課前自學(xué)、課中研學(xué)和課后拓學(xué)等。課前自學(xué)包括觀看慕課、把握重點(diǎn)難點(diǎn)、提交課前作業(yè)、指定課前任務(wù)、設(shè)置課前測(cè)試、發(fā)布課堂預(yù)告、在線輔助答疑；課中研學(xué)包括問題導(dǎo)入、翻轉(zhuǎn)課堂、精講、討論、拓展等；課后拓學(xué)包括教學(xué)反思、設(shè)置作業(yè)、精選拓展任務(wù)、在線答疑指導(dǎo)、持續(xù)改進(jìn)教學(xué)、提交課堂筆記、完成課后作業(yè)等。上述教學(xué)活動(dòng)，都可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來完成，學(xué)生使用電腦和手機(jī)都可以接收到教師發(fā)布的信息，并在電腦和手機(jī)上完成。

3.4 翻轉(zhuǎn)課堂和問題驅(qū)動(dòng)法教學(xué)

不同的知識(shí)點(diǎn)采用不同的教學(xué)方法。課前布置任務(wù)、網(wǎng)上慕課學(xué)習(xí)；教師發(fā)布課前導(dǎo)學(xué)任務(wù)單，利于學(xué)生自學(xué)和掌握主要內(nèi)容；學(xué)生講解；分組討論；教師總結(jié)；課后布置作業(yè)。通過翻轉(zhuǎn)課堂和問題驅(qū)動(dòng)，學(xué)生能抓住課堂的講解主線，防止學(xué)生偏離主要內(nèi)容，學(xué)生精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，深入淺出。教師在學(xué)生講解后，指出學(xué)生的不足之處和總結(jié)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂主要內(nèi)容的理解和掌握。翻轉(zhuǎn)課堂鍛煉了學(xué)生的能力，也更使學(xué)生體會(huì)到教師上課的不易，使學(xué)生珍惜老師的勞動(dòng)成果。

3.5 課程評(píng)價(jià)

課程評(píng)價(jià)體系，包括對(duì)老師和學(xué)生的評(píng)價(jià)。對(duì)老師來說，包括教學(xué)準(zhǔn)備（學(xué)情反饋和課程任務(wù)）和教學(xué)實(shí)施（教學(xué)組織、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)能力和教學(xué)效果）的評(píng)價(jià)；對(duì)學(xué)生來說，小組討論（參與度、效果、主導(dǎo)力）、測(cè)試、虛擬仿真和課后作業(yè)的評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)達(dá)成度算法，對(duì)平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)計(jì)算，計(jì)算課程目標(biāo)的達(dá)成度。

3.6 線上與線下的結(jié)合

實(shí)現(xiàn)線上與線下的有機(jī)結(jié)合與統(tǒng)一，通過學(xué)生自學(xué)和慕課、完成課堂的討論、翻轉(zhuǎn)課堂等，結(jié)合課前的問題導(dǎo)向和課堂的精講、討論完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

4 課程建設(shè)的保障

喀什大學(xué)交通學(xué)院是我校最具有特色和代表性的學(xué)院，同時(shí)也是喀什大學(xué)新開設(shè)的學(xué)院，結(jié)合南疆地區(qū)的優(yōu)勢(shì)，在交通工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中發(fā)揮了重要作用。并在如下幾方面得到保證。

4.1 優(yōu)選教材，精心組織教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)應(yīng)以教材為主要依據(jù)，但并不依附于教材。教學(xué)過程一定要精心組織教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容直接影響教學(xué)效果，教師必須站在學(xué)科的前沿方向?qū)⒆钚碌睦碚摵椭R(shí)傳授給學(xué)生。因此在規(guī)定的授課學(xué)時(shí)內(nèi)，面面俱到地講授教材知識(shí)幾乎沒有可能，所選的教學(xué)內(nèi)容必須跟得上時(shí)代的發(fā)展和需要。

4.2 運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技能，開發(fā)教育資源，掌握多種教學(xué)技能

現(xiàn)代教學(xué)媒體能夠?qū)⒅R(shí)加工并且形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，針對(duì)目前的教學(xué)條件，教師一方面應(yīng)掌握基于課堂教學(xué)的現(xiàn)代教學(xué)媒體的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，重點(diǎn)掌握多媒體計(jì)算機(jī)與數(shù)字投影，靈活應(yīng)用多媒體課件設(shè)計(jì)軟件PowerPoint 進(jìn)行單機(jī)多媒體教學(xué)軟件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用；另一方面，教師必須具備進(jìn)行教育資源的開發(fā)、合理運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的能力。面對(duì)21世紀(jì)信息化科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，教師應(yīng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)和交流的學(xué)習(xí)方法有信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)方法。

4.3 在課堂上調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

在教學(xué)中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生成為課堂的主體，并就一些生活中所遇到的內(nèi)燃機(jī)常見問題展開激烈的爭(zhēng)論，既加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)又加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，使學(xué)生對(duì)所學(xué)課程產(chǎn)生了濃厚的興趣。作為教師，必須在吃透教材的前提下，首先對(duì)所授課程的內(nèi)容做深入的思考和分析，然后從中選出一些典型問題，建立問題—探究的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考：科學(xué)問題是如何提出來的，又是如何運(yùn)用已有的知識(shí)來解決的。

5 課程建設(shè)的特色

本課程的特色在于將車輛性能仿真軟件GT-SUITE、AVL FIRE引入到《汽車結(jié)構(gòu)性能與使用》的教學(xué)中，有助于解決《汽車結(jié)構(gòu)性能與使用》講課時(shí)面臨的許多問題；網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)內(nèi)容補(bǔ)充和名師教學(xué)視頻有助于學(xué)生更好地課后時(shí)間的復(fù)習(xí)和理解。

如果《汽車結(jié)構(gòu)性能與使用》學(xué)科平臺(tái)建設(shè)得比較好的話，能帶動(dòng)其他學(xué)科效仿和參照，相互學(xué)習(xí)和交流?？梢詫⒄麄€(gè)學(xué)科建設(shè)提高一個(gè)檔次。另外，為其他專業(yè)課，尤其是選修課奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)，可以推廣到交通工程其他專業(yè)課效仿。

基金項(xiàng)目：本文系喀什大學(xué)教研教改課題，課題編號(hào)：KJBY2305。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭鵬江.“內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)與探索[J].教育教學(xué)論壇，2019（21）：121-122.

[2]韓東，靳光盈.汽車結(jié)構(gòu)性能與使用（第2版）[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2021.