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        新工科視角下信息技術(shù)與汽車專業(yè)課程體系融合的路徑與方法研究

        2025-06-10 00:00:00韓冰源趙泳林李函王婷婷趙玉
        時代汽車 2025年9期
        關(guān)鍵詞:信息化技術(shù)人才培養(yǎng)教學(xué)模式

        摘 要:在信息化技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,汽車類專業(yè)教學(xué)模式正經(jīng)歷著顯著的改變。本文針對信息化技術(shù)教育背景下,汽車類專業(yè)課程教學(xué)模式改革的必要性,指出傳統(tǒng)教學(xué)模式在理論與實踐融合、教學(xué)單一化等方面的不足,并提出了信息化技術(shù)教學(xué)模式的優(yōu)勢。強調(diào)以學(xué)生為中心,注重學(xué)習能力培養(yǎng),營造自主、合作的學(xué)習氛圍,以適應(yīng)信息化社會需求,提升學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力。提出改革措施包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,加強實踐環(huán)節(jié),提高教師團隊的實踐指導(dǎo)能力,以及利用信息技術(shù)手段,如網(wǎng)絡(luò)自學(xué)平臺和多媒體教學(xué),來促進學(xué)生的自主學(xué)習、批判性思維和適應(yīng)能力。這些改革旨在培養(yǎng)能夠滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)專業(yè)人才。

        關(guān)鍵詞:信息化技術(shù) 汽車類專業(yè) 教學(xué)模式 人才培養(yǎng)

        1 緒論

        隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,世界經(jīng)濟和社會正呈現(xiàn)出信息化趨勢。汽車類專業(yè)課程因其綜合性和實踐性,與工程實際緊密相連,面臨著將信息技術(shù)與教學(xué)活動有機結(jié)合的挑戰(zhàn)?;ヂ?lián)網(wǎng)已成為科研和技術(shù)開發(fā)的重要工具,為文化傳播提供了新渠道,同時也改變了人們的生活和工作方式。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)汽車類專業(yè)課程體系及人才培養(yǎng)模式亟待改革[1-2]。面向新工科教育理念,針對汽車類專業(yè)課程特點,深度融合現(xiàn)代信息技術(shù),探索提升應(yīng)用型人才雙創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式,以完善教學(xué)大綱,豐富教學(xué)設(shè)計,加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐訓(xùn)練,為汽車專業(yè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)注入新活力[3]。

        2 傳統(tǒng)汽車類專業(yè)課程教學(xué)模式存在的不足

        2.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式難以應(yīng)對交叉需求

        傳統(tǒng)的汽車類專業(yè)課程教學(xué)模式長期以來側(cè)重于機械工程、汽車設(shè)計和動力系統(tǒng)等專業(yè)領(lǐng)域的深入學(xué)習,課程內(nèi)容主要聚焦于汽車的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)。這種模式的最大特點是學(xué)科之間相對獨立,課程內(nèi)容多偏重于學(xué)科本身的深度,缺乏跨學(xué)科的融合與互動。傳統(tǒng)教學(xué)模式在面對這一行業(yè)變革時存在明顯的不足,傳統(tǒng)汽車類課程未能有效融合信息技術(shù)。現(xiàn)代汽車越來越依賴智能化技術(shù),例如自動駕駛、智能導(dǎo)航和車聯(lián)網(wǎng)等。然而,傳統(tǒng)課程體系仍然側(cè)重于汽車的基本設(shè)計和機械性能,忽視了信息技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

        學(xué)生在學(xué)習傳統(tǒng)汽車課程時,主要掌握車輛的結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)和機械設(shè)計等方面的知識,卻缺乏對信息技術(shù)與汽車系統(tǒng)深度結(jié)合的理解。在新工科背景下,傳統(tǒng)課程體系往往將汽車工程與計算機、電子等技術(shù)分割,課程內(nèi)容和教學(xué)方法局限于單一學(xué)科的深度,難以培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的創(chuàng)新能力和復(fù)合型技術(shù)人才。以智能駕駛為例,學(xué)生不僅需要掌握汽車工程的基本原理,還需要了解計算機視覺、算法、傳感器融合等技術(shù)。

        2.2 理論與實際聯(lián)系不夠緊密

        在課堂教學(xué)中,教師往往依賴傳統(tǒng)教學(xué)模式進行知識傳授,缺乏有效提升學(xué)生實踐能力的教學(xué)手段,如動畫仿真和實物拆裝等?;旌鲜浇虒W(xué)模式在教育界的優(yōu)勢得到認可并已有應(yīng)用,但部分教師仍然過于側(cè)重理論知識的講解,忽視了實踐技能的培養(yǎng)[4]。課程內(nèi)容過于龐雜,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習過程中常常處于被動接受的狀態(tài)。隨著課程內(nèi)容的增加,學(xué)生往往無法有效消化和吸收所有知識,導(dǎo)致學(xué)習興趣減退,實踐操作的機會變得有限。這種傳統(tǒng)教學(xué)方式加劇了理論與實踐的脫節(jié),學(xué)生無法將抽象的理論轉(zhuǎn)化為實際的操作技能,從而導(dǎo)致專業(yè)能力無法滿足市場需求,增加了就業(yè)難度[5]。

        當前教育體系中,汽車類專業(yè)仍然偏重理論授課,實踐課程的深度與廣度均顯不足,缺乏真實生產(chǎn)環(huán)境的訓(xùn)練。因此,通過改革教學(xué)內(nèi)容和方法,增強實踐環(huán)節(jié)的建設(shè),提高教師的實踐指導(dǎo)能力,進一步有效解決理論與實踐脫節(jié)的問題。

        3 信息化技術(shù)教學(xué)模式的優(yōu)勢

        3.1 打造多元化教育體系

        多媒體教學(xué)融合了現(xiàn)代媒體與傳統(tǒng)教學(xué)方式,借助計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將抽象概念轉(zhuǎn)化為直觀形象,便于學(xué)生理解。教師通過計算機展示和講解,運用圖像、音頻等多媒體手段,使教學(xué)內(nèi)容生動活潑,將復(fù)雜理論以具體形式展現(xiàn),增強學(xué)生的專注力和興趣,實現(xiàn)多感官學(xué)習,提升教學(xué)成效和思維能力。情境教學(xué)法讓學(xué)生在真實環(huán)境中學(xué)習,利用已有經(jīng)驗同化新知識,提供啟發(fā)性的學(xué)習氛圍,促進學(xué)生創(chuàng)造性思維和適應(yīng)能力的發(fā)展[6]。在教學(xué)過程中,教師可以通過采用多樣化手段,提供豐富的文本、圖像、視頻等資源,模擬真實情境,讓學(xué)生在直觀、生動的環(huán)境中學(xué)習,激發(fā)興趣,提高效果,培養(yǎng)思維習慣。信息技術(shù)的進步使得互聯(lián)網(wǎng)成為獲取知識的關(guān)鍵途徑。為滿足自主學(xué)習需求,建立了網(wǎng)絡(luò)自學(xué)平臺,提供教學(xué)大綱、課件、視頻、仿真等資源,支持學(xué)生隨時查閱下載。

        3.2 融入數(shù)字化設(shè)計工具提升專業(yè)技能

        在信息化技術(shù)與汽車專業(yè)課程的融合過程中,數(shù)字化設(shè)計工具的應(yīng)用是關(guān)鍵路徑之一。通過引入CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAE(計算機輔助工程)、CAM(計算機輔助制造)等現(xiàn)代設(shè)計工具,學(xué)生能夠在課堂上進行實際操作,體驗現(xiàn)代汽車設(shè)計的全過程[7]。這些工具能夠幫助學(xué)生擺脫傳統(tǒng)的手工設(shè)計,轉(zhuǎn)向更加高效、精準的數(shù)字化設(shè)計,提高他們的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力。借助虛擬仿真技術(shù),學(xué)生可以在3D建模、汽車系統(tǒng)測試等環(huán)節(jié)中進行虛擬實驗和設(shè)計,真實地還原汽車設(shè)計的工作流程,進一步加深對設(shè)計細節(jié)和功能實現(xiàn)的理解。此外,信息化平臺還可以結(jié)合設(shè)計過程中的實時數(shù)據(jù)分析,幫助學(xué)生優(yōu)化設(shè)計方案,提高設(shè)計質(zhì)量并有效降低開發(fā)成本。

        3.3 建設(shè)實踐平臺提升學(xué)生動手能力

        通過智能實驗室和在線實驗平臺的建設(shè)豐富了學(xué)生的實踐學(xué)習體驗。學(xué)生不僅能夠進行遠程實驗操作,還可以通過云平臺實時獲取實驗數(shù)據(jù)和反饋,及時了解實驗過程中的不足之處,并加以改進。例如,在汽車電子控制系統(tǒng)的實驗中,學(xué)生可以通過智能實驗室控制汽車電子部件的運行,模擬實際情況進行調(diào)試與測試。通過互動式學(xué)習,學(xué)生能夠在實踐中掌握更為復(fù)雜的操作技能,提升自己的技術(shù)水平。

        通過虛擬仿真、在線實驗以及智能實驗室建設(shè),可以有效提升學(xué)生的實踐能力。學(xué)生可以通過虛擬仿真平臺進行汽車構(gòu)造、發(fā)動機原理等模塊的操作實踐,模擬實際生產(chǎn)中的工藝和操作流程。模擬實驗不僅高效,而且安全性強,避免了傳統(tǒng)實驗中因設(shè)備不足或高風險操作而引發(fā)的安全問題,學(xué)生們還能在較短時間內(nèi)完成更多的操作練習,提升學(xué)生的動手能力和技術(shù)應(yīng)用能力。此外,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),教師可以通過云平臺實時監(jiān)控學(xué)生在實驗過程中的操作情況,實時反饋機制能夠幫助學(xué)生提高操作精度,促進他們獨立思考和解決問題的能力。

        4 汽車類專業(yè)課程教學(xué)模式改革與實踐

        4.1 構(gòu)建以學(xué)生為中心的優(yōu)質(zhì)課堂

        在汽車類專業(yè)課程教學(xué)模式改革中,構(gòu)建以學(xué)生為中心的優(yōu)質(zhì)課堂,關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變教師角色和教學(xué)方法,增強學(xué)生的參與感和自主學(xué)習能力。以學(xué)生為中心的課堂強調(diào)學(xué)生主動參與和深度學(xué)習,教師不僅是知識的傳遞者,更是學(xué)習的引導(dǎo)者和促進者。通過問題驅(qū)動、實踐操作和團隊合作等方式,深化對知識的理解與應(yīng)用;通過項目驅(qū)動學(xué)習(PBL)模式引入真實汽車工程項目,學(xué)生們以小組合作和案例分析,在實踐中解決問題,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和綜合能力;以學(xué)生為中心的課堂應(yīng)利用現(xiàn)代信息技術(shù),如翻轉(zhuǎn)課堂,學(xué)生可以在課前自主學(xué)習基礎(chǔ)知識,課堂上進行深入討論和實踐操作,促進理解并掌握復(fù)雜的汽車技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)則使學(xué)生在模擬環(huán)境中進行汽車設(shè)計、拆解和維修操作,加深對汽車結(jié)構(gòu)和功能的理解。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生需求調(diào)整教學(xué)策略,對基礎(chǔ)較弱的學(xué)生提供額外輔導(dǎo),對能力較強的學(xué)生提供更具挑戰(zhàn)性的任務(wù),以激發(fā)創(chuàng)新活力。

        4.2 注重學(xué)生學(xué)習能力的培養(yǎng)

        在汽車類專業(yè)課程教學(xué)模式改革中,注重學(xué)生學(xué)習能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。學(xué)生的學(xué)習能力體現(xiàn)在知識的記憶與理解與批判性思維、問題解決能力和自主學(xué)習能力的提升。為了培養(yǎng)這些能力,教師需要轉(zhuǎn)變角色,從傳統(tǒng)的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習的引導(dǎo)者和促進者。在課堂教學(xué)中,教師不僅需要講授知識,還應(yīng)通過啟發(fā)式教學(xué),激發(fā)學(xué)生思考問題的多種可能性,鼓勵他們主動探索。通過小組討論和課堂互動等形式,學(xué)生能夠與他人交流碰撞出思想的火花,提升思維的深度和廣度。

        為了促進學(xué)生的自主學(xué)習,教師應(yīng)當鼓勵學(xué)生制定個人學(xué)習計劃,幫助學(xué)生明確學(xué)習目標和時間規(guī)劃。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,線上學(xué)習平臺、虛擬仿真技術(shù)等工具的應(yīng)用為學(xué)生提供了更多的學(xué)習資源和自主學(xué)習的機會。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)習進度,選擇合適的學(xué)習內(nèi)容,進行個性化的學(xué)習。與此同時,教師應(yīng)利用這些工具進行教學(xué)資源的拓展和補充,如通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布學(xué)習材料、提供在線討論和答疑等,以幫助學(xué)生在課外進行自主學(xué)習。教師還可以定期進行學(xué)習進度的跟蹤與反饋,幫助學(xué)生保持學(xué)習的動力,并及時調(diào)整學(xué)習方法。

        4.3 營造自主與合作的學(xué)習氛圍

        在新工科視角下,信息技術(shù)與汽車專業(yè)課程體系的融合是教育改革的關(guān)鍵。為了適應(yīng)快速發(fā)展的汽車行業(yè),學(xué)生不僅需要扎實的專業(yè)知識,還必須具備團隊協(xié)作與創(chuàng)新能力。教學(xué)模式改革應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與學(xué)習過程,培養(yǎng)他們的自主性與合作精神。在課堂中,教師可以通過小組討論、項目合作等形式,促進學(xué)生間的互動與合作。在這種合作學(xué)習的環(huán)境中,學(xué)生能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,共同解決問題,培養(yǎng)集體意識與團隊協(xié)作能力。借助信息化平臺的優(yōu)勢,教師可以設(shè)置線上討論區(qū)、虛擬實驗平臺等工具,鼓勵學(xué)生在課外進行交流與協(xié)作。通過線上線下相結(jié)合的方式,學(xué)生能夠在靈活自由的環(huán)境中自主學(xué)習,在合作中獲得不同思維的碰撞與啟發(fā),根據(jù)自己的興趣和需求選擇學(xué)習內(nèi)容,制定個性化學(xué)習計劃,激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習動機和學(xué)習自主性。教師通過定期評估、反饋和指導(dǎo),確保學(xué)生在自主學(xué)習中不迷失方向。

        5 結(jié)語

        隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,汽車類專業(yè)課程的教學(xué)模式改革已成為必然趨勢。通過深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)與汽車專業(yè)教學(xué),我們能夠構(gòu)建以學(xué)生為中心的優(yōu)質(zhì)課堂,聚焦學(xué)生學(xué)習能力的提升,并營造自主、合作的學(xué)習氛圍。這種改革不僅提升了教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣和創(chuàng)新思維,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力、團隊協(xié)作能力以及終身學(xué)習的習慣。信息技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)教育模式的局限,實現(xiàn)了教學(xué)資源的優(yōu)化配置,給學(xué)生們提供了更加多元和個性化的學(xué)習方式。

        基金項目:教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“面向新工科的信息技術(shù)與汽車類專業(yè)課程的深度融合研究”(2412153822);教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目“面向智能制造的工業(yè)設(shè)計專業(yè)課程教學(xué)改革模式的研究與實踐”(2412150635)。

        參考文獻:

        [1]韋成.基于信息技術(shù)應(yīng)用趨勢探索新能源汽車專業(yè)教學(xué)模式的改革實踐[J].發(fā)明與創(chuàng)新(職業(yè)教育),2021(05):217-218.

        [2]馬立強.信息技術(shù)教學(xué)模式在中職汽車專業(yè)教學(xué)實踐[J].汽車工業(yè)研究,2020(03):32-34.

        [3]康昌盛.新工科背景下汽車類專業(yè)群模塊化實踐教學(xué)模式創(chuàng)新探索[J].時代汽車,2024(19):101-103.

        [4]彭鵬峰.汽車類專業(yè)課程混合式分層教學(xué)模式的實踐[J].汽車實用技術(shù),2022,47(19):161-164.

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