《汽車電器設備》教學改革探索

楊年炯　張成濤

《汽車電器設備》是汽車類專業的一門重要專業課,其目的和任務是使學生了解汽車電器設備的基本構造和性能,熟悉汽車電器設備的工作原理,掌握汽車電器設備的使用與維修等方面的操作技能。然而,在汽車電子技術日新月異地發展情勢下,傳統教學方法顯現出越來越多的不足之處,迫切要求對《汽車電器設備》課程的教學進行改革。

《汽車電器設備》課程教學中的不足

教師照本宣科,學生缺乏學習興趣傳統課堂教學方式是以教師為中心,以“講條條、背條條”為基本形式。按照這種基本方式,教師照本宣科、單純說教,學生被動聽講、死記硬背。教學過程缺乏生機和活力,教師講得累,學生聽得也累。學生的學習興趣持續降低,主動性越來越差,積極性受到嚴重挫傷。

實踐環節與理論教學環節脫節首先,實驗課時較少。實驗課通常只安排6～8學時,甚至更少,致使一些基本的、重要的實驗無法向學生演示、印證,從而無法使學生得到感性認識,更談不上理性認識。其次,理論教學與實踐環節不能很好地銜接。學生學習相應的理論知識后,不能馬上進行相應的實驗,而是滯后一段時間,這種方式不符合人類認知的規律,學生無法及時通過實驗進一步加深對理論知識的理解,結果對所學內容的理解總是似是而非。

缺乏師生互動,學生參與教學的積極性不高傳統教學方法以“填鴨式”的教學方式進行授課,缺乏互動。而《汽車電器設備》課程本身具有抽象性和復雜性的特點,很多知識點不易理解。如果教師不以問題引導法等方式與學生互動,吸引學生參與其中,則會導致一部分學生,特別是基礎稍差的學生陷入“不懂——不愿參與——不愿參與更不懂”的惡性循環中。

《汽車電器設備》教學方法改革

以簡單例子引導,培養學生學習興趣《汽車電器設備》課程比較抽象,須先修汽車構造、電工學、電子學等課程。而汽車類專業的學生,電學基礎普遍較薄弱,對《汽車電器設備》課程有陌生甚至恐懼心理。鑒于此,應靈活應用教學方法。教師可以簡單的例子概括性地復習以前學過的基礎知識,如電流的產生,電壓、電流、電阻三者的關系,舉例說明二極管、三極管的工作原理和工作特性等,讓學生產生“似曾相識”、“也不是那么難學”的感覺,消除因對《汽車電器設備》課程不了解而產生的排斥心理,逐步培養學生對本課程的興趣。

課堂教學與現場教學的靈活運用近年來,隨著教學經費投入的增加,教學的軟硬件設施得到很大改善,《汽車電器設備》課程通常在多媒體教室講授。相對于傳統教室中的以掛圖來授課的方式,多媒體授課方式融入了幻燈片、動畫以及視頻,不但可以將圖片方便地放大縮小,還可以動態地分析電路,了解各電器器件的工作原理和構造,這在很大程度上豐富了課堂內容,活躍了課堂氣氛,提高了學生學習的積極性,收到了較好的效果。而另一方面,經過我們的實踐表明,在實驗室的現場教學,學生的參與程度和積極性更高。在課堂進行基本知識、基本原理的講解后,在實驗室輔以現場教學,以實物結構進行展示,以實際線路的連接、故障的設置和排除等方式給學生授課,學生普遍比較認真聽講,并且不時地向教師提出問題,教學互動大大增加。現場教學,使學生身臨其境,感性認識和理性認識達到統一,大多數學生反映這使得他們記憶深刻。因此,課堂教學與現場教學交錯進行,靈活運用,更能提高教學效果。

合作學習模式的應用在傳統教學方法中,照本宣科、“填鴨式”的授課方式,往往自覺不自覺地形成以教師為中心的模式,課堂氣氛沉悶,學生不愿參與其中。要改變這種局面,應采取合作學習的模式。合作學習是讓學生在小組(group)或小團隊(team)中展開學習,這種小組要足夠小,以便讓所有的人都能參與到明確的集體任務中,互相幫助,來學習某些學科性材料。這種學習方式的關鍵在于小組成員之間的相互依賴、相互溝通、相互合作,共同負責,從而達到共同的學習目標。基于這樣的原理和《汽車電器設備》課程的特點,我們在教學中嘗試應用課堂講授和合作學習相結合的方法,受到學生的普遍歡迎,學生以很高的熱情投入到小組討論中。具體做法是:整個課堂前一半的時間進行講授形式的教學,后面將近一半的時間為合作學習小組討論的時間,最后10分鐘用于講評和總結。前一半的時間是為了通過課堂講授,讓學生對本次課的基本知識有一個系統的認識,以引起學生的學習興趣,并避免學生沒有內容可以討論。教師講授之后,將學生5人左右分成1個小組,進行小組討論。例如,在講授“汽車防盜系統的構成和原理”之后,可以讓各小組討論“汽車防盜系統的必要性”、“汽車防盜系統的生產廠家主要有哪些”、“如果要求設計一個汽車防盜系統,它的軟硬件如何實現”等等。通過討論,學生在小組內各抒己見,容易將每個人的已有經驗和剛學到的知識結合起來,構建起自己的知識體系。討論結束后,各小組由一名學生闡述本小組的討論結果,教師對此進行講評,表揚其優點,指出其不足,使學生更進一步理解領會課堂講授的內容。這種

人人參與的教學互動模式,使學生學習的積極性大大提高,取得了較好的教學效果。

《汽車電器設備》教學實踐方式改革

實驗與實習相結合實踐環節包括實驗和實習。實驗,一般安排在理論知識的課堂講授之后,用于對相關知識點的實驗印證,它是學生加深對理論知識理解不可或缺的環節。由于現代汽車技術,特別是汽車電子技術發展很快,教材的更新速度無法跟上技術的發展速度,一些新技術無法在課堂上得到體現。因此,在課程結束后,為期兩周的實習成為學生接觸新知識、新技術的最佳途徑。學生通過到汽車4S店或汽車維修維護企業實習,在電工班師傅的指導下,可以了解課本上沒有的,當前流行的一些新技術,以及在課堂上無法提供或模擬的各種形式的故障及其排除的方法。

重視課程設計環節課程設計是鍛煉學生獨立思考,綜合運用已學知識進行創新的重要環節,是提高學生分析和解決問題能力的重要手段。它不但可以使學生加深對理論和實驗課程的理解,而且能夠使學生將所學的課程內容與相關課程綜合起來,提高知識的應用能力。針對《汽車電器設備》,可以設置以下課程設計內容:(1)交流發電機調節器調壓過程仿真。(2)起動機空轉實驗、全制動實驗設計。(3)基于最小成本的傳統點火系設計。(4)車輛照明系統電路設計。(5)半主動懸架系統的設計與仿真。(6)電控機械式自動變速器控制模塊設計。將學生分為5人一個小組,根據學生的意愿選擇設計題目,最后由教師根據情況在小組之間進行平衡。課程設計時間一般為兩周,初步訓練學生檢索文獻、獨立提出設計方案的能力。通過調研多屆學生增設課程設計的效果反饋,可發現課程設計不但可以培養學生分析解決問題的能力,還進一步增強了學生的團隊意識和合作精神。

學生參與教學輔助工具的制作目前,許多商家推出了各種各樣的教具,這些教具能使學生比較直觀地了解器件的工作原理和構造,但通常比較昂貴。根據我校的實際情況,我們向學校申請經費,組織學生自行制作教具,如汽車全車電路電器實驗臺等,得到相關部門的支持。在2005年本科教學評估中,我們組織學生制作的教具獲得評估小組專家的一致好評,認為這不但可以節省購買商業化教具的部分費用,更重要的是加深了學生對基本知識和基本原理的理解,真正地弄通弄透,還加強了學生的實踐動手能力,是一種非常好的學習形式。此外,我們還根據學生的興趣與特長,邀請學生參與制作課件、flash動畫以及課程教學網站。通過參與制作課件、對課件素材的取舍以及對課件內容的布局的規劃,學生對課程有了較好的整體把握和更深程度的理解。由于汽車電路圖本身具有抽象性和復雜性的特點,因此一般不宜以靜態的掛圖和靜態的圖像來投影講解,而以動畫的形式展現可以大大提高學生的感性認識和學習興趣。通過制作flash動畫,學生對汽車電器設備的工作過程、電路圖中各電流支路的走向理解得十分清晰和透徹,因為任何一個環節的不理解,都會導致flash動畫無法完成。而對于有網站建設經驗的學生,邀請其為本課程開發教學網站,將課件、與課程相關的素材資料等上傳到網站上。事實表明,學生使用自己開發的作業提交系統來提交作業,用在線考試系統來做測試練習,并且在留言簿上暢所欲言,進一步提高了學習本課程的積極性。當然,教學輔助工具的制作也有一定的局限性,那就是只有有一定基礎和特長的學生才能參與,參與面不夠廣泛。另外,教具、課件、動畫和教學網站的制作應在教師的指導下進行。

上述教學和實踐環節的改革,通過在我校車輛工程專業、交通運輸規劃與管理專業2005級、2006級共400名學生的實踐應用,取得了較滿意的效果。我們看到,現代汽車技術在不斷發展,電子控制領域的研究成果也在不斷應用到汽車上,其技術含量越來越高,對《汽車電器設備》課程也提出了越來越高的要求。只有不斷改善教學環境,改進教學方法,努力提高學生學習興趣,理論教學與實驗、實習相結合,才能獲得良好的教學效果。

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作者簡介:

楊年炯(1977—),男,廣西桂平人,博士,廣西工學院講師,研究方向為車輛現代設計理論與方法。