基于創新競賽的汽車專業基礎課的教學研究

摘 要 借鑒傳統教學方法和學科競賽指導競賽經驗，提出閉環控制教學方法，并將其運用到汽車專業基礎課的教學以及全國性學科競賽的指導中，取得很好的成效。

關鍵詞 閉環控制教學；汽車基礎課；創新競賽

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2011)24-0035-02

Method Research of Basic Course of Automotive Engineering based on Innovation"Competition//Li Yuan

Abstract The closed-loop control teaching method is proposed， and is used in the basic course teaching of automotive engineering and the guidance of the competition.

Key words closed-loop control teaching method; basic course of automotive engineering; innovation competition

Author’s address Wuhan University of Technology Huaxia College， Wuhan， China 430223

汽車專業的基礎課程的傳統教學方法是以書本為主線，多媒體展示和拆裝實驗相結合的方法。學生雖然對汽車的整體結構有了掌握，但是對細節方面有所欠缺；對知識的掌握屬于被動的接受，而沒有用創新的思維主動學習。從后期的專業課、課程設計以及畢業設計質量上來看，這樣的教學方法并沒有取得很好的教學效果。因此，尋求專業基礎課的新教學方法迫在眉睫。

目前，培養學生創新思維的設計競賽有很多，比較常見的有全國機械創新設計大賽、全國節能減排大賽、全國三維數字化創新設計大賽等。其中全國三維數字化創新設計大賽是涉及三維建模、數字表現力、創新設計的一項全國性賽事，這項賽事不僅可以有效檢測選手的創新能力和理論實踐能力，也可以培養參賽選手的團隊合作能力。通過參與比賽，可以加強學生的自學能力和獨立分析問題的能力，提高專業知識的學習水平。

1 汽車專業基礎課的設計

汽車構造是汽車專業最為核心的基礎課程。汽車專業的學生通過對本課程的學習，宏觀掌握汽車方面的相關知識，包括汽車的結構、原理、材料及性能等基本知識。傳統的課堂教學方法存在重理論輕實踐、重演示輕動手、學生被動接受非主動吸收等弊病。而學生通過學科競賽的鍛煉，既能培養學生的實踐動手能力，又能使其主動吸收專業知識。

筆者通過近一兩年的汽車基礎課程的教學以及參與全國三維數字化創新設計競賽的帶隊指導工作，摸索出一套基于創新競賽的汽車基礎課程的教學方法，即閉環控制的教學模式，大大提升教學效果。閉環控制的教學模式與傳統教學模式不同的是，傳統教學是“教師教，學生學”的簡單教學方式，教師無法清晰把握學生所掌握知識的程度，此教學是一個“開環控制教學”；而筆者所提出的教學方法是教師結合課程特色設置競賽任務，學生完成任務對教學效果以反饋，教師能夠通過學生完成任務的質量完善教學方式，該教學方法是一個“閉環控制教學”方法。

閉環控制教學的核心為競賽任務設置，如何設置任務、設置任務的好壞都決定著教學成效。而設置任務需充分考慮學生所掌握的知識結構、課程特色，難易要恰當，只有這樣才能很好地對教學成果進行反饋。

在汽車構造課程之前，學生已經學習了機械原理及設計、工程制圖等課程，對機械結構有一定的了解，具備二維工程圖的識圖能力，并且具備一定的三維建模能力。汽車構造這門課程所用的教材多為二維工程圖介紹汽車零部件的結構和原理，傳統教學中，教師會適當結合多媒體和實物講解結構原理。筆者借鑒全國三維數字化創新設計大賽中的指導經驗，將學生書本上機械結構的二維工程圖的理解和教師的實物講解通過“布置三維建模的任務”聯系起來。

筆者根據實際情況，建立教師課上理論教學、學生課下三維建模、教師課下實踐指導、學生課上作品展示4個教學步驟。

1）教師課上理論教學。與傳統教學方式類似，教師在課程中運用多媒體和實物向學生介紹基本的理論知識，這是第一步，使學生能夠對汽車構造知識有一個基本掌握。

2）學生課下三維建模。這是反饋控制教學中關鍵一環，也是四步教學中的重要一個步驟。在課下給學生設置三維建模的命題，即將課堂中涉及的零部件用三維軟件建立出三維模型。這種任務設置考慮學生專業知識程度和軟件使用程度，逐漸加大任務難度。另外，也根據學生反饋情況，調整任務難度。

學生通過回顧書本及課堂所學，對所需建模的零件結構有初步掌握；通過對零件二維工程圖的理解，提高自身的讀圖識圖能力；通過將書本上的二維工程圖轉化為三維模型的過程，提高自身的三維軟件的應用能力，并且能夠深入了解零件的細微結構以及零部件之間的裝配關系，加深對汽車結構的理解。

3）教師課下實踐教學。學生在建模過程中會遇到問題，教師在課下為學生進行實踐指導教學，即帶領學生進實驗室，為學生不理解的零部件結構進行有針對性的介紹，并指導學生針對具體結構進行拆裝，以清晰了解其內部結構及裝配關系。這樣，教師可以了解學生的薄弱環節，在今后的課堂教學中更有針對性；學生也有針對性地進行拆裝實踐，深入了解零件形狀、細微結構、尺寸參數、材料等特性，印象深刻，掌握知識程度牢固。

4）學生課上作品展示。學生將自己所建立的三維模型在課堂上進行展示，通過展示，提高對作品的理解，也能提高自身的演講能力。

2 新型教學模式的成效

在近一兩年的教學實踐中，采用此新型教學模式對汽車基礎課進行改革，并鼓勵學生參與全國性設計大賽。從學生期末成績以及參與全國三維數字化創新設計大賽結果來看，此教學模式取得很好的成效。

在教學過程中，分別對兩個教學班采用傳統教學模式和新型教學模式進行教學。采用新型教學模式的教學班級與采用傳統教學模式的教學班級相比，平均成績高出6.67%；采用新型教學模式的教學班級在后續的汽車專業課以及實習環節學習中，都有很好的成績。

從采用新型教學模式的教學班級中，選擇部分學生參與全國三維數字化創新設計大賽。由于在新型教學模式的學習過程，學生已經掌握機械零部件設計的能力，并具備運用三維軟件進行產品創新設計的能力，學生將在汽車基礎課中所獲得的能力運用到比賽之中去，所組建的兩個隊伍分別獲得全國二等獎和三等獎。可見，新型教學模式取得很好的成效。

3 總結

基于創新競賽的汽車基礎課教學模式，在教學實踐中取得很好的成果，學生的學習積極性以及學習成效都有大幅的提高；教師也能從學生的反饋中獲得信息，改進授課方法，提升教學質量。

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