任務驅動式模塊教學法在《汽車設計》課程教學中的應用探討

盛敬 劉國滿

摘 要：《汽車設計》課程是高等院校車輛工程專業開設的專業核心課程之一，針對《汽車設計》課程特點以及存在的主要問題，本文提出了任務驅動式模塊教學法。分析了任務驅動式模塊教學法的原理，從任務設計、任務實施和任務評價等方面對任務驅動式模塊教學法在《汽車設計》課程教學中的應用進行了探索。

關鍵詞：《汽車設計》課程；任務驅動式模塊教學法；任務設計；任務實施；任務評價

一、 引言

汽車工業是我國的支柱產業，為了促進汽車工業穩定持續發展，高等院校需要培養大批高素質創新型的汽車設計及研發人才以滿足企業的人才需求。《汽車設計》課程是高等院校中的車輛工程專業的一門專業核心課程，在車輛工程專業人才培養過程中起著重要的作用。通過該課程的學習，使學生掌握汽車設計的基礎理論、基本方法和設計理念，為車輛工程專業學生的畢業設計以及畢業后從事汽車設計技術工作奠定堅實的專業基礎。

二、 《汽車設計》課程特點

在對《汽車設計》課程內容學習過程中，需要掌握汽車底盤各總成以及零部件的結構方案分析、重要零部件載荷的確定、參數計算校核等。課程內容主要由汽車總體設計以及離合器、變速器、萬向傳動軸、驅動橋、懸架、轉向系和制動系等重要零部件設計組成。

在學習該課程之前，要求學生具備高等數學、工程圖學、機械原理、機械設計、工程力學、金屬工藝學、汽車構造、汽車理論等基礎課程、專業基礎課程以及專業課程的先驗知識，作為學習的基礎。

三、 《汽車設計》課程教學存在的主要問題

1. 綜合應用難度大

《汽車設計》課程是一門將理論知識應用于設計實踐的典型課程，需要靈活應用多門基礎課程、專業基礎課和專業課等多學科相關知識對汽車底盤各總成以及零部件進行設計計算，且對實踐性要求高、與實際產品設計結合緊密，概念、公式繁多，理論性強，教學章節多。而《汽車設計》課程的理論教學課時一般設置為40課時左右，課時少，教學內容不易被理解掌握。

雖然在《汽車設計》課程中，主要是以汽車底盤各總成以及主要零部件的機械設計為核心內容，但各個零部件的選型、結構設計和參數計算校核等都存在著較大的差異。《汽車設計》課程的教學，對教師和學生的理論知識綜合應用能力、設計能力和設計經驗都有著較高的要求。所以《汽車設計》不僅是重要的專業課程，也是總結提高的課程，其授課和學習難度較大，從而導致了課堂效率低、學生課堂參與度不高、教學效果不理想的情況普遍發生。

2. 課堂教學形式單一

目前大多數高校在對《汽車設計》課程的教學過程中一般采用多媒體教學，授課教師以放映PowerPoint幻燈片為主要的教學方法，對課程涉及的主要公式和理論利用幻燈片進行講解。在《汽車設計》課堂上逐頁播放PPT幻燈片，教學單調乏味，學生學習積極性逐漸下降。教師以PowerPoint幻燈片的形式播放《汽車設計》課程中的公式和設計方法，不需要進行公式的書寫和推導，對設計理論和設計方法講解速度比較快，很多學生無法跟上老師講解的速度，極大地影響了學生對知識的理解和吸收，導致學生對汽車設計方法的認識僅僅停留在抽象的文字概念上，只能通過死記硬背的方式進行課程學習和應付考試。

四、 任務驅動式模塊教學法的原理

《汽車設計》課程根據設計內容劃分了很多章節，每一章都是個設計模塊，每個模塊都是相對獨立的，每個模塊都包含大量的設計計算。在學習過程中，學生感到枯燥，難以理解，學習效果不理想。為了提高《汽車設計》課程的教學質量，根據該課程特有的模塊化的特點，本文提出了一種任務驅動式模塊教學法。

任務驅動式模塊教學法根據《汽車設計》課程的章節設置，將課程內容分成汽車總體設計模塊、離合器設計模塊、變速器設計模塊、萬向傳動軸設計模塊、驅動橋設計模塊、懸架設計模塊、轉向系統設計模塊和制動系統設計模塊等。在每個設計模塊學習過程中，首先要完成基本理論和設計方法的學習，然后針對該模塊的知識點設置設計任務，并采用任務驅動的方式指導學生完成每個模塊的設計任務。

五、 對任務驅動式模塊教學法的探索

1. 任務設計

在《汽車設計》課程教學過程中，采用任務驅動式模塊教學法，將課程內容分為八個教學模塊。在設置各模塊的任務時，以汽車總體設計模塊為核心要素，其他七個模塊應滿足汽車總體設計模塊的整體布置要求。

在學生開展設計任務之前，教師要指導學生針對該模塊進行深入的設計學習，掌握該模塊的設計理論和方法，了解與其他模塊在進行設計時的異同點。

設置適合于任務驅動教學法的任務，是開展任務驅動式模塊教學法的難點和關鍵。為了加強學生的實踐能力，每個模塊的設計任務來自于企業中的實際工程設計案例。指導教師要充分了解學生對該模塊內容以及理論所掌握的程度，并依據學生對相關知識的掌握水平來設置任務的難易程度。任務設置不能過于困難，否則會使大多數學生無從下手，會嚴重打擊學生參與任務的積極性。而對學有余力的學生，可以適當加大設計任務的難度，促進其發揮更大的探究潛力。

2. 任務實施

任務驅動式模塊教學法以教學模塊為單位，在每個教學模塊中的基本教學流程為：發布任務——分析任務——小組協作——完成任務。任務驅動式模塊教學法的每個模塊的任務實施流程如圖1所示。

為了促進學生團隊意識和協作能力的培養，將授課班級中的學生按照3～5人的數量分成若干個設計小組。在任務發布給各設計小組之后，不要急于催促學生去完成任務，而是引導學生對任務進行充分的分析。要讓學生明確任務所要達成的目標，并依據任務目標把任務分解成幾個小任務，并在小組內明確每個小任務的執行人員，以及執行任務的具體步驟和注意事項，以便于小組內成員的分工合作。

在學生進行模塊任務設計的過程中，往往會遇到自己難以解決的問題。指導教師要對學生遇到的難題進行引導和解答疑問，并告知學生如何通過有效的方式思考問題和解決問題。鼓勵小組成員之間積極主動交流，共同完成任務。小組成員和指導教師需要將在實施任務過程中遇到的問題以及解決的辦法記錄下來，在任務完成后，各小組之間交流經驗，集思廣益，以便激勵學生提出更好的解決方案，從而促進學生的創新思維的培養。

3. 任務評價

目前大多數高等院校中的《汽車設計》課程考核主要分為兩部分：平時出勤成績和考試卷面成績。而任務驅動式模塊教學法改變了傳統的《汽車設計》課程的評價方式，學生的最終成績由考試卷面成績、設計成績和表現成績三部分組成。對于設計成績的給定，需要進行設計成果答辯，由教師和學生代表組成評價小組進行評分；表現成績由同一設計小組內的同學互相評定。

設計成績和表現成績的評價可以較好地體現課程成績的公正性和合理性，并對學生主動參與設計任務起到促進作用。同時，指導教師可以通過任務評價來分析任務設置和任務實施是否科學合理，是否達到預期目標等。

六、 結束語

《汽車設計》課程在車輛工程人才培養過程中起著重要的作用，采用建構主義指導下的任務驅動式模塊教學法對該課程進行教學改革，改變了傳統的PowerPoint幻燈片教學模式，將學生的被動接受轉化為主動實踐，以便提高學生的自學能力、分析解決問題能力和團隊協作能力等綜合素質，達到培養高素質應用型汽車設計人才的目的。

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作者簡介：

盛敬，劉國滿，江西省南昌市，南昌工程學院機械與電氣工程學院。