基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的研究與實踐

朱先明　周定武　劉方歆　龍浩南　曠文兵　周禮

摘 要：本文以深入推進SPOC模式與培養汽車診斷人才數據流分析能力深度融合為核心目標，研究開發和整合數字教學資源，歸納這類資源開發和整合的流程、技術要點、應用實施，創新汽車診斷人才數據流分析能力培養模式。

關鍵詞：SPOC;汽車診斷人才;數據流分析

汽車數據流真實反映了各傳感器和執行器的工作電壓和狀態，在汽車診斷中可以起到事半攻倍的作用。本課題以SPOC（Small Private Online Course小規模限制性在線課程）理論為指導，以高職汽車運用與維修專業教學相關理論為依據，對現有汽車診斷技術人才數據流分析能力培養模式進行梳理，突出以汽車診斷技術人才核心能力構建智課堂SPOC模式，對數據流分析數字資源進行開發、整合和應用研究、為推動整個課程的教學改革奠定基礎。

1 基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的研究現狀

1.1 國外研究現狀

SPOC概念是由加州大學伯克利分校的阿曼德.福克斯教授最早提出和使用。2013年，哈佛大學以軟件工程課程進行SPOC實驗及推廣，由福克斯教授在edX平臺開設，通過SPOC模式進行教學，期關鍵特色是其自動評分功能。學生提交完整的編程作業或在云端配置完整的應用程序，馬上就能得到詳細的評分結果和更細粒度的反饋信息。后又因成效顯著，2013年春季，將其SPOC模式遷移至其他四所大學。加州硅谷地區的圣何塞州立大學（San Jose State University）和波士頓地區的邦克山社區學院（Bunker Hill Community College）分別以麻省理工學院在edX平臺上的課程進行了SPOC教學實驗，并取得成效。科羅拉多州立大學一直在實踐更小型的SPOC，為某跨國建筑公司的經理等領導層設計領導力培訓項目，根據公司的特殊需要定制了標準課程，把學員規模限制在小班，根據需求設計課程，培訓結束后學員同時獲得領導力證書和大學學分，此外還為美國最大的天然氣生產和營銷公司各分公司的員工提供商業管理學士學位課程，另一家國際大學在其學位計劃中也使用了CSU-GC的課程。杜克大學和范德堡大學，采用了不同形式的混合學習。2013年4月，斯坦福大學啟動的NovoED平臺，提供MOOC課程外，也提供了斯坦福高管教育課程（Stanford Executive education programmes）等SPOC。

1.2 國內研究現狀述評

浙江大學翁愷老師在2014年9月開始采用SPOC的方式來輔助課程。2014年12月20日在天津大學，機械學院副教授姜杉等進行《工程圖學》課程教學。現場的100多名天津大學學生和全國32所高校的2500余名學生在各自學校的視頻教室同步學習該課程。全國“同時異地”授課是教育部“信息技術支持下的高等教育教學模式研究”項目，是天津大學首門SPOC課程，已在哈佛大學等名校推廣應用。清華MBA SPOC課程改變傳統封閉教學模式。經過20年的不斷發展，MBA商科教育發展迅猛，在多數學院剛起步時，清華MBA2014級新生就已經完成《管理經濟學》等課程的考試，酈金梁老師認為：“由于技術的更新使得清華能夠提前進行實質性的學習，引導學生自主學習，通過線上與教師和助教進行互動交流，通過考試才能進入管理經濟學的翻轉課堂。”

在中國知網以“汽車數據流分析”為主題進行檢索，最早有賈志濤探討了數據流技術在實際汽車維修中的應用和發展。周有銀針對數據流基礎知識、數據流主要參數顯示機理分析和數值分析、數據流使用誤區分析、數據流應用方法進行研究。寧波市汽車維修行業協會與李方，孫航雨，何南炎，高吉，屠劍敏在汽車維護與修理期刊上發表汽車數據流分析方法五篇文章，從數據流的讀取方法，車型舉例，信號波形，尾氣數據進行分析。然而以“SPOC”和“汽車數據流分析”為主題進行檢索，SPOC模式進行汽車診斷人才數據流分析能力的培養研究尚未發現。

綜上所述，國外SPOC的發展比較成熟，許多國家都在教學中廣泛地應用。國內SPOC研究正處于快速的發展當中，目前研究總體數量較少，相關研究的深度和廣度都有不足，欠缺大規模、綜合性研究。本課題以培養汽車診斷人才數據流分析能力為例，開發和整合各種線上和線下資源，以智課堂平臺搭建資源并進行應用，構建SPOC培養模式，既契合當前高職教學改革的熱點，又可彌補以上研究之不足，具有較大的研究潛力和創新空間。

2 基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的實踐途徑

2.1 汽車診斷人才數據流分析能力培養模式的調查與問卷分析

使用問卷星調查汽車診斷人才數據流分析能力培養模式的現狀，對汽車類專業教師、維修技師以及學生進行問卷調查，了解數據流分析核心能力中教、學、用的需求，肯定課題研究主題能為構建SPOC模式定制課程有針對性的提出對策。分析獲取汽車數據流途徑，說明常用的工具和設備成了獲取汽車數據流的主要途徑，其中有依托數據流分析的診斷技巧，值得借鑒和推廣。分析汽車數據流專業知識提升路徑，總結出汽車電子控制系統已是一個網絡，相互之間的關聯分析是現代汽車故障診斷必須具備的專業功底。在構建基于SPOC模式的建議與對策中，體現為以下幾個方面：移動式、交互式和碎片化。調查與問卷分析為基于SPOC模式汽車診斷技術人才能力培養的研究奠定基礎。

2.2 基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的研究

查閱國內外有關SPOC的論文、著作、報道等，尋找本課題實施的理論依據以及可借鑒的優秀經驗，以SPOC大數據，即線下整合和開發，線上借鑒數據流分析案例;限制性，即小班制不超過24人;移動式，即通過手機終端學習平臺，實現移動式學習;探究型，即教師探究基于網絡的教學模式;碎片化，即在系統性前提下將知識點化整為零，達成分布式認知;翻轉式，即課前與課后觀看教師的教學視頻等實現自主學習;通過理論為指導，探索基于SPOC汽車診斷人才數據流分析能力的培養模式和評價體系。

2.3 基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的實踐

以傳感器、執行器、控制模塊內部開關和邏輯信號為對象，通過診斷儀為主，萬用表、示波器、汽車儀表信息、尾氣分析儀為輔，梳理汽車數據流的組成，并分析其含義與數值類型，模擬關聯故障發生時數值特征。開發和整合線上和線下汽車數據流分析資源，形式有文本、圖片和微課視頻。搭建智課堂教學課程，形成基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的數字教學資源，配套教學PPT、練習題等。以我校上汽通用汽車校企合作項目進行實踐研究，在智課堂上進行教學實踐，橫向對比平行班級和縱向對比往屆班級的培養效果，修正培養模式，完善評價體系。

3 基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的意義與價值

本課題研究對于推進高職教育信息化建設，深化高職院校教學改革，具有很強的實踐意義。一方面有利于提高學生汽車數據流分析能力，以更好地滿足行業企業發展及用人需求;有利于培養學生自主學習能力，學生是信息化學習環境的主力，對在線學習有潛在的長遠意義。另一方面調動一線教師的教學熱情，增強教師在信息化環境下創新教育教學能力，提升傳統課堂與網絡學堂的融合。在探究式教學、知識的更新、創新教學模式、定制課程具有很強的實踐意義。探索多元的汽車診斷人才培養模式，為廣大汽車診斷技術教師提供課堂教學資源，實現資源共享。同時，為高職課程信息化改革提供理論支撐，豐富和完善高職院校課程信息化教學理論，具有一定的理論價值。

基金項目：本文系全國教育信息技術研究2018年度課題‘基于SPOC模式汽車診斷人才數據流分析能力培養的研究與實踐（課題編號：186140001）的研究成果。

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