基于在線開放課程建設的汽車電器與電子控制技術教學改革

高振剛 陸鵬 任春 劉海英

[摘要]以省級在線開放課程立項建設為契機，開展了汽車電器與電子控制技術課程的教學改革探索與實踐。課程建設以“一個中心，兩個抓手”為基本原則，考慮課程的應用型屬性及汽車先進電子產品的應用現狀，更新了課程的教學內容;課堂教學采用教師引導、以學生為主體的全程參與式教學方法，注重虛擬現實技術在課程教學中的應用，以線下與線上相結合的混合教學模式提升教學質量;提高在線隨堂測試成績在理論課程考核中的占比以強化對學生學習的過程控制;綜合考慮實驗準備、操作規范性及實驗結果進行實踐課程考核。課程建設及教學改革的實踐表明：基于在線開放課程建設的教學改革有效激發了學生的學習主動性，提升了課程教學質量。

[關鍵詞]在線開放課程;應用型;教學改革

[中圖分類號]G642.0

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-3437（2020）04-0071-04

在線開放課程是信息技術與教育教學深度融合的產物，是新時代背景下推動高等院校教育教學改革、提高教學質量、服務學習型社會建設的重要舉措。自教育部在2015年發布《關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》以來，在線開放課程廣泛集聚高校、政府、社會的優勢力量和優質資源，形成了階段性的成果，2017年教育部首批國家精品在線開放課程認定推出490門課程，為精品在線開放課程的后續建設和發展起到了良好的導向作用。應用型本科院校大多為地方本科院校轉型發展而來，在軟硬件設施、教學資源等方面與成熟高校具有一定的差距。開展符合應用型高校特點的在線開放精品課程建設，并將課程教學改革融入在線開放課程的建設中，這對于提升院校的學科專業建設、人才質量具有一定的意義。本文以自治區級精品在線開放課程立項建設為契機，以提高課程教學的質量為目標，對汽車電器與電子控制技術課程開展了符合應用型屬性及在線開放課程特征的教學方法改革。

一、在線開放課程建設規劃

汽車電器與電子控制技術是系統介紹現代汽車電器與電子控制系統的結構、控制原理及應用的汽車類專業核心課程。現代汽車的發展集中體現在先進電子技術在汽車上的應用。相關統計數據表明，傳統汽車電子裝置占整車成本的25%左右，豪華汽車電子產品占整車成本已達50%左右，根據汽車產業的發展狀況及趨勢，汽車類專業人才需要具備較好的電子技術基礎知識與專業能力，汽車電器與電子控制技術課程建設在汽車類專業人才培養中占據重要地位。

課程的建設以“一個中心，兩個抓手”為主導思想。一個中心即以“學生為中心”，在課程的教學設計中，要始終堅持以學生為主體的教學理念。在理論教學中要打破教師灌輸式的教學模式，充分發揮學生在理論教學中的作用，廣泛開展啟發式、討論式教學模式在實際課堂教學中的應用;在實踐教學中要打破教師演示為主的教學模式，探索演示、自主動手及創新訓練相結合的實踐教學模式，注重對學生操作規范性的考核。兩個抓手即以“理論教學結合實踐教學”“課堂線下學習結合課外線上學習”為抓手開展教學活動。由于汽車電子裝置的結構及工作原理均較為復雜抽象，而學生受識圖能力及學習能力的限制，常難以直觀理解主要知識點對應的結構及工作原理，課堂教學效果較差，這使學生逐漸失去了學習的主動性及對課程的興趣。因此，課程的建設應注重“理論教學與實踐教學相結合”，將理論教學與實踐教學同步有機結合，提高理論教學的生動性。另一方面，由于課程內容較多，且以汽車構造、電工電子技術等課程為基礎，部分內容僅靠課上學習難以全面掌握，而學生課下自主學習又缺乏平臺及相關資料。因此，在課程的建設中應注重“課堂線下學習與課外線上學習相結合”的混合教學模式，充分借鑒微課、慕課等線上課程的優勢，借助視頻錄制軟件等工具，以課程的電子教案、演示文稿、作業、測試題、課堂教學視頻、實驗操作視頻、動畫為素材，利用網絡平臺為學生構建課外線上學習資源，實現信息技術與教學的深度融合，全面提高課程教學質量。

二、基于應用型屬性及在線開放課程特征的教學改革

（一）課程教學內容改革

課程教學內容規劃是在線開放課程建設的首要內容。根據課程的特點及應用型本科的基本屬性，主要從兩方面開展教學內容的改革。首先，細化課程教學內容中理論教學、實踐教學等環節的課時比例。在原培養方案中，課程只規定了總學分，并未明確劃分理論教學與實踐教學的具體學分，課程主要以教師講授為主，其應用型屬性特征體現不明顯;在應用型屬性課程建設中，將課程更改為理論教學、實踐教學兩部分，并明確規定了相應的學分。其次，優化教學內容，結合應用型本科院校的特點及新型電子技術在汽車上的應用，適當降低部分教學內容的難度，擴展教學內容的廣度，更新并補充部分新教學內容，具體如表1和表2所示。

實踐教學內容包括試驗內容及創新訓練兩部分。根據理論教學內容設置合理的實驗內容，形成對理論課程的有效支撐，并將實驗課程貫穿在理論教學中。同時，由于部分電子控制系統的作用無法通過實車實驗進行對比，在課程教學中不能直觀展示電子控制系統對整車性能的改善，對此，基于Carsim虛擬軟件分組設置的創新訓練項目，由學生自主選擇題目并在課外完成創新訓練項目，小組間通過展示創新訓練的成果、交流討論加深對課程內容的理解。課程制定的實驗教學內容及創新訓練項目如表3所示。

（二）課程教學方式改革

教學是課程建設的主陣地，教學方式直接決定課程教學的質量。傳統的教學方式主要以教師為主導，采用灌輸式課堂教學為主，隨著信息技術的發展，課程教學改革勢在必行，我們主要從以下幾方面開展教學改革。

1.以學生為主體的全程參與式教學方法的應用

教師與學生是課程教學中的主體，傳統教學以“灌輸-認知-驗證”為主，教師主講教學內容，學生被動接受知識，這種方式要求學生具備較高的綜合素質，尤其是主動學習的能力。當前，尤其是在應用型高校中，以教師為主體的教學模式難以有效開展，教學質量難以保證。為此，探索以“引導-探究-應用”為主的教學模式問，重新鑒定教師與學生在教學中的作用，強化學生在教學中的主體地位。在理論課程教學中，教師的主要作用是引導學生進入課程教學中，并讓學生主動思考、廣泛討論，提高學生的參與度。以汽車電器篇中的“電動車窗”部分教學為例，傳統教學模式與以學生為主體的教學模式教學開展方式的對比如圖2所示。由圖中可見，與傳統教學相比，教師在參與式教學中更多起到了引導提問的作用，只主講教學內容的重點、關鍵點，而學生通過回答教師的引導式問題，更多地參與到課堂教學中。根據學生的回答教師還可以擴大課堂的知識面，引發學生的主動思考。實踐教學方面，主要通過虛實結合完成，提升學生自主動手的實驗項目比例，在實踐課程中各項目的開展方式如表3所示。

2.注重虛擬現實技術等在教學中的應用

在汽車電器與電子控制技術課程教學中，受教學課時及實驗條件的限制，一些涉及電子裝置的結構及作用不能直觀地呈現在教學環節中，虛擬現實技術與教育教學的深度融合是優化教育資源、提高教學質量的有效手段。以汽車電器篇的起動機結構及工作原理的教學為例，通過虛擬現實技術可制作起動機的虛擬裝配動畫及起動機的工作原理，如圖3所示。與教材中展示的起動機二維圖形相比，虛擬現實技術可使學生較好地掌握起動機的結構及工作原理，在汽車交流發電機、燃油噴射系統部件等內容的教學中采用虛擬現實技術也可顯著提高教學效果。

在汽車電子控制篇中，以ABS系統的教學為例，僅通過語言描述其作用較為生澀和抽象，而通過基于Car-sim的虛擬仿真技術，使車輛在對開路面上行駛并制動時，比較相同配置的車輛在裝配ABS系統及無ABS系統的區別，如圖4所示，可較為直觀地體現ABS系統的作用。同樣，如主動懸架控制技術、電子控制穩定程序等電子控制技術均可通過虛擬仿真技術提升教學效果。

3.線下與線上相結合的混合教學模式的應用

線下教學的改革可提高課堂教學效果，而在線開放課程的建設便于學生的課外學習，線上教學資源建設具有促進學生全面發展、支持學生的個性化學習等特點，借助網絡共享平臺，以課程的電子教案、錄制的教學視頻、借助虛擬現實技術制作的動畫、課堂測驗及課外資源為素材，建設課程的線上教學資源。通過線下教學課堂教學改革結合線上開放課程建設全面提高課程的教學質量。

（三）課程考核方式改革

考核方式在提升教學質量中具有指揮棒的作用，考核方式改革主要注重加強學生學習的全過程考核，傳統考核方式與全過程考核方式的對比如圖5所示。理論教學的考核方面，傳統考核方式主要是通過學生的期末考試成績與考勤相結合的方式開展，學生不注重學習過程，部分學生通過學期末集中的學習也能通過考試，但對課程知識的理解和把握不足，課程考核方式缺乏對學生學習過程的有效把控。在基于在線開放課程建設的教學改革中，我們降低了期末考試在課程考核中所占的比例，加強在課程教學中的隨機測試與定期測試，并借助在線課堂收集和分析學生的測試情況，一方面將平時成績納入學生課程的最終考核指標中;另一方面，通過測試情況可反映學生對課堂教學知識點掌握的具體情況，形成對課程教學的有效反饋。實踐教學考核方面，改革以實驗報告為主的考核方式，加強對學生實驗準備、實驗過程規范性和實驗結果的考核，實現全過程考核。

三、基于在線開放課程建設的教學改革實踐成果

通過在線開放課程的建設及教學改革實踐，細化了教學內容的開展方式，強化了實踐教學對理論教學的支撐，達到了較好的教學效果。優化更新教學內容后，教師可在規定的課時內完成全部的教學內容，這拓展了學生的視野，避免了較為復雜的理論教學在應用型教學中的比例;課程教學方式改革提升了學生的學習主動性;課程考核方式改革促進了學生對學習過程的重視。在生源質量、試題難度等條件基本相仿的情況下，與上一屆未進行教學改革的學生相比，學生的不及格率由上一屆的15.3%下降至8%，學生對課程主要知識點的掌握程度明顯提高，這說明了基于在線開放課程建設的教學改革成效顯著。此外，汽車電器與電子控制技術在線開放課程的建設對學校汽車類學科專業的課程建設具有正向推動作用，也為學校的在線開放課程建設發揮了示范引領作用。

四、結語

課程教學改革是提高課堂教學質量的重要方式，而在線開放課程的建設是拓展課堂教學的有效手段。基于應用型屬性的汽車電器與電子控制技術在線開放課程教學改革表明：以“一個中心，兩個抓手”為主導思想的課程改革符合當前教育教學的規律，通過適當調整課程教學內容，改革課程教學方式及考核方式，提高了課程的教學質量;在線開放課程的建設為促進學生課下學習、師生互動提供了良好的平臺。同時，因課程屬性不同，在線開放課程資源建設及教學改革方式有所差異，應注重對教學過程的細節把控，及時吸收學生的反饋信息，總結并分析課程教學中碰到的困難及問題，持續改進教學方式和在線開放課程資源建設的不足。

[責任編輯：陳明]