“新工科”背景下應用型本科“汽車電控技術”課程改革

羅素云 李聰 王旭

摘? ? 要：“汽車電控技術”作為汽車類專業介紹汽車電子控制技術的課程，支撐專業人才培養目標的達成，在專業課程體系中占有重要的位置。傳統“汽車電控技術”課程在課程目標、課程內容、教學方法、考核評價等方面均不符合“新工科”及應用型本科對人才培養的要求。基于此，文章從“汽車電控技術”課程改革的背景出發，以“OBE”與“以學生為中心”為指導，圍繞課程目標的實現，提出“汽車電控技術”課程改革的策略。

關鍵詞：新工科;應用型本科;汽車電控技術;課程改革

中圖分類號：G642.3? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2020）08-0032-02

課程是一個專業培養方案的重要組成部分，是專業培養目標實現的基石。課程培養目標的設置及課程的組織和實施也應以專業培養目標的實現為根本來進行。相應的，課程的改革應基于社會對人才的需求、行業技術的發展和專業的培養目標來開展。上海工程技術大學“汽車電控技術”課程，作為第五批上海市屬高校應用型本科試點專業“汽車服務工程專業”中的一門重要課程，課程的培養目標和改革應能同時滿足社會對人才的需求和專業人才培養目標的要求，同時適應汽車行業技術發展的變化。

一、“汽車電控技術”課程改革背景

（一）社會對人才需求

在德國提出工業4.0和我國提出中國制造2025的新工業革命時代背景下，我國高等工程教育提出了發展和建設“新工科”的理念，同時也對“新工科”人才培養中學生的核心能力有了新的定義和要求，其五項核心能力包括：知識能力、技術能力、學術能力、社會能力和個人效能[1]。“汽車電控技術”課程應根據“新工科”人才培養能力要求確定課程培養目標，開展課程的教學改革以及實際的教學組織和實施。

（二）行業發展需要

隨著ADAS（即高級駕駛輔助系統）技術研究的深入及其在各級別乘用車上的裝備、新能源汽車技術的發展、無人駕駛汽車技術和網聯技術的進一步推進，現代汽車電子技術向著電動化、智能化、共享化、網聯化（簡稱“四化”）發展。“汽車電控技術”作為汽車類專業系統介紹汽車電子技術發展的課程，其教學內容需要從以發動機電控技術、底盤電控技術為重轉向以發動機電控技術、底盤電控技術和汽車的電動化、智能化、網聯化、共享化技術并重。

（三）應用型本科人才培養要求

我國的專業人才培養分為學術型、工程型、技術型和技能型四類，其中高等教育培養的是學術型、工程型和技術型人才，而應用型人才指的是工程型、技術型和技能型人才。應用型本科應包括工程教育和技術教育。上海工程技術大學汽車服務工程應用型本科專業基于此對自身的人才培養進行了定位[2-3]。

（四）汽車服務工程應用型人才培養定位

上海工程技術大學應用型汽車服務工程專業的人才培養，定位為工程型、技術型人才培養，對學生開展工程教育和技術教育，確定了工程型、技術型人才培養的一系列培養目標，其中培養目標“解決車輛機電液、控制等方面復雜工程問題的能力”是本課程的培養目標確定的主要依據之一[4]。

二、“汽車電控技術”課程改革措施

（一）設定課程目標

根據“新工科”人才培養要求、行業技術發展現狀和趨勢、汽車服務工程應用型本科人才培養要求及“汽車電控技術”課程涵蓋的知識范圍，設定了“汽車電控技術”課程的五個培養目標：（1）知識能力：掌握現代汽車電子各子系統的組成和工作原理，各子系統的控制機理和基本控制策略，了解現代汽車電子控制技術的發展趨勢;（2）技術能力：具備對各電子控制子系統的故障進行診斷分析的能力;（3）工程能力：掌握基本的汽車電子控制子系統的控制策略設計思路，掌握一定汽車電子控制子系統的軟件建模能力;（4）社會能力：

培養學生溝通能力及協同完成團隊任務的能力;（5）個人效能：培養學生在團隊協同中，正確認識自身優劣勢，正確定位團隊職能、承擔和完成團隊任務的能力。

“汽車電控技術”課程以上五項培養目標的設定，有力支持了“新工科”背景下汽車服務工程應用型本科專業人才培養目標的實現。

（二）優化課程內容

根據現代汽車技術的“四化”發展趨勢，優化“汽車電控技術”課程的教學內容如下：（1）汽車電子技術發展及趨勢;（2）汽車發動機控制技術;（3）傳統汽車動力總成節能技術;（4）汽車新能源技術;（5）現代汽車自動變速器技術;（6）現代汽車轉向技術;（7）現代汽車車身穩定性控制技術;（8）現代汽車懸架技術;（9）智能汽車與車聯網技術。

（三）設計教學環節

基于“OBE”和“以學生為中心”教育理念，教學環節的設計應圍繞教學目標的達成進行[5-8]。要實現“汽車電控技術”課程的五個培養目標，僅采用課堂講授一個教學環節是不夠的，因此，需要設計多個教學環節，不同的教學環節實現不同能力的培養。基于此，“汽車電控技術”課程所設計的教學環節有三個，即課堂講授、課內實驗、翻轉課堂。

1.課堂講授。主要實現對學生知識能力的培養，使學生掌握教學內容所傳授的理論知識。

2.課內實驗。分為電子控制系統故障診斷分析和汽車電子控制系統建模及仿真實驗兩類，分別在汽車電控系統故障診斷試驗臺、汽車電子開發教學實驗系統完成。這一環節需要學生課外學習Simulink的發動機、自動變速器等子系統的建模，課內實驗分組進行，同組的學生之間協作完成，可同時實現對學生技術能力、工程能力、社會能力和個人效能的培養。

3.翻轉課堂。翻轉課堂倡導學生在課外通過觀看教學微視頻自學課程內容，師生在課堂上參加教學活動和交流互動，學生消化吸收知識。本課程的翻轉課堂與課堂講授、課內實驗配合進行，達到相輔相成的效果[9]。

通過事先制作的課堂講授微視頻，在課程教學中交替采用課堂講授和翻轉課堂。靈活的教學形式，有利于激發學生的興趣，促進學生的主動學習和思考，同時有利于靈活安排課程教學學時。

事先制作課內實驗微視頻，如汽車電控系統故障診斷、汽車電子系統開發的Simulink建模仿真、汽車電子開發教學系統等，并將上述微視頻提供給學生進行課外學習。在課內實驗時間里指導學生開展課內實驗，并就相關內容進行討論，解答學生提出的問題。通過這種教學形式，有效促進學生的知識內化，提升學習效果，同時還解決了課程學時不足的問題。

（四）創新教學方法

好的教學方法可以激發學生的學習興趣和熱情，啟發學生思考，提高教學效果，培養學生分析和解決問題的能力。因此，有必要對教學方法進行改革。“汽車電控技術”課程在教學過程中，除了運用翻轉課堂之外，還設計采用了兩種教學方法，即現場教學和討論式教學。

1.現場教學。對于涉及汽車系統組成結構類課程來說，現場教學在進行理論知識傳授的同時，將汽車子系統組成的零部件及系統的零部件位置和布置展現給學生，給學生更直觀的感受。“汽車電控技術”課程現場教學的實施基于學校整車實驗室，將授課地點安排在整車實驗室，講解理論知識的同時，向學生展示各系統組成和布置，變抽象為具體，更利于學生對課程內容的內化吸收。

2.討論式教學。討論式教學以啟發式教學思想為基礎，在教師的提示和引導下啟發學生積極主動地思考問題，并在學生之間、師生之間進行相互交流和互動式思考和學習，從而使學生掌握教學知識點。討論式教學有引導式和開放式兩種[10]。“汽車電控技術”課程針對不同章節設計相應討論問題，如“液力耦合器如何向綜合式液力變矩器演變？”“當自動變速器手柄位于OD位和S位時，同一檔位下執行機構的工作狀態為什么不一樣？”等等，可根據主題分別采用引導式或開放式討論。同時，討論式教學方法的運用，可以采用先分組再集合的方式開展，有利于學生得出最后的統一而聚焦的討論結果。

討論式教學不僅促使每位學生參與其中，同時也促進小組內學生間的交流和合作，因而是有效培養學生社會能力和個人效能的一種教學方法。

（五）細化考核評價

基于OBE的教學，課程的考核應該以課程培養目標的達成度評價為目標進行。根據“汽車電控技術”課程培養目標，設計相應的考核評價環節：（1）期末閉卷考試，考核、評價學生知識能力的達成情況;（2）故障診斷實操及分析報告，考核、評價學生技術能力的達成情況;（3）實驗課程建模及仿真實驗表現及報告，考核、評價學生工程能力、社會能力和個人效能達成情況;（4）翻轉課堂及討論環節，考核、評價學生社會能力和個人效能達成情況。

筆者對照“新工科”背景下應用型本科對人才培養核心能力的要求，以“OBE”“以學生為中心”為指導思想，對“汽車電控技術”課程進行了系統的改革。改革后的“汽車電控技術”課程，培養目標對標“新工科”人才培養五項能力要求和應用型本科專業人才培養目標，課程內容對接現代汽車電動化、智能化、新能源化和網聯化 “四化”發展，教學環節、教學方法和考核評價均以五項核心能力的培養為核心進行設計，“OBE”和“以學生為中心”理念貫穿其中。在課程改革得以實施后的多輪持續改進下，課程培養目標的達成度必將得到持續提高，并將在專業課程體系中承擔起“汽車電控技術”課程對人才培養的任務，支撐專業實現應用型本科人才和“新工科”人才的培養。

參考文獻：

[1]周開發，曾玉珍.新工科的核心能力與教學模式探索[J].重慶高教研究，2017，（3）.

[2]翟鐵華.從應用型本科到應用本科：應用型人才培養模式的變遷[J].中國教育技術裝備，2016，（3）.

[3]陳新民.應用型本科的課程改革：培養目標、課程體系與教學方法[J].中國大學教學，2011，（7）.

[4]馬其華，閆業翠，周天俊.應用型汽車服務工程專業新工科建設的路徑探索[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2019，（10）.

[5]周劍雄，蘇輝，石志廣.討論式教學方法在大學課堂中的運用研究[J].高等教育研究學報，2008，（4）.

[6]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育

研究，2014，（1）.

[7]遲媛.基于OBE理念下的應用本科型院校協同育人培養模式創新研究[J].高教學刊，2019，（21）.

[8]楊毅剛，孟斌，王偉楠.基于OBE模式的技術創新能力培養[J].高等工程教育研究，2015，（6）.

[9]吳峰，朱錫芳，鄒全，等.基于翻轉課堂的應用型本科實驗教學方法研究[J].現代教育技術，2015，（5）.

[10]王華.芻議討論式教學法在高校課堂教學中的應用[J].黑龍江高教研究，2011，（10）.

收稿日期：2019-12-10

作者簡介：羅素云（1975—），女，湖南江華人，上海工程技術大學機械與汽車工程學院副教授，主要從事無人駕駛汽車環境感知研究。

基金項目：第五批上海市屬高校應用型本科試點專業“汽車服務工程專業”建設（滬教委高〔2017〕79號）