《汽車理論》課程教學改革研究與實踐

張坤 魏東坡 王學軍 魏代禮 何運麗

摘 要：在長期對汽車專業學生講授《汽車理論》課程的基礎上，對課程進行了深入研究，闡明了《汽車理論》在專業人才培養過程中的核心作用，分析了《汽車理論》課程對學生知識、素質等方面培養目標的主要影響，提出了基于“需求導向”和“邏輯知識體系”的課程改革思路，科學優化教學設計，并通過教學實踐驗證了改革方案的實際效果。

關鍵詞：汽車理論;教學改革;需求導向;人才培養

中圖分類號：G642.0? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）13-233-03

Research and Practice on Teaching Reform of Automobile Theory*

Zhang Kun， Wei Dongpo， Wang Xuejun， Wei Daili， He Yunli

（ Department of Mechanical Engineering， Shandong Huayu University of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： On the basis of long-term teaching of "Automotive Theory" to automotive students， conducted in-depth study of the course. Clarified the core role of "Automotive Theory" in the process of professional talents cultivation. Analyzed the main impact of the "Automobile Theory" on the training objectives of students' knowledge and quality， etc. Proposed the curriculum reform ideas based on "demand-oriented" and "logic knowledge system"， scientific optimization of teaching design. Through teaching practice to verify the actual effect of the reform plan.

Keywords： Automotive theory; Teaching reform; Demand-oriented; Talents cultivation

CLC NO.： G642.0? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-233-03

1 引言

《汽車理論》課程是汽車類專業學生，特別是車輛工程專業學生的核心主干課程，是學生深入認識汽車，掌握汽車基本原理的必修課程，也是學生將來考取車輛工程專業碩士研究生的一門重要課程。《汽車理論》課程主要研究汽車在外力作用下的動力學特性，其主要目標是通過動力性、經濟性、制動性、操縱穩定性、平順性和通過性等汽車六大性能及其影響因素和試驗方法的闡述，使學生能夠掌握汽車各系統設計成某一狀態的理論依據[1]，為后續的《汽車設計》等課程奠定理論基礎。本課程對學生前期學習過的《理論力學》、《高等數學》、《汽車構造》、《機械振動基礎》等課程的要求比較高，也是汽車專業相對較難的課程之一，其理論性極強，但又與實際應用關系緊密，因此學好本課程對學生的專業能力提升有非常重要的作用，而本課程的主體學習思路，對學生綜合能力的培養和提升也將產生一定的影響。

2 課程學習模式

《汽車理論》課程理論性強，課程內容涉及到數學、機械、力學、電子和控制等多門學科，特別是部分章節概念多、公式多且繁瑣、內容復雜抽象、不容易理解，使很多學生對本門課程產生心理畏懼和厭學情緒，傳統的講授法一直以來難以滿足課程教學目標實現的要求，只有少數學生能夠有較全面的理解。調查后發現，此部分學生大多對課程興趣濃厚，特別是對“汽車為什么是這樣”這一基本問題有濃厚的鉆研熱情。

在教學反思中是否可以認為“興趣”在學生的學習過程中起到了決定性的作用呢？“興趣”確實能夠在一定程度上提高學生的學習主動性，但是讓學生對諸如《汽車理論》課程中繁瑣的公式和抽象的概念感興趣是比較困難的，深入分析應該是對相關事物表象的“興趣”激發了學生的認知需求，而這種內在的“需求”才是學生主動學習知識的最終動力。比如，學生對“汽車為什么是這樣”這一問題有濃厚的興趣，其實就潛在了學生在這一方面的認知需求，這一問題要解決，他就必須學習好《汽車理論》，或是他在《汽車理論》課程中才能夠找到答案，這樣就不是老師告訴他你要學好《汽車理論》，而是來自學生自身的需求要學好《汽車理論》，這樣的被動與主動的轉變，使得學生在尋找他所需求的答案的過程中，就學到了相關知識，而并沒有被復雜的公式和抽象的概念所嚇倒。這種理念可以稱之為“需求導向”。

另一方面來講，《汽車理論》在其內容上有一定的規律性，可以幫助學生對課程的理解和記憶。即其每一章或每一項性能的介紹都是先明確性能概念，然后建立數學模型，推導出動力學方程，由方程明確此項性能的主要影響因素，然后由影響因素找到提升和優化此項性能的主要途徑。這是《汽車理論》課程的一般性也是最常見的知識結構體系，可以稱之為“邏輯知識體系”。因此，從學生興趣入手，通過發掘學生內在認知需求的“需求導向”教學方法，充分利用影響因素為主線的“邏輯知識體系”，利用這種教學模式將有利于提高學生的積極主動性和學習效果。

3 基于需求導向的教學內容設計

在教學設計過程中，如果按照教材按部就班的進行知識講解，學生將面臨非常多且繁雜的知識點，特別是包含了很多數理方程和計算公式，使多數學生疲于應付，提不起興趣。如上所述，基于“需求導向”和“邏輯知識體系”的教學方法，需要教師在教學設計環節下足功夫，要根據每章節內容，結合與實際應用關系緊密的常見問題，設計出能夠激發學生學習興趣和產生內在需求的導向性問題[2，3]。因為篇幅所限，本文僅詳細介紹根據上述理論，結合主要知識點設計的《汽車理論》課程第一章汽車動力性的教學內容和邏輯關系。選用教材為清華大學余志生教授主編的《汽車理論》第五版。

第一章內容為汽車動力性，動力性是汽車所有性能中最基本的性能，其要解決的最基本問題就是汽車在縱向外力作用下能夠達到的平均行駛速度，這里的平均行駛速度不僅指車速本身，更側重于綜合性價比的工作效率，簡而言之就是汽車在特定的道路上能夠以多大的加速爬坡能力行駛到目標車速。本章最核心的問題就是利用驅動力-行駛阻力平衡圖、動力特性圖、附著率、功率平衡圖來分析汽車動力性的三個評價指標，即最高車速、加速時間、最大爬坡度，本章所有的知識點均是圍繞這三個基本點展開的。

在教學設計過程中，首先選取具有導向性的幾個直觀問題，導出汽車動力性的三個評價指標，然后針對評價指標的實現途徑分發動機和路面條件兩條主線，發動機方向主要考慮驅動力與行駛阻力平衡、功率平衡對評價指標的影響，路面條件方向主要考慮附著率對等效坡度的影響，具體教學內容設計如圖1所示。

4 教學改革效果對比分析

為了驗證此教學模式的實際效果，在本學期教授的2015級本科汽車服務工程專業1、2班進行了改革試點，其中1班仍按照傳統的講授為主的授課方式;2班則采用基于“需求導向”的教學改革模式。由學生自己提出在汽車消費或運用過程中，自己最為關注的性能，然后以此為切入點，以其影響因素為主線，讓學生帶著需求去學習，去尋找答案，教師再做以講解和知識拓展。經過一學期的差異化教學，在期末考試中兩個班級的成績如表1和表2所示。

可以明顯看出，采用基于“需求導向”的教學方法，突出授課內容體系的邏輯性，能夠有效提高學生的學習效果和成績。兩班80分以上學數量相當，都為14人，因基數原因，2班占比更大一些，這一部分學生屬于學習成績本身較好，基礎較扎實的群體，他們對于所學知識的把握和自學能力較強，受教學方法的影響較小;兩班級最主要的區別在于60～69和70～79兩個分數段，1班這兩個分數段的學生主要集中在60～69分數段內（35.9%），屬于勉強及格，對知識實際

把握效果也較差。而2班此分數段的學生則主要集中在70～79分數段內（34.38%）。這一分數段學生從學習能力和基礎來看，是受教學方法影響較大的群體，方法得當，他們對知識的理解和考試成績就會較好，而沒有相對較好的教學方法他們僅靠自身的理解力，學習效果就會稍差。通過以上分析說明，本課程基于“需求導向”的改革思路是可行的。

5 結論

綜上所述，分析問題和解決問題的能力，是決定學生在職業崗位上能否有提升和發展的主要因素，而這一能力的培養，需要我們在教學過程中，通過不斷地教學改革和實踐摸索，以課程為依托，將“需求導向”和“邏輯知識體系”的教學改革融入到教師的備課、授課、反思的過程中，以需求推動學生學習意識的養成，提高學生邏輯分析問題能力，最終提高應用型本科人才的培養質量。

參考文獻

[1] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業出版社，2017.

[2] 劉婷婷，劉忠民.《汽車理論》課程教學改革探討[J].教育教學論壇，2015（44）：96-97.

[3] 蘇蓉，尹宗軍，陳晨，王玲芝，洪雨，王清清.課程設計在汽車理論教學改革中的探討[J].汽車實用技術，2020（04）：185-187.