基于信息化手段的汽車專業微課設計研究

陳越，閆光輝

(天津職業技術師范大學汽車與交通學院，天津 300222)

0 引言

教育部在職業教育方向出臺的文件中指出，人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性[1]。基于信息化手段的一體化課程微課教學模式將是提高優質教學資源開放性的有效途徑[2]。所以，微課的設計應基于信息化平臺的混合教學模式的微課程制作方式為指導，以提高學生的學習效率和實踐技能為目標，系統性地將知識點進行碎片化處理，將《汽車電子控制技術》課程中的發動機電控系統檢修的相關學習任務，利用微觀教學法拆分成若干子任務，將每個子任務中涉及的專業知識、職業技能、設備使用和操作規范的內容制作成微視頻，配以微教案、微課件、微練習、相關車型背景資料、企業職業素養管理規范等特色教學資源，提高課堂教學質量。學生通過掃描課程二維碼或鏈接WIFI，應用移動教學終端進行隨時、隨地、隨需地碎片化學習。開發的一體化APP微課程系統是一款融合了二維碼圖像識別和WIFI技術等移動互聯信息技術，以理論實訓一體化教學模式為基礎的專業課程自主移動學習系統。其主導思想是將理論課程與實訓課程緊密地有機結合，講授理論知識點的同時，更注重如何運用知識點解決實際問題，以相關的典型實際案例為實踐學習載體，構建課程體系，達到培養學生的實踐性和職業性能力[3]。

1 微課選題設計

微課程選的知識點，可以是知識的拓展、案例解析、題型總結，總之要有針對性、典型性和示范性；也可以是傳授方法、交流經驗和技能展示等。在教學內容方面上，主題應以明確為主，可以是以導入、解釋關鍵點為主；它的中心原則應該是有代表性，要以點概全。就像同一題材的電影和電視劇。如果把電視劇比喻成一傳統課堂，那么電影就是一節微課程。但是電影的拍攝難度絕對要高于電視劇，因為電影比電視劇更加精彩。像拍電影一樣，對微課進行精雕細琢，就能達到預期的效果。例如以《發動電子控制技術》課程為例，選題設計思路如下：

(1)進氣系統知識點描述

選取章節：進氣系統;

進氣系統：空氣供給系統、怠速控制系統、進氣控制系統；

空氣供給系統：空氣流量計、節氣門位置傳感器、進氣壓力傳感器、進氣溫度傳感器等;

怠速控制系統：節氣門體、怠速控制閥等;

進氣控制系統：動力閥控制系統、進氣增壓系統、可變配氣相位控制系統(VTEC)等。

(2)電控點火系統的知識點描述

選取章節：電控點火系統;

電控點火系統的功能：點火提前角的控制、通電時間的控制、爆燃控制;

電控點火系統的組成和工作原理：電控點火系統的類型、組成及工作原理;

電控點火系統的檢修：點火器檢修、爆燃傳感器檢修、點火控制電路檢修、點火波形分析。

2 微課結構設計

微課程時間雖然少，但是還是要求像傳統課堂那樣，教學結構要思路清晰、完整，要包含導入、概念解釋、問題講解、總結歸納等要點[4]:(1)主題明確并要引人注目或開門見山；(2)內容主線講解要清晰，圍繞主線展開并突出重點；(3)重點內容講解時要精簡，要確保講解的內容明確；(4)結束時要干凈利落。要想加深學生的印象，減輕他們的記憶負擔，讓學生能清晰地感覺到這節課到底學到了什么，就要做一個好的總結。例如：對《可變氣門正時系統》這一節的教學結構設計思路如下：

(1)教學結構總體設計

知識點：可變氣門正時技術;

講授內容：可變氣門正時技術的作用、組成和工作原理;

教學重點：可變正時技術的組成以及工作原理;

教學難點：可變氣門正時的工作原理;

知識目標：掌握可變氣門正時的組成和工作原理,了解可變氣門正時技術的特點;

情感目標：通過發現問題、解決問題的過程，培養學生的合作精神，增強學生的求知欲和對學習的熱情;

教學方式：PPT講解、結合動畫。

(2)教學過程結構設計

導入：人體的呼吸，走路時的呼吸節奏與跑步時的呼吸節奏是不一樣的，引出汽車在低速時與高速時也可以“自由呼吸”嗎？從而引出主題可變氣門正時系統。

教學思路：通過動畫，模擬跑步與汽車在中高速時的狀態，有利于吸引學生注意力。

正文講解：具體地講解可變氣門正時系統的作用，組成與工作原理。

作用：通過調節凸輪軸位置，可以連續調整進排氣門的開閉時間，輕松實現低轉速時大扭矩輸出，高轉速時提高進氣效率，使燃油完全燃燒。

組成：在正時齒輪內部，與凸輪軸相連，由定子、轉子組成的相位調節器。

原理：ECU通過傳感器獲取發動機轉速信號、相位信號和節氣門開度信號，經運算后發出信號給電磁控制閥。

以進氣側講解了油路的走向。

講解手段：在講解的過程中，插入了大量的視頻圖片，確保學生不會感到內容枯燥，同時語言文字通俗易懂且簡潔。引用視頻采用解剖圖解剖動畫，油路清晰，內容精確。

總結：主要學習了可變氣門正時的作用及組成原理，總結要簡明扼要。課后需思考講解的近氣側油路及排氣側油路，且提出的問題，要與所講內容相關聯。

3 微課語言設計

微課程由于要求時間很短，所以語言是夠精簡就顯得很重要。在語言設計的過程中盡量讓講解的內容吸引人，注意關鍵的節點，做到收放自如。在要求語言生動有趣的同時，把教學內容與表達方式、語言、手勢、表情四者合一，通過個性化的語言，產生良好的教學結果。例如《可變氣門正時》的微課錄音稿設計思路如下：

(1)情景導入：人在走路時的呼吸節奏與跑步時的呼吸節奏是不一樣的，汽車在低速時與高速時也可以“自由呼吸”嗎？今天學習可變氣門正時系統(1 min)。

(2)正文講解：具體地講解可變氣門正時系統的作用、組成與工作原理。可變氣門正時技術在現在汽車上的應用十分廣泛。取發動機轉速信號、相位信號和節氣門開度信號，經運算后發出信號給電磁控制閥。

(3)具體內容：以進氣側講解了油路的走向。若需要進氣提前，電磁閥通電，控制柱塞克服彈簧力下移，從機油泵來的機油從柱塞進油口進入柱塞，并經過凸輪軸提前側油腔，進入相位器，機油經相位器油道進入各腔室，頂開固定轉子與釘子的鎖止銷，機油到達提前腔，并推動轉子轉動。它的作用是通過調節凸輪軸位置，可以連續調整進排氣門的開閉時間，輕松實現低轉速時大扭矩輸出，高轉速時提高進氣效率，使燃油完全燃燒。那么，可變氣門正時是如何在不同工況下進行進氣調節的(6 min)。

(4)小結：本次課主要學習了可變氣門正時的作用、組成和工作原理。結合本次課的學習，請分析排氣側的氣門正時原理，并分析兩者的相同與不同之處(2 min)。

4 微課時間設計

微課要達到的目的，就要把課堂上的某一個時間段再現出來[5]。是要通過有限的時間，來表達清楚一個知識點。通過大量醫學研究分析，人的最佳有效注意力大約為10 min。這就要求相對于，每節45 min的課堂，每節微課的時間長度，控制在10 min以內。這樣的時間，更易于學生集中注意力和達到最好的學習效果。

5 微課制作方案設計

(1)首先基于課程教學大綱，以該課程中的選取內容，選定相應學時的教學項目，然后以該項目中完整的階段內容為節點將其分成若干子項目。

(2)以子項目為基本單元進行教學微課程開發，具體開發程序如下：

① 基于子項目內容撰寫微教案；

② 基于微教案撰寫微視頻腳本，且腳本撰寫要做到操作工藝規范，數據采集詳實準確，講解過程邏輯清晰，語句簡潔流暢；

③ 基于微視頻腳本進行微視頻錄制，錄制過程要做到圖像清晰，特寫鏡頭配合到位，能夠通過畫面充分表達工藝過程的重點部位，及操作工藝過程的完整性；

④ 基于微教案及微視頻制作微課件，微課件的制作要基于微教案的教學目標及內容，簡潔明晰地表達該微課的內容，且可截取微視頻作為課件素材，使課件表達更加生動具象；

⑤ 基于微教案開發本次微課程的工單即微練習，微練習的形式以習題形式呈現，包括工藝的操作過程、數據的采集方法及具體實施過程，充分涵蓋本次微課的重點與難點。

(3)基于二維碼圖像識別和WIFI技術等移動互聯信息技術，開發一體化APP微課程。

(4)將開發出的一體化APP微課程，應用于實際教學進行實踐檢驗。針對不足之處，進行優化。

6 結論

在微課程開發設計中，將信息化手段與專業課微課程進行有效融合，對提高學生課前、課中、課后的學習效率，激發學生學習的趣味性和主觀能動性，將起到重要作用。