“汽車診斷學”線上線下混合教學模式研究

李良敏 李猛 張凱超

摘要“汽車診斷學”課程主要講述了汽車故障診斷中信號的測量技術、常用信號處理方法和狀態(tài)識別方法，其特點是理論性強，概念原理較為抽象，課程知識點繁多，囿于課時限制，教師無法對所有知識點展開闡述，傳統(tǒng)的課堂教學效果不夠理想。為了全面提升“汽車診斷學”的教學效果，引入了線上線下混合教學模式，從開課前準備、課前預習、課堂活動設計、課后復習等四個方面探討了“汽車診斷學”線上線下混合式教學課程建設的具體方法，并重新設計了“汽車診斷學”的課程考核方式。

關鍵詞汽車診斷學;混合教學模式;教學改革

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.34.033

Practice of Online and Offline Hybrid Teaching Mode in the Course of“Automobile Diagnostics”

LI Liangmin，LI Meng，ZHANG Kaichao

（School of Automobile，Chang'an University，Xi'an，Shaanxi 710064）

AbstractThe course “Automobile Diagnostics”focuses on the signal measurement technology，signal processing methods and pattern recognition methods in automobile diagnosis，featured with strong theory，abstract content and large number of knowledge points. Due to the limitation of class hour，teachers can't explain all the knowledge points clearly. The traditional class teaching effect is not ideal. T The practice of the online and offline hybrid teaching mode in the course of"Automobile Diagnostics" was researched in this paper. The specific teaching reformation methods from four aspects：pre-school preparation，preview before class，classroom activity design，review after class were discussed in detail. Finally，the course assessment method was re-designed.

KeywordsAutomobile Diagnostics;online and offline hybrid teaching mode;teaching reformation

信息技術發(fā)展推動了教育教學模式的改革與創(chuàng)新，催生了許多新的教學模式，如MOOC、SPOC、線上線下混合式教學等。[1][2]其中線上線下混合式教學模式融合了傳統(tǒng)課堂教學模式與在線教學模式的優(yōu)勢，受到了廣泛關注。“汽車診斷學”作為汽車服務工程的專業(yè)發(fā)展課之一，具有理論性強，概念原理復雜抽象，課程知識點繁多等特點，采用傳統(tǒng)的課堂教學模式效果欠佳。有必要通過引入線上線下混合教學模式進行課程改革創(chuàng)新，實現(xiàn)“汽車診斷學”課程內涵式發(fā)展。

1“汽車診斷學”課程特點

“汽車診斷學”是長安大學汽車服務工程專業(yè)的專業(yè)發(fā)展課，該課程系統(tǒng)的講述了汽車故障診斷中的信號測量技術、常用信號處理方法和狀態(tài)識別方法，簡單分析了引發(fā)汽車故障的原因，并結合汽車典型部件講授了基礎診斷理論方法在汽車故障診斷中的工程應用。該課程具有如下幾個特點（1）課程理論性較強，涉及的概念、名詞、原理較多，且內容較為抽象，學生學習起來感覺十分枯燥，理解也比較吃力。（2）課程內容涉及電子技術、儀器儀表技術、信號處理技術、人工智能、模式識別技術等，知識點繁多，囿于教學課時，難以深入透徹的講授所有內容。同時為了教學進度，教師也難以保證與學生的充分交流互動，學生參與度極低，學習積極性不高，授課效果不盡理想。（3）本課程的教學目的在于培養(yǎng)學生靈活運用各種診斷原理解決實際問題的能力，傳統(tǒng)的以教師為主導、以教為中心、以知識傳授為主的教學模式難以激發(fā)學生主動思考、自主學習的積極性，學生缺乏主動性，能力培養(yǎng)效果不佳。

基于上述情況，有必要對“汽車診斷學”進行教學改革，采用線上和線下相結合的模式，踐行“以學生為中心，以能力為導向”的教學理念，培養(yǎng)學生自主學習、探索學習和終身學習的能力。

2線上線下混合式教學模式特點

線上線下混合式教學模式是一種全面合理的運用各種網絡服務，將網絡在線學習形式與傳統(tǒng)的線下課堂教學模式相結合的一種新型教學模式。[3]這種教學模式不但可以充分發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又能充分體現(xiàn)學生作為學習過程中主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。[4]混合式教學通過引入線上資源將教學過程擴展到課堂外。教師課前通過在線學習平臺預先發(fā)布教學視頻、學習資料，學生自主完成學習，學習過程不受時間、空間限制。課堂教學環(huán)節(jié)可根據學生預習情況動態(tài)調整教學內容，靈活組織課堂教學，聚焦重點、難點及共性問題，實現(xiàn)課堂學時的高效利用。課后復習階段學生可通過在線學習平臺回看教學視頻、整理筆記、完成課后作業(yè)，同時可通過在線論壇、QQ、微信等多種途徑進行師生、生生間的交流、答疑、討論等活動。在混合式教學模式中，學生的學習方式由被動的接受知識轉變?yōu)樽灾鳌?chuàng)造性學習，教師的角色也將由知識的灌輸者轉變?yōu)檎n堂教學的組織者、指導者，從而有效調動學生學習的自主性和積極性，提高教學質量。

3混合式教學在“汽車診斷學”教學中的應用實踐

線上線下混合式教學模式的教學流程由課前預習、課堂講授、課后復習等環(huán)節(jié)組成，同時開課前教師需完成課前準備工作。下面從這幾方面入手，討論混合式教學在“汽車診斷學”教學中的應用實踐。

3.1開課前準備

開課前，教師需完成教學資料的收集、篩選、組織與制作。教學資料包括教學視頻、教學課件、應用案例、拓展讀物、隨堂測試題、課堂討論題、考試題庫等。經過篩選，依托愛課程中國大學MOOC，選擇陜西省精品資源共享課程、陜西省精品在線開放課程——“制造過程故障診斷技術”課程，建立異步SPOC課程。同時，針對課程教材過于偏重基礎理論分析，缺乏實際應用案例的情況，通過查閱文獻并結合課程組教師的科研工作，收集相關工程應用案例并將之補充到教學課件中，以加強學生對相關理論的認識和理解，培養(yǎng)靈活運用能力。隨堂測試題以填空、選擇、判斷等題型為主，通過5～7分鐘快速考查學生對知識點的掌握情況。課堂討論題則以主觀題為主，具有一定難度和挑戰(zhàn)性，需要學生深刻理解知識點的內涵并能靈活運用。

選擇暢課（TronClass）平臺作為在線教學平臺，完成教學資料的上傳與發(fā)布。暢課平臺是一個以學生、教師、教務為中心，結合云端技術設計打造的專業(yè)互動教學平臺。暢課平臺整合了多種教學資源，可以在PC端、移動手機端、平板電腦等多種終端使用，支持MOOC、SPOC、翻轉課堂等多種教學方案，提供課程學習、作業(yè)、測試、討論、互動等多種功能，非常適用于混合式教學。

3.2課前預習

上課前，教師通過暢課平臺發(fā)布課程學習公告，公布本次課程的學習目標和要求，并將教學視頻、教學課件作為預習資料推送給學生，學生自由選擇時間完成課程預習。同時暢課平臺提供了討論區(qū)，學生在學習過程中若有疑問，可通過討論區(qū)進行互動討論交流，教師也可通過學習平臺收集學生的學習記錄數(shù)據，通過對數(shù)據的分析掌握學生的學習情況，并據此調整課堂教學內容。

3.3課堂教學

高質量的課堂教學是實現(xiàn)知識內化、能力提升的必要條件。

在課堂講授環(huán)節(jié)，教師先通過隨堂提問的形式檢查學生對基本知識點的了解掌握情況，根據提問互動的情況動態(tài)調整教學內容，對于學生普遍掌握良好的知識點僅作簡單介紹，重點講授重點、難點知識以及大部分同學存在的共性問題，使課堂內容高度凝練。最后通過隨堂測試再次檢驗學生對知識點的掌握情況，教師可根據測試題完成情況進行學生學習的過程性評價，并對部分困難學生展開針對性的幫扶指導工作。

“汽車診斷學”課程理論性強，概念抽象，并重視對相關理論知識的靈活運用能力，因此在課堂教學環(huán)節(jié)需要靈活運用各種教學方法和手段，[5]激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生的拓展應用能力。

引入案例教學。在知識點教授過程中加入具體案例，通過案例使抽象的知識點具體化、直觀化，促進學生的理解。例如在講授故障樹基本概念和分析步驟時，引入發(fā)動機不能起動故障案例來解釋事件、邏輯門概念以及建立故障樹的步驟。又如在講授汽車機械故障診斷特點時，結合磨損故障案例解釋“機械故障是采用汽車運行中的二次效應所提供的信息來進行診斷，是間接診斷方法”這句話的內涵。

注重理論與實踐相結合。汽車診斷學旨在培養(yǎng)學生靈活運用所學知識解決具體診斷問題的能力，因此課程教學中需采用理論與實踐相結合的方式，通過將理論知識應用于分析具體故障信號數(shù)據，達到培養(yǎng)學生能力的目的。例如在講授無量綱指標性能評價原則時，在完成相關知識點講解后，給出若干組不同無量綱指標在軸承診斷中的實測數(shù)據，要求學生運用所學知識對這些指標進行分析評判，選出適用于軸承診斷的指標。通過這種方式幫助學生在深刻理解汽車診斷基本理論并掌握其基本方法的基礎上，能夠針對具體的診斷對象，將所學的知識融會貫通，在工程應用中創(chuàng)造性的加以運用。

加強課堂互動。課堂互動的目的在于提高學生對課堂教學的關注度，調動學生自主學習、主動學習的積極性，落實學生在學習中的主導地位，因此在課堂教學中適當穿插隨堂提問、分組討論等互動活動。通過隨堂提問實時掌握學生對知識點的了解掌握情況，動態(tài)調整教學內容。對于重點、關鍵知識點，可以設計思考題，組織學生分組討論并上臺講述討論情況，教師進行點評。課堂討論環(huán)節(jié)促使每一位學生獨立思考、積極發(fā)言，并在聽取他人觀點的同時，尋找差距，提升自己。[6]

3.4課后復習

課后復習是強化鞏固學生學習成果的重要環(huán)節(jié)。在本階段，學生根據教學課件、視頻等資料復習消化課堂教學內容，并完成課后作業(yè)。根據汽車診斷學課程特點，課后作業(yè)以主觀思考題和編程題為主。其中主觀思考題要求學生利用所學知識解決某一具體工程診斷問題，例如給出兩組變速箱聲音信號的自相關函數(shù)曲線，要求學生結合不同信號的自相關函數(shù)特點，分析判斷兩組信號中哪一個對應于正常變速箱。編程類題目旨在培養(yǎng)學生的動手實踐能力，同時可進一步加深學生對知識點的認識和理解。例如在完成時域平均教學后，要求學生自選編程語言，模擬生成一組混有噪聲的周期信號，對該信號進行時域平均處理，并根據處理前后的信號波形分析影響時域平均處理效果的因素。

4“汽車診斷學”課程考核方案設計

“汽車診斷學”當前的考核形式較為單一，考核內容包括考勤和期末考試兩部分。考勤僅能體現(xiàn)學生是否到課，無法評價該生對當前知識點的掌握和理解情況，教師無法及時獲得學生學習效果的反饋，只能按照既定教學內容按部就班講授。期末考試題目設計也偏重于知識考查，而非能力考查。因此有必要對課程考核方式進行改革，引進過程性評價，并突出對學生能力的考查。

根據“汽車診斷學”課程目標、授課內容以及教學組織形式[7]重新設計了課程考核方案，建立了形成性評價與結果性評價相結合，以結果性評價為主，形成性評價為輔的評價體系，并設計了不同的考核方式。形成性評價包括線上學習以客觀題為主的測試、線下提問考察、課堂討論、以主觀題為主的作業(yè)、鍛煉學生動手能力的編程設計類題目作業(yè)。形成性評價貫穿了線上線下整個教學過程，通過形成性評價教師可以實時掌握學生的學習情況，隨時調整教學計劃，改進教學方法，[8]并可針對困難學生展開針對性的輔導和幫助。

結果性評價采用書面試卷形式的考試測試，對考試題目進行了優(yōu)化設計，適當減少了以知識考察為目的的填空題、判斷題等題型，增加以能力考查為目的的分析類題目。知識考察與能力考查題型分值比例控制在3：7。

5結論

本文分析了大學本科“汽車診斷學”課程在實際教學中存在的問題，探討了線上線下混合式教學在該課程中的應用實踐，從開課前準備、課前預習、課堂教學、課后復習四個方面詳細闡述了“汽車診斷學”混合式教學的建設方案，并對該課程的考核方式進行了設計，引入過程性評價，優(yōu)化期末考試的題型分布，強調對學生能力的考查。“汽車診斷學”混合式教學模式充分融合了線上、線下兩種不同教學模式的優(yōu)點，能夠極大地調動學生的主觀能動性和學習積極性，引導學生進行自主探究式學習，全面提升課程教學效果。

參考文獻

[1]馬春燕，鄭劍海，王淑紅，等.《單片機原理與接口技術》混合式教學探索與實踐[J].教育教學論壇，2019，12（50）：168-170.

[2]陳雅.基于混合式學習的任務驅動式教學[J].中國成人教育，2017，（2）：85-87.

[3]高揚，胡卉，王來軍，等.線上線下混合式教學在“MATLAB與計算機仿真”課程中的實踐[J].科教導刊，2020（3）：162-163.

[4]盧博，陸艷瓊.線上線下教學資源融合的混合教學模式探索[J].教育教學論壇，2020（28）：242-243.

[5]吳英慧.混合教學模式下“經濟學”課程的教學設計與思考[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2021，1：46-47.

[6]翁攀峰，楊伊.“課堂+網絡+討論”混合式教學的實踐——以溫州醫(yī)科大學《基礎》課為例[J].教育教學論壇，2019（12）：195-196.

[7]郭維城，張陳.基于移動終端的“機械設計”課程混合式教學模式研究[J].沈陽工程學院學報（社會科學版），2021，17（1）：114-119.

[8]莫雷.教育心理學[M].教育科學出版社，2007.