基于線上教學(xué)的汽車構(gòu)造課程認(rèn)知模型構(gòu)建初探

柏薇薇

摘要：汽車構(gòu)造課程是汽車相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生通過對(duì)汽車構(gòu)造課程的學(xué)習(xí)，了解汽車的總體布置，理解汽車各部分的組成結(jié)構(gòu)，掌握各系統(tǒng)的工作原理，從而形成對(duì)汽車各總成的拆裝能力。該課程是學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門汽車專業(yè)基礎(chǔ)課，其掌握程度對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及今后從事汽車相關(guān)工作有著重要影響。本文針對(duì)汽車構(gòu)造課程特點(diǎn)，依據(jù)人類在學(xué)習(xí)新知識(shí)和技能時(shí)人腦的認(rèn)知規(guī)律，通過線上教學(xué)形式，幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建課程認(rèn)知模型，以期提高教學(xué)質(zhì)量并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：汽車構(gòu)造；線上教學(xué)；認(rèn)知模型

中圖分類號(hào)：G6420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-7164（2021）03-0084-02

基金項(xiàng)目院本文系齊齊哈爾工程學(xué)院2020年度“以學(xué)生為中心”課程建設(shè)專項(xiàng)研究項(xiàng)目“基于線上教學(xué)汽車構(gòu)造課程認(rèn)知模型構(gòu)建初探”階段性成果（項(xiàng)目編號(hào)：2020ZX037）。

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生按照固有的學(xué)習(xí)模式學(xué)習(xí)每一門課程，但這些課程都存在不同于其他課程的特點(diǎn)。所以，教師按照每一門課程內(nèi)容的特點(diǎn)和邏輯性，幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建特定的課程認(rèn)知模型非常重要，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

一、教學(xué)認(rèn)知模型

認(rèn)知模型是人類對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行認(rèn)知的過程模型，目的是為了從某些方面探索和研究人的思維機(jī)制，特別是人的信息處理機(jī)制[1]。

大學(xué)教學(xué)可以根據(jù)課程的結(jié)構(gòu)體系和課程特點(diǎn)，幫助學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系[2]。對(duì)學(xué)習(xí)者來說，不同的認(rèn)知模型會(huì)帶來不同的效果，科學(xué)而有效的認(rèn)知模型可以幾倍甚至幾十倍地提高個(gè)人乃至組織的效率。當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)是學(xué)習(xí)能力和成果效率的競(jìng)爭(zhēng)，但歸根結(jié)底是一種高效認(rèn)知思維模式的競(jìng)爭(zhēng)[2]。

趙炬明教授在《打開黑箱：學(xué)習(xí)和發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)》一文中指出，大學(xué)教學(xué)就是幫助學(xué)生在頭腦中構(gòu)建特定的專業(yè)或課程認(rèn)知模型，顯然，學(xué)生只能自己構(gòu)建這些模型，這是建構(gòu)主義心理學(xué)的核心思想，教學(xué)的核心是“學(xué)”而不是“教”[3]。

二、汽車構(gòu)造課程特點(diǎn)

目前汽車構(gòu)造課程主要是教師依據(jù)教材、利用PPT課件進(jìn)行知識(shí)講解。汽車構(gòu)造課程的教材通常分為上下兩冊(cè)，知識(shí)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)圖形較多；涉及工作原理多，但是教材闡述的各部分內(nèi)容分散，系統(tǒng)性及關(guān)聯(lián)度不強(qiáng)；教師教學(xué)手段單一。

汽車構(gòu)造課程具有如下特點(diǎn)：第一，汽車結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。據(jù)估計(jì)，一般轎車約由1萬多個(gè)不可拆解的獨(dú)立零部件組裝而成，每一個(gè)獨(dú)立零部件都有各自的名稱，所以專業(yè)名稱及名詞復(fù)雜多樣。第二，有些汽車零部件功能相同，但是工作原理不同，所以部件形式多樣化。第三，從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)到汽車行駛系的車輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，汽車零件之間動(dòng)力傳動(dòng)相互關(guān)聯(lián)，具有傳動(dòng)關(guān)系整體化的特點(diǎn)。第四，相同功能的零部件安裝位置可能不同，具有裝配關(guān)系多樣化的特點(diǎn)。

汽車構(gòu)造技術(shù)發(fā)展成熟，網(wǎng)絡(luò)上教學(xué)資源較多，包括比較全面系統(tǒng)的精品課、網(wǎng)絡(luò)課，還有針對(duì)每一個(gè)汽車零部件結(jié)構(gòu)和工作原理的三維動(dòng)畫等。

針對(duì)上述汽車構(gòu)造課程的特點(diǎn)，教師應(yīng)結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)及相關(guān)軟件功能特點(diǎn)，幫助學(xué)生構(gòu)建該課程的認(rèn)知模型。已有文獻(xiàn)和對(duì)有關(guān)高校進(jìn)行實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，汽車相關(guān)本科專業(yè)開設(shè)該課程學(xué)時(shí)為48- 96學(xué)時(shí)不等。學(xué)時(shí)開設(shè)較少的專業(yè)需在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，因此，課程認(rèn)知模型的建立非常必要。

三、汽車構(gòu)造課程認(rèn)知模型的構(gòu)建

（一）線上教學(xué)準(zhǔn)備工作

近來，線上教學(xué)發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯。為了使線上教學(xué)達(dá)到更好的效果，智慧樹、學(xué)習(xí)通、幕課等各大教學(xué)平臺(tái)進(jìn)一步完善了相應(yīng)的功能，同時(shí)騰訊會(huì)議、ZOOM平臺(tái)也開始推行免費(fèi)使用，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了一定的支持。通常情況下，智慧樹、學(xué)習(xí)通、雨課堂等教學(xué)平臺(tái)對(duì)于在線課堂選人、測(cè)驗(yàn)等功能開發(fā)較全面，騰訊會(huì)議、ZOOM平臺(tái)直播互動(dòng)及屏幕共享功能開發(fā)得較好，所以教師應(yīng)將軟件功能特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)相匹配，利用多種軟件以達(dá)到最佳教學(xué)效果。

（二）知識(shí)點(diǎn)的獲取

人們?cè)趯W(xué)習(xí)新的知識(shí)和技能時(shí)，大腦都要經(jīng)歷三個(gè)階段，即從陳述性知識(shí)階段到程序性知識(shí)階段：首先獲得陳述性知識(shí)；然后進(jìn)入知識(shí)編輯階段；最后是產(chǎn)生式過程的調(diào)整階段[4]。

首先應(yīng)結(jié)合學(xué)生應(yīng)用體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在畢業(yè)前考取駕照，甚至可以將部分課程內(nèi)容與學(xué)生考取駕照及駕駛汽車的體驗(yàn)聯(lián)系起來。第二，學(xué)生依托學(xué)校開展的校外實(shí)習(xí)獲取知識(shí)點(diǎn)。校外實(shí)習(xí)過程中學(xué)生主要在汽車維修保養(yǎng)、汽車銷售、汽車生產(chǎn)企業(yè)等汽車相關(guān)崗位，由校內(nèi)和企業(yè)指導(dǎo)老師共同指導(dǎo)，校內(nèi)指導(dǎo)老師給學(xué)生布置基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生帶著學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)入真實(shí)的職業(yè)環(huán)境，由企業(yè)指導(dǎo)老師指導(dǎo)其實(shí)習(xí)。學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中會(huì)接觸汽車及相關(guān)部件，但是處于對(duì)汽車構(gòu)造的初步認(rèn)知階段。第三，學(xué)生從各平臺(tái)提供的短視頻、慕課、知識(shí)庫等學(xué)習(xí)資源中獲取知識(shí)點(diǎn)，這方面的學(xué)習(xí)主要靠翻轉(zhuǎn)課堂來實(shí)現(xiàn)，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，教師通過查看學(xué)生點(diǎn)擊數(shù)、觀看時(shí)長(zhǎng)等對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核。

這一階段完成后，學(xué)生可以基本實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車部件、組成的認(rèn)識(shí)。由于專業(yè)名稱及名詞復(fù)雜多樣，所以這一過程對(duì)學(xué)生后期學(xué)習(xí)也是非常必要的，即學(xué)生可以獲得陳述性知識(shí)；同時(shí)在這個(gè)過程中也會(huì)遇到很多問題，所以學(xué)生通常會(huì)帶著問題進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。

（三）知識(shí)點(diǎn)的理解

第二階段是教師課堂講授，主要講解重點(diǎn)和難點(diǎn)。汽車構(gòu)造教學(xué)難點(diǎn)部分是系統(tǒng)及部件的工作原理。真實(shí)的汽車零部件多由金屬制造，各部件之間的區(qū)分度不大，而且難以觀察到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和原理。教師在利用PPT進(jìn)行講解后，可以利用騰訊會(huì)議屏幕共享的功能播放動(dòng)畫及視頻，利用生動(dòng)形象，直觀、表現(xiàn)力強(qiáng)、趣味性十足的三維視頻，向?qū)W生展示難以通過語言及平面場(chǎng)景理解的原理性知識(shí)，展示部件之間的相互運(yùn)動(dòng)、部件的組裝程序和部位；通過模擬運(yùn)動(dòng)分析，觀察各零件、部件之間的動(dòng)力關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)[5]。

（四）對(duì)知識(shí)進(jìn)行加工整理，使之系統(tǒng)化

因?yàn)槠嚇?gòu)造具有傳動(dòng)關(guān)系整體化的特點(diǎn)，所以第三階段是教師幫助學(xué)生按照課程內(nèi)容的邏輯性，對(duì)復(fù)雜零亂的知識(shí)進(jìn)行加工整理。在這個(gè)階段中，教師將引導(dǎo)學(xué)生以流程圖形式對(duì)汽車傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行梳理，學(xué)生通過這一過程在腦中形成傳動(dòng)關(guān)系典型圖，比如用流程圖表示汽車部件之間的傳動(dòng)關(guān)系：活塞-活塞銷-連桿-曲軸-飛輪-凸輪軸-挺桿-氣門；學(xué)會(huì)用“數(shù)量+流程”的方式表示部件之間的原理關(guān)系。這樣既梳理了知識(shí)，又鍛煉了學(xué)生舉一反三的能力。學(xué)生利用典型圖形在頭腦中形成映象，從而具體了解組成、傳動(dòng)路線和工作原理。教師在平臺(tái)上布置作業(yè)，在任務(wù)欄中督促學(xué)生提交作業(yè)，并在課堂教學(xué)過程中讓學(xué)生參與知識(shí)點(diǎn)講解，實(shí)質(zhì)上是產(chǎn)生式過程的調(diào)整階段。這個(gè)階段鍛煉了學(xué)生的總結(jié)、講解能力，使學(xué)生在完成作業(yè)和講解匯報(bào)的過程中學(xué)會(huì)評(píng)估取舍，并學(xué)會(huì)撰寫陳述報(bào)告。

（五）知識(shí)的應(yīng)用

只有認(rèn)識(shí)知識(shí)的本質(zhì)，才能更好地進(jìn)行應(yīng)用。第四階段是抽象出知識(shí)原理的本質(zhì)。比如結(jié)合課程對(duì)車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的支撐點(diǎn)，教師不應(yīng)只關(guān)注基本原理在本門課中的應(yīng)用，還應(yīng)通過融會(huì)貫通的方式，訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際工程問題的思維方式與能力。這樣，通過由點(diǎn)到面再到整體的過程，并通過線上教學(xué)不同軟件相結(jié)合的方式，讓學(xué)生學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，符合其學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，如圖1。

需強(qiáng)調(diào)的是，不同車輛組成結(jié)構(gòu)有各自不同的特點(diǎn)，同時(shí)，多媒體展示會(huì)帶有一定的夸張效果，在某些地方容易將學(xué)生帶入誤區(qū)，所以教師最后需帶領(lǐng)學(xué)生回歸到實(shí)物。

四、結(jié)語

本研究形成了汽車構(gòu)造課程教學(xué)模式的初步框架。如今，建立在腦科學(xué)及認(rèn)知規(guī)律基礎(chǔ)上的教育教學(xué)，越來越受到廣大教育工作者的重視，而在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，線上與線下混合的教學(xué)模式也逐漸成為教學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)，教師應(yīng)持續(xù)關(guān)注并不斷加深研究力度，以更好地提高教育教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙炬明.打開黑箱：學(xué)習(xí)和發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)（下）———美國“以學(xué)生為中心”的本科教學(xué)改革研究之二[J].高等工程教育研究，2017（04）：50-51.

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（責(zé)任編輯：鄒宇銘）