汽車電器與電子類獨立實驗課教學模式的探索

吉平 劉建江

摘要：隨著工程教育專業認證的推進，基于OBE教學理念，汽車類本科專業電器與電子類課程的教學模式改革勢在必行。汽車電器與電子類獨立實驗課的開設解決了從以往實驗內容過度依賴于單一專業課、為單一課程服務的缺陷，系統性地設置教學體系、考核體系，進一步激發學生學習的主動性，更好地在汽車電器和電子學科范圍內為專業學生服務，進而使其更好地服務于汽車產業的發展。

關鍵詞：工程認證 電器與電子 獨立實驗課 教學改革

中圖分類號：U463.6-4文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-3791（2022）01（b）-0000-00

Exploration on the Teaching Mode of Independent Experimental Course of Automobile Electrical and Electronics

JI Ping LIU Jianjiang*

（College of Energy and Power Engineering， Inner Mongolia University of Technology， Hohhot， Inner Mongolia Autonomous Region， 010051China）

Abstract： With the advancement of engineering education professional certification， based on OBE teaching concept， the teaching mode reform of electrical and electronic courses for automotive undergraduate majors is imperative. The establishment of independent experimental courses for automobile electrical appliances and electronics solves the shortcomings in the past that the experimental content is overly dependent on a single professional course and serves a single course. The teaching system and evaluation system are systematically set up to further stimulate the initiative of students in learning and better serving professional students within the scope of Automotive Electrical and Electronic subjects， so that they can better serve the development of the automotive industry.

Key Words： Engineering certification; Electrical and electronic; Independent experimental course; Teaching reform

基于OBE教學理念，教學培養方式應與學生畢業能力達成度為核心展開。電器與電子類獨立實驗課程教學效果直接影響教學質量和學生提出具體問題，并能解決具體問題的工程實踐能力。 培養模式應與企業優勢互補，打通人才培養和企業需求的對接渠道，注重實踐環節，避免理論脫離實際，讓企業為高校新工科人才培養注入活力，實現創新發展，滿足工程教育專業認證的需要，在教學模式上，實習、實踐課程占總課程的比重應適當加大[1-4]。

為順應實驗教學改革的要求，內蒙古工業大學能源與動力工程學院車輛工程專業圍繞電器與電子類課程設置開展工作，確立了以專業認證目標為導向、社會實踐需求為目標，以學生為中心的教學理念。探索如何培養出真正能被社會所接受，適應社會需求的畢業生。為滿足這樣的愿景，車輛工程系圍繞電器與電子課程開設獨立實驗課，并將過去課堂滿堂講授學生被動接受學習內容改為注重學生各種能力，培養學生主動學習方式。

1電器與電子類實驗教學面臨的問題

實驗教學是理工科學生學習過程中必然要經歷的教學過程，是培養學生動手能力、創新能力的重要手段。其作為教學的組成部分是十分重要的教學環節，是對理論教學部分所學相關知識最直觀的認識，是加深學生對理論知識理解的重要補充。實驗過程中，獲得的基本數據也是對科研過程中對理論驗證的最直接證據。故實驗室建設及實驗教學環節在高校教學中是不和忽視的，占據重要地位。

1.1實驗教學地位需要提高

車輛工程專業的實驗課，在教學中處于從屬理論課的地位，沒有單獨、系統的教學、考核體系。學生對此的重視程度遠低于理論教學，理論教學教師也普遍認為實驗教學是教輔系列，屬于理論教學的一個補充，故而愿意承擔實驗教學的教師比較少，客觀形成了重理論，輕實驗的格局。學生對實驗課僅僅是被動接受，缺乏主動參與，無法激發其學習的主動性。

1.2實驗項目間缺乏關聯，系統性差

現在實行的專業課實驗附屬于理論課程，偏重某一理論知識點的驗證過程，不同的實驗課之間缺乏關聯性。傳統教學實驗課程安排大致遵循這樣的方式，相關理論教學內容講授完畢后，任課教師或學生及時聯系實驗室相關人員準備相關實驗，實驗室相關教師準備好由實驗人員講解并分組由學生自主完成，達到加深對理論教學內容理解、認知的目的。這樣的教學模式不利于激發學生學習興趣，變成為學而學，對于探究性學習、技能的培養處于被動學習狀態。這需要把車輛工程專業的電器電子類實驗課統到一起，使其自成體系，變成獨立實驗教程，系統地對汽車電器和電子知識按照教學進度安排進行規劃和設置。

1.3 實驗內容和組織與生產實際需要脫節，不利于培養解決問題的能力。

傳統實驗內容均是為驗證理論知識，從實驗的準備到實驗的實施，以至實驗結果分析都遵循固定的程序規范，不能夠鍛煉學生解決實際問題的能力。實驗內容和過程組織應該參考現場實際，系統化訓練，包括較多知識點，具備綜合性和設計性實驗的特點。

2 電器與電子類獨立實驗課教學路徑的實踐與探索

實驗課具有直觀性、主動性、綜合性、實踐性的特點，故可作為培養學生和實踐能力的重要途徑。實驗教學對于提高學生綜合素質，培養學生創新精神與實踐能力具有特殊作用，是掌握所學知識的一個重要手段[5-6]。

《汽車電器與電子綜合實驗》課程是《汽車電器與電子技術》課程的延伸，是所學課程實踐教學的重要環節。通過若干實驗項目實現對所學知識的鞏固與強化，更好地培養學生綜合應用知識的能力，培養理論聯系實際的學習態度，對提高專業素質和增強創新意識具有重要作用，是本科專業重要的實踐課程，在專業人才培養中具有重要的貢獻度。參考生產實際應用，利用學校《網絡教學綜合平臺》，參與混合式教改。實驗內容和實驗組織的制定，嚴格以解決生產實際問題為途徑，培養學生應用能力和創新精神為核心。

2.1 實驗課教學實踐

獨立實驗課的教學方法就是以學生實際動手為主導，推行成果導向教育（OBE）思想，以明確問題、分析情況、確定方案、具體實施、數據處理、結果分析為必要程序。讓汽車電器與電子類課程相關系列實驗具備體系，關聯。讓獨立實驗教學模式，從理論課的輔助角色，轉換到獨立實驗課教學思想上來[7-8]。

為支撐服務創新驅動發展，進一步推動工程教育認證，確立電器與電子類實驗課程的教學目標，實驗內容應以支撐畢業要求指標點為目的。結合汽車電器與電子類課程學習的實際情況，考慮單獨設置獨立實驗課。課程教學總體目標圍繞著兩個課程目標制訂，即電子類的基本原理知識及檢測方案掌握，電器類零部件工作原理及檢測方案掌握。

總體教學目標具體要求：具備應用汽車電器與電子知識，針對具體出現的復雜問題，制定電子控制問題解決方案;根據解決方案，設計具體實驗操作方案，有效組織實施實驗并能熟練使用相關檢測和診斷結果。使學生具備針對汽車實際應用中電器與電子類系統設計閉環控制系統的能力。

緊密與生產實際相結合，重新編排實驗教學項目內容，使之具有專業實際特點，一環扣一環，使實驗形成系列化。編制完善獨立課程設計等教學文件，使之符合學校獨立課程要求。形成完善的獨立實驗課教學及考核體系。實驗內容和實驗組織的制定，嚴格以解決生產實際問題為途徑，培養學生應用能力和創新精神為核心。

課程環節包括實驗預習、集中講解、分組操作、數據處理、提交報告等環節，課程總成績得評定綜合課程各環節的成績，利用學校《網絡教學綜合平臺》進行全過程管理，混合線上、結合傳統實驗教學和線上線下教學模式，從主動學習積極性、獨立解決實際問題、知識點的掌握、團體配合和創新能力培養等多方面考核。教師把重點放在啟發引導、設備操作、安全保障、綜合管理上。

2.2獨立實驗課探索

為積極響應國家新工科建設等一系列重大政策，《汽車電器與電子綜合實驗》是新興建立的專業獨立實驗課程，對傳統的《汽車電器及電子技術》《汽車電子控制技術》等專業課進行教學改革，使實驗課自成體系，使一系列與電器電子有關的實驗獨立自成一門汽車電器電子實驗教程。

隨著學校車輛工程專業的工程認證結束，學校對實驗教學設備投入逐步加大，實驗條件有了大的改善。這也為獨立實驗課的開展奠定了基礎。

2.2.1 解決的主要問題。

（1）把實驗內容從過度依賴單一專業課、為單一課程服務的缺陷，調整為系統性地設置教學體系、考核體系，依據實驗室具備的設備條件規劃設立了電器與電子基本知識、電控系統與檢測、自動變速箱與ABS結構與檢測、起動點火與發電機性能原理測試等若干實驗單元，如表1所示。通過這些單元的綜合實驗，使學生對車輛的電器與電子部分有整體概念，掌握主要實驗技能，更好地在汽車電器和電子學科范圍內為專業學生服務。

（2）摒棄實驗內容和組織不符合生產實際需要、理論與實踐脫節、不具有綜合性、設計性實驗的特點，僅僅為完成理論教學所需實驗而開設實驗課程的思路。改為將多個知識點融入具體問題的解決中去，站在提高學生創新精神的培養角度，設置的教學內容即要完成基本教學任務，又能與生產實際相結合的目標。

合理設置教學內容，要具有既要滿足理論教學環節所需實驗環節，又要具備生產實踐環節能見到的綜合性、設計性實驗內容，從而達到提高學生解決實際問題的能力。從表1可看出，實驗內容基本上都是圍繞著既有基礎知識，又具有看得見、摸得著的具體實踐內容的實驗課程。這對學生以后畢業步入社會，很快適應社會需要有重要作用。

（3）實驗教學缺乏理論知識指導，不利于培養科研能力，借助于網絡教學綜合平臺，利用混合式教學的手段，為實驗教學服務。獨立實驗課，在教學過程中，教師的主要作用是引導學生主動進入實驗教學過程中，通過引導式提問，讓學生主動思考、提出相應的實驗方案，討論修改而形成實驗教學過程，提高學生的參與度。有些實驗內容因場地、條件限制不能直觀呈現在教學過程的，可以采用虛擬方式開展。這能使學有余地的學生不僅能加深對課堂內容的理解，同時也為以后科研實驗工作的開展鋪墊一定的基礎。

2.2.2 課程考核方式和標準

建立實驗課教學和考核體系，學生在實驗教學環節能系統地完成實驗過程，符合學校獨立實驗課程要求。發揮學校網絡教學綜合平臺，有效管理實踐教學過程，學生能根據進度安排有機地與課堂教學結合起來。建立完善的課程教學資源，在實際教學中，這些資源在教學過程中，能起到至關重要的作用。學有余力的學生可根據個人的興趣愛好利用學校相關資源進一步拓展學習[9-10]。

課程考核方式是由4個單元課程實驗，按表1共8個實驗項目的實驗成績綜合評價得到，各項實驗項目的考核包括預習考核、過程考核、報告考核。

依據實驗教學大綱要求，實驗內容應支撐課程目標1和課程目標2。課程目標1：具備應用汽車電器與電子知識，針對具體出現的復雜問題，制定電子控制問題解決方案，并能使用相關檢測和診斷結果。課程目標2：掌握汽車主要電子元器件的檢測方法，理解實驗測試方法，根據解決方案，設計具體實驗操作方案，并有效組織實施實驗，能熟練操作實驗設備和儀器，得到有效實驗結果。

按2個課程目標的要求，分別制訂了實驗課成考核標準，各實驗項目成績考核標準給出最高等級和及格標準，其他等級成績根據實際情況由評價人員參考給出。

各項實驗項目考核的成績權重分配按實驗預習、實驗報告、實驗過程分別按30%、30%、40%加權計算得出。其中實驗預習由網絡學習成績、預習測試成績加權計算得出，網絡學習成績為依據學校“網絡教學綜合平臺”相關數據得出，預習測試成績為利用“網絡教學綜合平臺”在線測試得出。

3 結語

制訂規范的課程教學大綱是工程教育認證的具體體現，教學大綱的貫徹實施是課程教學體系的重要環節。由于汽車電子方面知識的更新換代，根據汽車產業的發展，需要不斷完善試驗設備以及與之相適應的實驗課程。汽車電器與電子類獨立實驗課的開設，進一步貫徹了實際教學過程以學生為中心的目標。使實驗教學內容更加貼近生產實際，通過獨立實驗課教學模式的變革，使學生具有創新性思維，學生能將所學知識直接與生產實際有機相結合，有利于培養學生獨立解決實際問題的能力。同時也能夠適應社會汽車產業的發展。

參考文獻

[1]? 蘇純，吳小峰，華洪良.機械類專業人才產教融合培養模式研究與探索[J].輕工科技，2021，37（4）：193-194，197.

[2]? 楊揚，張清勇，周新民，等.基于工程教育專業認證的自動控制原理實驗教學改革[J].中國現代教育裝備， 2021（3）：74-75，78.

[3]? 魏永強，侯軍興，劉 源.基于工程教育認證的車輛專業實驗室建設研究[J].教育教學論壇， 2021（1）：45-48.

[4]? 曹玉東，王冬霞，周城旭，等.基于工程教育認證和OBE理念的教學大綱設計[J].大學教育，2021（3）：88-90.

[5]? 湯宗健，梁革英，曾雪蘭，等.開設獨立實驗課，提高信息系統分析與設計能力[J].實驗技術與管理，2005（7）：83-86.

[6]? 郝亮，鄭利民，杜憲峰.汽車電器設備課程考試方法改革[J]. 遼寧工業大學學報：社會科學版，2018（12）：123-125.

[7] 趙向陽，陳智娟，吳啟斌，等.新工科背景下應用型本科院校汽車類專業人才培養模式探索與實踐[J].機電教育創新， 2021（3）：138-139，157.

[8]? 林娣，胡微微.新工科背景下汽車服務工程專業課程改革[J].汽車教育，2021（7）：156-157.

[9]? 高振剛，陸鵬，任春，等.基于在線開放課程建設的汽車電器與電子控制技術教學改革[J].大學教育，2020（4）：71-74.

[10]????? 竇燕，王常武，趙逢達，等.網絡教學平臺支持下的混合教學多模態考核方式[J].中國教育信息化，2017（14）：17-19.