基于新工科的課程教學模式研究

劉基岡　陳勇　倪驍驊　林鑫焱　耿龍偉

摘 要：《汽車檢測與診斷技術》專業課程的理論和實踐要求比較高，汽車檢測技術種類多，技術先進，但高校設備匱乏、教學內容老舊，不符合新工科課程建設的要求。文章結合OBE專業認證理念，對課程教學模式進行相關改革創新，課程有機融入思政元素，構建MOOC線上線下混合式教學課程，運用虛擬仿真技術建設實踐項目，對教學內容進行多元化設計，采用綜合考核體系，充分發揮教學設計和教學過程構建的創造性，構建立體化的教學資源庫。新的教學模式充分發揮學生的主觀能動性，融合了學生獲得的職業技能與社會實際需求相符合的目標，實現全方位育人。

關鍵詞：OBE理念 課程思政 混合式教學 虛擬仿真

復旦共識、天大行動和北京指南，探討了新工科的內涵，提出了創新工程教育、服務區域經濟和產業[1]。新工科倡導注重實踐、跨學科，將創新創業教育貫穿人才培養全過程，培養知識面廣、具有創新和科學思維、工程實踐能力強、終身自主學習能力的新型工科人才。

汽車服務工程為機械工程二級學科，《汽車檢測與診斷技術》在全國廣泛開設并作為重要的專業方向課，不少高校將其作為汽車服務工程專業的核心課之一，包括汽車檢測與診斷技術基礎、汽車發動機和底盤的檢測與診斷、汽車電器與電子控制系統檢測與診斷、整車檢測技術。汽車檢測與診斷技術課程特點是融實踐性與理論性于一體，是多門課程的交叉與融合，專業內涵建設必須緊密結合新工科內涵。

為了建設好新工科專業，眾多高校開展了多種的教學模式改革，尤其是以預期學習產出為驅動的成果導向教學理論?；贠BE的教學模式在實踐的過程中更加注重教學成果的重要性和教育的實用性，符合新工科應用型人才培養的目標。

本文針對新工科建設背景下，《汽車檢測與診斷技術》課程教學遇到的新問題，進行教學改革探討，為建設汽車服務工程專業提供有意義的參考。

1 新工科下課程要求

OBE教育理念要求以學生為主體，以能力培養為導向，逆向構建教學內容和過程并持續改進，以行業需求確定人才培養目標和培養要求[2]。OBE理念突出強調培養方案制定、課程體系構建、教學內容設計、教學活動實施都確保學生達成預期的學習成果，培養具備創新實踐能力和高素質的復合型應用性人才。

基于OBE理念的工程教育應緊密圍繞4個方面：（1）學生應掌握什么樣的學習成果？（2）學生為什么要取得相應學習成果？（3）采取哪些改進保障學生的學習效果？（4）如何有效評價學生的學習成果？為了解決上述問題，首先，教師應掌握學生的畢業要求詳細指標，從而確定課程的教學目標。其次根據教學目標設計相應的課程教學方法與實施方案，調整教學內容。然后構建系統的、全面的教學評價體系，評估學生的學習成果。

因此，汽車檢測與診斷技術課程改革要依據OBE工程教育理念，從知識要求、能力要求、素質要求三個層次設計課程目標、教學內容、教學組織和方法、考核形式等，培養學生具備汽車檢測與故障診斷的應用能力。

2 課程現狀分析

首先課程教學內容陳舊，落后于現代汽車發展技術和先進教學要求。汽車技術和檢測診斷技術的不斷發展應用，現行的教材知識結構和內容無法實現課程教學目標，無法滿足學生的實際需求，教學與社會生產脫節。這就要求及時更新教材，刪除淘汰的汽車檢測內容，增加現代汽車智能檢測與診斷內容。

其次，由于課程的學時限制，教師為了完成教學任務，緊湊安排課堂內容，導致老師產教學任務重，在課堂上多采用填鴨式的教學模式，難以達到課程培養目標。其次，傳統的教學模式上理論教學實踐教學不同步，嚴重脫節，導致教學和實踐不能連貫，無法達到學以致用相輔相成的效果。實踐證明，傳統教學方法難以實質性改善教學質量。汽車服務工程的學生必須通過動手實踐加深理解理論知識才能開拓創新。

因此必須改變教學思路，探索課程教學改革，整合教學內容，利用先進的教學方手段，思考如何培養汽車故障診斷與維修的應用型人才。

3 課程教學模式改革

3.1 教學過程融合課程思政

根據立德樹人，全方位、全過程育人的總體要求，合理設計課程教學，將思想政治教育有機融入專業課程教學中[3]。本課程思政教育要將汽車檢測和故障診斷理論與實踐性知識融通、將理論知識滲透到教學案例中、將抽象的理論與工程應用性結合。

學生能根據汽車故障現象正確檢測、診斷故障形成原因，準確查找故障的部位并給予排除，將在此過程中進行工匠精神教育，培養學生踐行社會主義核心價值觀。通過真實汽車診斷案例教學，強化學生的職業道德意識和職業素質的養成。做好課程思政研究，將思政元素與“汽車檢測與診斷技術”專業知識、實踐有機融通，靈活把握切入點，更好地使學生逐步建立正確的人生觀、價值觀，是新時代賦予教師的歷史使命。

3.2 開展線上線下混合式教學模式

傳統課堂教學難以將理論與實踐技能結合，質量效果不佳。利用大學生慕課MOOC平臺，深入開展線上線下混合式教學，教學突破空間和時間的限制，提高學生學習的積極性、自主性和創造性。

MOOC平臺在線資源建設與應用等方面優勢突出、功能齊全。課程組教師利用現代多媒體技術錄制全部課程視頻，錄制點可以為教室、實驗室、企業現場。課程體系系統化，視頻精簡，課程內容全面且突出重難點。教師按照教學計劃在平臺上發布授課內容，每次開課的前發布相應的學習任務、預習內容及作業，學生提前預習課程內容，教師根據線上的學生預習反饋，持續完善線下教學備課內容[4]。在課程學習中，老師利用平臺進行線下課堂的動態考勤，學生可以實時地將學習情況反饋給教師，以利于教師改進授課內容、方式。在線下課堂中教師能隨時調用線上的內容進行授課。線上課程根據視頻觀看、作業、討論等數據合理科學地評價成績?；诜D課堂的線上線下混合式教學方便靈活性，改變傳統的授課模式，全過程教學質量評價，提高了學生的學習興趣和效率，明顯改善了教學效果。

3.3 建設虛擬仿真教學資源

建設汽車檢測與診斷技術的虛擬仿真教學資源，可有效推進現代信息技術融入實踐教學，進而延伸實踐教學的空間和時間、拓展其深度和廣度[5]。虛擬仿真教學資源降低實驗室建設成本和運營成本，減低實驗室安全風險。

在對目前發動機綜合故障診斷進行實驗時，包括解碼器診斷、氣缸壓力檢測、燃油壓力檢測。大部分院校的整車與實驗儀器設備臺套數不足，不能充分滿足學生的學習需求，降低了學生的學習興趣。通過搭建虛擬仿真實驗教學平臺，可以加強實驗操作的簡便性與快捷性，實現實踐中間過程的可視化和反復操作實驗，有效加強了課程的趣味性、真實性和生動性，提高教學工作效率、完善考核機制提升學生實踐學習的興趣，進一步促進學生主動感知實踐的意義和開展實踐內容。

3.4 理實一體化教材建設

結合專業實際情況，采取課程“反向設計”的方法，由課題組和企業專家共同制訂教學大綱，細化教學目標指標，修訂實踐項目內容，新的教學大綱著重體現應用工程能力的培養。然后課題組在分析教學內容，理順教學思路的基礎上，做好任務設計，以任務來驅動理論和實踐教學[6]。創新教材，對教材進行重構，刪減陳舊內容，增添最新汽車技術及診斷技術，融入真實的汽車診斷案例。課題組分析總結眾多教材和實踐案例，編寫了習題集，習題集注重工程實踐，考查學生知識運用能力。本專業大三下學期同時開設汽車檢測與診斷技術課程與汽車維修訓練實踐課程，汽車維修訓練實踐課程按照由淺到深，以練代學為原則編制項目指導書，要求每個汽車維修項目均來源于企業典型案例。課程體系的緊密結合和理實一體化教材解決了理論教學與實踐教學脫節問題，增強教學的直觀性，能夠充分體現學生的主體參與作用。

3.5 綜合考核機制

課程考核方式應建立過程化、動態化、多樣化的綜合考核評價體系，注重應用效果為導向。綜合考核是檢驗教學效果，發現不足點，促進學生更深層次的學習。以2018級汽車服務工程作為《汽車檢測與診斷技術》課程教學改革試點，學生的最終成績由平時成績、實驗成績、期末考試成績等按權重比組成，使對學生的考核評價更趨于合理化。

授課老師依據課程表現和出勤等情況，給出每個學生的平時成績，共占40%，其中線上課程占15%，線下課程占15%，作業成績占10%。建立重視學習過程的考核模式，激發學生的主觀能動性，促使學生最大化加入課堂，讓學生回歸課堂主體位置。實驗成績共占15%，其中虛擬仿真實驗占10%，實際操作實驗占5%。實驗考核注重學生實驗任務的完成度，檢驗學生是否達到教學目標的指標點。期末考試主要針對教學內容5個章節的理論知識，本部分分值占比50%，試題強調汽車檢測與診斷實踐，考查學生靈活運用所學知識與技能解決實際問題和創新思維能力。

4 結論

立足于新工科亟需培養汽車服務工程領域創新人才，基于OBE工程教育專業認證“以學生為中心、以能力培養為導向”的教育思想，為實現全方位和全過程育人的總體目標，為激發學生學習興趣、強化師生互動、充分發揮專業課程教學的育人功能等核心問題，研究與探索“課程思政+線上線下混合式+虛擬仿真”三元融合的汽車檢測與診斷技術課程模式的改革，從而促使該課程在未來的發展中得到更進一步的發展。本文的研究為應用型本科院校教學改革提供了具有借鑒意義的新思路、新方法。

課題項目：2020年度鹽城工學院教學改革項目，“分層培養 賽練促學”應用型本科汽車人才培養模式探索與實踐JXCC2020B17。

參考文獻：

[1]新工科建設指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：20-21.

[2]李三平，孫雪，賈娜，等.面向“智能制造+OBE+課程思政”的機械類課程群的改革與實踐-以東北林業大學為例[J].中國現代教育裝備，2021（11）：89-91.

[3]丁繼斌.基于課程思政的“汽車檢測與故障診斷技術”教學設計[J].教育教學論壇，2020（45）：71-73.

[4]龔永康，杜燦誼，曾祥坤，等.基于超星學習通的《汽車檢測與診斷技術》課程混合式教學模式探索[J].教育教學論壇，2020（13）：290-291.

[5]安曉東，李亞麗，候軍興，等.新工科和虛擬實驗下汽車設計課程教學改革[J].汽車實用技術，2021，46（10）：152-154.

[6]劉銀華.虛擬仿真技術在“汽車制造技術”課程中的應用[J].無線互聯科技，2021，18（7）：148-149.