卿劍波,胡忠海,曹雪璐,鐘麗霞
(1.華南理工大學機械與汽車工程學院工程訓練中心,廣東 廣州 510641;2.恒大新能源汽車科技(廣東)有限公司,廣東 廣州 511455)
工程訓練作為高等院校實驗教學環節的重要組成部分,對于培養學生綜合創新能力、樹立現代工程意識、激發創新思維具有重要作用[1-2]。汽車實踐工種是工程訓練重要組成部分,在實踐教學中以對汽車認知和提高學生綜合創新能力為目的。近年來在“互聯網+”等重大發展戰略背景下,汽車行業取得重大發展,隨著汽車新技術的不斷涌現,汽車實踐工種現有教學設備與內容的更新難以跟上汽車技術發展的步伐。
隨著現代信息技術與高等教育水平的不斷創新發展,微課作為“微時代”在線學習的重要教學資源,以其易獲得、可移動、時間短、內容精、靈活度高等優點,現已廣泛應用于教學中[3-4]?;诖?,汽車實踐工種針對教學環節中的不足與實際需求,將微課教學方式引入實踐教學中。通過微課的引入解決了實踐教學中內容多、學時少、學生專業基礎參差不齊等問題,更新了汽車實踐內容,緊跟行業發展速度。
汽車實踐工種作為工程訓練中心的重要組成部分,每學年承擔著學校機類與非機類近30個專業以及校外兄弟院校約2 000 名本科生的實踐教學任務。工種現有教學設備包括奔馳載重汽車、傳祺汽車、全車電氣設備、發動機、啟動電機等教學設備20 余件,豐富的教學資源保證了教學的順利開展,也為工種進行其他教學探索提供了一定的基礎。
同時,汽車實踐不同于工程訓練其他工種以掌握一門新技術或學會操作某一設備并加工產品為目的。汽車零部件眾多、涉及知識面廣泛、專業性較強,同時汽車又與人們生活息息相關,可以說汽車工種既專業又有趣。學生通過實踐,既可以了解汽車的基本構造、工作原理,還可以利用場地設備進行基于實踐能力提升的鍛煉,甚至可以利用課余時間進入到工種進行進一步的探索性研究。此外,學生通過在此實踐學習還可以了解汽車使用與維護常識,為以后汽車使用與駕駛提供一定的基礎。
微課作為一種新興教學輔助方式,通過在實踐教學中對部分模塊引入微課,旨在解決目前實踐教學中存在部分問題,提高學生實踐的積極性與主動性,以最終提高實踐效率為目的[5-7]。汽車工種知識點多、專業性強,因此在制作微課前,首先應確定好所需選取的知識點。知識點可以是實踐中的重難點,也可以是實踐中的安全知識講解或操作規范,也可以是汽車使用常識等的簡介。因此,在制作微課前,應結合汽車實踐現有的教學情況與指導教師的實踐經驗以及學生在實踐中的接收情況,制定知識點選取相關原則,具體如下。
課堂講解費時的部分即基礎理論知識。通常學校安排每一組學生在汽車實踐的時間為7個學時。學生通過在汽車工種的實踐需要了解汽車的基本構造、各大零部件組成與工作原理,學會正確拆裝汽車零部件,利用工具檢測分析汽車電路系統故障等一系列知識。其中大部分實踐學生的專業為近機械類或非機械類專業,這些專業沒有或者很少涉及汽車或者機械類知識,學生要在有限的時間里掌握眾多的汽車知識顯然存在一定困難?;诖耍瑢τ诓糠只A性知識或課堂講解費時,同時又不需要借助現場設備進行講解的內容,可以通過微課的形式展現給學生,便于學生利用課余時間進行課前預習與課后總結。
通過現有教學無法傳遞給學生的知識點。汽車實踐工種每學年根據教學情況與教學設備會更新部分實踐內容,但是工種在教學中主要以現有教學資源為基礎,以傳統汽車模型進行講解,對于新技術以及行業動態涉及很少。在“互聯網+”時代,汽車行業發展迅速、知識更新快,顯然傳統的教學模式已經不能滿足學生對于新技術和行業新動態的需求?;诖?,在實踐教學中通過微視頻引入汽車新技術、新工藝、行業新動態,讓學生在實踐的基礎上,了解汽車技術發展趨勢。
拆裝實踐中的安全認知、工具正確使用、拆裝順序等內容。教學中為提高學生實踐動手、工程認知能力與團隊協作精神,安排了2~3個學時的汽車零部件拆裝內容,如拆裝發動機、變速器、差速器、啟動電機等。通過拆裝實踐,旨在學會利用工具正確拆裝零部件,增加對汽車零部件結構與工作原理的認識。拆裝實踐作為實習中重要組成部分,拆裝前實習安全認知以及拆裝工具的正確使用,對于拆裝中的安全以及拆裝效率尤為重要。此外,拆裝設備較復雜,要正確完成拆卸與裝配,并了解所拆零部件結構與工作原理,在有限的2~3個學時里較難實現。拆裝順序的選擇對于設備能否順利完成裝配具有重要的作用,如在裝配中因順序不對,可能會對某些零件造成不可逆的損傷?;诖耍瑢τ诓鹧b中安全認知、工具的正確使用及零部件拆裝順序等內容,可以制作成微視頻。通過微視頻,學生可以提前了解拆裝知識,提高拆裝實踐中的安全與效率。
微課雖然時間短、內容少,但是微課與傳統課堂教學一樣需具備教案、課件、習題等[8-11]。對于微課的制作,在知識點確定后,應針對所選知識點確定好教學目標,并制作出精彩有趣、目標明確的微視頻,以最有效的方式和最短的時間達到教學目標[12-13]。在教學對象上,考慮到參與汽車實踐的學生通常為大二各專業學生,學生的專業不同以及專業知識薄弱等因素,因此,在制作微視頻時,應由淺入深、由易到難,在此過程中提出學生感興趣的問題,激發學生對于后續實踐的探索。
如以汽車啟動電機為例,在微課設計過程中,通過利用攝像機或相關錄播系統拍攝傳祺汽車啟動過程,以此為切入點講解汽車啟動是如何實現的,提出啟動電機在汽車啟動中的重要作用,激發學生對于啟動電機拆裝與研究的興趣。在此基礎上,利用錄屏軟件錄制視頻,通過PPT 與動畫演示相結合的方式,講解啟動電機結構與工種原理。同時,結合拆裝工具使用與注意事項微視頻,通過現場拆裝演示介紹拆裝工具的正確使用方法、拆裝安全注意事項以及拆裝順序等,讓學生在參與實踐前,通過移動通訊工具提前預習。
在汽車實踐教學中,為更合理地應用現有教學設備,提高學生在實踐中的積極性,工種結合現有教學資源對實踐內容進行了模塊化分類,形成基礎模塊、拆裝模塊、檢測模塊、駕駛體驗模塊共4 大模塊。各模塊根據教學內容與不同專業授課對象進行不同學時的分配,其中基礎模塊以對汽車基本認知為目的,拆裝與檢測模塊注重對學生動手實踐能力的鍛煉,駕駛體驗模塊以提升學生興趣為目的。根據對汽車實踐工種現有教學情況與教學內容以及微課知識點選取原則分析,選取實踐內容中的部分知識點制作成微視頻。
表1 為汽車實踐工種整體教學設計微課知識點選取。針對各模塊教學特色,采用不同的教學方式,旨在利用工種資源與微課相結合的方式,在原有以現場實物講解與示范的基礎上,針對部分內容增加微課,解決以往教學中存在問題,實現實踐效率最大化。

表1 汽車實踐工種教學設計與微課知識點選取

表1(續)
以拆裝模塊中的汽車啟動電機拆裝為例,將微課引入教學后的教學設計,如表2所示。啟動電機作為汽車零部件中重要組成部分,在實踐教學中通過對啟動電機的拆裝,讓學生了解其結構與工作原理。學生在實踐前利用移動通信工具對微視頻進行預習,在課堂實踐中,指導教師首先針對汽車啟動提出相關問題以了解學生對該部分內容的掌握情況。同時,現場再次講解與演示拆裝注意事項和拆裝要點,讓學生帶著問題參與到接下來的實踐中。實踐中指導教師針對學生操作錯誤的地方進行指正,最后在實踐完成后,學生也可以利用微視頻進行復習與總結。

表2 汽車啟動電機教學設計
微課作為課堂教學的有效補充形式,在一定程度上既緩解了實踐中的部分矛盾又提高學生學習的積極性與主動性,其具體作用包括以下3 點。
有效緩解實踐內容多與學時有限的矛盾。汽車實踐每學年接收學生近2 000 人,每組學生安排的實踐時間為7 學時。授課知識點多、實踐學時少。同時,各專業學生基礎差異大,通過將微課作為課堂教學的有效補充形式引入,改變了以往利用課堂時間學習理論知識現狀,對于部分內容學生通過微課進行課前預習,有效緩解了實踐時間少、實踐內容多的問題,讓學生在有限的實踐學時安排中,實現實踐效率最大化。
提高學生實踐自主能動性。在以往的實踐教學中,因專業背景的差異,對于部分非機械類專業學生,往往表現出消極的一面。對于汽車實踐中部分專業性較強的內容聽不懂也不愿意去繼續探索問題。通過微視頻的引入,將某些抽象、理論性強的內容變得更加直觀、形象,使教學中難以表達與理解的部分變得容易。此外,微課教學不同于傳統教學受地域和時間的制約,學生可以隨時隨地、獨立自主地學習。通過課前的預習,學生在實踐中相較于以往,其主動性明顯得到提升。
豐富教學資源,彌補實踐教學中的不足。通常在教學中,受設備數量、場地及時間的限制,對學生的實踐往往會造成一定的影響。通過將微課引入汽車實踐教學中,在一定程度上緩解了因上述問題帶來的影響,如通過微課展現的汽車新技術、行業新動態等內容,這在一定程度上既更新了現有教學資源又擴寬了學生的知識面。
在“互聯網+教育”背景下,汽車實踐工種通過將微課引入到實踐教學中,實現以汽車實踐為主,以微課教學為補充手段的混合教學模式。通過將傳統實踐教學與網絡技術相結合,既發揮了指導教師在實踐教學中的主導作用,又可以提高學生實踐的積極性與主動性,在一定程度上實現“線上+線下”教學相結合的教學模式。同時,利用網絡平臺將制作的微視頻提供給學生,用于課前預習與課后總結,在一定程度上既緩解了汽車實踐中內容多、時間少等問題,也豐富了教學資源,提高了學生的實踐興趣與效率。