“汽車電器與電子控制技術”線上線下混合式一流課程建設實踐

郝 亮，高偉江，孫曉幫，趙德陽，徐 肖，張溪原

“汽車電器與電子控制技術”線上線下混合式一流課程建設實踐

郝 亮，高偉江，孫曉幫，趙德陽，徐 肖，張溪原

(遼寧工業大學 汽車與交通工程學院，遼寧 錦州 121001)

為保證“汽車電器與電子控制技術”混合式一流課程的建設質量，本文對汽車電器與電子控制技術課程的線上線下混合式教學進行了探索性的實踐和研究。現有的課程教學大多采用傳統模式進行授課與考核，授課模式以傳統的灌輸式教學為主、有時不能引導學生全程參與，最終的課程考核指標過于單一，這就會出現實踐與理論脫節嚴重，導致學生學習效果差、創新實踐能力提升不足。采用線上與線下的多元考核指標和“工程教育認證”的考核評價體系，可以科學評價學生學習課程的綜合效果，確保課程建設符合應用型人才培養的客觀規律，進一步提升課程的授課質量，從而保證創新應用型人才培養質量的提升。

混合式一流課程；多元考核指標；工程教育認證；考核評價體系；應用型人才

汽車電器與電子控制技術課程涵蓋了“汽車構造”“汽車主動安全技術”“汽車理論”“電工電子技術”等內容，且各部分內容存在交叉。汽車服務工程專業學生創新應用型人才的培養目標，是要求學生不僅要掌握理論知識，更重要的是要深入理解汽車電氣和電子控制系統的實際結構并能夠熟練對相關系統部件進行檢修。因此，這門課程對于創新實踐能力要求非常高。原有的課程授課方式主要采用傳統的線下灌輸式教學，未能體現探究性教學和個性化教學的有機統一[1-2]，原有的考核方式采用“平時出勤成績+期末成績”等進行考核，對學生的整體學習效果評價不夠科學。為改善這種情況，本研究對課程內容進行優化設計，對課程教學方式進行改革，如虛擬仿真技術的應用、線下教學方法改革、MOOC線上教學資源的應用，使最終考核指標為：線下多角度考核+實驗成績+期末成績（工程認證達成度）。這種方式不僅拓展了學習資源和學習的維度，還可以進一步促進課程評價方式的多元化和課程考核評價方式的科學化。

一、課程教學內容的優化設計

針對線上線下混合式課程特點和汽車服務應用型人才培養定位需求，采用布魯姆教育目標分類理論對混合式課程內容進行優化設計。

首先，針對理論課程和實踐教學環節在總學時的占比情況進行優化。原來的課程應用型屬性特征體現不明顯，因此，在應用型課程建設中應該突出實踐環節的多樣性創新考核，注意區分應用型實踐環節占比。其次，通過梳理應用型人才的培養定位，結合汽車“新四化”對于新型汽車電器與電子控制系統的需求，采用“MOOC+線下教學”方式建立混合式課程教學體系。這種方式在降低部分教學內容難度的同時，對部分新的教學內容可以有效補充和其他部分教學內容的擴展，并優化了理論教學部分。此外，在理論教學基礎上進行實驗內容設置，可實現理論—實踐教學的有機融合。

二、課程教學方式改革

將信息技術與課程教學改革緊密融合，開展相關的教學改革與研究工作，主要包括以下三方面：

（一）以學生為主體的全程參與式教學方法的應用

教學中的主體是學生。傳統的線下理論教學模式是以“知識的灌輸—知識的認知—知識的驗證”為主[3]，教師在課堂上以講解課程的理論教學內容為主，而學生則以被動的方式通過聽課來學習理論知識。這種傳統的聽課方式，要求學生具有較高的綜合素養，尤其對于學生主動思考、主動探知的學習能力要求很高。而遼寧工業大學是遼寧省應用型人才培養示范校，有的學生主動學習能力較差，這種傳統的教學模式容易使學生失去興趣，并不能保證課堂教學質量。鑒于此，探索一種以“引導興趣—探究模式—應用研究”為主的教學模式，對教師和學生在教學中扮演的角色進行重新定位，進一步彰顯學生在教學環節中的主體地位。針對理論教學，教師主要是采取積極引導學生主動學習、主動思考、廣泛參與討論等方式，以確保學生能夠積極主動地參與課堂教學。以汽車電器當中的“電動車窗”教學實踐為例，參與式教學與傳統理論教學模式形成了鮮明的對比，如圖1所示。

圖1 傳統與參與式教學方式實例對比

由圖1可以看出，參與式教學模式與傳統教學模式相比，教師將與講課相關的自學內容提前發到MOOC平臺，學生可在課前自學課程內容。教師課上只講授課程重點內容，通過提出問題的方式引導學生主動思考并回答問題，并通過不同學生提供的多視角答案，可進一步擴大課堂知識容量，進而擴展其他同學思路，進一步激發同學間互相學習的積極性，共同探討相關問題。

教師根據學生回答問題、研討深入程度等具體情況，對學生學習效果進行更加科學合理地判斷，進而給出課上的成績。

各部分得分占比如表1所示。

表1 線下理論教學綜合得分各部分占比

實踐教學中的實驗設定如表2所示。

表2 課程實驗教學內容與開展方式

依托學院實驗室的虛擬仿真資源和實物教學設備等資源優勢，結合課程實驗目標定位，開發虛擬仿真實驗、實物拆裝檢修實驗、創新性實驗等實驗項目，通過自主開發的豐富的實驗項目可以充分的調動學生參與實驗的主動性與積極性，讓授課的學生更加愿意參與其中。最終，由教師根據學生的實驗整體情況，給出實驗總評分數。實驗評分的各部分占比如表3所示。

表3 實驗教學總評成績各部分占比

（二）虛擬仿真技術在實際教學中的應用

遼寧工業大學汽車與交通工程學院擁有“遼寧省汽車工程虛擬仿真實驗教學示范中心”，該中心主要包括“宇龍汽車構造維修仿真系統等軟件虛擬仿真實驗平臺”“單片機模擬驅動系統實驗平臺”“模型驅動控制實驗平臺”“汽車硬件在環測試實驗平臺”等4個虛擬仿真實驗教學平臺，以及虛擬仿真實驗教學管理平臺。中心的實驗設備主要用于本科和研究生的教學、科研等。在汽車電器與電子控制技術課程教學中，存在一些汽車電器結構比較復雜、汽車電子控制系統控制效果不能直觀呈現等諸多問題，導致授課效果差，而將虛擬仿真技術與課程教學進行有機融合，不僅可以優化課程的教學資源，還可保證教學質量進一步提升。比如，對車用發電機、車用起動機等一些電器部件，采用二維結構展示不夠直觀，而通過宇龍軟件拆解或CATIA建立三維模型等方式，可保證學生更加直觀地學習其基本組成；汽車的ABS、DYC、EBD、EBA等電控系統控制效果。為了讓學生學習起來更加有興趣，利用CarSim+Matlab/Simulink軟件進行聯合仿真，能夠很好地動態演示控制效果，并得到相關控制參數。聯合離線仿真實驗動態演示如圖2所示。

圖2 CarSim/Simulink聯合離線仿真實驗動態演示

圖3是汽車硬件在環測試實驗平臺進行在線演示的效果。

圖3 硬件在環平臺形象化試驗動態演示

結合實驗室的汽車硬件在環測試實驗平臺進行在線演示，可更加直觀地展示其控制效果。通過這種虛擬仿真教學手段，有效避免了只用PPT講解控制原理圖而產生的生澀、抽象難懂情況，可進一步激發學生學習的興趣，保證了較好的授課效果。

（三）基于MOOC平臺的在線課程資源建設

課堂教學效果可通過線下教學改革方式來實現。同時，可以基于MOOC平臺進行線上課程信息化資源的整合建設，包括章節內容、課程題庫、課程錄課資源、微課課件資源、電子教案、課程資料庫，以及其他學校的教學資源鏈接等，通過MOOC平臺線上課程拓展學生學習的維度和廣度。這種線上教學資源具有學習知識更加靈活、更加全面、支持個性化學習等特點[4-5]。

線上與線下相結合的教學模式改革，可以全面提升課程的教學質量。通過建立MOOC平臺的班級課程學習群組，學生可以根據實際情況自主支配課余學習時間。教師可以通過平臺的學習統計數據及時了解每個學生的學習情況，針對問題進行匯總，及時調整課上所講重難點內容和授課的方法。任課教師可以利用MOOC平臺及時發布通知、作業、進行問題在線討論等，有效滿足在線互動與個性化學習需求。根據學生的實時反饋，教師也可依據實際需求實時補充或更新課程教學資源。任課教師根據學生總體的線上學習表現，給出學習成績。各部分成績占比如表4所示。

表4 MOOC平臺學習成績各部分占比

總之，線下教學與MOOC平臺線上學習相互融合，可以形成教師教學與學生自主學習完整的閉環系統，進一步提高授課質量。

三、課程考核方式改革

考試方法改革要注重學生課程學習全過程各環節的考核，改變傳統的期末考試成績+平時出勤考核比較單一的考核模式。全過程課程成績的評定采用多元指標的評定方式：最終課程總成績評定=理論課堂成績占比20%+期末卷面成績占比30%+實驗成績20%+MOOC平臺線上學習成績30%。其中，卷面成績基于工程認證的思想，設有4個課程學習目標，計算出試卷試題、實驗、線上學習和線下授課所對應的4個目標的達成度值。2017級仍采用傳統方式進行授課和考核，從2018級開始采用了全過程多元指標考核方式，最終計算出達成度分別為0.89、0.75、0.79、0.84，較好地完成了考核的期望。最終根據各環節每個學生成績，得到每個學生的總成績。表5給出了兩個年級學生最終成績對比。通過對比汽車服務工程2017級和2018級兩屆學生成績發現，學生對此課程重要知識點的掌握顯著提高，也說明多維度全過程考核的有效性。

表5 汽車服務工程兩屆學生期末考試成績對比

四、結束語

本文對汽車電器與電子控制技術課程進行了混合式一流課程建設的實踐探索性研究，利用MOOC平臺后臺統計數據更加直觀地了解學生的學習動態、學習效果，并為線下授課提供了很好的支撐作用。同時，通過構建多元的考核指標體系，讓考核更加科學合理、激發了學生學習的興趣。通過兩屆學生期末成績對比，可以看到多元指標考核體系在課程整體教學質量提升方面起到了很好的作用，可以更好地滿足實際教學需求。

[1] 于匯泳, 趙向陽, 崔志華. 基于超星學習通的《汽車電器與電子控制技術》課程混合式教學探索[J]. 時代汽車, 2020(14): 70-71.

[2] 徐妙俠, 車現紅. 基于項目驅動法的《汽車電器與電子控制技術》課程改革研究[J]. 教育現代化, 2019(65): 3-7.

[3] 王偉, 楊浩東. 工程認證標準下《汽車電器與電子控制技術》課程教學改革研究[J]. 高教學刊, 2016(17): 156-157.

[4] 馬芳芳, 李涵. 信息化背景下工科數學教學模式的改革與研究[J]. 新教育時代, 2021(30): 109-110.

[5] 曹小東. 混合式教學模式改革視域下施工圖表現項目課程深化建設探究[J]. 遼寧經濟職業技術學院(遼寧經濟管理干部學院)學報, 2020(5): 104-106.

：10.15916/j.issn1674-327x.2023.05.029

G624.44

B

1674-327X (2023)05-0115-04

2022-01-17

遼寧工業大學本科教學改革研究項目(202006)；遼寧工業大學研究生教育改革創新項目(YJG2021006)

郝亮(1979-)，男，遼寧錦州人，副教授，博士。

(責任編輯：付春玲)