線上線下混合式教學(xué)在《汽車構(gòu)造》課程中的應(yīng)用

摘要：隨著現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的“新四化”發(fā)展，各大院校在車輛專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)手段等方面開展改革。其中，《汽車構(gòu)造》通常是車輛工程專業(yè)的核心骨干課程，是整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的橋梁，是后續(xù)專業(yè)課程的基石。該課程的培養(yǎng)方案和模式相對滯后，導(dǎo)致課程內(nèi)容缺乏前沿性?；诖耍阅壳暗木W(wǎng)絡(luò)教學(xué)為契機(jī)，在新工科和工程教育認(rèn)證背景下，對汽車構(gòu)造課程進(jìn)行教學(xué)模式改革。主要思路是根據(jù)現(xiàn)有教學(xué)模式的現(xiàn)狀和問題，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，利用國家級精品課程、雨課堂教學(xué)工具，增加多媒體資源，形成線上線下混合的課堂教學(xué)模式。實(shí)踐證明，該模式有助于學(xué)生全面理解汽車構(gòu)造中復(fù)雜抽象的零件結(jié)構(gòu)和工作原理，提高學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的好奇心和主動(dòng)性，充分利用學(xué)生的碎片化時(shí)間，改善教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：線上線下；混合式教學(xué)；《汽車構(gòu)造》；教學(xué)改革

中圖分類號：G712 收稿日期：2022-09-06

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.03.030

1 前言

公安部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)稱，截至2022 年3 月底，我國的機(jī)動(dòng)車保有量已經(jīng)超過4 億輛，其中汽車3.07 億輛，機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)诉_(dá)4.87 億人，汽車駕駛?cè)?.50 億人。隨著汽車電子、自動(dòng)控制、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的高等院校也開始在車輛工程專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)手段等方面開展改革創(chuàng)新。但培養(yǎng)方案的更迭總是稍有滯后，使得課程內(nèi)容前沿性不足。如何在汽車行業(yè)發(fā)展迅速的條件下，保證必要教學(xué)環(huán)節(jié)的同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并普及前沿學(xué)科內(nèi)容？如何培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決當(dāng)前社會(huì)發(fā)展所面對的工程實(shí)際問題？這些問題對專業(yè)課教師的教學(xué)能力和教學(xué)方法提出了更高要求［1］。

目前已有很多廣泛應(yīng)用的新型線上學(xué)習(xí)平臺，比如MOOC、超星學(xué)習(xí)通、學(xué)堂在線、虛擬仿真教學(xué)等。這些線上學(xué)習(xí)平臺雖然可以給師生提供新型的線上教學(xué)模式，但發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果嚴(yán)重依賴學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性［2-3］。以疫情期間學(xué)生難以返校上課為契機(jī)，國內(nèi)的線上教學(xué)模式得到空前發(fā)展，在學(xué)生教學(xué)中得到了大量的普及應(yīng)用。但是，通過對學(xué)生線上學(xué)習(xí)過程的調(diào)研和交流，發(fā)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)的最終實(shí)際效果不能達(dá)到期望的教學(xué)目標(biāo)，并存在較大差距。究其原因主要存在以下幾點(diǎn)：a. 學(xué)生的自我管理能力較弱，即使是原本在校學(xué)習(xí)較好的同學(xué)，疫情期間也無法嚴(yán)格要求自己；b. 學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)難以適應(yīng)，學(xué)習(xí)環(huán)境突然改變，致使學(xué)習(xí)效果和考核成績不理想。因此，傳統(tǒng)線下教學(xué)模式需要同線上教學(xué)進(jìn)行融合，才能更好地為學(xué)生的教學(xué)做積極貢獻(xiàn)。為此，線上線下混合式課堂教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。線上線下混合的教學(xué)模式能夠結(jié)合傳統(tǒng)線下教學(xué)模式和線上網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式的優(yōu)勢，不僅能夠在教學(xué)過程中發(fā)揮教師的引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)督的作用，而且在學(xué)習(xí)過程中充分激發(fā)了學(xué)生作為主體的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，從而達(dá)到1+1gt;2 的教學(xué)效果。

2 汽車構(gòu)造教學(xué)現(xiàn)狀分析及存在問題

汽車構(gòu)造通常都是車輛工程專業(yè)的核心骨干課程，教學(xué)內(nèi)容主要為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及底盤的各總成部件構(gòu)造和工作原理，該課程受總學(xué)時(shí)限制及新時(shí)代學(xué)科發(fā)展認(rèn)證要求，學(xué)校現(xiàn)行人才培養(yǎng)方案中對汽車構(gòu)造課程的總學(xué)時(shí)數(shù)逐漸壓縮，課時(shí)內(nèi)容也將從4 學(xué)分逐漸壓縮至3學(xué)分。然而本課程在車輛工程專業(yè)的課程體系中呈承上啟下支撐課程的角色，既需要掌握之前所學(xué)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣工程、理論力學(xué)、機(jī)械制圖、大學(xué)物理等內(nèi)容，也是為后續(xù)專業(yè)課程汽車?yán)碚摗⑵囋O(shè)計(jì)、汽車電器與電子技術(shù)、汽車振動(dòng)與噪聲等奠定理論基礎(chǔ)，是車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案與課程體系建設(shè)的基石，但目前汽車構(gòu)造課程主要存在一些教學(xué)問題。

2.1 人才培養(yǎng)無法對接社會(huì)需求

通過分析《汽車構(gòu)造》目前的課程教學(xué)大綱看出：本課程的核心要求是使學(xué)生掌握基本的制造工藝技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)理論等相關(guān)知識。但是伴隨著汽車行業(yè)的大發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)向?yàn)楦哔|(zhì)量的內(nèi)涵發(fā)展，核心競爭技術(shù)正在不斷轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)汽車制造商過去通常將研發(fā)精力分布在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和底盤三大主要部分。目前汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化“新四化”的變革，給汽車行業(yè)的未來發(fā)展帶來了重要影響，重新定義了汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢。

目前，傳統(tǒng)汽車企業(yè)、新企業(yè)和各級政府拼命攻堅(jiān)“新四化”，唯恐自己哪方面布局不及時(shí)而錯(cuò)失先機(jī)，都加快了布局建設(shè)的步伐［4］。此外，許多高校《汽車構(gòu)造》課程所選用的教材還停留在較為經(jīng)典的版本，此類教材的優(yōu)勢是章節(jié)知識全面且豐富，但是我們已看清了汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型的巨大變革，在“新四化”的背景下，這些經(jīng)典教材課程內(nèi)容仍集中于傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和底盤結(jié)構(gòu)知識講解，與新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車等方面相關(guān)聯(lián)的知識仍然不足。

由于不能跟緊汽車行業(yè)新結(jié)構(gòu)的建立，導(dǎo)致在學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的知識體系更新上會(huì)稍顯落后。學(xué)生學(xué)不到自己想要了解的，教學(xué)教不出社會(huì)真正急需的兩難局面。

2.2 教學(xué)課時(shí)量持續(xù)壓縮、理論與實(shí)踐脫離聯(lián)系

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和“新工科”背景下的車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求［3-5］，新的培養(yǎng)方案將汽車構(gòu)造原有的64 個(gè)課時(shí)縮減為48 課時(shí)，對應(yīng)部分為新增實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課時(shí)。由于課時(shí)量的縮減，作為專業(yè)基石的汽車構(gòu)造課程不能過于簡單也難以深入，現(xiàn)使用的《汽車構(gòu)造》（上、下兩冊）的課程內(nèi)容顯得過于繁重。因此，需要針對汽車構(gòu)造課程挖掘重點(diǎn)內(nèi)容，講透難點(diǎn)。即使深挖教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，也不可否認(rèn)該課程涉及的內(nèi)容還是廣泛，制造一輛汽車需要數(shù)以萬計(jì)的零件，不同汽車制造商的不同車型的零件也存在差異。要想學(xué)生能迅速而準(zhǔn)確地吸收課本中的理論知識，必須將理論內(nèi)容和動(dòng)手實(shí)踐有機(jī)融合。

然而，目前教師的教學(xué)方法主要是在課堂上利用PPT 講解汽車各部件的機(jī)構(gòu)與工作原理，在整個(gè)課程學(xué)習(xí)期間穿插三次實(shí)驗(yàn)課—汽車發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)、汽車底盤實(shí)驗(yàn)及汽車后橋?qū)嶒?yàn)。教學(xué)絕大部分時(shí)間在課堂面對書本上的結(jié)構(gòu)圖示來進(jìn)行。面對汽車構(gòu)造中繁多的工作部件，學(xué)生難以對其空間結(jié)構(gòu)形成清晰認(rèn)識，面對實(shí)際零部件時(shí)也難以聯(lián)系認(rèn)知，妨礙了學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的積極性，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。

2.3 教學(xué)手段單一

目前，該課程的講授主要是以教師板書和PPT 教學(xué)展示為主。板書使用的目的是為了促進(jìn)學(xué)生在理論推導(dǎo)過程中的快速理解，但該模式的效率和效果都不夠理想。雖然結(jié)合使用三維動(dòng)畫的方式在一定程度上有助于增強(qiáng)教材上相關(guān)原理結(jié)構(gòu)的直觀感受，但圖表和教科書的展示圖是唯一幫助學(xué)生對相關(guān)知識行程抽象理解的介質(zhì)，學(xué)生仍難以建立相應(yīng)構(gòu)造的立體模型，對汽車整體中具體零部件結(jié)構(gòu)的真實(shí)結(jié)構(gòu)無法全方位了解。

此時(shí)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，諸多新的教學(xué)手段和教學(xué)方法在不斷涌現(xiàn)，如大家熟知的MOOC、超星學(xué)習(xí)通、學(xué)堂在線、虛擬仿真教學(xué)等［6］。由于教學(xué)任務(wù)的精準(zhǔn)分配以及線上線下教學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，學(xué)生能夠更快地理解相關(guān)內(nèi)容，有助于提高教學(xué)效率。

3 基于線上線下教學(xué)的課程教學(xué)改革思路

在有限學(xué)時(shí)數(shù)的框架背景下，既要滿足教學(xué)內(nèi)容的完整性，保證車輛工程專業(yè)的理論基礎(chǔ)，又要穿插前沿的課程內(nèi)容，不斷地補(bǔ)充目前主流的新技術(shù)和新產(chǎn)品，這對教育工作者的教學(xué)方法和教學(xué)能力都提出了新的要求。因此，我們基于目前的傳統(tǒng)教學(xué)模式，提出了以下幾點(diǎn)探索改革的措施及建議。

3.1 基于行業(yè)發(fā)展的新趨勢，明確教學(xué)目標(biāo)

高等教育應(yīng)根據(jù)發(fā)展新趨勢和新形勢及時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方案，滿足汽車行業(yè)對于人才的新需求。在探索新的培養(yǎng)方案的過程中，應(yīng)把握的原則是客觀實(shí)際，結(jié)合區(qū)域發(fā)展要求及現(xiàn)狀，確立發(fā)展目標(biāo)。

就《汽車構(gòu)造》這門課程來說，根據(jù)新工科和工程教育認(rèn)證原則，課時(shí)量難以覆蓋汽車構(gòu)造上下冊內(nèi)容。通過挖掘重點(diǎn)內(nèi)容，將原有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部分的曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、汽油供給系統(tǒng)、柴油供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)等整合調(diào)整，粗略介紹其他章節(jié)，重點(diǎn)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)等內(nèi)容，并適當(dāng)增加關(guān)于新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車等相關(guān)的理論知識，廣泛推進(jìn)學(xué)科融合，促使學(xué)生了解汽車構(gòu)造相關(guān)知識的豐富內(nèi)涵。

同時(shí)，在課堂上加強(qiáng)對當(dāng)前汽車領(lǐng)域的行業(yè)形勢和發(fā)展趨勢的更新講解，鞏固學(xué)生對新事物、新技術(shù)、新方法的知識儲備。此外，還應(yīng)加強(qiáng)校企合作，搭建實(shí)踐教學(xué)平臺，開展學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等實(shí)踐活動(dòng)。這樣不僅能夠豐富課堂講述的理論知識的內(nèi)容，而且可以為學(xué)生提供理論聯(lián)系實(shí)際、參與實(shí)際生產(chǎn)生活的更多可能性［7］。

3.2 授課手段多樣化—線上學(xué)習(xí)平臺聯(lián)合應(yīng)用

利用MOOC、學(xué)堂在線平臺的汽車構(gòu)造國家級精品課程，選擇與教學(xué)教材內(nèi)容較為一致的資源提供給學(xué)生，作為學(xué)生線上預(yù)習(xí)和線下復(fù)習(xí)的材料。如2022 年輕學(xué)生愛在Bilibili 等網(wǎng)站觀看學(xué)習(xí)視頻，通過提前提供線上的零部件講解視頻，可以讓學(xué)生對汽車零部件的三維結(jié)構(gòu)有更為直觀的認(rèn)識，在課堂學(xué)習(xí)中也會(huì)事半功倍。此外，加入學(xué)生班級群，對學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行線上答疑，同時(shí)可以進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的討論和交流，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方式，提升教學(xué)效率。

雨課堂是由清華大學(xué)組織研發(fā)的一種智慧教學(xué)工具，是線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)質(zhì)載體［8］。通過雨課堂工具，可以將課堂學(xué)習(xí)資料提前發(fā)給同學(xué)預(yù)習(xí)，能夠有效利用同學(xué)們的碎片化時(shí)間。教師在課前通過雨課堂進(jìn)行簽到點(diǎn)名，減少傳統(tǒng)點(diǎn)名的時(shí)間浪費(fèi)，也更能對學(xué)生起到監(jiān)督作用。課中穿插部分在線習(xí)題，學(xué)生可通過手機(jī)直接在線作答，并能在線顯示結(jié)果與排名，以此增加學(xué)生在課堂的參與感，提高個(gè)人的主觀能動(dòng)性和好勝心。同時(shí)可以輸出整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，如學(xué)生出勤率、課件查看率、平時(shí)答題成績、作業(yè)成績等，作為學(xué)生平時(shí)成績的重要考核依據(jù)。

對于汽車構(gòu)造課程，難點(diǎn)在于整車繁多的汽車零部件的結(jié)構(gòu)理解，但傳統(tǒng)的PPT 和書上的靜態(tài)圖片很難讓學(xué)生有直觀感受。因此教師在制作PPT 時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)搜集了大量的彩色動(dòng)態(tài)三維圖片，用于展示汽車零部件結(jié)構(gòu)和工作原理。同時(shí)搜集了大量拆裝視頻，教師講解汽車零部件結(jié)構(gòu)時(shí)，立刻對照實(shí)際拆裝視頻進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)講解，使學(xué)生對汽車構(gòu)造理解和認(rèn)知更加深刻，也加強(qiáng)了學(xué)生對書本結(jié)構(gòu)和實(shí)際零部件的聯(lián)系［6］。

3.3 有機(jī)融入課程思政教育

2020 年6 月，教育部發(fā)布的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中提出“培養(yǎng)什么人”“怎么培養(yǎng)人”“為誰培養(yǎng)人”一系列的教育根本問題。全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，將思政教育全程融入課堂教學(xué)建設(shè)，貫穿高校的人才培養(yǎng)體系和培養(yǎng)質(zhì)量提升，進(jìn)而落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。其中，在工科類的課程教學(xué)中，明確指出教師要著重加強(qiáng)學(xué)生的工程倫理相關(guān)知識培養(yǎng)，培育學(xué)生精益求精的大國工匠精神，強(qiáng)化學(xué)生的愛國主義和科技包裹責(zé)任感。

因此，在《汽車構(gòu)造》課程的教學(xué)過程中，應(yīng)牢牢把握“正能量”思想，以本專業(yè)的理論知識為載體，深挖課程中所包含課程思政方面的內(nèi)容，將顯性專業(yè)知識和隱性思政教育有機(jī)融合、無聲接入，繼而實(shí)現(xiàn)全過程全方位立德樹人的教學(xué)要求。本課程的隱形思政元素包括以下幾個(gè)部分：社會(huì)主義核心價(jià)值觀（愛國、敬業(yè)、誠信、友善）、科技報(bào)國的家國情懷、科學(xué)精神和使命擔(dān)當(dāng)、工程倫理的道德意識和責(zé)任感。將上述思政內(nèi)容與教學(xué)過程進(jìn)行巧妙融合，對學(xué)生進(jìn)行潛移默化的思政熏陶，實(shí)現(xiàn)“潤物細(xì)無聲”的培養(yǎng)方式。

3.4 提升教師隊(duì)伍的素質(zhì)建設(shè)

注重開展教師的培訓(xùn)交流活動(dòng)，鼓勵(lì)教師多參與多類型的教學(xué)比賽并提高獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，提升教師的教學(xué)水平及能力，不斷打磨教學(xué)設(shè)計(jì)，完善教學(xué)內(nèi)容。

4 結(jié)語

在“新工科”建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，結(jié)合《汽車構(gòu)造》的授課需求，基于傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行多種教學(xué)模式的融合創(chuàng)新，利用線上教學(xué)資源、雨課堂教學(xué)工具和線上多媒體資源的多種方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生利用碎片化時(shí)間自主學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了書本理論與實(shí)際的結(jié)合，拓展了教學(xué)空間，緩解了課時(shí)量壓縮的限制，進(jìn)一步提高了學(xué)生的理論與實(shí)際結(jié)合的能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉茜，劉芳新工科背景下車輛工程專業(yè)核心課程改革研究［J］中國現(xiàn)代教育裝備，2021（21）：78-80

［2］關(guān)經(jīng)緯線上線下混合式課堂教學(xué)模式在汽車構(gòu)造課程中的應(yīng)用［J］時(shí)代汽車，2021（24）：80-81

［3］黃啟科，寧佐歸，李光明，等《"汽車構(gòu)造》線上專題教學(xué)模式探討與實(shí)踐——以“騰訊課堂+慕課”平臺為例［J］內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（20）：203-204

［4］曾寶國，王從明，陳凱鑌“"新四化”背景下高職汽車類專業(yè)產(chǎn)教融合實(shí)踐路徑探析［J］汽車維護(hù)與修理，2020（20）：57-60

［5］蘇丹丹，李浩東，董小平新工科背景下《汽車構(gòu)造》教學(xué)改革研究［J］汽車實(shí)用技術(shù)，2021，46（19）：162-165

［6］孫悅超，黃明鑫，李明圣，等基于“工程教育”背景下的《汽車構(gòu)造》課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］汽車實(shí)用技術(shù)，2021，46（6）：159-163

［7］曹昌勇，張鵬，王洪新，等新時(shí)代應(yīng)用型本科機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案研究［J］焦作大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，34（2）：105-107

［8］康永明，王永成，孫鳳雨以學(xué)生為中心的汽車構(gòu)造課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（6）：251-252

作者簡介：

王廣瑋，男，1990 年生，副教授，研究方向?yàn)橹悄芸刂啤?/p>