汽車試驗(yàn)學(xué)課程教學(xué)方法的探討

摘 要:《汽車試驗(yàn)學(xué)》課程是交通運(yùn)輸專業(yè)一門主要的、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程。為了讓學(xué)生熟練掌握汽車試驗(yàn)與測(cè)試的基本原理和常用方法、整車及零部件的試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和分析解決工程實(shí)際問題的能力，結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，探討加強(qiáng)學(xué)生能力培養(yǎng)的幾種教學(xué)方法和手段的應(yīng)用，取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:汽車試驗(yàn)學(xué)教學(xué)方法探討

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)07(a)-0149-02

1 引言

汽車試驗(yàn)學(xué)是研究汽車性能試驗(yàn)方法，主要是整車試驗(yàn)方法、各種參數(shù)的測(cè)量方法、用于汽車整車或部件試驗(yàn)的設(shè)備及數(shù)據(jù)分析方法，是交通運(yùn)輸專業(yè)的專業(yè)課之一。該課程內(nèi)容主要包括測(cè)量誤差分析及數(shù)據(jù)處理、機(jī)構(gòu)總成試驗(yàn)和整車性能試驗(yàn)。誤差分析是將試驗(yàn)所得到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)值修約、換算、統(tǒng)計(jì)及歸納演繹等處理，最后以圖表及公式等方式表達(dá)試驗(yàn)結(jié)果;機(jī)構(gòu)總成試驗(yàn)是測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)功率，變速器各擋的傳動(dòng)效率，懸掛裝置特性及其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、疲勞壽命、耐久性等試驗(yàn);整車性能試驗(yàn)包括動(dòng)力性能(牽引)、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)效能、熱穩(wěn)定性、通過性(越野性)、操縱輕便性與穩(wěn)定性、平順性、密封性、車內(nèi)外噪聲測(cè)定等試驗(yàn)。課程內(nèi)容具有實(shí)際工程應(yīng)用背景，應(yīng)用性強(qiáng)、涉及面廣，具有兩個(gè)非常突出的特色:一是:教學(xué)內(nèi)容新:隨著汽車新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，特別是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車上得以廣泛應(yīng)用;與之相適應(yīng)，汽車測(cè)量?jī)x表大部分內(nèi)容以介紹智能化的現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)原理、基本結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法。這些內(nèi)容大量的含蓋了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)，高科技含量大，具有前瞻性。二是:實(shí)踐性、綜合運(yùn)用性很強(qiáng);它既注重傳授理論知識(shí)，又注重實(shí)際動(dòng)手能力的培訓(xùn)，把培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力有機(jī)的結(jié)合起來。

但是，《汽車試驗(yàn)學(xué)》中大量的試驗(yàn)原理和方法、試驗(yàn)工藝與要求等難以口頭語言表達(dá)清楚，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容理解和掌握有效大的難度，為了在有限的課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生更好地掌握汽車試驗(yàn)學(xué)的內(nèi)容，我們深入研究和探討汽車試驗(yàn)學(xué)的課程特點(diǎn)和教學(xué)方法，取得良好的教學(xué)效果。

2 探討教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力

根據(jù)汽車試驗(yàn)學(xué)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)事項(xiàng)、教師素質(zhì)與個(gè)性、學(xué)生個(gè)別差異等[1]，我們運(yùn)用了以下幾種教學(xué)方法。

2.1 啟發(fā)式教學(xué)方法

啟發(fā)式教學(xué)法(heuristic teaching)是教師在教學(xué)過程中依據(jù)學(xué)習(xí)過程的客觀規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)、積極、自覺地掌握知識(shí)的教學(xué)方法[2]。啟發(fā)式教學(xué)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力為目的，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力和創(chuàng)造性思維為核心，以尊重學(xué)生個(gè)體差異、因材施教為途經(jīng)，引導(dǎo)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題。例如在講授“汽車動(dòng)力性”內(nèi)容時(shí)，提出思考題:“汽車動(dòng)力性有哪些評(píng)價(jià)的指標(biāo)？”學(xué)生思考解答，然后向?qū)W生講解影響汽車動(dòng)力性的因素，從而引出“最高車速”、“加速時(shí)間”、“最大坡度”三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念，詳細(xì)分析汽車加速性曲線，啟發(fā)學(xué)生正確理解加速性能、最高車速檢測(cè)、滑行性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率檢測(cè)、汽車底盤輸出功率檢測(cè)等檢測(cè)項(xiàng)目?jī)?nèi)涵。這樣，將教材重點(diǎn)作為討論的主體，教材難點(diǎn)為啟發(fā)的核心，能較好地體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”和“師生互動(dòng)”等新的教育理念。

2.2 分析對(duì)比式教學(xué)方法

分析對(duì)比式教學(xué)方法是把學(xué)生容易混淆的一些相關(guān)的概念或問題歸類列出表格或用圖示對(duì)比，圖示是一種直觀教學(xué)，具有簡(jiǎn)明、清晰的特點(diǎn)，可以把復(fù)查抽象的理論教學(xué)加以形象化，條理化。通過圖示對(duì)比引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、對(duì)比和分析，啟發(fā)他們找出關(guān)鍵點(diǎn)，并重點(diǎn)加以突破，化難為易，從而有針對(duì)性地解決實(shí)際問題。如:在講到測(cè)量誤差內(nèi)容時(shí)，測(cè)量裝置的精密度、準(zhǔn)確度、精確度等概念學(xué)生容易混淆而且不易理解，為了形象化，用打靶事例來區(qū)分精密度、準(zhǔn)確度、精確度，如圖1所示。靶心為真值，小黑點(diǎn)表示每次測(cè)定值，圖1(a)表示隨機(jī)誤差大，精密度低，系統(tǒng)誤差小，準(zhǔn)確度高;圖1(b)表示隨機(jī)誤差小，精密度高，系統(tǒng)誤差大，準(zhǔn)確度低;圖1(c)表精密度和準(zhǔn)確度都高則精確度高。通過分析比較，加深了學(xué)生對(duì)測(cè)量誤差的理解，掌握分析其解決問題的方式與方法，取得良好的教學(xué)效果。

2.3 案例式教學(xué)方法

案例教學(xué)法也叫實(shí)例教學(xué)法，即教師選取具有代表性的案例，在課堂上組織引導(dǎo)學(xué)生分析案例，提出問題與學(xué)生共同討論，最后教師進(jìn)行總結(jié)，并由具體案例提升為理論。案例教學(xué)法源于古代希臘、羅馬時(shí)代的“啟發(fā)式問答法”，其宗旨是為了使學(xué)生成為教學(xué)的主體，有意識(shí)地讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、分析、處理和解決問題。例如:在講解汽車質(zhì)心高度的測(cè)定試驗(yàn)[3]時(shí)，以長(zhǎng)城CC1021S輕型客貨汽車為研究對(duì)象，學(xué)生測(cè)繪與質(zhì)心高度相關(guān)的尺寸，如圖2所示，并利用圖2求出質(zhì)心的縱向位置，然后使用力矩平衡法測(cè)量汽車質(zhì)心。通過案例引導(dǎo)學(xué)生制定測(cè)量方案，自主確定測(cè)量方法，使學(xué)生既獲得理論知識(shí)，又同時(shí)獲得感性知識(shí)，有針對(duì)性地提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力與創(chuàng)新意識(shí)。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方法

《汽車試驗(yàn)學(xué)》課程采用21世紀(jì)全國高等院校汽車糸列教材，隨教材配有多媒體教學(xué)課件。多媒體教學(xué)將實(shí)物、動(dòng)態(tài)演示、靜態(tài)圖形、文字表達(dá)有機(jī)結(jié)合在一起，把抽象教學(xué)變?yōu)樾蜗笾庇^的教學(xué)，讓原本枯燥的課程生動(dòng)了起來。多媒體最大的優(yōu)點(diǎn)在于承載大信息量?jī)?nèi)容的講解。但多媒體教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生看不到汽車試驗(yàn)的硬件方案，更談不上實(shí)際操作。如何將課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)展現(xiàn)在學(xué)生面前，才能讓學(xué)生牢固地掌握課程內(nèi)容，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。我們采用“理論實(shí)踐一體化”的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方法，即教師組織學(xué)生到汽車試驗(yàn)室、汽車檢測(cè)中心等實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，開展教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)形式。這種形式的教學(xué)活動(dòng)向?qū)W生提供試驗(yàn)儀器、設(shè)備，使學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，熟悉標(biāo)準(zhǔn)(國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，理論聯(lián)系實(shí)際地進(jìn)行學(xué)習(xí)，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力。

2.4.1 以專業(yè)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建“現(xiàn)場(chǎng)”

我校機(jī)械工程學(xué)院的交通運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)室，重在理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，部分具有科研創(chuàng)新功能，并不完全等同于汽車試驗(yàn)實(shí)際的工作現(xiàn)場(chǎng)，這就要求對(duì)《汽車試驗(yàn)學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，然后根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，重組教學(xué)設(shè)備和專業(yè)設(shè)備構(gòu)建教學(xué)“現(xiàn)場(chǎng)”。在制定授課計(jì)劃時(shí)，根據(jù)所授專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃對(duì)《汽車試驗(yàn)學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，構(gòu)建兩種“現(xiàn)場(chǎng)”以滿足“教學(xué)形式現(xiàn)場(chǎng)化”的要求。

第一類“現(xiàn)場(chǎng)”由專業(yè)設(shè)備構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)室，可以完成整車、零部件及總成試驗(yàn)的操作和數(shù)據(jù)采集、分析。主要設(shè)備為DCG—2000型汽車底盤測(cè)功機(jī)、FZZ—9010A汽車軸重試驗(yàn)臺(tái)等，對(duì)類現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生直接的操作體驗(yàn)，通過整車性能試驗(yàn)、汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)效能、操縱輕便性、公害及噪聲等測(cè)試操作和數(shù)據(jù)采集、分析的操作，掌握汽車試驗(yàn)學(xué)的理論、試驗(yàn)手段、技術(shù)等的課程內(nèi)容，從而可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用能力，起到實(shí)際工程應(yīng)用“現(xiàn)場(chǎng)”的作用。

第二類“現(xiàn)場(chǎng)”運(yùn)用汽車故障診斷設(shè)備構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)室，其主要設(shè)備為EA2000型發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能分析儀、X—431汽車專用診斷儀等。完成汽車及其總成運(yùn)行工作狀態(tài)波形觀測(cè)、參數(shù)數(shù)據(jù)流分析，這樣既直觀地看到汽車的運(yùn)行工況，也可以判斷汽車的工作性能。這類現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生直接的深入的視角，使原本“深藏不露”的結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過波形和數(shù)據(jù)流分析使之“露面”。如通過振動(dòng)波形可以直觀地看到發(fā)動(dòng)機(jī)總成氣門間隙、主軸軸承間隙的大小和電磁噴油器針閥工作行程，讀數(shù)據(jù)流，分析汽車的工作狀況。用數(shù)值分析法對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)值變化規(guī)律和數(shù)值變化范圍的分析，即數(shù)值的變化，如轉(zhuǎn)速、車速、水溫、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣流量、進(jìn)氣壓力等的測(cè)量和實(shí)際值的差異;用時(shí)間分析法分析某些數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)某些總成或部件響應(yīng)的速率。這類現(xiàn)場(chǎng)著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.4.2 以教學(xué)目標(biāo)運(yùn)用“現(xiàn)場(chǎng)”

根據(jù)教學(xué)的總體目標(biāo)，將教學(xué)內(nèi)容分成若干模塊并創(chuàng)建子目標(biāo)，每次根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)來確定現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的目的，選擇適當(dāng)?shù)恼n題和現(xiàn)場(chǎng)。在現(xiàn)場(chǎng)要解決什么問題預(yù)期效果如何，在子目標(biāo)中都有明確的標(biāo)識(shí)，學(xué)生做到有備而來，明白當(dāng)次任務(wù)，需要哪些知識(shí)準(zhǔn)備，現(xiàn)場(chǎng)操作的內(nèi)容、原理、方法與步驟，應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)采集到哪些數(shù)據(jù)。

現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的主體是學(xué)生，老師主要指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)際操作，引導(dǎo)學(xué)生在直接惑知的基礎(chǔ)上，進(jìn)行抽象、概括、驗(yàn)證，說明課內(nèi)的理論知識(shí)，啟發(fā)學(xué)生分析問題和解決向題。然后，在每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)束時(shí)，及時(shí)鞏固現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的主要收獲，抓住現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中的主要問題做重點(diǎn)的提示和說明，并通過學(xué)生小組討論和做綜合作業(yè)的形式達(dá)到學(xué)生認(rèn)知的提升。這樣可以將課程教學(xué)目標(biāo)分化成能力模塊的子目標(biāo)，再通過每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)“目的”的完成來實(shí)現(xiàn)子目標(biāo)。把《汽車試驗(yàn)學(xué)》理論的、抽象的、靜態(tài)的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為生動(dòng)形象的可操作的現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)和形態(tài)，加深學(xué)生對(duì)汽車試驗(yàn)理論知識(shí)全面的理解與掌握，提高了他們對(duì)解決汽車試驗(yàn)和工程問題的興趣，從而大大提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

3 結(jié)語

通過近幾年來的汽車試驗(yàn)學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐，在教學(xué)中通過采用多媒體技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段，注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)引入汽車技術(shù)最新研究成果，有效保證教學(xué)效果。但隨著汽車新成果的不斷出現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容不斷更新，該課程的教學(xué)難度將隨之加大，我們要在今后的教學(xué)實(shí)踐中繼續(xù)完善和探索科學(xué)的教學(xué)方法，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚利民.高校教學(xué)方法研究述評(píng)[J].大學(xué)教育科學(xué)，2010(1):23～24.

[2] 李秉德.教學(xué)論[M].北京:人民教育岀版社，1999:33～35.

[3] 趙立軍.汽車試驗(yàn)學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社，2008:193～195.