提高汽車理論教學效果的方法研究

[摘 要] 圍繞《汽車理論》專業課程自身特點，以哈爾濱工業大學（威海）實際的課程安排、教學內容和考核方式為依據，深入探討了《汽車理論》的教學方法。指出應通過厘清課程結構、理論與試驗相結合、改變考核方式、與時俱進的教學方法，提高《汽車理論》的教學效果。

[關鍵詞] 汽車理論；教學方法；教學內容

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634（2013）03-0072-03

隨著汽車工業及相關產業的迅猛發展，對具有扎實汽車理論知識人才的需求也在不斷增加，許多高校相繼開設了汽車類相關專業。但是，汽車行業對畢業生所具備的專業素質也提出了更高的要求，不但要求畢業生具有堅實的理論基礎，還要有較強的動手實踐和創新能力，這些要求都給高等院校汽車專業的教學工作帶來了更大的挑戰。

《汽車理論》是車輛工程專業的必修課程，也是研究汽車知識必不可少的一門經典課程。汽車理論從汽車行駛時作用于上面的外力出發，研究了汽車的動力性、經濟性、制動性、操縱穩定性、行駛平順性、通過性等使用性能，是在《汽車構造》的基礎上，全面解析汽車工作原理的一本教材[1]。《汽車理論》教材的出版發行以及在車輛工程專業的使用，很大程度上緩解了高校汽車專業教學的壓力。但是，依照傳統的“填鴨式”教學方法，遠不能達到汽車工業對人才的要求[2]。因此，筆者結合長期的教學經驗，結合實際的教學過程以及學生的心理特點，對汽車理論的教學方法進行了探討。

1 厘清課程結構

隨著社會的不斷發展進步，人們對知識的獲取方法、態度都在發生著深刻的變化，尤其是當代大學生思想開放、視野開闊，喜歡新事物，接受新知識的能力強。互聯網的廣泛應用，使得當代大學生可以在網絡上獲取各種各樣的學習資料。就車輛專業學生而言，他們可以從網絡上獲得最新的汽車技術與汽車發展動態，有些內容要遠比課本上描述的詳細。因此，安安穩穩的坐在教室，閱讀書本上的白紙黑字，已經無法激發出學生的學習興趣。《汽車理論》是一門綜合性較強的課程，課程的內容比較多，有些問題比較復雜且難于理解，容易讓學生產生“畏懼”的心理，這就給教學工作帶來了一定的困難。

因此，在教學過程中，首要的任務是要厘清課程的基本框架結構，幫助學生克服對這門課程的畏懼心理，激發學生的學習興趣。總體來講，汽車理論的課程框架結構非常清晰，它主要從當前人們對汽車的一些要求來進行研究，章節劃分由易到難，易于理解。《汽車理論》課程的結構框架如圖1。

如圖1所示，根據人們對汽車的效率的要求，《汽車理論》研究了汽車的動力性和通過性；根據人們對汽車的效益的要求，《汽車理論》研究了汽車的經濟性；根據人們對汽車行駛安全的要求，《汽車理論》研究了汽車的制動性和操縱穩定性等。然后，《汽車理論》又根據具體的使用性能，分析了影響這些性能的因素以及機理，最終為人們對這些性能的改進指明了方向。教師在教學過程中，要始終清晰的把握這一基本框架結構，并將這一觀念傳授給學生，從而讓學生從整體上把握這門課程，明確學習的方法和思路。

當然，這只是從總體上對《汽車理論》進行的把握，在具體的學習過程中，也要對每章的脈絡有一個清晰的認識。《汽車理論》課程對于章節的安排都有些共同的特點：每章第一節的內容基本上都是對汽車各個使用性能的定義以及評價指標的分析；中間的各節通常是從各評價指標的推導過程、計算方法及這些試驗指標在汽車使用過程中的具體體現等方面進行介紹；章節的最后通常是對這些評價指標進行試驗驗證的方法介紹。以第四章“汽車的制動性”為例，第四章主要劃分成了六節的內容。在這六節中，前五節是理論知識的講解，是教學的重點也是難點；第六節是汽車制動性試驗。對于前五節的課程安排，第一節首先引入了汽車制動性的概念、評價指標以及研究汽車制動性的目的和意義。其后的各節基本上都是以這幾個指標為主體展開的。當然在具體的分析過程中，教材是按照制動力的推導過程來編排的。第二節分析了車輪的受力情況，區分了地面制動力與制動器制動力的不同之處；第三節是對制動性評價指標的具體分析，著重講解了制動效能及其恒定性；后兩節是對制動性在汽車上應用的講解，包括制動的穩定性及車輪制動力的分配、制動效率和ABS制動過程分析。

通過這個例子可以看出，《汽車理論》對于每章中各節的安排都有清晰的脈絡。教師在教學過程中，除了要統籌全局外，還要對每一章每一節的安排聊熟于心，這樣在授課過程中，教師才能清楚地把握教學的重點和難點，進而幫助學生厘清課程的主干和枝葉，引導學生從課程的容易點下手，由易到難，逐個擊破，最終掌握相關的理論知識。

2 理論與試驗相結合

車輛工程專業是機械類的二級學科，工科性非常強。作為車輛工程專業主修課程的《汽車理論》也繼承了工科教材的特點——理論性強且內容比較單調枯燥，因而如果只是照本宣科的對學生進行課本知識的講解，那么將很難幫助學生從深層次上理解并消化吸收書本上的知識。《汽車理論》的理論教材編纂的主要目的是讓學生掌握汽車性能的分析方法和評價方法，通過理論分析與試驗了解并掌握汽車的特性以及結構方面的要求，為合理使用汽車提供理論基礎。

因此，《汽車理論》并不是單純的以學習理論知識為主，在學習過程中，還要注重試驗環節，要通過試驗來鞏固和理解理論知識，并將所學的知識具體應用到試驗中。作為一名傳道授業解惑的教育工作者，在教學過程中，更應當意識到試驗在《汽車理論》教學中的重要地位。

采用理論與試驗相結合的方法，則可以有效的解決《汽車理論》教學中一些理論知識難以理解的問題。汽車理論的試驗，是課本知識在汽車上的具體應用，也是對課本知識的進一步解釋和說明，更是對課本知識的進一步拓展。比如課程安排的動力性、經濟性試驗，制動性試驗。在學生試驗過程中，可以進一步拓寬學生的視野，比如試驗用到的國家標準有哪些，具體的內容是什么，標準的演變過程等，這些“課外知識”可以在試驗前就讓學生去圖書館或者互聯網上查詢，從而培養學生的主觀能動性，進一步增強學生的學習興趣。

另外，在實踐環節中，還要對學生進行啟發式與回顧式的教學，比如在汽車動力性試驗中，在做連續起步加速換擋試驗時，可以向學生提出“如何計算連續起步加速換擋時間”、“計算運用的數學思想是什么”、“這種計算方法得到的結果與實際測量的結果有何區別”等問題，從而讓學生在對試驗的過程進行更深思考的同時，回顧課本知識。同時，還可以繼續對學生進行回顧式的提問，比如“換擋過程對變速器有何要求”、“變速器如何實現換擋”等等，從而讓教學過程更加豐富有趣，避免只是單調的進行試驗[3]。

3 改變考核模式

在我國教育體制未發生重大變化的情況下，傳統的考核方法還是以卷面成績為主。而在大學的學習過程中，雖然很多課程的最終考核都加上了學生的平時成績，但是書面的考試成績還是占相當大的比重。以《汽車理論》課程的考核為例，通常情況下考試成績占80%，平時成績占20%。平時成績一般包括考勤、作業、試驗等。因此學生的成績基本上還是被固定在了學習課本知識上面，因為除了試驗外，其它基本上還是對書本學習的考察。這種學習方法最容易限制學生思維的擴展，將學生的學習內容限制在書本知識上面。

為培養學生的創新能力，改變傳統的以課本知識為主的考核方法，可以進一步降低書面成績的比重，加大其他成績的比重。例如可以將平時成績設置為30%的比重，平時成績除了考勤、作業、試驗外，可以加上學生的總結報告、調查報告、小論文等[4]。在最終考核時，這些調查報告、總結報告等可以結合實際展開，比如結合哈爾濱工業大學（威海）所在地威海市的多山區和連續上下坡的地形特點，可以對汽車的制動性問題或安全性問題展開調查。可以讓學生針對不同車型，對于在不同坡度、不同坡長等影響因素下的汽車動力性進行調查，通過抽取樣本，對汽車的爬坡時間等進行研究。還可以對因制動失效問題造成的交通事故進行調查，尤其是汽車行駛在一些山嶺重丘區的時候，可以讓學生對制動導致的事故原因展開調研，探究是汽車制動器失效還是前后車輪抱死，或是車速過快引起的制動距離過長等等。最后，要讓學生通過相關理論知識，得出調查結果并提出可行性建議。

另外，在考試題目中還可以加入些沒有標準答案的創新性試題，這些題目可以是結合汽車在實際運行過程中出現的問題，讓學生結合理論知識進行分析；也可以是對今后汽車技術的一些暢想，從而開拓學生的思維，激發學生的想象力。同時，對于《汽車理論》中出現的公式推導計算或者是圖形繪制，有很多是可以通過MATLAB軟件來完成的，因而可以通過讓學生自學并結合教師指導的方法，給定學生相關的汽車參數，繪制汽車理論中的一些曲線或者圖形，并且將這種考核作為總成績的一部分，不但可以進一步加深學生對理論基礎知識的理解，還可以鍛煉學生的軟件使用能力，一舉兩得。

4 與時俱進

在汽車理論教學中所說的“與時俱進”，主要指教學手段的與時俱進和教學內容的與時俱進。教學手段的與時俱進是指結合多媒體、互聯網等高技術手段，將圖形、動畫或者視頻等信息有效的載入到《汽車理論》課程教學中，從而將黑板和粉筆無法表達的信息形象地傳遞給學生，有助于學生消化吸收一些難以理解的知識點。例如在講解汽車的操縱穩定性或者汽車的制動性章節時，對于汽車出現的車輪抱死、甩尾、側偏、側翻等現象，單憑文字可能無法想象，這時教師結合多媒體，以動畫或視頻的形式展示給學生，則有助于學生加強對知識的理解；在講解汽車的動力性與經濟性時，可以通過PPT表格或者圖形的對比，來說明汽車動力性或者經濟性的不同，還可以通過短片的形式，來說明汽車提高動力性與經濟性的必要性等等。應用這些方法，可以使學生對汽車具有更加感性的認識，使學生對知識的理解更透徹更清晰，對汽車知識的學習更加感興趣，還能夠提高學生的學習效率。

教學內容的與時俱進指的是在傳統汽車學習的基礎上，及時補充新的知識。由于節能環保是當前各行業的發展方向，而能夠實現零污染、零排放或者低污染、低排放并能大量節約能源的新能源汽車將引領未來汽車工業的發展。當前國內外的汽車公司都相繼建立了電動汽車研究中心并生產了一些具有代表性的電動汽車，一些高校也有了自己的電動汽車試驗室或者相關的研究設備。把握汽車發展方向，與時俱進，才能培養出更適合未來汽車行業需求的人才。只是單純的學習傳統汽車的知識，已經無法滿足未來汽車行業的需求。因此，對于新能源汽車的相關知識點，教師也要對學生進行初步的講解。

為更好的學習新能源汽車，哈爾濱工業大學（威海）開設了專門的課程，但是在本科階段，這種專門的課程還是比較少。其實傳統汽車與新能源汽車的基本結構是一樣的，工作原理更是相似。因而在《汽車理論》的授課過程中，教師可以適當的穿插一些新能源汽車的知識，講明其與傳統汽車之間的區別。這不僅有助于增加學生的學習興趣，而且可以幫助學生了解汽車的最新發展動態，培養學生探索新事物的能力，從而為以后的就業或者繼續深造做準備。

“汽車理論”是車輛工程專業的核心課程，該課程對于學生掌握汽車的具體工作原理具有極大的指導意義。本文結合哈爾濱工業大學（威海）對該門課程的實踐，對該課程的教學方法進行了探討。在具體的教學實踐中，通過改革課程教學內容，改變考核模式，運用理論與試驗相結合的方法，進行創新性與實踐性教學，最終提升了教學水平，提高了人才培養的質量，為后續課程的學習打下了良好的基礎。

參考文獻

[1]余志生. 汽車理論[M].第5版.北京：機械工業出版社，2009.

[2]陳重.汽車發動機原理和汽車理論[J].黑龍江交通科技，2008，（6）：108.

[3]劉柄強.改善《汽車理論》教學效果的幾點體會[J].濰坊學院學報，2010，10（2）：148-149.

[4]楊啟梁，嚴運兵，鄧明星.《汽車理論》課程中的創新教育方法探討[J].時代教育，2010，（11）：1-2.