面向卓越計劃汽車測試技術教學模式改革探討

吳勝利　邢文婷

【摘要】填鴨式教學和教師獨角戲式教學已經不適應卓越工程師計劃培養目標，因此教學模式改革在培養卓越工程師計劃中顯得至關重要。為適應該培養目標，本文以汽車測試技術課程為例，將課程劃分為理論學習、結構與原理和應用實踐三個方面，針對不同方面采取不同的教學方法，提出了多層次的情知互促式教學模式，實現理論中體現實踐，在應用中更好的理解理論和創新理論，為培養高質量卓越工程技術人才打造堅實的基礎。

【關鍵詞】卓越計劃 教學改革 測試技術

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）02-0239-01

教學內容改革是進行卓越工程師培養必須完成的重要而又具有挑戰性的關鍵工作，全面系統地掌握專業相關領域知識和精髓是卓越工程師培養的基本要求[1]。

汽車測試技術作為信息科學，測控科學和通信科學集合與體現，特別是隨著科學技術的發展，卓越的工程測試人員不僅要具備良好的計算機技術基礎，更要求深入掌握測試技術的基礎理論和測試方法。目前大學教育廣泛存在重理論輕實踐的教學模式，并且教學方法單一，不能有效調動學生的學習興趣。尤其在提出培養卓越工程師計劃后，為實現培養高質量技術人才的目標，改變老舊的教學方法，采用多手段、引導和啟發式教學模式顯得尤為重要。因此應從學生知識結構和課程體系的整體優化出發，注重培養學生的問題意識和批判精神[2]；調動學生的積極性和興趣，提高學生分析問題和解決問題的能力[3]。

綜上所述，教學模式改革是完成卓越工程師培養目標的保障，多方式且重視理論與實踐相結合的教學方法才能更好地實現培養目標。

1.目前教學模式存在的問題

目前我國大學的教學方式方法傳統守舊，西方較好的教學理念沒有得到有效地吸收和借鑒，導致目前很多課程仍以課堂講授為主，學生被動接受，缺乏主動思考，解決問題的能力較差，致使教學效果不理想，這有違卓越計劃培養的目標。教學模式主要存在的問題有：

（1）目前教學手段單一，理論沒有得到實踐的有效驗證，使得理論變得抽象和難于理解，更談不上創新。基礎理論學習雖至關重要，但往往枯燥且難于理解，學生缺少對其目的及應用的認知，故他們缺乏學習興趣和主動學習的意愿。

（2）課堂上教師主要以推送為主，啟發和引導式教學沒得到應用。推送式教學難以激發學生主動學習的興趣。

（3）教學中遇到數據處理時缺少完善的試驗手段和方法，學生得不到實踐鍛煉，對數據特征的了解只能停留在理論中。

2.多層次的情-知互促式教學模式

情-知互促式教學實在教學過程中創造出的一種情感和認知相互促進的教學環境，目的是讓學生在輕松愉快的氣氛中有效地獲得新知，同時也陶冶他們的情操。多層次的教學方式是根據不同的教學內容，采取不同的教學模式。有機地將汽車測試技術劃分為理論學習部分，結構與原理部分，信號處理應用部分，針對不同的部分采取不同的教學模式。

2.1理論學習部分—問題目標探究式教學

問題—目標—探究式教學模式以問題為中心，在所設定目標的控制下，學生通過老師的指導發現、提出和解決問題的方法，并通過自己的實踐理解相關的理論知識。MATLAB作為主流的數學分析軟件，集成了目前主要的函數命令。在基礎理論學習中，首先讓學生根據基本概念進行編程，掌握基礎理論的同時也鍛煉編程能力；然后利用MATLAB含有的函數對傅氏變換、卷積及調制解調等進行對比分析，發現問題并在老師的指導下解決問題，親自驗證這些理論，總結相應的特點，這樣不僅理論與實踐能力扎實而且不易忘記。

2.2結構與原理部分—指導自學式教學

指導—自學式的教學模式是以學生自學為主，教師指導貫穿整個自學過程中的教學模式。在傳感器結構與原理部分，一般通過PPT或動畫演示，學生往往缺少深入的認知。針對這種狀況，教師指導學生并將學生兩人一組進行分組，讓每組成員負責某一傳感器結構原理、電路，優缺點以及應用進行課堂講授，以培養同學獲取知識的能力和交流協調能力；另外指導同學制作傳感器模型，然后對自己做的模型進行講解，其他學生進行詢問和點評，展開討論。充分培養學生查閱資料，獲取知識和解決問題的能力。

2.3信號處理應用部分—試驗和課題研究結合教學

試驗教學法是指在教師的指導下，學生親自使用試驗設備和材料，通過某些操作引起試驗對象的變化，從觀察這些現象的變化獲取新知識或驗證知識的教學方法。課題研究教學法主要是學生通過查看文獻資料，教師指導學生了解問題現狀和解決工程設計中的問題，并指導學生掌握文獻綜述和科技論文的寫作方法，以培養學生的學術能力和工程實踐能力。動態數據處理是本課程的重點和難點，以往課堂上的講授方式很難讓學生深入理解和掌握傳感器測點布置、數據采集、數據處理這一完整的流程，更談不上創新理論和觸類旁通。目前對于齒輪與軸承診斷方法相對比較成熟，將齒輪表面加工齒根裂紋，齒面剝落，點蝕及斷齒等故障，讓學生親自安裝調試整個過程，完成測點布置、數據采集以及數據處理，對比不同故障類型信號特征的區別，掌握目前診斷方法的優勢和缺點，激發學生開拓新方法新思想來更好的區分和有效識別不同故障類型。高校的科學研究活動與創新型人才培養呈“正效循環”效應，要重視將科研資源轉化為優質教學資源[4]。我們應充實課程的新內容，開發新的教學實驗，指導學生早期參加科研。就故障診斷這一主題指導學生自己查找資料及國內外文獻，讓學生了解該問題研究現狀，培養他們獲取信息的能力，同時也培養他們綜合運用所學知識分析和解決實際工程問題的能力，為他們本科畢業設計做好準備及以后科研打下基礎。

另外，應與時俱進，集思廣益，開展英文論文報告會，每周安排學生講解學到的最新信號處理方法，該方法創新點在哪里，解決了哪方面的問題，一起提問和討論，鍛煉英語能力的同時也增加了學生的知識面。

3.結論

通過將本課程內容的劃分，針對不同內容開展不同的教學方法，做到理論知識不枯燥，理論應用于實踐，在實踐中掌握理論，思考并發展新理論。逐步形成教師以啟發和引導為主新的教學模式，充分調動學生主觀能動性，培養學生發現問題，解決問題的能力，為成為真正的卓越工程技術人才添磚加瓦。

參考文獻：

[1]林建. 面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J]. 高等工程教育研究， 2011， 5： 1-9.

[2]鐘秉林. 人才培養模式改革是高等學校內涵建設的核心[J]. 高等教育研究， 2013， 34（11）： 71-76.

[3]馮露，亢一瀾，王志勇等. 基于問題學習的探究式教學改革實踐[J]. 高等工程教育研究， 2013， 4： 176-180.

[4]鐘秉林.推進大學科教融合，努力培養創新型人才[J]. 中國大學教學， 2012， 5： 4-7.