以學(xué)生為中心的汽車?yán)碚撜n程教學(xué)研究

于蕾艷++石永軍++吳寶貴++劉月娟

摘要：以教師為中心的教學(xué)模式不能有效提高學(xué)生的工程意識、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。《汽車?yán)碚摗肥歉叩仍盒＼囕v工程專業(yè)的專業(yè)核心課。本文分析了當(dāng)前《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)存在的問題，探討了以學(xué)生為中心的教學(xué)的意義和理念。提出了以學(xué)生為中心的教學(xué)措施，包括針對學(xué)生的發(fā)展要求優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，營造鮮活、高效的課堂，高效利用網(wǎng)上教學(xué)平臺，運用混合式教學(xué)，集成實踐性與工程應(yīng)用性。實踐證明，以學(xué)生為中心的教學(xué)有效地提高了學(xué)生的興趣、積極性、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，改善了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：以學(xué)生為中心；教學(xué)；汽車?yán)碚?/p>

《汽車?yán)碚摗肥歉叩仍盒＼囕v工程專業(yè)的專業(yè)核心課。國內(nèi)《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)還多采用以教師為中心的模式。國內(nèi)對《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)的相關(guān)研究包括教學(xué)中運用LabVIEW、Matlab等軟件仿真技術(shù)、課程考核方法改革、理論聯(lián)系實際一體化教學(xué)模式、基于課堂、網(wǎng)絡(luò)、實踐三位一體的教學(xué)模式、研究性教學(xué)等。對于以學(xué)生為中心的課程教學(xué)研究還較少，研究不夠系統(tǒng)深入。

以學(xué)生為中心的教育理念建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論之上，以學(xué)生為教學(xué)活動的中心，強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)、對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。本文結(jié)合《汽車?yán)碚摗返慕虒W(xué)實踐，探討以學(xué)生為中心的教學(xué)意義、理念、措施等方面，以期全面優(yōu)化教學(xué)效果。

一、以學(xué)生為中心的教學(xué)的意義和理念

（一） 當(dāng)前《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)存在的問題

當(dāng)前《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)尚存在以下問題需要解決。

1.教材問題。國內(nèi)《汽車?yán)碚摗方滩谋容^單一，不能滿足不同院校車輛工程專業(yè)的個性化定制需求，例如我校車輛工程專業(yè)具有石油特車特色，教材中應(yīng)該反映出相關(guān)特色。國外對應(yīng)課程名為《車輛動力學(xué)與控制》（Vehicle Dynamics and Control），車輛動力學(xué)與控制有機結(jié)合。國內(nèi)課本內(nèi)容主要圍繞汽車各個性能的評價、計算、分析，動力學(xué)模型的建立、求解等，體系不夠完善，應(yīng)該把汽車動力學(xué)、汽車性能優(yōu)化、控制的內(nèi)容有機結(jié)合。內(nèi)容更新慢，基本反映的是前些年的研究理論與成果，不能反映出日新月異的汽車技術(shù)發(fā)展，如集成底盤、車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、線控技術(shù)等。

2.教學(xué)模式問題。傳統(tǒng)的大學(xué)像知識工廠，以教師為中心的傳統(tǒng)課程教學(xué)，以三中心“課本為中心，教師為中心，課堂為中心”為基本特征，以系統(tǒng)講授、灌輸為手段。學(xué)生多采用機械學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)興趣和積極性不高，不能有效提高學(xué)生的工程意識、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

3.課程考核方式問題。考核方式簡單，主要依據(jù)期末考試成績，缺乏過程考核；試題缺乏工程意識、應(yīng)用性、創(chuàng)新能力等方面的考核，缺乏挑戰(zhàn)性。

（二）以學(xué)生為中心的教學(xué)的意義

以學(xué)生為中心的《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)是教與學(xué)地位的轉(zhuǎn)變，制定高層次教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)建高效的、系統(tǒng)優(yōu)化、開放和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)知識，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)，幫學(xué)生實現(xiàn)自己的潛能，培養(yǎng)自由全面發(fā)展的人。

（三）以學(xué)生為中心的教學(xué)理念

以學(xué)生為中心的《汽車?yán)碚摗方虒W(xué)過程中，學(xué)生既是學(xué)習(xí)者，也是研究者，開展研究性學(xué)習(xí)。教師既是教學(xué)者，又是研究者，從事研究性教學(xué)，主要是學(xué)習(xí)環(huán)境和方法的設(shè)計者，讓學(xué)生學(xué)會提出疑問，學(xué)會研究方法，培養(yǎng)學(xué)生主動探究、獨立思考和解決問題的能力。師生互相合作，重視團隊協(xié)作。

二、以學(xué)生為中心的教學(xué)措施

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

1.優(yōu)化教材體系。選擇優(yōu)質(zhì)教材，不拘于單一采用國內(nèi)教材，可以采用優(yōu)質(zhì)的國內(nèi)教材為主、挑選優(yōu)秀的英文原版國外教材為輔的混合模式，使學(xué)生原汁原味地吸取國外學(xué)術(shù)精華，提高專業(yè)外語能力。

鼓勵教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師積極參與教材建設(shè)，結(jié)合本校師生教學(xué)反饋編寫符合本校專業(yè)培養(yǎng)人才需要的、有特色的教材。學(xué)習(xí)成功的做法，如北京理工大學(xué)劉昭度教授出版的《汽車學(xué)》教材，將《汽車?yán)碚摗贰镀囋O(shè)計》的內(nèi)容整合在一本教材中。

2.課程內(nèi)容優(yōu)化。使課程系統(tǒng)化、模塊化，將課程內(nèi)容分為縱向動力學(xué)、橫向動力學(xué)、垂向動力學(xué)三大模塊。汽車性能分為汽車動力性、汽車經(jīng)濟性、汽車制動性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車平順性、汽車通過性六大模塊。以知識樹的形式梳理課程的知識體系，圖1為整個課程內(nèi)容的知識樹表達(dá)。根據(jù)有意義的學(xué)習(xí)過程的科學(xué)規(guī)律，梳理各知識點之間的聯(lián)系。

（二）營造鮮活、高效的課堂

課堂教學(xué)是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)和陣地。教師是教學(xué)的設(shè)計者和引導(dǎo)者，以學(xué)生為中心的教學(xué)對教師提出了更高要求，要求教師采用多種手段組織教學(xué)，具有翻轉(zhuǎn)課堂的能力，著重培養(yǎng)學(xué)生具有批判精神、懷疑的態(tài)度、創(chuàng)新意識，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。

1.案例式教學(xué)。恰當(dāng)采用案例，例如：針對動力性、經(jīng)濟性等指標(biāo)，給出轎車、貨車、客車的參數(shù)和指標(biāo)，使得學(xué)生對一些重要參數(shù)有直觀印象，熟練掌握。

2.問題式教學(xué)。激發(fā)學(xué)生的興趣，啟發(fā)、鼓勵學(xué)生提出問題、主動發(fā)現(xiàn)和解決問題，增強師生互動，提高學(xué)生的互助合作水平。如分析輪胎型號，啟發(fā)學(xué)生為什么標(biāo)注高寬比、速度等級等，這些參數(shù)與汽車性能之間有何聯(lián)系。動力性、經(jīng)濟性之間有何聯(lián)系與矛盾？讓學(xué)生自己上講臺辯論，提高學(xué)生的當(dāng)眾演講和應(yīng)變能力。

3.基于汽車工程的真實情景。課程教學(xué)中，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動探究。制動性教學(xué)中，結(jié)合制動性不佳導(dǎo)致交通事故的圖片、視頻資料，讓學(xué)生仿佛置身于慘烈的交通事故現(xiàn)場，說明提高汽車制動性的意義，引出制動性的評價指標(biāo)。突出汽車模型與汽車工程真實情景的聯(lián)系，在課堂中真實再現(xiàn)汽車駕駛、汽車設(shè)計等的情境。結(jié)合汽車駕駛的情境，分析雙移線、單移線、8字實驗等與汽車真實駕駛之間的聯(lián)系。結(jié)合汽車駕駛的實際工況，進(jìn)行抽象得到電動汽車的各個工作模式及控制策略。

4.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。運用哲學(xué)觀點，重視各個內(nèi)容的邏輯性、連貫性，由熟知的內(nèi)容啟發(fā)新的知識點。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)，充分利用學(xué)過的課程的方法，使新知識與學(xué)生已有的概念建立非人為的、實質(zhì)性的聯(lián)系，使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)像滾雪球似的不斷組織和重新組織。例如，讓學(xué)生在探究整車的受力分析的基礎(chǔ)上利用《理論力學(xué)》的功率方程推導(dǎo)出行駛方程式。動力性部分的輪胎滾動阻力形成機理與平順性部分的減振器減振機理可以聯(lián)系起來，因為二者都有阻尼作用。分析制動防抱死控制策略時，引導(dǎo)學(xué)生在深刻認(rèn)識路面附著系數(shù)與輪胎滑移率的關(guān)系的基礎(chǔ)上，探究怎么樣控制制動壓力才能防止車輪抱死，提高制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性。

（三）高效利用網(wǎng)上教學(xué)平臺，實現(xiàn)混合式教學(xué)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，整合各種教學(xué)資源，充分利用學(xué)校的“數(shù)字石大”集成的網(wǎng)上教學(xué)平臺，有效引導(dǎo)學(xué)生參與線上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。在課程學(xué)習(xí)模塊，有課程通知、答疑討論、學(xué)習(xí)筆記、試題試卷庫、常見問題等子模塊，老師可以方便的在課外與學(xué)生溝通、答疑。教學(xué)資源模塊有教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、課件、名詞術(shù)語解釋、文獻(xiàn)資料、專題講座庫、案例庫、學(xué)生報告等子模塊，將老師積累的國家標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)秀論文、技術(shù)資料等上傳到文獻(xiàn)資料子模塊，將每屆學(xué)生的課程報告上傳到學(xué)生報告子模塊，資源共享非常便利。

采用混合式教學(xué)，將課堂教學(xué)與信息技術(shù)進(jìn)行融合，使教學(xué)過程的線下面授教學(xué)與線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有機結(jié)合，并根據(jù)學(xué)生特點達(dá)到一個合理的學(xué)時分配。學(xué)生進(jìn)行不斷線的課程學(xué)習(xí)，課前預(yù)習(xí)，包括課程課堂教學(xué)重要知識點的預(yù)備知識、背景等內(nèi)容；課堂上，有意義地學(xué)習(xí)相關(guān)知識點；課后，通過作業(yè)、報告、網(wǎng)上教學(xué)平臺學(xué)習(xí)、自己進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、調(diào)研等形式進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，達(dá)到“溫故而知新”。

（四）集成實踐性與工程應(yīng)用性

課程教學(xué)除了課堂教學(xué)，還展開了用MATLAB軟件進(jìn)行編程、動力學(xué)計算分析等實踐環(huán)節(jié)，增強了學(xué)生的編程能力、計算能力、動手能力。將課程與畢業(yè)設(shè)計密切結(jié)合，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計階段可以利用《汽車?yán)碚摗返姆椒ㄟM(jìn)行汽車或子系統(tǒng)的動力學(xué)建模、分析、評價，進(jìn)行電子控制系統(tǒng)的控制策略設(shè)計。

三、結(jié)論

以學(xué)生為中心的教學(xué)理念、措施符合人體認(rèn)知科學(xué)規(guī)律，契合信息時代教學(xué)變革的要求，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，具有終身學(xué)習(xí)的素養(yǎng)，可以有效地提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)社會所需的專業(yè)創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]范例，田曉雪，王開松.仿真平臺軟件LabVIEW在汽車?yán)碚摻虒W(xué)中的應(yīng)用[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報，2015，4（3）：135-137.

[2]李進(jìn).《汽車?yán)碚摗氛n程考核方法改革研究[J].安徽科技學(xué)院學(xué)報，2012，26（6）：80-82.

[3]霍煒，劉大維，嚴(yán)天一，陳煥明.基于“課堂、網(wǎng)絡(luò)、實踐三位一體”的“汽車?yán)碚摗苯虒W(xué)模式研究[J].科教導(dǎo)刊，2015，12：135-137.

[4]夏群生.汽車?yán)碚摰湫椭型饨滩谋容^研究[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，5：87-90.

■ 編輯/宋 宇