《汽車節能與排放》課程體系的建設與實踐

趙金星

摘要：《汽車節能與排放》是汽車專業的一門專業選修課，課程內容涉及面廣、信息量大，且沒有專門的教材可供參考，都是任課教師選擇幾本相關教材作為參考或者自編教材，缺乏統一的標準。本文主要探討了《汽車節能與排放》課程的內容設置以及相應的教學模式和評價方法，為高校同仁提供參考。

關鍵詞：《汽車節能與排放》；課程內容；教學模式；教學評價

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）08-0155-02

為了滿足新形勢下社會對汽車人才的需求，培養具有節能環保意識和熟悉汽車節能減排技術的復合型人才，上海理工大學車輛工程系適時開設了《汽車節能與排放》課程。該課程的主要培養目標是：（1）了解汽車能源的種類和主要污染物，了解世界能源的現狀和各國排放法規；（2）熟悉影響汽車能耗的主要因素，熟悉降低汽車能耗和減少排放的主要途徑和技術；（3）掌握汽車節能減排的新技術和新方法。該課程目前主要的問題是：課程內容豐富，涉及領域廣，不同基礎和知識結構的學生的接受能力不一樣，課堂教學容易陷入“滿堂灌”。作為新設課程，沒有統一適用的教材，現有教材[1]多流于文字介紹，知識點不夠全面，不能滿足本課程的培養目標要求。為此，本文將探討《汽車節能與排放》課程的內容設置和體系建設以及教學模式和評價方法。

一、課程體系

筆者在課程教學實踐過程中，通過參考有關教材和資料，結合本課程的教學目標，提出了完善的課程內容體系。課程內容主要分為三大模塊，共七個章節，循序漸進地介紹了汽車節能與排放控制技術。三大模塊即概述、汽車節能和排放控制技術。課程第一章為概述，主要介紹汽車節能、減排的定義，汽車燃料種類和世界能源的現狀，汽車污染物的類型和世界各國的排放法規。汽車節能技術主要包含兩個大類的內容，即傳統汽車節能技術和新能源技術，分五個章節進行介紹。傳統汽車節能技術主要從發動機和整車兩個方面著手，討論汽車節能的新技術，以最大程度地挖掘傳統汽車在節能方面的潛力。新能源技術主要是為了迎合汽車領域當前和未來的發展方向而特別設置的，也是本課程的重點，主要包括代用燃料汽車、混合動力汽車和純電驅動汽車技術三大方向，主要介紹原理、關鍵技術和未來發展趨勢等。

整車和新能源技術在實現節能的同時也減少了有害排放物和溫室氣體的排放。然而，對于傳統發動機來說，實現節能并不一定能夠減排，有時候節能和減排是矛盾的。此外，短時間內傳統內燃機也不會退出歷史的舞臺，有可能在相當長的時間內和新能源技術同時存在。因此，本課程最后一章專門介紹了傳統發動機有害污染物的生成機理和排放控制技術，使本課程的內容體系更加完善和合理。

本課程內容豐富，涉及領域廣，對于擴展學生的知識面和完善知識結構非常有幫助。然而，本課程的教學時數只有32學時，又屬于通識專業課程，重點不夠突出，教師在教學過程中很容易“滿堂灌”，學生難以在較短的時間內消化大量的新信息，窮于應付，從而使教學效果大打折扣，因此革新教學模式和構建新的評價方法對于提高本課程的教學效果是非常重要的。

二、教學模式

針對本課程存在的問題，筆者提出了以多媒體教學為主，啟發式、研討式和反轉教學模式為輔的教學模式，并融合了探究式學習方法，以最大程度地提高課程教學效果。

首先，多媒體教學在增加課堂教學內容和信息量、加強教學的生動性和形象性等方面具有明顯的優勢[2]，最適合本課程內容豐富、領域廣的特點。然而，多媒體教學很容易導致“滿堂灌”的情形，課堂氛圍比較沉悶，學生參與課堂的積極性不高。不同學生的基礎差別較大，接受能力不同，窮于應付，教師和學生都有超負荷信息傳遞的感覺。另外，短時間內傳授大量的課程內容和信息，學生對課程內容的理解比較膚淺，難以把握重點，許多內容課后都忘記了。

為了彌補多媒體教學的不足，筆者采用啟發式、研討式和反轉教學模式作為輔助，在活躍課堂氛圍、提高教學效果等方面獲得了很好的成效。在課堂講解重點內容之前，教師提出一些問題讓學生去思考和研究。以增程式電動汽車為例，增程式電動汽車和串聯式混合動力有什么區別？為什么增程式電動汽車是傳統汽車向純電動汽車過渡的最佳模式？帶著這些問題，學生去查閱資料，只有弄清楚增程式電動汽車的原理才能回答這些問題，同時也可以了解其關鍵技術和要求，加深對課程內容的理解。學生在先行思考和研究教師提出的問題后，需要整理查閱的資料，并制作課堂匯報PPT，下次上課時學生上講臺進行匯報講演，教師和其他學生在臺下聽講和互動交流。在這個過程中，教師可以了解學生對問題的思考深度和知識的掌握情況，并進行糾正或補充講解。

考慮到課時有限，不可能讓每個學生都輪流上臺講演匯報，輔助教學模式只能和多媒體教學穿插進行。具體措施是：（1）只針對重點內容應用反轉和啟發式教學模式；（2）對學生進行分組，大家協作完成教師安排的探究學習任務和PPT匯報，課堂講演時由教師隨機指定小組代表上臺講演和回答問題。在這種模式下，教師是課堂教學的組織者和參與者，學生不再是單純的課堂教學接受者。教學實踐發現，采用這種教學模式大大活躍了課堂教學的氛圍，加深了學生對課程內容的理解深度，培養了學生自主學習的積極性和團隊協作精神，課堂教學效果有了明顯提高。

三、評價方法

表1是根據課程體系而設計的教學評價方法，目的是診斷該課程體系的合理性和教學模式的有效性，檢驗教學效果，同時激勵學生積極參與課堂教學，促進學生綜合素質和能力的提高。本課程是一門專業考查課，沒有期末考試，過程評價非常重要，其權重和期末論文一樣為50%。對于期末論文，教師可以出若干個汽車節能與減排技術的熱門研究方向的題目，學生任選一個，按要求完成期末論文。過程評價模塊包括出勤、PPT講演和課堂表現三個評價項目，權重分別為20%、50%和30%。其中，PPT講演的權重最高，主要是為了促進學生自主學習和參與課堂教學。出勤和PPT講演都為五檔評分制，每檔給出一個百分制分數。課堂表現為三檔評分制，教師在教學過程中觀察和記錄學生的課堂表現，給予相應的評價分。

四、結語

針對《汽車節能與排放》課程存在的內容豐富、教學模式單一和沒有統一教材等問題，本文探討了該課程的體系建設與實踐，主要包括課程內容、課堂教學模式和教學評價方法。針對課程內容多、領域廣的特點，提出了以多媒體教學為主，啟發式和反轉教學為輔的教學模式，融合了探究式學習方法。為了診斷課程體系的合理性和有效性，促進學生積極參與課堂，設計了相應的教學評價方法，這是教學目標能夠實現的有力保障。

參考文獻：

[1]劉玉梅.汽車節能技術與原理[M].第二版.機械工業出版社，2011.

[2]徐國艷，姬芬竹，王巖，高峰.提高汽車構造教學質量的多教學模式探索[J].教育教學論壇，2016，（12）：132-133.endprint