線上線下混合教學模式在汽車電控發動機課程中的應用

洪燕怡

在汽車電控發動機霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測的教學中，筆者借助超星學習通教學平臺、二維交互動畫、3D虛擬仿真系統和微課等信息化手段，實現了線上自主學習與線下課堂相融合的教學，打破學習時間與空間的限制，提高了教學靈活性與教學質量。

一、混合式教學的起源與內涵

混合式教學源于美國企業，為了達到更優質的培訓效果與創造更多的企業經濟利潤，他們采用了傳統面授+線上網絡培訓的混合式培訓。混合式培訓的方法因突破了時間和空間的限制，受到了教育領域專家學者的青睞，在傳統教育的基礎上引進混合式教學模式，亦稱其為混合式學習（Blended Learning）。國內最早由何克抗教授在2003年的第七屆全球華人計算機教育應用大會上提出、引進“Blended Learning”的理念與方法。

混合式教學即將在線自主學習與傳統課堂教學的優勢結合起來，教學過程中以教師為主導、學生為主體，激發其探究意識與創新思維。選擇合適的時間節點，以恰當的技術媒體和工具，通過適合的教學方式，提供適合的學習內容。由此，本文提到的混合式教學是將傳統教學與線上學習的優勢深度融合，在教學方式、過程設計、信息技術以及教學評價等方面進行取長補短，以實現學生學習效果的提升。

二、線上線下混合式教學設計思路

傳統課堂教學實施過程中，主要以教師為中心，采用板書配合課本的灌輸式教學方式，學生被動接受抽象的理論知識，難以激發學習興趣，難以培養創新能力，更難以實現教學目標。為了解決上述難題，本課程教學合理采用各個信息化技術與手段的同時，突出學生主體地位，利用超星學習通教學平臺、二維交互動畫、3D虛擬仿真系統、微課等學生感興趣的信息化手段，創設學習情境，將教學過程細化為課前線上自主學習、課中導學及課后拓展三個部分。采用任務驅動及遞進式教學任務，將學生自主學習與小組協作相結合、將原理探究與實際操作相結合，創設線上線下混合式理實一體的教學模式，將學生帶入到與未來工作崗位對接的情境中。通過二維交互動畫認構造、懂原理，3D虛擬仿真系統練技能，使課堂知識生動化、形象化和立體化，高效地突破教學重點及難點。

三、汽車電控發動機課程線上線下混合式教學實踐下面以電控發動機課程中的霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測為例說明線上線下混合式教學的實踐過程。

（一）學情分析

授課對象為中職汽車運用與維修專業三年級學生，此前已經學習了汽車電工電子基礎、汽車發動機構造與維修等課程，已具備點火系統組成、工作原理及霍爾效應產生的原理等理論知識。學生對移動終端為媒介的學習方式感興趣，渴求掌握與未來工作崗位相關的知識內容。

（二）教學目標

依據職業發展規律、企業用人需求以及學生實際水平和能力，制定知識、技能與素質三維一體的教學目標，如表1所示。要求學生知原理、懂檢測，不斷提升自主學習和探究的能力。

（三）教學重點與難點

根據教學目標及學生認知規律，確定本次教學的重難點，如表2所示。

（四）教學過程設計

教學過程以學生為中心，充分發揮學生主體的作用，構建課前自學、課中導學、課后拓展的完整教學過程。

1.課前自學

教師利用超星學習通教學平臺下發預習任務，要求學生登錄教學平臺，觀看霍爾式凸輪軸位置傳感器結構部件與工作原理視頻，學習結構名稱與相互位置關系，討論其霍爾電壓產生的過程，并線上完成預習測試。

學生的問題多集中在以下方面：一是難以確定傳感器組成部件之間的相對位置;二是難以理解霍爾信號疏密隨電控發動機轉速的變化而變化，教師及時收集測試結果反饋，根據平臺數據分析，及時調整教學核心內容，使課中學習更具針對性，提高學習效率。

2.課中導學

通過情境導入，模擬汽車4S店完整的工作流程，學生以售后服務顧問的角色進行接車，情境設定：大眾邁騰轎車在電池電量充足的狀態下發動機起動困難，且儀表發動機故障燈亮，讀取故障碼顯示P0343，其含義為凸輪軸傳感器信號太高。需要對凸輪軸位置傳感器進行檢修，此時，教師引導學生分析并導入“霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢修”學習任務，結合課前超星學習通教學平臺學生易錯的知識點著重講解。旨在通過情境創設的方式“點燃”學生學習的熱情和興趣，并引導學生逐漸進入本次新課任務的學習環境。

針對霍爾式凸輪軸位置傳感器部件安裝相對位置與工作過程難以理解掌握的問題，先是借助二維交互動畫，講解霍爾式凸輪軸位置傳感器結構，重點分析其工作過程。轉動葉片，當葉片不在永久磁鐵與霍爾元件之間時，磁場穿過霍爾元件并產生霍爾電壓;當葉片在永久磁鐵與霍爾元件之間時，磁場被屏蔽，不產生霍爾電壓。通過改變葉片的轉速（即改變電控發動機的轉速），在交互動畫上可以清楚地看到高低電平變化的頻率隨之變化。二維交互動畫將枯燥抽象的霍爾效應現象、霍爾電壓高低電平變化的規律直觀呈現，學生高效掌握教學重點。

在解決霍爾式凸輪軸位置傳感器組成與工作過程的問題后，提出凸輪軸位置傳感器信號波形檢測的任務，主要包含對標準、練仿真、會操作這三個環節。

（1）對標準：由教師示范霍爾式凸輪軸位置傳感器的信號波形實車檢測，通過投屏將操作過程同步展現在教學一體機上，觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器與示波器的正確連接與信號標準波形，如怠速工況凸輪軸位置傳感器的信號標準波形，如圖1所示。為了學生牢記波形信號檢測標準，教師對規范操作步驟用口訣進行歸納總結（紅接信號、黑接地;連接可靠、啟車輛;波形顯示、觀察細;標準操作、心記牢 ）。同時，投屏技術避免多人圍觀擁擠的情況，大大提高學生的學習效率，保障了課堂的秩序;標準化操作與標準波形為實操打下了堅實的基礎。

（2）練仿真：以小組為單位，討論并制定霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形檢測關鍵步驟，利用發動機電控系統虛擬故障診斷平臺對傳感器信號波形測試進行標準化操作，如圖2所示。與此同時，組長對仿真操作過程進行錄頻并記錄好檢測數據結果，上傳至超星學習通平臺，方便師生進行自評與互評。利用平臺的糾錯功能，引導學生按照正確步驟規范操作，可多次操作直至熟悉掌握，避免下一環節實車操作時產生安全事故。

（3）會操作：在仿真結束后，進入霍爾式凸輪軸位置傳感器實車檢測，檢測前教師強調操作過程中注意車輛防護、人員以及設備安全，小組成員要分工合作，時刻謹記標準化操作流程。連接示波器后，進行安全確認（車輛檔位處于P檔，駐車制動器位于鎖止狀態），踏下制動踏板起動車輛，觀察霍爾式凸輪軸位置傳感器信號波形，攻克教學難點，高效完成教學目標。此外，利用手機或IPAD錄制操作視頻，上傳至超星學習通平臺上，方便課后的評價與交流。

3.課后拓展

教師當堂總結梳理本任務知識點，下發任務評價表以及布置課后線上作業，要求學生利用學習通平臺進行本單元在線考核，教師及時審閱，根據考核結果對學生進行個別輔導，并進一步優化教學過程。

四、結語

基于超星學習通教學平臺的汽車電控發動機課程混合式教學，以學生為主體貫徹教學始終，充分利用現代信息化技術和信息資源，采用靈活多樣的教學方法，抽象難懂的學習內容生動形象地展現出來，激發了學生學習興趣。

模擬汽車4S店接車檢測流程，將學生帶入真實的崗位情境，通過二維交互動畫掌握霍爾式凸輪軸位置傳感器結構與工作過程。3D虛擬電控發動機故障診斷平臺仿真探究、實車檢測等遞進式教學，使學生高效地掌握了霍爾式凸輪軸位置傳感器波形檢測以及流程，更好地訓練了學生崗位操作技能水平與規范要求，加強了中職學生職業能力的培養。

責任編輯 陳春陽