基于PDCA理論的“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”教學(xué)優(yōu)化研究*

喬 躍，張陽偉，商 行

（綏化學(xué)院，黑龍江 綏化 152001）

0 引言

汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)原理是從事汽車服務(wù)工程行業(yè)所需要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”這門課程學(xué)科知識(shí)點(diǎn)較多且理論性較強(qiáng)，比較繁瑣、枯燥，傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在理論與實(shí)踐分割的問題。由于記憶時(shí)差，學(xué)生出現(xiàn)做實(shí)驗(yàn)忘記理論知識(shí)點(diǎn)，學(xué)理論又缺乏實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象幫助理解的情況。

傳統(tǒng)教學(xué)方法無法更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生學(xué)不懂又會(huì)懈怠學(xué)習(xí)，很難實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，僅通過最后考核無法掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不能達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。綜合現(xiàn)狀及PDCA理論的循環(huán)特性，在計(jì)劃階段，通過調(diào)研找到“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程難于理解的章節(jié)，對(duì)難于理解章節(jié)運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)理論講授測評(píng)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)講授測評(píng)結(jié)果、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合測評(píng)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析；在實(shí)施階段，根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)應(yīng)每一章節(jié)最有效的講授方式；在檢查階段，根據(jù)學(xué)情分析，對(duì)測評(píng)方式加以改進(jìn)；在處理階段，根據(jù)不同反饋改進(jìn)教學(xué)模式。將PDCA理論應(yīng)用于“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”教學(xué)，可有效提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，掌握學(xué)習(xí)方法，更有效地學(xué)習(xí)和掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”這門課程。

1 PDCA循環(huán)

由于“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”這門課程并不是每個(gè)章節(jié)都適用于一種教學(xué)手段，有些章節(jié)純理論教學(xué)足以使學(xué)生很好地掌握知識(shí)點(diǎn)，但是有些章節(jié)需要實(shí)驗(yàn)輔助或進(jìn)行動(dòng)畫演示及仿真，才能使學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)，所以對(duì)“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程進(jìn)行章節(jié)規(guī)劃，找到不同章節(jié)相應(yīng)授課模式。將PDCA循環(huán)運(yùn)用于“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”這門課程，實(shí)現(xiàn)更合理的針對(duì)性教學(xué)。PDCA循環(huán)又稱戴明環(huán)，包括計(jì)劃（Plan）、實(shí)施（Do）、檢查（Check）、處理（Act）四個(gè)階段的循環(huán)控制過程[1]。在計(jì)劃階段，通過調(diào)研找到“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程難于理解的章節(jié)，對(duì)難于理解章節(jié)運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)理論講授測評(píng)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)講授測評(píng)結(jié)果、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合測評(píng)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析[2]；在實(shí)施階段，根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)應(yīng)每一章節(jié)最有效講授方式[3]；在檢查階段，根據(jù)學(xué)情分析，對(duì)測評(píng)方式加以改進(jìn)；在處理階段，根據(jù)不同反饋改進(jìn)教學(xué)模式。

2 PDCA教學(xué)模式

2.1 數(shù)據(jù)分析

為了確保問卷的有效性，首先要確定調(diào)研對(duì)象，此次調(diào)研選取汽車服務(wù)專業(yè)已經(jīng)完成“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程的學(xué)生。為了防止學(xué)生不認(rèn)真對(duì)待問卷，采取逐一深入了解每一位學(xué)生的方式，了解學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程中遇到的主要難題。整理調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，“發(fā)動(dòng)機(jī)的性能”和“發(fā)動(dòng)機(jī)排放與噪聲”兩部分較難理解，那么針對(duì)這兩章內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析。將同專業(yè)學(xué)生分為9組，對(duì)各組學(xué)生依次采取理論教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式，然后出同樣試題進(jìn)行考核。考核數(shù)據(jù)整理結(jié)果如表1所示。

表1 調(diào)研整合數(shù)據(jù)（“發(fā)動(dòng)機(jī)排放與噪聲”）

以期末總成績?yōu)槟繕?biāo)，檢驗(yàn)理論教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式與滿分成績的關(guān)聯(lián)度。教學(xué)模式關(guān)聯(lián)度越大說明此種教學(xué)模式教學(xué)效果越好。

建立原始矩陣：

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法得到：

根據(jù)計(jì)算結(jié)果得到，理論教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式對(duì)最終成績的影響程度分別為0.85、0.93和0.7。

同理，“發(fā)動(dòng)機(jī)的性能”部分理論教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式對(duì)最終成績的影響程度分別為0.85、0.74和0.71。

2.2 具體實(shí)施步驟

2.2.1 PDCA計(jì)劃階段

由數(shù)據(jù)分析可知，“發(fā)動(dòng)機(jī)排放與噪聲”這一章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響因子為0.93，對(duì)最終成績影響最大。所以在“發(fā)動(dòng)機(jī)排放與噪聲”章節(jié)可采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在講授這部分內(nèi)容時(shí)可將課堂轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室，課程講解方式結(jié)構(gòu)，如圖1所示。這部分的難點(diǎn)是噪聲來源控制影響排放物生成的主要因素[4]，學(xué)生們很難理解混合氣成分配比關(guān)系如何影響有害物質(zhì)的排放。針對(duì)這個(gè)問題，將此部分內(nèi)容通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來表達(dá)，通過改變不同的空燃比，分析有害物質(zhì)（HC、NOX）的含量，這樣能更直觀地反映空燃比即混合氣濃度與尾氣排放的關(guān)系，學(xué)生更容易記住及深入了解。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示。而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲與來源的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲傳播仿真來實(shí)現(xiàn)[5]，因?yàn)樵肼晜鞑ヂ窂捷^抽象，學(xué)生們較難理解，通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚯逦孛枥L傳播路徑。

圖1 課程講解方式結(jié)構(gòu)圖

圖2 有害物質(zhì)與空燃比實(shí)驗(yàn)結(jié)果關(guān)系圖

“發(fā)動(dòng)機(jī)的性能”這一章節(jié)，理論教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合教學(xué)模式對(duì)最終成績的影響程度分別為0.85、0.74和0.71。理論教學(xué)對(duì)最終成績影響最大，所以這章節(jié)內(nèi)容采用理論教學(xué)模式，這章節(jié)內(nèi)容較難理解的部分為發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)，關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明適用于理論教學(xué)，那么這章節(jié)內(nèi)容就要注重線上線下教學(xué)結(jié)合[6]。在職教云平臺(tái)上傳錄制的微課，微課時(shí)間短，不至于很乏味，更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的積極性。將發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的壓縮過程與膨脹過程知識(shí)點(diǎn)錄入微課當(dāng)中，讓學(xué)生們?nèi)ヂ毥淘破脚_(tái)學(xué)習(xí)。為了保證學(xué)生學(xué)習(xí)的高效性，在視頻中插入習(xí)題，學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)，這樣在線下沒有解決的問題，學(xué)生們?cè)诰€上老師講解時(shí)勇于提問，及時(shí)解決問題，加深對(duì)課程的理解。制定出每節(jié)課對(duì)應(yīng)的隨堂練習(xí)題，習(xí)題要注意涵蓋學(xué)生需要掌握的所有知識(shí)點(diǎn)，然后建立程序?qū)⒘?xí)題導(dǎo)入，學(xué)生可通過掃碼進(jìn)入答題頁面。這樣將課堂交給學(xué)生，讓學(xué)生作為課堂的主動(dòng)參與者，而不是被動(dòng)傾聽者，提高教學(xué)效率。

2.2.2 PDCA實(shí)施階段

“發(fā)動(dòng)機(jī)排放與噪聲”這一章節(jié)，由于采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)，需要考慮學(xué)生分組情況，可建立微信群，將學(xué)生進(jìn)行分組，每組5人，學(xué)生分組時(shí)要注意每組學(xué)生成績好壞比例應(yīng)大致相同。進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制實(shí)驗(yàn)，每組成員指定兩人控制空燃比的調(diào)定，兩人進(jìn)行排放物分析，一人全程記錄，讓每一位同學(xué)都參與其中。為保證全員參與，每組空燃比設(shè)定范圍略有不同，以防有些小組直接抄襲其他組的數(shù)據(jù)。“發(fā)動(dòng)機(jī)的性能”這一章節(jié)主要任務(wù)是將發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際循環(huán)的壓縮過程與膨脹過程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行微課錄制，注意線上與線下相結(jié)合，將線下不懂的問題搬到線上講解，這樣上課內(nèi)容更緊湊，學(xué)生們學(xué)習(xí)效果更優(yōu)化。

2.2.3 PDCA檢查與處理階段

關(guān)聯(lián)度分析是針對(duì)學(xué)過“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”這門課程的同學(xué)進(jìn)行的，新生學(xué)習(xí)的時(shí)候要注意新生與調(diào)研對(duì)象的學(xué)情差別[7]，如高考成績、學(xué)源地域等差別，根據(jù)這些實(shí)際情況來進(jìn)行教學(xué)檢查，在實(shí)際授課過程中不斷進(jìn)行對(duì)比分析。然后對(duì)調(diào)研對(duì)象進(jìn)行調(diào)整，重新對(duì)調(diào)研對(duì)象進(jìn)行調(diào)研，得到更切合現(xiàn)有學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度分析。如此反復(fù)，不斷優(yōu)化。

3 結(jié)論

綜上所述，PDCA理論可以有效地應(yīng)用在“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程中，通過多次教學(xué)執(zhí)行中不斷優(yōu)化改進(jìn)以提高教學(xué)水平。在PDCA理論應(yīng)用的過程中，要充分體現(xiàn)學(xué)生的核心地位、老師的主導(dǎo)地位，不同于以往的教學(xué)模式。基于PDCA循環(huán)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法找到最適用于課程難于理解的章節(jié)“發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與噪聲”“發(fā)動(dòng)機(jī)性能”的教學(xué)模式，“發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與噪聲”章節(jié)最適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，“發(fā)動(dòng)機(jī)性能”章節(jié)最適用于理論教學(xué)；然后根據(jù)不同教學(xué)模式再進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)劃、實(shí)施、檢查、處理，使學(xué)生們更容易掌握課程重點(diǎn)及難點(diǎn)。PDCA理論可以有效地應(yīng)用在“發(fā)動(dòng)機(jī)原理”課程中，能夠適應(yīng)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對(duì)于教學(xué)改革的迫切需求，有利于學(xué)生明確知識(shí)點(diǎn)與得分點(diǎn)，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。