《汽車試驗學》線上線下融合教學模式探索

鄧耀驥　沈輝

摘 要：對于高等教育而言，已經進入線上與線下教學混融共生的新時代。汽車試驗學課程是眾多高校車輛工程專業必修的一門專業課，目的是為了讓學生掌握汽車試驗的理論知識與測試的基本原理和常用方法，從而培養出車輛工程領域的高級科技人才。在后疫情背景下，筆者依據《汽車試驗學》課程內容和學生培養目標，探索線上與線下相融合的教學模式，對于融合教學模式中教學方式、試驗方法、考核體系進行設計，期望更好地適應傳統教學方式的轉變以及提升課程學習效率和教學質量。

關鍵詞：汽車試驗學 線上線下混合 教學模式

1 引言

《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中指出鼓勵學校利用數字教育資源及網絡服務平臺，充分對接線上線下教育資源，探索教育新方式[1]。自疫情以來，揚州大學積極響應“互聯網+”對高校教學活動的要求，加速推進線下和線上教學模式相融合，深度挖掘優質的網上教學資源和先進的遠程教學方法，為傳統教學模式注入了新鮮的活力。

《汽車試驗學》是車輛工程專業的一門綜合性專業基礎課，它將汽車構造、汽車理論、汽車電器與電子技術和內燃機原理等專業知識融為一體，教學目標除了讓同學們掌握汽車試驗的各種理論知識和試驗方法之外，又具備能夠開展汽車試驗以及功能測試的工程實踐能力[2]。對于學生掌握的相關知識儲備要求較高，同時對學校課程實踐條件有一定要求。

經實踐發現，單一的教學模式并不能滿足汽車試驗學這門課程的教學需求。因此，我們立足于揚州大學的特點和師生的實際情況，以提高學生的學習積極性、實踐動手能力和創新意識為目標，提出將線上教學與課堂的實驗教學相結合的思路，開展了線上線下融合教學模式改革的探討和研究。

2 汽車試驗學課程特點及問題

《汽車試驗學》是一門對基本理論知識和實踐操作能力要求極高的車輛工程必修課程，課程內容既包括了對測試方法和工具的理論要點，又包含了汽車試驗具體操作步驟，分為理論教學和實際操作兩部分。隨著新能源智能汽車的發展，汽車檢測技術和設備也在不斷更新換代，同時試驗項目的數量也在逐步增加，這對如今的汽車試驗學教學內容提出了更高的要求，且對于該課程安排的課時又少，也就意味著學生需要在同樣的時間里接受并消化更多的學習內容[3]。

3 線上線下混合式教學模式特點

3.1 單一教學模式分析

目前，線下教學模式存在教學資源單一、試驗教學效果不佳、學生個性化學習需求難以滿足等問題。教師一般只采用固定教材開展教學，這樣不利于學生系統地掌握學科知識，因而教學活動存在一定的局限性，所能使用的教學資源就較為單一，整體表現出了創新不足的劣勢。

《汽車試驗學》是高等院校的理論與實踐一體課程，然而，不僅目前的教材和參考資料更注重于理論知識，而且試驗部分常因受到課程學時、試驗條件等因素的限制而無法達到最佳效果，甚至學生大部分時間只能夠通過教師操作演示來進行學習，鮮有單獨操作的機會。這樣會導致在試驗內容記憶不深刻，教學效果不佳。此外，還存在教學模式無法滿足學生個性化學習需求的問題。在此情形下，迫切需要教師轉變教學模式，否則將很難滿足學生的學習需要。

線上教學模式存在缺乏完善的網絡教學平臺、有效的師生交流、完善的監督機制等問題。線上教學盡管能夠提供優質教學資源，但當前的線上平臺多種多樣，既有教學平臺，也有互動平臺，各平臺均優缺點并存，在應用時很可能會出現使用不當的情況。線上教學可以為學生提供海量的自學資源，但難免存在著師生之間互動不足的情況，如學生無法便捷的與教師及時開展深層次的交流，這在一定程度上影響了學生的自發性學習。線上教學要求學生必須具備較高的自覺性和自律性，特別是對于普通高等院校的學生，一旦沒有了教師的監督，往往很難堅持認真學習，這也在一定程度上降低了線上教學的效果。

3.2 混合教學模式分析

線上線下混合式教學模式是一種全面合理的運用各種網絡服務的新型教學模式[4]。混合式教學下，教師通過講解知識答疑解惑、引導思想；學生通過合作與討論實現思想的碰撞與傳遞，形成積極向上的學習氛圍；教師只有設計適合學生發展的學習資源，才能通過學生與能力建設的最佳交互，促進學習資源的效果最大化。我們應該將線上和線下結合在一起，這樣交流和參與就不會跨越時間和空間的限制。以提高學生的學習能力為出發點，從三個維度展開目標，并貫穿于整個教學過程。通過不同環節的設計，旨在不同維度上提高學習者的能力，主要從以下三個方面進行。在課前階段，教師診斷學習情況，學生獨立學習。在課堂教學階段，教師實施任務驅動，學生內化知識。在課后階段，學生通過任務鞏固，教師對本節課產生的學習情況和數據進行分析。在分析每個階段時，發現學生存在的問題，及時了解情況進行督導。最后對三個階段產生的總數據進行整體分析，更直觀地了解學生對整個課程內容的學習情況。

4 《汽車試驗學》混合式教學模式探索

針對《汽車試驗學》課程的特點、單一教學模式存在諸多不足以及教學模式轉變帶來的實際情況，為了獲得更好的教學效果，筆者探索了《汽車試驗學》課程線上線下混合教學模式，具體內容如下：

4.1 整合線上教學資源

在當今的網絡環境下，學習者擁有了更多的學習平臺和學習資源。每個學習者既是信息的接受者，又是信息的處理者。因此，在混合教學模式下，學習者應堅持學習資源共建共享的理念。在資源獲取方面，學生可以通過多種形式分享知識，以擴大對課本中額外信息的掌握。教師可以引導學生在計算資源方面進行發散思維，創作和設計自己的作品，并通過相互展示和分享相互學習。在資源共建共享的指導下，學生不僅可以在課堂上共享自己創造的資源，還可以共享資源，供學生在課外拓展學習。在構建混合教學模式的過程中，要充分考慮學習者的學習環境。為提高《汽車試驗學》課程教學活動的組織質量，需要優化整合課程的線上教學資源，通過實時反饋來充分發揮線上平臺的應用價值。通過對網絡平臺的篩選和對學生需求的綜合考慮，利用揚州大學THEOL在線教育綜合平臺進行資源整合并開展線上教學[5]。

4.2 虛擬試驗技術應用

隨著計算機軟硬件水平和數值仿真技術的快速發展，建立在計算機仿真技術基礎之上的虛擬試驗技術得到了廣泛應用。虛擬試驗技術是一種先進的計算機仿真技術，在虛擬試驗環境下，借助試驗分析技術和交互式技術，使設計者在汽車設計階段就能對產品的性能進行評價或試驗驗證。汽車虛擬試驗技術是在CAD/CAE/CAM 技術及多體系統動力學基礎上發展起來的，其常用虛擬試驗仿真軟件主要有MATLAB、ABAQUS、Carsim、ADAMS這幾種。虛擬試驗具有試驗成本低、可重復、安全可靠、可控性好、信息量大而豐富等優點。虛擬試驗可以部分解決高校汽車試驗場地以及試驗設備匱乏的問題，同時可以打破課堂的限制，允許學生利用課后時間來完成虛擬試驗，緩解目前課時緊張的局面[3、6]。

4.3 改進教學方法

針對《汽車試驗學》課程中的不同教學內容，要根據學生的個人專業發展不同、專業學習背景不同而進行差異化的教學。因此，為了實現教師與學生之間的良性互動，既要創新教學方法，還要在分析實際教學內容的基礎上，針對不同教學內容采取不同的教學方法。為了提升學生的專業技能與理論水平，在教學過程中要通過理論與實踐相結合的方式，搭建適合學生個人發展的教學體系。

理論知識主要采用翻轉課堂形式進行，教師在分析學生線上預習和回答問題情況的基礎上，再針對學生的共性問題和難點問題進行重點講解。試驗項目教學一般分為試驗前、試驗中和試驗后進行教學。在學生實踐操作之前，教師要先采用投影儀投屏、直播錄制相結合的形式進行播放或演示相關試驗項目操作，讓學生直觀地感受所學相關操作；同時，教師要將微課、微視頻和演示操作視頻等資源保存并上傳到線上教學平臺。

學生在觀看視頻或教師演示操作后，再進行操作，并通過手機錄制自己操作的視頻并給教師檢查；教師則依據視頻對學生的操作不足進行總結點評。通過以上《汽車試驗學》課程的教學過程，可以使學生更好地理解并掌握試驗項目的技術技能，同時也能彌補學生容易遺忘的不足，進而有助于提高教學質量。

4.4 建立反饋調整機制

針對線上線下教學銜接過程中存在的匹配性問題，探究了教學活動組織形式，并根據實際的教學組織情況來調整教學實踐方案。通過結合線上教學資源與線下課堂教學，在教學計劃允許的范圍內，對于線上教學資源進行提取與調整。首先，通過線上平臺發布《汽車試驗學》課程的優質教學資源；然后，在線下進行教學互動，通過線上資源與專業課堂教學之間的互動來建立《汽車試驗學》課程教學實際的教學資源庫。這樣就實現了在保障教學高質量開展的同時，不斷補充資源，進而提高了課堂的組織效果。

構建《汽車試驗學》課程線上線下混合教學模式，既強調了線上的網絡平臺學習，也強調了線下的課堂設計與組織。在進行線上教學時，通過上傳理論教學、數據反饋和微課、微視頻、演示操作視頻以及相關課程視頻，在提高學生的理論素養的同時，也提升了其技術技能水平。在進行線下教學時，通過搭建教學環境和創新教學方法，解決了實操教學中的各類問題。最后，通過建立反饋調整機制，能夠進一步解決線上與線下不匹配的問題。

4.5 多元考核方案設計

多元考核方案的制定是線上線下融合教學過程中的關鍵環節，對教學計劃的制定、教學內容的實施、培養目標的實現都起著重要的作用。基于線上線下混合教學模式的特點，本方案分為線上線下兩部分，形成過程評價與效果評價、學生評價與教師評價相結合的多維多角度評估體系[7]。

在線評價系統包括學習記錄評價和學習效果評價。在線學習記錄評價是對課程出勤率、訪問量、進度和參與問題討論的活動進行統計分析，以評估學生在線學習的積極性。在線學習效果評價是指對學生的在線單元練習和考試成績進行統計分析，對學生的階段學習效果進行評價。

線下評價體系包括學生自我評價、學生相互評價、課堂展示、筆試四個方面。學生自我評價是指學生對個人目標完成情況的自我評價；學生同伴評價是指小學組內、中學組內以及組間學生同伴評價的課堂呈現；課堂演講的評價標準包括幾個指標，如小組成員的參與、團隊的協調意識、內容的完整性和論點的說服力。筆試主要評價學生的階段性和最終學習成果，分析學生在課程學習中存在的問題，并及時解決，重點評價課程中基礎理論和知識的應用能力，引導學生將理論知識內化，培養學生運用理論知識解決實際工程問題的能力。

5 結語

筆者分析了車輛工程專業基礎課《汽車試驗學》課程在實際教學中存在的問題，指出了單一以及混合教學模式的特點，探討了線上線下混合式教學在該課程中的應用實踐，從整合線上教學資源、虛擬試驗技術應用、改進教學方法、建立反饋調整機制、課程考核方案設計這五個方面詳細闡述了《汽車試驗學》混合式教學的建設方案。在混合式教學模式下，教師將從講師轉變為學生的向導，學生將從被動學習轉變為主動學習，有望提升課程的學習效果。

資助基金：揚州市-揚州大學市校合作科技創新平臺建設項目（No.YZ2020266）。

參考文獻：

[1]馬超，曽紅，王宏祥. 線上線下混合實驗教學模式研究[J]. 實驗室研究與探索，2019，38（5）：185189.

[2]董紅亮，郭棟，付江華，等. 面向工程教育認證的《汽車試驗技術》教學設計[J]. 時代汽車，2021，369（21）：5354.

[3]林棻，趙萬忠，陳國平. “汽車試驗學”課程理論與實踐融合教學模式初探[J]. 工業和信息化教育，2021，6：53-56.

[4]高揚，胡卉，王來軍，等. 線上線下混合式教學在“MATLAB與計算機仿真”課程中的實踐[J]. 科教導刊（下旬），2020，3：162-163+168.

[5]李勝琴，張文會，范東溟. 汽車設計課程線上線下混合式教學[J]. 中國冶金教育，2021，3：4750.

[6]王彥，李萬敏，楊昀梓. 項目教學法+虛擬實驗在汽車試驗學課程中的應用[J]. 汽車實用技術，2020，45（16）：212-214.

[7]張芳，鄒俊. 后MOOC時代SPOC線上線下混合教學模式的實踐與探索[J]. 湖北經濟學院學報：人文社會科學版，2018，15（11）：148151.