高職汽車專業實驗教學體系的探索

張文智　范偉軍

摘 要：本文從職業教育這一教育類型出發，結合當前高職汽車專業課程教學現狀，分析高職汽車專業課程體系的特點，研究高職汽車專業實驗教學的必要性，最終探索建設完整的適合于高職汽車專業課程目標的實驗教學體系，并以此不斷豐富高職汽車專業的辦學內涵，提高人才培養的質量。

關鍵詞：實驗教學 職業教育 汽車專業

1 引言

實驗教學是所有教育類型中不可或缺的一種重要教學形式，是得到廣泛認可的教學方法。所謂實驗教學是使學生掌握科學實驗和觀察的基本方法、基本技能，以及遵守工程規范的原則和核心思想，鍛煉從實驗角度研究自然規律或解決本學科領域工程技術問題的基本能力，養成良好的科研作風和開拓創新的精神。是提高汽車專業人才培養質量重要途徑，是培養汽車相關專業學生科學精神、工程思維和創新意識的有效手段。

2 高職汽車專業現有課程體系教學的特點

高職汽車相關專業的人才培養模式遵循我國現階段工程類高職教育人才培養的基本模式，其基本特征主要體現為：以培養高等技術應用性專門人才為根本任務；以培養技術應用能力為主線，設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案；以“應用”為主旨和特征，構建課程和教學內容體系。

根據對現有高職院校汽車類專業人才培養方案和課程標準的研究發現，現有高職汽車類專業人才培養及課程標準基本以職業技能訓練和職業素養的養成為主，而且這種趨勢在近幾年更加明顯。總體上，高職汽車相關專業的課程教學主要存在重操作、輕工程素養，重結構組成的掌握、輕對原理性知識的深度認識（如圖1）等特點。

2.1 重操作能力培養、輕工程（專業）素養培育

近年來，各類高職院校汽車專業通過汽車整車與各系統總成的拆裝、檢測設備器材的使用、基本檢測方法等加大行業內崗位急需技能人才的專業技能訓練，短期內，我國汽車相關領域人才的崗位技能與發達國家的差距迅速縮小。但在技能人才的工程素養方面，現有教學體系還存在著很大的不足，沒有形成適合的工程素養培養體系。

2.2 重結構組成掌握、輕對原理的深度認識

在專業課程教學和技能訓練過程中，主要依托單一的教學平臺開展各總成系統的教學，完成課程任務后，學生對這種單一的教學平臺的結構組成一般會有較為深刻的認識。但因教學設施條件、教師能力、有效教學手段的支撐等多方面的原因，對于諸如發動機及底盤的運行原理及各系統的控制原理、控制方法、控制邏輯等并沒有形成一整套幫助學生建立深度認識的教學方法和策略。

2.3 重現有工藝方法掌握、輕分析思考及創新能力培養

現有的課程體系中，主要依托某一種特定汽車體系產品展開某一系統、總成的拆裝工藝及方法、檢測方法實施教學。沒有形成從專業角度培養學生分析思考能力及創新能力的培養方法和策略。同時，這種形式的教學使學生在專業領域內的思維被固化，當遇到另一體系的汽車產品時，其已掌握的工藝、方法等被迅速弱化。并最終表現為基于行業的適應能力及創新能力低下。

3 高職汽車專業實驗教學的必要性

自從本世紀初教育部實施“新世紀教改工程”以來，國內各類型學校在教育教學的各個方面都進行了不同規模與層次的改革，也涌現出了許多實驗教學模式，如綜合性、創新型、自助式、研究型、開放式、設計性、探索性等實驗教學模式。然而，在高等職業教育領域，因為我國工業社會發展的緊迫性和人才培養的特殊性，其教學組織形式主要以實訓教學為主。沒有形成真正適合職業教育發展的實驗教學體系，也極少開展基于職業教育特別是高等職業教育的實驗教學創新。

然而，在我國大力提倡培養創新性人才，人才培養對接新產業、新業態、新模式、新職業的指導思想下，高職教育在專業課程教學領域不能僅限于實訓教學，而應根據課程特點廣泛開展實驗教學，以全面推動創新性人才、高素養人才、新產業人才等綜合性人才的培養。在現有高職汽車相關專業人才培養體系內，各專業課程的實驗教學能夠極大的促進專業教學的教學質量的提升。

3.1 系統性的理論知識教學

眾所周知，汽車專業的知識體系存在著極強的系統性，各個知識節點存在著很強的邏輯性，而各知識節點也存在著難度不一的實際情況。其中的任意一個知識節點都將嚴重影響到后續知識的學習，影響到知識體系學習的完整性。對于理論知識與實踐技能并重的職業教育而言，廣泛開展實驗教學能夠有效提高高職汽車專業理論知識教學的效率與效果，能夠使學生掌握的專業知識體系更為完整，能使學生的專業知識邏輯更趨于嚴謹。

3.2 高效技能訓練和工程實踐能力的培育

對于理論知識的理解深度是高效技能訓練的前提，沒有深度的理論知識的技能訓練存在著一定的盲目性和局限性，雖然我們能在“做中學、學中做”這一有效方法下較大提高學生對專業知識的學習效率，但對于一些不能做形象化處理的知識點來說，這些方法還是存在有一定的局限性。實驗教學在高職汽車專業課程體系中可以有效彌補這一不足和局限。

同時，各種類型的專業和學科實驗是提高專業領域內工程實踐能力的基本條件，是培養學生理論知識與實踐操作相互轉化能力的重要手段。

高質量的職業教育必定是多舉措并重，即基于崗位能力的實際操作技能訓練、基于專業思維訓練的理論知識教學、基于崗位的職業素養訓練并重。這三個領域之中的任一領域的弱化都將導致高素養專業人才培養目標的缺失。

3.3 工程素養與創新意識的培育

2010年教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”，這是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。高等職業教育作為高等工程教育的一個組成部分，其培養的人才直接參與到各類工程服務和工程建設領域，汽車類高職專業畢業生的工程素養和創新意識是我國邁向汽車工程教育強國的基石。

通過各種類型的實驗教學，可達到使學生對于汽車產品所涉及的機械和電子電器等工程知識有深入了解的目標。

4 高職汽車專業實驗教學體系的探索

經過對高職汽車專業知識體系和技能體系以及教學目的的研究，并結合理論知識教學和技能訓練的現狀分析，將高職汽車專業實驗教學體系分為演示性、驗證性、動態數據分析、知識拓展與創新實驗等四種類型（如圖2），該四種類型由淺入深對應于專業課程教學的四個目標層次。

4.1 演示性實驗

演示實驗是教師為配合課堂教學，而對學生所做的表演示范實驗，它主要把研究的現象展示在學生跟前，引導學生觀察思考、配合講授或穿插學生討論等方式完成課堂教學任務，是一種最有效、最直觀的手段，它是培養學生觀察力、注意力、思維力以及學習興趣的主要途徑。

在實際教學過程中，演示性實驗遵循教師主導并設計、簡單靈活、形象直觀、方便實施的原則。教師根據汽車專業知識的可演示性特點、學生學習能力、教學條件設計并實施實驗項目。演示性實驗主要用來解決基本理論知識教學過程中出現的重點、難點問題，使學生全面掌握汽車整車及各子系統的基本原理、結構。

4.2 驗證性實驗

驗證性實驗是指對研究對象有了一定的了解，形成了某種假說，為了驗證假說的正確性而進行的一種實驗。而在高職汽車相關專業教學體系中，驗證性實驗主要用來重現汽車整車及各系統復雜的運行原理、運行邏輯、運行效能。通過驗證性實驗加深學生對基礎理論的理解，掌握汽車整車及各子系統復雜的運行控制原理、運行控制邏輯、運行控制方法，實現認識的上的飛躍，并產生基于專業領域的創新思維。驗證性實驗處于知識點的答疑、鞏固和深化階段，主要使學生對知識有深度認識，并解答學習過程中產生的疑惑，一般根據教學需要實施。

驗證性實驗應由教師引導、學生主導，教師指導、師生共同設計并完成。學生主導的實驗項目的實施，能夠使學生在實驗前就對實驗目的有清晰的認識，知道該做什么，為什么要這樣做，同時極大的調動學生的學習積極性。對于學生的工程實踐能力、工程科學素養、基于專業領域的思考能力和創新能力培育有極大的促進作用。驗證性實驗主要用來在掌握汽車整車及各子系統的基本結構原理的基礎后，驗證其實際運行的可行性及各工況的運行特征。

4.3 動態數據分析實驗

現代汽車產品屬于技術密集型的系統集成設備，其實際工況的運行是一個復雜的過程，往往不能通過簡單的文字和圖像進行具體而全面的描述，也很難通過公式演算以及模型仿真來形象、直觀、全面的描述其運行規律。

動態數據指的是汽車整車及各系統在不同工況下所呈現的運行規律的數據，這些數據直接反映了汽車整車和各系統的運行技術性能。動態數據分析實驗分為動態數據采集和數據分析兩步，在數據采集階段需要引導學生對各動態工況進行細致觀察，并對運行基本技術性能進行初步分析。在數據分析階段，教師指導學生將工況現象與數據結合進行分析，并得出相應結論。動態數據分析實驗主要培養學生的基于專業的深度分析和思考能力，且能夠最大程度的幫助學生深層次的理解專業知識、提升專業素養、提高工程實踐能力。

在教學過程中，動態數據分析實驗根據實際教學需求由教師引導、學生提出實驗方案、師生共同設計實驗流程、教師指導學生對整車及各系統各種工況下的動態數據進行全面采集和分析。在動態數據分析實驗中，教師需引導學生動態數據分析對機電設備及系統的運行技術性能做深度分析，找出整車及各系統的不足以及可能出現的技術問題，并可引導學生提出改進方案或改造方案。

4.4 知識拓展與創新（綜合性、設計性）實驗

知識拓展與創新實驗屬于綜合性、設計性實驗。對于高職學生而言，知識拓展與創新實驗基于學生對原理性知識的全面掌握，以對汽車整車及各系統的功能拓展和技術性能升級的持續改進、改造為目的的綜合性、設計性實驗。不僅加強了學生對理論知識的掌握，還培養了學生的動手實踐能力和創新能力。通過基于知識拓展與創新的綜合性和設計性的教學理念，力圖達到培養具有良好的團隊合作精神和創新意識的高級應用技術型人才的目標。

在課程體系內，這種類型實驗由師生共同提出汽車整車及各系統的功能升級的基本理念、技術要求、實施方法等。

5 結語

本文從學生的專業認知、專業能力、工程素養等方面提出了構建汽車相關專業課程教學的實驗體系。這種教學體系能極大提高學生的學習興趣，培養學生分析問題、解決問題能力等。并最終解決汽車專業課程教學過程中出現的難點，有效提高人才培養的質量。

本文系湖南省教育廳科學研究項目2022年度一般項目《高校整車教學平臺功能創新與技術升級設計研究》（編號：22C1488）研究成果。

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