以科研為導(dǎo)向的“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”研究性教學(xué)實(shí)踐

摘 要：“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”是一門理實(shí)結(jié)合的專業(yè)課程，對(duì)學(xué)生思維能力要求較高。當(dāng)前本門課程開展存在重理論輕實(shí)踐、重講授輕研究的情況，這對(duì)于學(xué)生科研思維和研究能力的培養(yǎng)十分不利。通過對(duì)當(dāng)前“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”課程開展現(xiàn)狀的分析，探討了應(yīng)用研究性教學(xué)模式的必要性，并就如何設(shè)計(jì)和組織研究性教學(xué)提出了具體的策略，旨在推進(jìn)“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”課程改革工作，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科研意識(shí)和研究能力的提升。

關(guān)鍵詞：“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)” 研究性教學(xué) 科研 課程改革

“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”是一門對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐技能要求較高的課程，學(xué)生在基本掌握汽車的各部分結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理后，需要深入學(xué)習(xí)汽車性能的檢測(cè)和故障診斷的基本原理、檢測(cè)流程、檢測(cè)設(shè)備以及診斷技術(shù)。這門課程對(duì)于學(xué)生的科研思維和研究能力要求較高，學(xué)生不僅要掌握汽車相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，更要具備一定的邏輯推理能力、問題分析能力和試驗(yàn)探究能力，才能對(duì)汽車性能開展檢測(cè)、驗(yàn)證和診斷。本文以“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”的教學(xué)現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，分析了研究性教學(xué)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和實(shí)踐路徑，以供參考。

1 “汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

從目前“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”課程的開展現(xiàn)狀來看，對(duì)于學(xué)生科研思維和研究能力的培養(yǎng)仍然存在一定的不足，具體表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，課程比例設(shè)置不合理。“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”是一門理實(shí)課，既需要開展理論教學(xué)，也需要開展實(shí)踐教學(xué)，因此普遍呈現(xiàn)出課時(shí)安排緊張、理實(shí)教學(xué)不匹配等問題，課程緊、任務(wù)重、教學(xué)重心偏移可能會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生負(fù)面影響，不利于學(xué)生科研思維和研究能力的培養(yǎng)。第二，課程教學(xué)模式固化。當(dāng)前教師在進(jìn)行課程教學(xué)時(shí)普遍采用的教學(xué)模式和方法比較傳統(tǒng)、固化，理論教學(xué)采用的是講授法，注重知識(shí)的灌輸，學(xué)生學(xué)習(xí)比較被動(dòng)；實(shí)踐教學(xué)采用的是圖示法和示范法，由教師進(jìn)行示范操作和模型講解，學(xué)生實(shí)踐一味地照葫蘆畫瓢，難以獲得良好的理論指導(dǎo)實(shí)踐的效果，無法完全理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)技能。第三，學(xué)生的主動(dòng)性調(diào)動(dòng)較少。對(duì)學(xué)生研究能力的培養(yǎng)離不開學(xué)生全身心地投入和參與，但當(dāng)前“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”課程教學(xué)主要以教師為主導(dǎo)，師生之間的溝通交流較少，為學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)踐探究活動(dòng)也有所不足，必然導(dǎo)致學(xué)生的主動(dòng)性和積極性無法得到調(diào)動(dòng)，科研思維和研究能力的培養(yǎng)遲滯[1]。

因此，以科研為導(dǎo)向，通過組織和開展“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”研究性教學(xué)對(duì)于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和研究能力十分關(guān)鍵。

2 以科研為導(dǎo)向的“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”研究性教學(xué)要點(diǎn)

以科研為導(dǎo)向的“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”研究性教學(xué)注重對(duì)學(xué)生科研思維和研究能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)研究的方式，對(duì)問題情境進(jìn)行分析、論證、探索和處理。教師以研究項(xiàng)目作為教學(xué)設(shè)計(jì)的核心，引導(dǎo)學(xué)生自主開展研究項(xiàng)目的探究，在教學(xué)過程中逐步教授科學(xué)的研究理念、研究流程和研究方法，幫助其形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析以及科學(xué)推理能力。在以科研為導(dǎo)向的“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”研究性教學(xué)中，學(xué)生將逐步形成自主學(xué)習(xí)、探究分析和問題解決能力，以及創(chuàng)新思維、科研思維。以科研為導(dǎo)向的研究性教學(xué)在開展教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐時(shí)，要注意以下四個(gè)要點(diǎn)。

2.1 理論結(jié)合實(shí)踐

以科研為導(dǎo)向的研究性教學(xué)不僅要注重理論知識(shí)的傳授，更要引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手的過程中逐步掌握科研探究的方法和技巧。研究性教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)不是對(duì)教師示范的模仿，而是全過程的自主探究，教師需要給予學(xué)生較大的自由度，讓學(xué)生逐步摸索、試錯(cuò)，一步一步地掌握理論聯(lián)系實(shí)際的方法，通過親身感受來提升實(shí)操能力和解決問題的能力。同時(shí)也要注意，研究性教學(xué)盡管以學(xué)生的自主探究為主，但理論知識(shí)的支撐同樣關(guān)鍵，如果學(xué)生連基本的汽車專業(yè)知識(shí)和科研知識(shí)都不具備，實(shí)踐時(shí)必然茫然無措。教師不僅要提前教授科研所需的知識(shí)和方法，也要在學(xué)生探究的過程中適時(shí)給予指導(dǎo)，這樣才能有序提升學(xué)生的研究能力。

2.2 學(xué)生主動(dòng)參與

本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在一定的被動(dòng)性，獨(dú)立思考和自主探究的能力較弱，但科研思維和研究能力的養(yǎng)成必須通過學(xué)生的主動(dòng)參與來實(shí)現(xiàn)。教師一方面要轉(zhuǎn)變自身在課堂中的角色，從課堂的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的引路人，盡量避免阻礙學(xué)生自主性的發(fā)揮；另一方面要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與到項(xiàng)目研究之中，無論是獨(dú)立探究還是小組合作，不僅要承擔(dān)分內(nèi)的工作，更要敢于突破、迎難而上，借助探究活動(dòng)來獲取知識(shí)技能，提升科學(xué)素養(yǎng)，最終完成知識(shí)的遷移，獲得解決問題的能力。

2.3 注重能力養(yǎng)成

“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”課程培養(yǎng)的重點(diǎn)不僅僅在于知識(shí)和技能的傳授，更重要的是思維和能力的養(yǎng)成。在實(shí)際工作中，汽車的故障類型多樣，表現(xiàn)出來的癥狀也各有不同。如果僅以課本教授的知識(shí)和方法來面臨現(xiàn)實(shí)問題，必然難以達(dá)到最佳效果。因此在教學(xué)過程中，不能照本宣科，而是要關(guān)注學(xué)生科研思維和研究能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)、開展測(cè)試和分析結(jié)果，通過不斷對(duì)科學(xué)系統(tǒng)的流程和方法的練習(xí)和培養(yǎng)，學(xué)生能夠逐漸形成獨(dú)立思考、自主探究、分析問題、解決問題的能力，能夠?qū)⒄n本知識(shí)融會(huì)貫通，真正運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的問題情境之中[2]。

2.4 重視團(tuán)隊(duì)合作

團(tuán)隊(duì)合作是研究性教學(xué)的重要方法。一個(gè)人的能力是有限的，獨(dú)立研究難以完成復(fù)雜的大課題、大項(xiàng)目。因此借助團(tuán)隊(duì)合作的方法，教師能夠更好地設(shè)置研究項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。同時(shí)，在團(tuán)隊(duì)合作的過程中，學(xué)生不僅能夠鍛煉自己的思維和能力，還能夠在相互配合的過程中，取長補(bǔ)短，培養(yǎng)良好的合作能力、溝通能力和理解能力，這對(duì)于學(xué)生未來在職場(chǎng)的發(fā)展同樣有益。

3 以科研為導(dǎo)向的“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”研究性教學(xué)實(shí)踐路徑

3.1 開發(fā)課程研究項(xiàng)目，及時(shí)更新教學(xué)資源

對(duì)于以科研為導(dǎo)向的研究性教學(xué)而言，研究項(xiàng)目是課程開展的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生科研思維和研究能力的媒介載體。研究項(xiàng)目的質(zhì)量直接影響著課程開展的質(zhì)量，因此教師要做好研究項(xiàng)目的開發(fā)工作，及時(shí)更新教學(xué)資源，確保課程開展高效有序。

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)與職業(yè)型人才培養(yǎng)的接軌，“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”在開發(fā)研究項(xiàng)目時(shí)，要選擇真實(shí)性的項(xiàng)目或案例，并根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容的編排來劃分項(xiàng)目類型和具體任務(wù)，從而形成知識(shí)實(shí)效、項(xiàng)目真實(shí)、教學(xué)有序的研究性教學(xué)課堂，有力推動(dòng)學(xué)生科研思維的養(yǎng)成。同時(shí)，在研究項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，教師還要充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況，精選與其知識(shí)儲(chǔ)備、能力素養(yǎng)相匹配的項(xiàng)目內(nèi)容，避免過易或過難的項(xiàng)目影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成效[3]。教學(xué)實(shí)踐中可選用的課題或項(xiàng)目包括“車輛制動(dòng)診斷方法”“新能源汽車漏電診斷裝置”“發(fā)動(dòng)機(jī)異響識(shí)別技術(shù)”等。

汽車行業(yè)更新?lián)Q代很快，不斷有新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備出現(xiàn)，“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”作為一門實(shí)踐性課程，與時(shí)代發(fā)展必須密切關(guān)聯(lián)，才能確保學(xué)生掌握可用技能，更好地為社會(huì)發(fā)展服務(wù)。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐時(shí)，要做好教學(xué)資源更新工作，將已逐步淘汰的落后技術(shù)從教學(xué)內(nèi)容中刪除，并及時(shí)增加最新的工藝技術(shù)和檢測(cè)設(shè)備等知識(shí)點(diǎn)，引入真實(shí)案例，重點(diǎn)做好思維引導(dǎo)和研究方法的傳授，幫助學(xué)生更好地應(yīng)對(duì)不斷變化的行業(yè)趨勢(shì)。

3.2 準(zhǔn)確把握學(xué)生特征，合理開展小組分組

在研究性教學(xué)中，合作探究是主要的開展形式，在進(jìn)行合作探究之前，小組分組工作十分關(guān)鍵。科學(xué)的分組能夠最大程度發(fā)揮出每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和特長，并且能夠促進(jìn)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)。部分教師在開展研究性教學(xué)時(shí)，分組的方式比較簡單，一般采用就近分組、自選搭檔等方式。這兩種分組方式固然有其優(yōu)點(diǎn)，但也可能會(huì)存在小組結(jié)構(gòu)比較松散、不同小組之間能力素養(yǎng)差距較大等問題。

教師在開展合作探究的分組時(shí)，可以從四個(gè)方面入手。第一，開展學(xué)情分析。學(xué)情分析是分組的前提和基礎(chǔ)，準(zhǔn)確把握每個(gè)學(xué)生的個(gè)性特征和學(xué)習(xí)情況，能夠更好地形成科學(xué)的分組策略，在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，樹立科研自信心的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)小組成員的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。教師要深入分析每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的差異性，從而科學(xué)地采取分組策略，保障研究性教學(xué)的有序開展。第二，明確教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)不同，教師所采用的分組策略也不同，準(zhǔn)確把握教學(xué)目標(biāo)，判斷分組的依據(jù)，能夠讓分組策略更加科學(xué)有效。第三，明確任務(wù)要求。為了確保小組成員都能夠扮演好自己的角色，在小組科研探究中做出貢獻(xiàn)，教師要準(zhǔn)確把握任務(wù)的內(nèi)容和要求，對(duì)總目標(biāo)進(jìn)行分解和細(xì)化，確保每個(gè)成員各自擔(dān)任一定的職務(wù)，有探究工作，才有能力提升的空間。第四，注重組間均衡。組間均衡是分組的關(guān)鍵，如果每個(gè)小組的總體能力差異較大，必然會(huì)影響科研任務(wù)的進(jìn)程。教師在進(jìn)行分組時(shí)，可以采用分層法，將學(xué)生劃分為若干個(gè)層級(jí)，然后進(jìn)行搭配和組合，保證每個(gè)小組的能力素質(zhì)大致均衡。

3.3 推進(jìn)項(xiàng)目研究教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

在課堂教學(xué)過程中，教師可以通過問題情境引出待研究的項(xiàng)目或課題。以“發(fā)動(dòng)機(jī)ECU診斷系統(tǒng)研究”為例，教師首先對(duì)ECU的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行介紹，然后引導(dǎo)學(xué)生開展發(fā)動(dòng)機(jī)ECU診斷系統(tǒng)的研究。作為一個(gè)較大的課題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生剖析ECU故障診斷系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯，然后對(duì)其中重要的研究點(diǎn)進(jìn)行拆分，包括故障類型、診斷機(jī)制、檢測(cè)條件、診斷算法、處理策略等等，分課時(shí)完成每一個(gè)研究點(diǎn)的分析和探究。接下來，將以“診斷機(jī)制”為例，對(duì)課堂活動(dòng)組織進(jìn)行探討。

首先，項(xiàng)目背景和要求分析。教師組織學(xué)生通過已有知識(shí)對(duì)項(xiàng)目課題進(jìn)行討論，得出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU診斷系統(tǒng)由車內(nèi)在線診斷系統(tǒng)和車外離線診斷系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，而ECU故障類型主要包括四類故障，即機(jī)械/系統(tǒng)故障、電子器件故障、ECU硬件故障以及ECU軟件故障。這是“診斷機(jī)制”探究的背景。項(xiàng)目探究的要求在于設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的ECU故障診斷機(jī)制。

其次，提出可能性并設(shè)計(jì)探究方案。學(xué)生通過分組討論的方式提出可行的診斷機(jī)制原理，并設(shè)計(jì)探究方案對(duì)所提出的假設(shè)進(jìn)行探究。例如有同學(xué)提出可以通過ECU故障函數(shù)檢測(cè)故障部位的狀態(tài)，并以電磁閥故障檢測(cè)為例，設(shè)計(jì)了故障函數(shù)檢測(cè)的探究方案。

最后，學(xué)生根據(jù)所設(shè)計(jì)的探究方案，檢驗(yàn)方案的可行性。學(xué)生在探究檢驗(yàn)的過程中，可能會(huì)遇到各種各樣的問題，例如故障診斷的容錯(cuò)率問題、故障確認(rèn)方法問題等等。教師要給予學(xué)生必要的指導(dǎo)和幫助，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析所遇到的問題的解決方案，形成更加完善的探究計(jì)劃[4]。

3.4 完善項(xiàng)目評(píng)估機(jī)制，實(shí)現(xiàn)課堂成果量化

研究性教學(xué)重視項(xiàng)目評(píng)估機(jī)制，通過對(duì)教學(xué)活動(dòng)和項(xiàng)目開展的綜合性考核，能夠迅速定位課程組織和學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題和不足，從而在后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)中予以優(yōu)化，推動(dòng)學(xué)生開展更深層次的學(xué)習(xí)，形成高效課堂。

研究性教學(xué)的教學(xué)重心在于學(xué)生開展科研的過程，而不是項(xiàng)目探究所得的結(jié)果。因此與其他教學(xué)方法的評(píng)估手段不同，研究性教學(xué)的評(píng)估機(jī)制不僅要評(píng)定學(xué)生的項(xiàng)目完成情況和研究結(jié)果，更要評(píng)估研究開展的過程，尤其是要關(guān)注學(xué)生為了項(xiàng)目研究而進(jìn)行的探索和嘗試，以及學(xué)生在研究過程中所獲得的能力和鍛煉[5]。通過這樣的評(píng)估機(jī)制，能夠更好地發(fā)揮出評(píng)估工作對(duì)研究性教學(xué)的導(dǎo)向作用。教師作為研究項(xiàng)目的組織者和研究活動(dòng)的指導(dǎo)者，不僅要對(duì)學(xué)生的具體表現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)客觀的評(píng)估，也要重視組織學(xué)生開展好自評(píng)和小組互評(píng)工作。

因此研究性教學(xué)的評(píng)估機(jī)制主要由三個(gè)層面構(gòu)成。第一，學(xué)生自評(píng)。學(xué)生自評(píng)是研究性教學(xué)評(píng)估機(jī)制的重要組成，學(xué)生要通過自我反思和總結(jié)，將自己在研究過程中的表現(xiàn)，存在的問題，獲得的感想記錄下來。通過對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程的回溯，學(xué)生能夠明確自己的優(yōu)勢(shì)和不足，從而更好地找到發(fā)力方向，為后續(xù)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。第二，小組互評(píng)。小組互評(píng)的目的是讓小組每個(gè)成員能夠接收到小組其他成員對(duì)自身在小組中的貢獻(xiàn)，表現(xiàn)出的能力的評(píng)價(jià)，從而了解他人眼中的自己。除小組內(nèi)部的互評(píng)之外，教師還可以組織小組之間的互評(píng)，從而對(duì)比每個(gè)小組的項(xiàng)目完成情況和研究結(jié)果，形成良性的競爭氛圍，鍛煉學(xué)生客觀評(píng)價(jià)他人的能力。第三，教師評(píng)價(jià)。教師要根據(jù)自己在研究過程中的觀察以及最終的研究成果對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，重點(diǎn)在于要指出問題并提供解決方法。教師還要指出每個(gè)小組的優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)每個(gè)小組之間互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。針對(duì)小組成員的具體表現(xiàn)，教師要重點(diǎn)評(píng)估學(xué)生的態(tài)度、能力和精神，鼓勵(lì)學(xué)生更加積極地參與到研究項(xiàng)目之中，感受到科研的魅力。

4 結(jié)語

“汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)”這一門課程不僅注重理論知識(shí)和實(shí)踐技能的培養(yǎng)，更注重學(xué)生科研思維和研究能力的培養(yǎng)。學(xué)生只有掌握解決問題的思路和能力，才能夠科學(xué)地面對(duì)現(xiàn)實(shí)的問題情境。教師要積極采用以科研為導(dǎo)向的研究性教學(xué)模式，從而借助研究項(xiàng)目和合作探究逐步培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和研究能力。

基金項(xiàng)目：2023年度河南省本科高校研究性教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目：基于“省級(jí)精品在線開放課程”建設(shè)的汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)研究性教學(xué)模式研究（教高[2023]388號(hào)）；河南省本科高校精品在線開放課程：汽車檢測(cè)與診斷技術(shù)（教高[2021]474號(hào)）。

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