新工科視角下信息技術(shù)與汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課程體系融合的路徑與方法研究

摘 要：在信息化技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式正經(jīng)歷著顯著的改變。本文針對(duì)信息化技術(shù)教育背景下，汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式改革的必要性，指出傳統(tǒng)教學(xué)模式在理論與實(shí)踐融合、教學(xué)單一化等方面的不足，并提出了信息化技術(shù)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)。強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，營(yíng)造自主、合作的學(xué)習(xí)氛圍，以適應(yīng)信息化社會(huì)需求，提升學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力。提出改革措施包括優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高教師團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐指導(dǎo)能力，以及利用信息技術(shù)手段，如網(wǎng)絡(luò)自學(xué)平臺(tái)和多媒體教學(xué)，來(lái)促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、批判性思維和適應(yīng)能力。這些改革旨在培養(yǎng)能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù) 汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè) 教學(xué)模式 人才培養(yǎng)

1 緒論

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)正呈現(xiàn)出信息化趨勢(shì)。汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程因其綜合性和實(shí)踐性，與工程實(shí)際緊密相連，面臨著將信息技術(shù)與教學(xué)活動(dòng)有機(jī)結(jié)合的挑戰(zhàn)。互聯(lián)網(wǎng)已成為科研和技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要工具，為文化傳播提供了新渠道，同時(shí)也改變了人們的生活和工作方式。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系及人才培養(yǎng)模式亟待改革[1-2]。面向新工科教育理念，針對(duì)汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)，深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)，探索提升應(yīng)用型人才雙創(chuàng)能力的培養(yǎng)模式，以完善教學(xué)大綱，豐富教學(xué)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練，為汽車(chē)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)注入新活力[3]。

2 傳統(tǒng)汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式存在的不足

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式難以應(yīng)對(duì)交叉需求

傳統(tǒng)的汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式長(zhǎng)期以來(lái)側(cè)重于機(jī)械工程、汽車(chē)設(shè)計(jì)和動(dòng)力系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的深入學(xué)習(xí)，課程內(nèi)容主要聚焦于汽車(chē)的基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)。這種模式的最大特點(diǎn)是學(xué)科之間相對(duì)獨(dú)立，課程內(nèi)容多偏重于學(xué)科本身的深度，缺乏跨學(xué)科的融合與互動(dòng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式在面對(duì)這一行業(yè)變革時(shí)存在明顯的不足，傳統(tǒng)汽車(chē)類(lèi)課程未能有效融合信息技術(shù)。現(xiàn)代汽車(chē)越來(lái)越依賴(lài)智能化技術(shù)，例如自動(dòng)駕駛、智能導(dǎo)航和車(chē)聯(lián)網(wǎng)等。然而，傳統(tǒng)課程體系仍然側(cè)重于汽車(chē)的基本設(shè)計(jì)和機(jī)械性能，忽視了信息技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

學(xué)生在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)汽車(chē)課程時(shí)，主要掌握車(chē)輛的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，卻缺乏對(duì)信息技術(shù)與汽車(chē)系統(tǒng)深度結(jié)合的理解。在新工科背景下，傳統(tǒng)課程體系往往將汽車(chē)工程與計(jì)算機(jī)、電子等技術(shù)分割，課程內(nèi)容和教學(xué)方法局限于單一學(xué)科的深度，難以培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的創(chuàng)新能力和復(fù)合型技術(shù)人才。以智能駕駛為例，學(xué)生不僅需要掌握汽車(chē)工程的基本原理，還需要了解計(jì)算機(jī)視覺(jué)、算法、傳感器融合等技術(shù)。

2.2 理論與實(shí)際聯(lián)系不夠緊密

在課堂教學(xué)中，教師往往依賴(lài)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行知識(shí)傳授，缺乏有效提升學(xué)生實(shí)踐能力的教學(xué)手段，如動(dòng)畫(huà)仿真和實(shí)物拆裝等。混合式教學(xué)模式在教育界的優(yōu)勢(shì)得到認(rèn)可并已有應(yīng)用，但部分教師仍然過(guò)于側(cè)重理論知識(shí)的講解，忽視了實(shí)踐技能的培養(yǎng)[4]。課程內(nèi)容過(guò)于龐雜，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常處于被動(dòng)接受的狀態(tài)。隨著課程內(nèi)容的增加，學(xué)生往往無(wú)法有效消化和吸收所有知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣減退，實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)變得有限。這種傳統(tǒng)教學(xué)方式加劇了理論與實(shí)踐的脫節(jié)，學(xué)生無(wú)法將抽象的理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際的操作技能，從而導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)能力無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，增加了就業(yè)難度[5]。

當(dāng)前教育體系中，汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)仍然偏重理論授課，實(shí)踐課程的深度與廣度均顯不足，缺乏真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的訓(xùn)練。因此，通過(guò)改革教學(xué)內(nèi)容和方法，增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的建設(shè)，提高教師的實(shí)踐指導(dǎo)能力，進(jìn)一步有效解決理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題。

3 信息化技術(shù)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

3.1 打造多元化教育體系

多媒體教學(xué)融合了現(xiàn)代媒體與傳統(tǒng)教學(xué)方式，借助計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將抽象概念轉(zhuǎn)化為直觀形象，便于學(xué)生理解。教師通過(guò)計(jì)算機(jī)展示和講解，運(yùn)用圖像、音頻等多媒體手段，使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)活潑，將復(fù)雜理論以具體形式展現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)注力和興趣，實(shí)現(xiàn)多感官學(xué)習(xí)，提升教學(xué)成效和思維能力。情境教學(xué)法讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中學(xué)習(xí)，利用已有經(jīng)驗(yàn)同化新知識(shí)，提供啟發(fā)性的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維和適應(yīng)能力的發(fā)展[6]。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)采用多樣化手段，提供豐富的文本、圖像、視頻等資源，模擬真實(shí)情境，讓學(xué)生在直觀、生動(dòng)的環(huán)境中學(xué)習(xí)，激發(fā)興趣，提高效果，培養(yǎng)思維習(xí)慣。信息技術(shù)的進(jìn)步使得互聯(lián)網(wǎng)成為獲取知識(shí)的關(guān)鍵途徑。為滿(mǎn)足自主學(xué)習(xí)需求，建立了網(wǎng)絡(luò)自學(xué)平臺(tái)，提供教學(xué)大綱、課件、視頻、仿真等資源，支持學(xué)生隨時(shí)查閱下載。

3.2 融入數(shù)字化設(shè)計(jì)工具提升專(zhuān)業(yè)技能

在信息化技術(shù)與汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課程的融合過(guò)程中，數(shù)字化設(shè)計(jì)工具的應(yīng)用是關(guān)鍵路徑之一。通過(guò)引入CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）等現(xiàn)代設(shè)計(jì)工具，學(xué)生能夠在課堂上進(jìn)行實(shí)際操作，體驗(yàn)現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的全過(guò)程[7]。這些工具能夠幫助學(xué)生擺脫傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向更加高效、精準(zhǔn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)，提高他們的專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)新能力。借助虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以在3D建模、汽車(chē)系統(tǒng)測(cè)試等環(huán)節(jié)中進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，真實(shí)地還原汽車(chē)設(shè)計(jì)的工作流程，進(jìn)一步加深對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和功能實(shí)現(xiàn)的理解。此外，信息化平臺(tái)還可以結(jié)合設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，幫助學(xué)生優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量并有效降低開(kāi)發(fā)成本。

3.3 建設(shè)實(shí)踐平臺(tái)提升學(xué)生動(dòng)手能力

通過(guò)智能實(shí)驗(yàn)室和在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)豐富了學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生不僅能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)操作，還可以通過(guò)云平臺(tái)實(shí)時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和反饋，及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的不足之處，并加以改進(jìn)。例如，在汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以通過(guò)智能實(shí)驗(yàn)室控制汽車(chē)電子部件的運(yùn)行，模擬實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試。通過(guò)互動(dòng)式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在實(shí)踐中掌握更為復(fù)雜的操作技能，提升自己的技術(shù)水平。

通過(guò)虛擬仿真、在線實(shí)驗(yàn)以及智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，可以有效提升學(xué)生的實(shí)踐能力。學(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行汽車(chē)構(gòu)造、發(fā)動(dòng)機(jī)原理等模塊的操作實(shí)踐，模擬實(shí)際生產(chǎn)中的工藝和操作流程。模擬實(shí)驗(yàn)不僅高效，而且安全性強(qiáng)，避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中因設(shè)備不足或高風(fēng)險(xiǎn)操作而引發(fā)的安全問(wèn)題，學(xué)生們還能在較短時(shí)間內(nèi)完成更多的操作練習(xí)，提升學(xué)生的動(dòng)手能力和技術(shù)應(yīng)用能力。此外，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，教師可以通過(guò)云平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作情況，實(shí)時(shí)反饋機(jī)制能夠幫助學(xué)生提高操作精度，促進(jìn)他們獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

4 汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐

4.1 構(gòu)建以學(xué)生為中心的優(yōu)質(zhì)課堂

在汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式改革中，構(gòu)建以學(xué)生為中心的優(yōu)質(zhì)課堂，關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變教師角色和教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的參與感和自主學(xué)習(xí)能力。以學(xué)生為中心的課堂強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與和深度學(xué)習(xí)，教師不僅是知識(shí)的傳遞者，更是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者。通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、實(shí)踐操作和團(tuán)隊(duì)合作等方式，深化對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用；通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)（PBL）模式引入真實(shí)汽車(chē)工程項(xiàng)目，學(xué)生們以小組合作和案例分析，在實(shí)踐中解決問(wèn)題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和綜合能力；以學(xué)生為中心的課堂應(yīng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生可以在課前自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，課堂上進(jìn)行深入討論和實(shí)踐操作，促進(jìn)理解并掌握復(fù)雜的汽車(chē)技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)則使學(xué)生在模擬環(huán)境中進(jìn)行汽車(chē)設(shè)計(jì)、拆解和維修操作，加深對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)和功能的理解。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生需求調(diào)整教學(xué)策略，對(duì)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生提供額外輔導(dǎo)，對(duì)能力較強(qiáng)的學(xué)生提供更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，以激發(fā)創(chuàng)新活力。

4.2 注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

在汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)模式改革中，注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力體現(xiàn)在知識(shí)的記憶與理解與批判性思維、問(wèn)題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力的提升。為了培養(yǎng)這些能力，教師需要轉(zhuǎn)變角色，從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者。在課堂教學(xué)中，教師不僅需要講授知識(shí)，還應(yīng)通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題的多種可能性，鼓勵(lì)他們主動(dòng)探索。通過(guò)小組討論和課堂互動(dòng)等形式，學(xué)生能夠與他人交流碰撞出思想的火花，提升思維的深度和廣度。

為了促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生制定個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和時(shí)間規(guī)劃。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，線上學(xué)習(xí)平臺(tái)、虛擬仿真技術(shù)等工具的應(yīng)用為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)資源和自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)習(xí)進(jìn)度，選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，教師應(yīng)利用這些工具進(jìn)行教學(xué)資源的拓展和補(bǔ)充，如通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)材料、提供在線討論和答疑等，以幫助學(xué)生在課外進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師還可以定期進(jìn)行學(xué)習(xí)進(jìn)度的跟蹤與反饋，幫助學(xué)生保持學(xué)習(xí)的動(dòng)力，并及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方法。

4.3 營(yíng)造自主與合作的學(xué)習(xí)氛圍

在新工科視角下，信息技術(shù)與汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課程體系的融合是教育改革的關(guān)鍵。為了適應(yīng)快速發(fā)展的汽車(chē)行業(yè)，學(xué)生不僅需要扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還必須具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新能力。教學(xué)模式改革應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過(guò)程，培養(yǎng)他們的自主性與合作精神。在課堂中，教師可以通過(guò)小組討論、項(xiàng)目合作等形式，促進(jìn)學(xué)生間的互動(dòng)與合作。在這種合作學(xué)習(xí)的環(huán)境中，學(xué)生能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)集體意識(shí)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。借助信息化平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，教師可以設(shè)置線上討論區(qū)、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等工具，鼓勵(lì)學(xué)生在課外進(jìn)行交流與協(xié)作。通過(guò)線上線下相結(jié)合的方式，學(xué)生能夠在靈活自由的環(huán)境中自主學(xué)習(xí)，在合作中獲得不同思維的碰撞與啟發(fā)，根據(jù)自己的興趣和需求選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，制定個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)自主性。教師通過(guò)定期評(píng)估、反饋和指導(dǎo)，確保學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中不迷失方向。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)模式改革已成為必然趨勢(shì)。通過(guò)深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)與汽車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)，我們能夠構(gòu)建以學(xué)生為中心的優(yōu)質(zhì)課堂，聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升，并營(yíng)造自主、合作的學(xué)習(xí)氛圍。這種改革不僅提升了教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。信息技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)教育模式的局限，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的優(yōu)化配置，給學(xué)生們提供了更加多元和個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式。

基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“面向新工科的信息技術(shù)與汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的深度融合研究”（2412153822）；教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“面向智能制造的工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革模式的研究與實(shí)踐”（2412150635）。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋成.基于信息技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)探索新能源汽車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式的改革實(shí)踐[J].發(fā)明與創(chuàng)新（職業(yè)教育），2021（05）：217-218.

[2]馬立強(qiáng).信息技術(shù)教學(xué)模式在中職汽車(chē)專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)踐[J].汽車(chē)工業(yè)研究，2020（03）：32-34.

[3]康昌盛.新工科背景下汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)群模塊化實(shí)踐教學(xué)模式創(chuàng)新探索[J].時(shí)代汽車(chē)，2024（19）：101-103.

[4]彭鵬峰.汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程混合式分層教學(xué)模式的實(shí)踐[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù)，2022，47（19）：161-164.

[5]宋玲霞.基于云教材的汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)混合式教學(xué)模式研究[J].汽車(chē)測(cè)試報(bào)告，2024（4）：89-91.

[6]盧義.信息化視域下中職汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革探析[J].汽車(chē)維修技師，2024（12）：75.

[7]唐金花，王奎洋，冀雯宇.基于“數(shù)字化學(xué)習(xí)”的汽車(chē)類(lèi)專(zhuān)業(yè)“理實(shí)一體化”智慧教學(xué)研究[J].汽車(chē)維護(hù)與修理，2020（10）：23-27.