《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

張坤 魏東坡 王學(xué)軍 魏代禮 何運(yùn)麗

摘 要：在長(zhǎng)期對(duì)汽車專業(yè)學(xué)生講授《汽車?yán)碚摗氛n程的基礎(chǔ)上，對(duì)課程進(jìn)行了深入研究，闡明了《汽車?yán)碚摗吩趯I(yè)人才培養(yǎng)過程中的核心作用，分析了《汽車?yán)碚摗氛n程對(duì)學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)等方面培養(yǎng)目標(biāo)的主要影響，提出了基于“需求導(dǎo)向”和“邏輯知識(shí)體系”的課程改革思路，科學(xué)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，并通過教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證了改革方案的實(shí)際效果。

關(guān)鍵詞：汽車?yán)碚?教學(xué)改革;需求導(dǎo)向;人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-233-03

Research and Practice on Teaching Reform of Automobile Theory*

Zhang Kun， Wei Dongpo， Wang Xuejun， Wei Daili， He Yunli

（ Department of Mechanical Engineering， Shandong Huayu University of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： On the basis of long-term teaching of "Automotive Theory" to automotive students， conducted in-depth study of the course. Clarified the core role of "Automotive Theory" in the process of professional talents cultivation. Analyzed the main impact of the "Automobile Theory" on the training objectives of students' knowledge and quality， etc. Proposed the curriculum reform ideas based on "demand-oriented" and "logic knowledge system"， scientific optimization of teaching design. Through teaching practice to verify the actual effect of the reform plan.

Keywords： Automotive theory; Teaching reform; Demand-oriented; Talents cultivation

CLC NO.： G642.0? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-233-03

1 引言

《汽車?yán)碚摗氛n程是汽車類專業(yè)學(xué)生，特別是車輛工程專業(yè)學(xué)生的核心主干課程，是學(xué)生深入認(rèn)識(shí)汽車，掌握汽車基本原理的必修課程，也是學(xué)生將來考取車輛工程專業(yè)碩士研究生的一門重要課程?！镀?yán)碚摗氛n程主要研究汽車在外力作用下的動(dòng)力學(xué)特性，其主要目標(biāo)是通過動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、平順性和通過性等汽車六大性能及其影響因素和試驗(yàn)方法的闡述，使學(xué)生能夠掌握汽車各系統(tǒng)設(shè)計(jì)成某一狀態(tài)的理論依據(jù)[1]，為后續(xù)的《汽車設(shè)計(jì)》等課程奠定理論基礎(chǔ)。本課程對(duì)學(xué)生前期學(xué)習(xí)過的《理論力學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》、《汽車構(gòu)造》、《機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)》等課程的要求比較高，也是汽車專業(yè)相對(duì)較難的課程之一，其理論性極強(qiáng)，但又與實(shí)際應(yīng)用關(guān)系緊密，因此學(xué)好本課程對(duì)學(xué)生的專業(yè)能力提升有非常重要的作用，而本課程的主體學(xué)習(xí)思路，對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和提升也將產(chǎn)生一定的影響。

2 課程學(xué)習(xí)模式

《汽車?yán)碚摗氛n程理論性強(qiáng)，課程內(nèi)容涉及到數(shù)學(xué)、機(jī)械、力學(xué)、電子和控制等多門學(xué)科，特別是部分章節(jié)概念多、公式多且繁瑣、內(nèi)容復(fù)雜抽象、不容易理解，使很多學(xué)生對(duì)本門課程產(chǎn)生心理畏懼和厭學(xué)情緒，傳統(tǒng)的講授法一直以來難以滿足課程教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的要求，只有少數(shù)學(xué)生能夠有較全面的理解。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，此部分學(xué)生大多對(duì)課程興趣濃厚，特別是對(duì)“汽車為什么是這樣”這一基本問題有濃厚的鉆研熱情。

在教學(xué)反思中是否可以認(rèn)為“興趣”在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中起到了決定性的作用呢？“興趣”確實(shí)能夠在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，但是讓學(xué)生對(duì)諸如《汽車?yán)碚摗氛n程中繁瑣的公式和抽象的概念感興趣是比較困難的，深入分析應(yīng)該是對(duì)相關(guān)事物表象的“興趣”激發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知需求，而這種內(nèi)在的“需求”才是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)的最終動(dòng)力。比如，學(xué)生對(duì)“汽車為什么是這樣”這一問題有濃厚的興趣，其實(shí)就潛在了學(xué)生在這一方面的認(rèn)知需求，這一問題要解決，他就必須學(xué)習(xí)好《汽車?yán)碚摗?，或是他在《汽車?yán)碚摗氛n程中才能夠找到答案，這樣就不是老師告訴他你要學(xué)好《汽車?yán)碚摗罚莵碜詫W(xué)生自身的需求要學(xué)好《汽車?yán)碚摗?，這樣的被動(dòng)與主動(dòng)的轉(zhuǎn)變，使得學(xué)生在尋找他所需求的答案的過程中，就學(xué)到了相關(guān)知識(shí)，而并沒有被復(fù)雜的公式和抽象的概念所嚇倒。這種理念可以稱之為“需求導(dǎo)向”。

另一方面來講，《汽車?yán)碚摗吩谄鋬?nèi)容上有一定的規(guī)律性，可以幫助學(xué)生對(duì)課程的理解和記憶。即其每一章或每一項(xiàng)性能的介紹都是先明確性能概念，然后建立數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)方程，由方程明確此項(xiàng)性能的主要影響因素，然后由影響因素找到提升和優(yōu)化此項(xiàng)性能的主要途徑。這是《汽車?yán)碚摗氛n程的一般性也是最常見的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，可以稱之為“邏輯知識(shí)體系”。因此，從學(xué)生興趣入手，通過發(fā)掘?qū)W生內(nèi)在認(rèn)知需求的“需求導(dǎo)向”教學(xué)方法，充分利用影響因素為主線的“邏輯知識(shí)體系”，利用這種教學(xué)模式將有利于提高學(xué)生的積極主動(dòng)性和學(xué)習(xí)效果。

3 基于需求導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，如果按照教材按部就班的進(jìn)行知識(shí)講解，學(xué)生將面臨非常多且繁雜的知識(shí)點(diǎn)，特別是包含了很多數(shù)理方程和計(jì)算公式，使多數(shù)學(xué)生疲于應(yīng)付，提不起興趣。如上所述，基于“需求導(dǎo)向”和“邏輯知識(shí)體系”的教學(xué)方法，需要教師在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)下足功夫，要根據(jù)每章節(jié)內(nèi)容，結(jié)合與實(shí)際應(yīng)用關(guān)系緊密的常見問題，設(shè)計(jì)出能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和產(chǎn)生內(nèi)在需求的導(dǎo)向性問題[2，3]。因?yàn)槠?，本文僅詳細(xì)介紹根據(jù)上述理論，結(jié)合主要知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)的《汽車?yán)碚摗氛n程第一章汽車動(dòng)力性的教學(xué)內(nèi)容和邏輯關(guān)系。選用教材為清華大學(xué)余志生教授主編的《汽車?yán)碚摗返谖灏妗?/p>

第一章內(nèi)容為汽車動(dòng)力性，動(dòng)力性是汽車所有性能中最基本的性能，其要解決的最基本問題就是汽車在縱向外力作用下能夠達(dá)到的平均行駛速度，這里的平均行駛速度不僅指車速本身，更側(cè)重于綜合性價(jià)比的工作效率，簡(jiǎn)而言之就是汽車在特定的道路上能夠以多大的加速爬坡能力行駛到目標(biāo)車速。本章最核心的問題就是利用驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖、動(dòng)力特性圖、附著率、功率平衡圖來分析汽車動(dòng)力性的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，即最高車速、加速時(shí)間、最大爬坡度，本章所有的知識(shí)點(diǎn)均是圍繞這三個(gè)基本點(diǎn)展開的。

在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，首先選取具有導(dǎo)向性的幾個(gè)直觀問題，導(dǎo)出汽車動(dòng)力性的三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后針對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)途徑分發(fā)動(dòng)機(jī)和路面條件兩條主線，發(fā)動(dòng)機(jī)方向主要考慮驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡、功率平衡對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響，路面條件方向主要考慮附著率對(duì)等效坡度的影響，具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如圖1所示。

4 教學(xué)改革效果對(duì)比分析

為了驗(yàn)證此教學(xué)模式的實(shí)際效果，在本學(xué)期教授的2015級(jí)本科汽車服務(wù)工程專業(yè)1、2班進(jìn)行了改革試點(diǎn)，其中1班仍按照傳統(tǒng)的講授為主的授課方式;2班則采用基于“需求導(dǎo)向”的教學(xué)改革模式。由學(xué)生自己提出在汽車消費(fèi)或運(yùn)用過程中，自己最為關(guān)注的性能，然后以此為切入點(diǎn)，以其影響因素為主線，讓學(xué)生帶著需求去學(xué)習(xí)，去尋找答案，教師再做以講解和知識(shí)拓展。經(jīng)過一學(xué)期的差異化教學(xué)，在期末考試中兩個(gè)班級(jí)的成績(jī)?nèi)绫?和表2所示。

可以明顯看出，采用基于“需求導(dǎo)向”的教學(xué)方法，突出授課內(nèi)容體系的邏輯性，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和成績(jī)。兩班80分以上學(xué)數(shù)量相當(dāng)，都為14人，因基數(shù)原因，2班占比更大一些，這一部分學(xué)生屬于學(xué)習(xí)成績(jī)本身較好，基礎(chǔ)較扎實(shí)的群體，他們對(duì)于所學(xué)知識(shí)的把握和自學(xué)能力較強(qiáng)，受教學(xué)方法的影響較小;兩班級(jí)最主要的區(qū)別在于60～69和70～79兩個(gè)分?jǐn)?shù)段，1班這兩個(gè)分?jǐn)?shù)段的學(xué)生主要集中在60～69分?jǐn)?shù)段內(nèi)（35.9%），屬于勉強(qiáng)及格，對(duì)知識(shí)實(shí)際

把握效果也較差。而2班此分?jǐn)?shù)段的學(xué)生則主要集中在70～79分?jǐn)?shù)段內(nèi)（34.38%）。這一分?jǐn)?shù)段學(xué)生從學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)來看，是受教學(xué)方法影響較大的群體，方法得當(dāng)，他們對(duì)知識(shí)的理解和考試成績(jī)就會(huì)較好，而沒有相對(duì)較好的教學(xué)方法他們僅靠自身的理解力，學(xué)習(xí)效果就會(huì)稍差。通過以上分析說明，本課程基于“需求導(dǎo)向”的改革思路是可行的。

5 結(jié)論

綜上所述，分析問題和解決問題的能力，是決定學(xué)生在職業(yè)崗位上能否有提升和發(fā)展的主要因素，而這一能力的培養(yǎng)，需要我們?cè)诮虒W(xué)過程中，通過不斷地教學(xué)改革和實(shí)踐摸索，以課程為依托，將“需求導(dǎo)向”和“邏輯知識(shí)體系”的教學(xué)改革融入到教師的備課、授課、反思的過程中，以需求推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)的養(yǎng)成，提高學(xué)生邏輯分析問題能力，最終提高應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[2] 劉婷婷，劉忠民.《汽車?yán)碚摗氛n程教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論壇，2015（44）：96-97.

[3] 蘇蓉，尹宗軍，陳晨，王玲芝，洪雨，王清清.課程設(shè)計(jì)在汽車?yán)碚摻虒W(xué)改革中的探討[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2020（04）：185-187.