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摘要针对汽车理论在汽车系各专业教学中存在的学生学习兴趣低、难度大、效果差等突出问题,采用“多元化教学模式”,通过树立多元化的教学目标、设置多元化的教学内容、应用多元化的教学方法、实施多元化的成绩考核体系,全面提高学生学习兴趣、自主学习能力和综合应用能力。通过两届学生实践,基本解决了上述问题,获得了良好的教学效果。
关键词多元化 教学模式 自主学习
中图分类号:G420文献标识码:A
汽车理论是研究汽车主要使用性能的科学,主要包括汽车的动力性、燃油经济性、汽车动力装置参数的选择、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性和通过性等内容。涉及数学、理论力学、汽车构造、机械振动、测试技术、计算机等学科,具有很强的理论性和实践性。教学中,学生普遍反映内容较抽象、难度大,特别是汽车操纵稳定性和行驶平顺性两章,难度非常大,且专业课学时越来越少,甚至一些基本概念都无法准确把握,学习效果差。
目前,汽车理论在我校汽车系针对车辆工程、热能与动力工程、汽车服务工程三个专业的学生开设,但统一的“灌输式”课堂教学和期末闭卷考试,忽略了各专业人才培养与课程体系的差异性,忽略了学生的学习过程和实践环节,导致了学生学习兴趣低、难度大、效果差等突出问题,制约了“应用创新型人才”的培养。因此,借鉴北京交通大学等国内高校实施多年多元化教学积累的经验,在汽车理论教学中进行多元化教学模式改革和实践。
“多元化教学”是针对学生个性能力的培养和社会发展需求,逐步构建多元化教学模式。通过树立多元化的教学目标,提供多元化的教学内容,应用多元化的教学方法,实施多元化的考核体系,致力于培养学生综合应用能力、自主学习能力。因此,它是一种以学生为主体的教学模式,符合现代认知建构主义思想,是释放学生自信心和创新思维的有效途径,是培养“创新型人才”的主流模式。
1 多元化的教学目标
由于车辆工程、热能与动力工程、汽车服务工程三个专业人才培养目标的差异性,对汽车理论的教学要求也不同。车辆工程要求能够掌握汽车基本性能的基本概念、分析方法、影响因素,能够进行汽车整车性能匹配设计,指导汽车零部件设计,为学习汽车设计打下理论基础;热能与动力工程主要要求能够掌握与汽车动力装置(发动机)相关的汽车性能匹配相关理论,与后续课程的关系不太大;汽车服务工程主要能够掌握汽车基本性能的基本理念,掌握汽车应用常见问题的分析方法,为学习汽车运用工程打下理论基础。经过多年的教学实践和探索,汽车系各专业逐步形成了以汽车构造为基础、汽车理论为核心、汽车设计(或内燃机原理或汽车运用工程)为落脚点、其他专业课为辅助的专业课程体系。
因此,车辆工程、热能与动力工程、汽车服务工程三个专业对汽车理论的教学要求差异很大,各专业的课程体系也不同;同时,考虑到每个专业学生的学习兴趣和学习能力差异,在汽车理论的教学中制定了多元化的教学目标。针对大多数同学,进行“通式”教学,掌握基本概念和分析方法;对学有余力的同学,进行“延伸拓展”教学,引导学生自主学习,培养实践应用能力;针对优秀学生,进行“精品”培育,培养综合应用能力及创新能力。
2 多元化的教学内容设置
针对汽车系各专业学生的差异性,在理论教学、作业环节、实践环节三方面进行内容的合理设置,以适应不同专业的能力培养需要。
2.1 理论教学内容的设置
针对各专业对汽车理论教学目标的差异性,将《汽车理论》分为《汽车理论Ⅰ》、《汽车理论Ⅱ》;《汽车理论Ⅰ》包括汽车动力性、燃油经济性、动力装置的选择、制动性等章节,《汽车理论Ⅱ》包括汽车的操纵稳定性、行驶平顺性、通过性等章节;《汽车理论Ⅰ》、《汽车理论Ⅱ》各开设32学时。车辆工程开设《汽车理论Ⅰ》、《汽车理论Ⅱ》;热能与动力工程、汽车服务工程开设《汽车理论Ⅰ》。学生教材选用余志生编写的汽车理论第5版。
2.2 作业环节的内容设置
根据学生的兴趣、特长和能力培养需求,作业环节分层次进行,设置基本概念组、简单应用组、综合应用组。所有学生必须完成基本概念组的所有作业及选择简单应用组的部分作业,以巩固基本概念和基本理论;学有余力者完成简单应用组的作业,锻炼分析、判断、解决问题的能力;针对某些优秀学生需要完成综合应用组的作业,培养学生的综合应用能力。学生可以在学习过程中通过自我评价、与任课教师沟通后,选择完成作业的能力层次。
2.3 实践环节的内容设置
实践性教学环节,针对各种基本性能,设置上机仿真计算、道路/台架性能实验、节能大赛、毕业设计等环节。学生需要参加道路/台架性能实验和动力性、经济性章节的上机仿真计算,车辆工程学生需要完成操纵稳定性和行驶平顺性环节的上机仿真计算,优秀学生可以参加节能大赛,毕业设计。通过各种实践环节,巩固理论知识,提高实践能力、分析判断能力、创新能力。
3 多元化的教学方法与手段
3.1 把握教学主线,梳理教学思路
在汽车理论教学过程中应准确把握两条主线:一是基本概念线,即定义——评价指标——评价指标分析方法——影响因素;二是外力影响性能线,即外力分析——动力学方程建立——运动基本规律分析——影响因素分析(主要使用性能与其结构之间的内在联系)——正确设计汽车和合理使用汽车。所有章节由“运输效率”精密联系:动力性越好,平均行驶速度越高,运输效率越高;制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性好是动力性得以发挥的有力保证;经济性越好,运输成本越低,性价比越高。只要把握了教学主线,就能够梳理教学思路,避免内容松散、联系不紧、不易理解等问题。
上好绪论第一课。绪论在教材中并未编写,但必须补充,让学生对汽车理论有一个总体认识,给学生适当的学习压力,介绍一些常用的学习方法,提出学习本门课程的基本要求,告知考核方式等。
3.2 多种教学方法相结合,提高学生学习兴趣,引导学生自主学习
(1)理论联系实际,准确把握新旧内容。汽车理论是随着汽车技术的发展而不断更新的,如电动汽车一节,在教材的前三版中没有,但近十年来电动汽车迅速发展和应用,在第4、5版中就补充了这一节;又如汽车的评价指标通常是试验法得到的,试验标准是不断发展的,教学内容就应该不断更新。在教学过程中,就应该理论联系实际,准确把握新旧内容的比重。
(2)提问法、案例法与讨论法相结合,进行互动式的课堂教学部分章节中可以设置相关的案例或问题,引导学生进行讨论,及时总结重要结论,发挥学生学习的主体作用,激发学生的学习兴趣。如在动力性、经济性及动力装置参数选择三章学完以后,设计“购车与用车”案例,提出一些问题,组织学生讨论后,锻炼学生对实际问题的分析解决能力,激发学生的学习自信心。
(3)逐步引入多层次的答疑辅导、开放式的实验教学、自主式的网络学习、组织节能大赛,吸收学生参加科研项目,引荐学生去公司实习等手段,强化学生自主学习,培养创新能力。
3.3 以现代多媒体教学为主,不放弃传统的板书教学,发挥各自的优势
(1)充分利用多媒体教学手段,提高教学效果。现代化的教学手段能够将声音、图像、文字集于一身,进行直观形象的教学,从而更有效地给学生营造一个良好的学习氛围,把学生的各种感官较充分地调动起来,使之产生浓厚的学习兴趣,从而使教学达到事半功倍的效果。主要有多媒体教室、多媒体课件、网络课件、网上作业、网上答疑、BBS论坛等形式。如讲解汽车制动跑偏、侧滑、前轮失去转向等内容时,采用多媒体动画,可使这些概念非常直观清晰,容易理解。
(2)不放弃传统的板书,克服多媒体教学“一晃而过”的缺点。传统的板书在教学中的作用有提纲挈领的作用,同时,对一些需要学生消化的推理过程,教师板书时也给予学生思考消化的时间。
因此,只有针对教学内容采取与之相应的教学方法,合理地综合和利用各种教学手段,取长补短,才能达到最佳效果。
4 多元化的考核体系
教学改革的效果需要合理的考核体系来保证。汽车理论教学改革中,强化学习过程,深化课程考核方式改革。如学习过程成绩30%,实践环节成绩20%,期末综合考试成绩50%。其中,学习过程成绩中,课堂提问或讨论10%,作业20%(分4、5次作业);实践环节中,上机仿真10%,道路实验10%;考勤不占成绩(避免出工不出力),但作为能否参加考核的依据;学习过程成绩、实践环节成绩均达标时才能参加期末综合考试。同时,平时作业(综合应用组)完成情况好、实践环节进行得多可以适当加分,但单项不超过3分,且学科成绩总分不得超过100分,或计入综合素质学分。
强化学习过程成绩、实践环节成绩,弱化期末闭卷考试成绩,还需要进行适当的监控。如在上机仿真环节,对于所编软件,为了杜绝同学之间相互拷贝,采取检查结果的同时进行口试,检查学生是否亲自完成。
5 教学效果
通过两届学生进行多元化教学模式实践,车辆工程增加了汽车理论的总学时,特别是增加了学生学习操纵稳定性和行驶平顺性(汽车理论Ⅱ)的学时,全体同学对基本概念把握比较准确,70%的同学对分析方法能够掌握,少部分同学能够完成上机仿真,完成综合分析。对汽车服务工程和热能与动力工程专业的学生,减少了教学内容,降低了教学要求,力求能够应用汽车理论的基本理念分析问题,体现“够用”就行。同时,教学过程中通过采用合理的教学方法和考核体系,调动了学生的学习积极性,培养了学生的自主学习能力。
采用多元化的教学模式,实践了两届学生,基本解决了学生学习兴趣不高、学习难度大、效果差等问题,学生反映汽车理论有用,必须学好。同时,教改过程中也暴露了一些问题,如教师工作量大大增加、考核复杂性增加等,这些都需要进一步的实践探索和不断完善。
6 结论
基于汽车理论教学目标的多元化分析,通过对教学内容进行多元化设置,采用多元化的教学方法和手段,构建学习过程评价、实践评价与期末闭卷考试相结合的考核体系,基本解决了学习兴趣不高、学习难度大、效果差等问题。锻炼了学生较强的分析问题能力和实践动手能力,提高了学生自主学习的积极性,达到了较好的效果,实现了变知识掌握为能力培养的转变。
参考文献
[1]余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社,2009.3(5).
[2]北京交通大学经济管理学院.管理学课程多元化教学模式研究,http://www.edu.cn/20060310/3177906.shtml.
[3]陈海宁,李湘健.试论教学研究型大学实践教学多元化模式的建构.中国高教研究,2004(10).
[4]韦海燕.“汽车理论”教学法研讨.广西大学学报(自然科学版),1999.12(第24卷增刊).
[5]张延明.电化教学手段在汽车教学中的应用.辽宁教育行政学院学报,2007.2(2).
[6]张健.发动机原理与汽车理论》课程改革及教学方法的探讨.科技创新导报,2008:24.
[7]杨黔清,陈尹梅,蒋玉秀.发动机与汽车理论课程多媒体教学实践应用.计算机与信息技术,2008(7).
[8]杨黔清,蒋玉秀,陈尹梅.发动机与汽车理论课程考试方法改革与实践.广西轻工业,2008.9(9).
[9]张将.教学方法的优化.山西教育学院学报,2002(2).
关键词多元化 教学模式 自主学习
中图分类号:G420文献标识码:A
汽车理论是研究汽车主要使用性能的科学,主要包括汽车的动力性、燃油经济性、汽车动力装置参数的选择、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性和通过性等内容。涉及数学、理论力学、汽车构造、机械振动、测试技术、计算机等学科,具有很强的理论性和实践性。教学中,学生普遍反映内容较抽象、难度大,特别是汽车操纵稳定性和行驶平顺性两章,难度非常大,且专业课学时越来越少,甚至一些基本概念都无法准确把握,学习效果差。
目前,汽车理论在我校汽车系针对车辆工程、热能与动力工程、汽车服务工程三个专业的学生开设,但统一的“灌输式”课堂教学和期末闭卷考试,忽略了各专业人才培养与课程体系的差异性,忽略了学生的学习过程和实践环节,导致了学生学习兴趣低、难度大、效果差等突出问题,制约了“应用创新型人才”的培养。因此,借鉴北京交通大学等国内高校实施多年多元化教学积累的经验,在汽车理论教学中进行多元化教学模式改革和实践。
“多元化教学”是针对学生个性能力的培养和社会发展需求,逐步构建多元化教学模式。通过树立多元化的教学目标,提供多元化的教学内容,应用多元化的教学方法,实施多元化的考核体系,致力于培养学生综合应用能力、自主学习能力。因此,它是一种以学生为主体的教学模式,符合现代认知建构主义思想,是释放学生自信心和创新思维的有效途径,是培养“创新型人才”的主流模式。
1 多元化的教学目标
由于车辆工程、热能与动力工程、汽车服务工程三个专业人才培养目标的差异性,对汽车理论的教学要求也不同。车辆工程要求能够掌握汽车基本性能的基本概念、分析方法、影响因素,能够进行汽车整车性能匹配设计,指导汽车零部件设计,为学习汽车设计打下理论基础;热能与动力工程主要要求能够掌握与汽车动力装置(发动机)相关的汽车性能匹配相关理论,与后续课程的关系不太大;汽车服务工程主要能够掌握汽车基本性能的基本理念,掌握汽车应用常见问题的分析方法,为学习汽车运用工程打下理论基础。经过多年的教学实践和探索,汽车系各专业逐步形成了以汽车构造为基础、汽车理论为核心、汽车设计(或内燃机原理或汽车运用工程)为落脚点、其他专业课为辅助的专业课程体系。
因此,车辆工程、热能与动力工程、汽车服务工程三个专业对汽车理论的教学要求差异很大,各专业的课程体系也不同;同时,考虑到每个专业学生的学习兴趣和学习能力差异,在汽车理论的教学中制定了多元化的教学目标。针对大多数同学,进行“通式”教学,掌握基本概念和分析方法;对学有余力的同学,进行“延伸拓展”教学,引导学生自主学习,培养实践应用能力;针对优秀学生,进行“精品”培育,培养综合应用能力及创新能力。
2 多元化的教学内容设置
针对汽车系各专业学生的差异性,在理论教学、作业环节、实践环节三方面进行内容的合理设置,以适应不同专业的能力培养需要。
2.1 理论教学内容的设置
针对各专业对汽车理论教学目标的差异性,将《汽车理论》分为《汽车理论Ⅰ》、《汽车理论Ⅱ》;《汽车理论Ⅰ》包括汽车动力性、燃油经济性、动力装置的选择、制动性等章节,《汽车理论Ⅱ》包括汽车的操纵稳定性、行驶平顺性、通过性等章节;《汽车理论Ⅰ》、《汽车理论Ⅱ》各开设32学时。车辆工程开设《汽车理论Ⅰ》、《汽车理论Ⅱ》;热能与动力工程、汽车服务工程开设《汽车理论Ⅰ》。学生教材选用余志生编写的汽车理论第5版。
2.2 作业环节的内容设置
根据学生的兴趣、特长和能力培养需求,作业环节分层次进行,设置基本概念组、简单应用组、综合应用组。所有学生必须完成基本概念组的所有作业及选择简单应用组的部分作业,以巩固基本概念和基本理论;学有余力者完成简单应用组的作业,锻炼分析、判断、解决问题的能力;针对某些优秀学生需要完成综合应用组的作业,培养学生的综合应用能力。学生可以在学习过程中通过自我评价、与任课教师沟通后,选择完成作业的能力层次。
2.3 实践环节的内容设置
实践性教学环节,针对各种基本性能,设置上机仿真计算、道路/台架性能实验、节能大赛、毕业设计等环节。学生需要参加道路/台架性能实验和动力性、经济性章节的上机仿真计算,车辆工程学生需要完成操纵稳定性和行驶平顺性环节的上机仿真计算,优秀学生可以参加节能大赛,毕业设计。通过各种实践环节,巩固理论知识,提高实践能力、分析判断能力、创新能力。
3 多元化的教学方法与手段
3.1 把握教学主线,梳理教学思路
在汽车理论教学过程中应准确把握两条主线:一是基本概念线,即定义——评价指标——评价指标分析方法——影响因素;二是外力影响性能线,即外力分析——动力学方程建立——运动基本规律分析——影响因素分析(主要使用性能与其结构之间的内在联系)——正确设计汽车和合理使用汽车。所有章节由“运输效率”精密联系:动力性越好,平均行驶速度越高,运输效率越高;制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性好是动力性得以发挥的有力保证;经济性越好,运输成本越低,性价比越高。只要把握了教学主线,就能够梳理教学思路,避免内容松散、联系不紧、不易理解等问题。
上好绪论第一课。绪论在教材中并未编写,但必须补充,让学生对汽车理论有一个总体认识,给学生适当的学习压力,介绍一些常用的学习方法,提出学习本门课程的基本要求,告知考核方式等。
3.2 多种教学方法相结合,提高学生学习兴趣,引导学生自主学习
(1)理论联系实际,准确把握新旧内容。汽车理论是随着汽车技术的发展而不断更新的,如电动汽车一节,在教材的前三版中没有,但近十年来电动汽车迅速发展和应用,在第4、5版中就补充了这一节;又如汽车的评价指标通常是试验法得到的,试验标准是不断发展的,教学内容就应该不断更新。在教学过程中,就应该理论联系实际,准确把握新旧内容的比重。
(2)提问法、案例法与讨论法相结合,进行互动式的课堂教学部分章节中可以设置相关的案例或问题,引导学生进行讨论,及时总结重要结论,发挥学生学习的主体作用,激发学生的学习兴趣。如在动力性、经济性及动力装置参数选择三章学完以后,设计“购车与用车”案例,提出一些问题,组织学生讨论后,锻炼学生对实际问题的分析解决能力,激发学生的学习自信心。
(3)逐步引入多层次的答疑辅导、开放式的实验教学、自主式的网络学习、组织节能大赛,吸收学生参加科研项目,引荐学生去公司实习等手段,强化学生自主学习,培养创新能力。
3.3 以现代多媒体教学为主,不放弃传统的板书教学,发挥各自的优势
(1)充分利用多媒体教学手段,提高教学效果。现代化的教学手段能够将声音、图像、文字集于一身,进行直观形象的教学,从而更有效地给学生营造一个良好的学习氛围,把学生的各种感官较充分地调动起来,使之产生浓厚的学习兴趣,从而使教学达到事半功倍的效果。主要有多媒体教室、多媒体课件、网络课件、网上作业、网上答疑、BBS论坛等形式。如讲解汽车制动跑偏、侧滑、前轮失去转向等内容时,采用多媒体动画,可使这些概念非常直观清晰,容易理解。
(2)不放弃传统的板书,克服多媒体教学“一晃而过”的缺点。传统的板书在教学中的作用有提纲挈领的作用,同时,对一些需要学生消化的推理过程,教师板书时也给予学生思考消化的时间。
因此,只有针对教学内容采取与之相应的教学方法,合理地综合和利用各种教学手段,取长补短,才能达到最佳效果。
4 多元化的考核体系
教学改革的效果需要合理的考核体系来保证。汽车理论教学改革中,强化学习过程,深化课程考核方式改革。如学习过程成绩30%,实践环节成绩20%,期末综合考试成绩50%。其中,学习过程成绩中,课堂提问或讨论10%,作业20%(分4、5次作业);实践环节中,上机仿真10%,道路实验10%;考勤不占成绩(避免出工不出力),但作为能否参加考核的依据;学习过程成绩、实践环节成绩均达标时才能参加期末综合考试。同时,平时作业(综合应用组)完成情况好、实践环节进行得多可以适当加分,但单项不超过3分,且学科成绩总分不得超过100分,或计入综合素质学分。
强化学习过程成绩、实践环节成绩,弱化期末闭卷考试成绩,还需要进行适当的监控。如在上机仿真环节,对于所编软件,为了杜绝同学之间相互拷贝,采取检查结果的同时进行口试,检查学生是否亲自完成。
5 教学效果
通过两届学生进行多元化教学模式实践,车辆工程增加了汽车理论的总学时,特别是增加了学生学习操纵稳定性和行驶平顺性(汽车理论Ⅱ)的学时,全体同学对基本概念把握比较准确,70%的同学对分析方法能够掌握,少部分同学能够完成上机仿真,完成综合分析。对汽车服务工程和热能与动力工程专业的学生,减少了教学内容,降低了教学要求,力求能够应用汽车理论的基本理念分析问题,体现“够用”就行。同时,教学过程中通过采用合理的教学方法和考核体系,调动了学生的学习积极性,培养了学生的自主学习能力。
采用多元化的教学模式,实践了两届学生,基本解决了学生学习兴趣不高、学习难度大、效果差等问题,学生反映汽车理论有用,必须学好。同时,教改过程中也暴露了一些问题,如教师工作量大大增加、考核复杂性增加等,这些都需要进一步的实践探索和不断完善。
6 结论
基于汽车理论教学目标的多元化分析,通过对教学内容进行多元化设置,采用多元化的教学方法和手段,构建学习过程评价、实践评价与期末闭卷考试相结合的考核体系,基本解决了学习兴趣不高、学习难度大、效果差等问题。锻炼了学生较强的分析问题能力和实践动手能力,提高了学生自主学习的积极性,达到了较好的效果,实现了变知识掌握为能力培养的转变。
参考文献
[1]余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社,2009.3(5).
[2]北京交通大学经济管理学院.管理学课程多元化教学模式研究,http://www.edu.cn/20060310/3177906.shtml.
[3]陈海宁,李湘健.试论教学研究型大学实践教学多元化模式的建构.中国高教研究,2004(10).
[4]韦海燕.“汽车理论”教学法研讨.广西大学学报(自然科学版),1999.12(第24卷增刊).
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[7]杨黔清,陈尹梅,蒋玉秀.发动机与汽车理论课程多媒体教学实践应用.计算机与信息技术,2008(7).
[8]杨黔清,蒋玉秀,陈尹梅.发动机与汽车理论课程考试方法改革与实践.广西轻工业,2008.9(9).
[9]张将.教学方法的优化.山西教育学院学报,2002(2).