现代教育技术在汽车工程实践教学中的应用

杨和利

摘要： 现代教育技术是实践教学不可缺少的辅助手段，在各大院校都有不同程度的应用，但是多数院校在理论教学中应用较多而在实践教学中应用并不充分，影响了实践教学的效果。本文总结了作者多年运用现代教育技术从事汽车工程实践教学的经验，从汽车工程实践教学和实践教学管理两方面论述了现代教育技术的应用方法。

关键词： 现代教育技术 汽车工程实践教学应用

前言

汽车工程是国内许多高校所开设的专业，培养目标是培养具有一定的理论基础和较强的实践能力的工程技术人才。可见，本专业学生的实践能力非常重要，因此，在本专业的人才培养方案中实验实习占有相当大的比重。但是，本专业的实验实习设备多数非常昂贵，动辄十万甚至几十万，如发动机综合分析仪，发动机测功机、汽车底盘测功机等；也有的试验成本特别高，不是高校能承担的，如：汽车碰撞试验。所以，多数高校的汽车工程试验，有的没有开展，有的设备台套数严重不足影响了人才的培养质量。自从步入现代信息时代之后，现代教育技术得到长足发展，并在教学实践中发挥着越来越重要的作用。如何在汽车工程试验教学中充分发挥现代教育技术的作用，提高常规实践教学质量，完成不具备条件或根本就不可能完成的实验，是本专业教师一直研究的课题。我从事这方面的工作多年，现就现代教育技术在汽车工程实践教学及管理方面谈谈自己的做法。

1.现代教育技术在实践教学中的应用

1.1现代教育技术在常规试验实习中的应用

1.1.1试验前

预习实验教学不可缺少的环节，怎样能够让学生利用最短的时间预习好实验的原理、实验步骤、注意事项，实验中可能发生的问题及处理方法，是实验老师苦苦思考的问题。以前学生都是捧着实验讲义枯燥地阅读，不仅浪费了很多时间，而且预习效果不好。现在，我们把实验及相关知识制作成多媒体课件，把实验过程拍成录像放到校园网上，学生可直接在网上进行预习。这样，既节省了预习时间，又形象生动，激发了学生的预习兴趣，提高了预习质量，为动手实验奠定了良好的基础。

1.1.2试验中

汽车工程试验实习要求非常严格，不允许出错，一旦出错将会造成比较大的损失，就连发动机拆装时上螺丝都必须按规定的力矩，否则要么将螺丝拧断，要么上不紧导致漏气漏油。所以，在学生动手试验实习之前老师一定要对实验实习进行讲解演示，让学生了解操作的要点及注意事项。过去采用一本讲义、一支粉笔，老师讲起来吃力，学生听起来费力。严重影响学生学习的积极性和主动性，使试验中常常出现这样那样的问题。现在，我们根据学生的数量、实验项目、实验设备的不同采用最佳的多媒体教学手段，收到了事半功倍的效果。当学生数超过40人时，我们一般在多媒体教室进行讲解，可以利用录像或课件。这样，不仅形象生动而且效果较好，但也有不足的地方，一是讲授不够灵活，学生的关注点画面上可能没有。例如在发动机拆装实习中有的学生问发动机的另一侧有什么部件，录像是事先拍好的你不可能把画面转过来让学生看。二是录像总是一幅幅的画面，真实感不强。现在好多设备都是微机控制的，有网络数据传输和远程控制功能。这样我们就可以通过多媒体教室的计算机控制实验设备运行，并把试验数据传回多媒体教室。在实验室加装一摄像头可以把现场的情景一并传到多媒体教室的大屏幕上。这样不仅形象生动真实感强，而且老师讲起来可以自由发挥，可以满足学生的一切要求。例如，我们的发动机故障综合考核试验台就可以做到这一点。进行发动机故障排除试验讲解时，老师在多媒体教室对远在实验室的发动机进行启动、故障设置、故障码读取、故障排除等操作，并且可以在实验室老师的协助下对发动机的各个电器元件进行测量。学生可以根据看到的故障现象做出自己的分析判断，并要求老师做相应的操作，观察实验的结果。这就极大地激发了学生的学习兴趣。当人数不足40人时，我们一般在实验室利用实物投影进行讲解演示。如化油器的拆装试验，在讲解时请一位学生头上带上摄像头（像矿工的头灯）作为老师的助手，这样所有同学都能以助手的视角在大屏幕上看到化油器拆装的整个过程，效果非常好。

在汽车工程试验中，有许多是利用大型仪器设备进行的，如汽车各个挡位的速度特性试验就需要汽车底盘测功机，像这样的仪器设备多数学校只有一台，不可能每个学生都亲自做一遍，只能分批进行，一般每批要10~20名学生，这么多学生如果围在一台设备前不仅不能亲自操作，甚至可能都看不到，效果很差。对此我们采取了两项措施一是利用分屏器将实验过程和结果在多个显示器上显示，让学生都能看到。二是设计了一套模拟软件，学生可以在机房进行模拟操作。这样的效果就和每个学生亲自做一遍相差无几。

1.1.3试验后

写实验报告是学生把实验的方法、现象，实验的结果和问题进行阐述和分析的过程，可培养学生综合分析问题和解决问题的能力。以前学生用手写实验报告，费时费力又不十分规范，特别是有些实验数据的处理，人工完成难度较大。如汽车发动机的万有特性试验，要根据实验数据拟合出图线，人工非常难做好。现在在计算机内装入标准的实验报告的格式和处理软件，学生实验后，利用计算机室开放时间书写实验报告，图线拟合得好实验结论正确，写完实验报告通过网络直接发给教师。教师批改后，再发回。学生可在计算机上查看自己的实验报告批改情况，并可以看到每个报告的实验成绩和每科的实验成绩。这样不仅增强学生成绩的透明度和学生成绩的公平性，而且有利于调动学生实验的积极性。同时，实验中心将每个学生的实验报告和成绩直接装入教务管理系统，教务管理系统自动给学生记录学分，方便了实验教学管理。

1.2现代教育技术在模拟实验实习中的应用

模拟实验在汽车工程中的应用一般有这样几种情况：一是成本太高的实验，如汽车碰撞试验；二是条件不足或没有试验条件的试验，如上面提到的汽车速度特性试验；三是常规实验手段效果不佳或根本不能完成的实验。如不同的点火提前角气缸内混合气燃烧的温度压力随曲轴转角的变化情况试验。

模拟实验一般要设计一个科学的程序，或利用现有的大型计算软件如ANSYS11.0进行模拟。如汽车的碰撞试验，在常规试验中只能看到碰撞的结果，碰撞过程中每一时刻的具体情况很难准确捕捉，费用也特别高，而用ANSYS11.0进行模拟（如图1所示），不仅能看到碰撞时每一时刻的具体情况，而且能看到每一部位的应力应变情况，效果非常好。

2.现代教育技术在实验教学管理中的应用

我们的教务系统中包含有实验教学管理系统，它通过计算机网络对实验教学、试验人员和物资进行管理。

2.1实验教学管理

首先我们把实验教学文件上传到实验教学管理系统上，学生可以凭自己的密码登录管理系统了解这些信息。实验教学文件包括实验教学计划、实验教学大纲、实验教材、实验教学任务书、实验教学安排、实验教学CAI课件、实验成绩、实验学生的分组名单等。教师随时可以对试验教学文件进行更新，可以借助这个系统对实验成绩进行分析，及时调整或改进实验教学方法，提高教学质量。因此，实验教学信息采用计算机管理，实现了实验教学管理的现代化和科学化。

2.2实验教学人员信息管理

实验教师队伍建设，直接影响实验教学质量。为了更能准确清楚地展示实验教学人员的情况，实验教学管理系统建有实验教学人员的信息库，包括专职实验教师、兼职实验教师和实验技术人员，通过信息库可以反映实验教学队伍的人员年龄、学历、专业方向、职称、研究成果等，有助于实验中心和学校主管部门了解、分析实验队伍结构，根据实验教学的总体安排和教学人员的专业特长聘任教师，从而进一步优化实验教学队伍。信息库还记载了实验教学人员的实验教学工作量、实验室管理工作量、实验室建设工作量等，并进行分析统计汇总，把结果通过局域网向各实验室公布。这样减少了人为因素的影响，使计算结果更加准确、透明，调动了实验教学人员的工作积极性。

2.2物资管理

实验教学管理系统含有仪器设备管理数据库，记录仪器设备的有关信息，随时了解、统计实验设备的数量、金额、变动、运行状态、存放位置、使用情况等，减少了物资管理的工作量，提高了管理的效率，促进了实验室物资管理水平的提高。实验中心主任可随时统计、了解实验室的物资情况，根据实验教学的需要，随时调动实验物品，真正实现资源共享。

结语

现代教育技术在汽车工程实践教学中得到了广泛应用，它使试验变得形象生动、可视性强、能充分调动学生的学习积极性；它可以用虚拟办法完成不具备条件或者是常规实验不能完成的实验；它还可以对实验教学、试验人员和物资进行细致科学的管理。总之，现代教育技术在汽车工程实践教学中起着不可替代的作用，并且效果显著。