谈炳发 崔世海 孙苗钟
(天津科技大学,天津 300222)
汽车电器与电子控制技术课程是汽车类专业的一门重要的专业性课程,其理论性、实践性强且理论性与实践性结合性强。汽车上70%的创新来源于汽车电子,电子产品占整车成本的50%以上[1],作为汽车专业的学生掌握汽车电器与电子控制技术尤为重要。
随着高校招生规模的扩大,我国已步入高等教育大众化教育阶段,对于普通高校来说,在校学生的质量明显下降,而且,学生水平高低相差甚远,同专业、同班级学生的个体学习能力与积极性明显不一样,学生自我约束能力不足,自觉、主动学习性差,因此,还是沿用过去的精英教育方式显然是不合理的。[2]要想提高学生对本课程内容的学习兴趣,让学生自觉、主动地学习,从而增强他们的自我约束能力,就要在汽车电器与电子控制技术课程的教学实践中,根据学生的实际情况以及对专业知识和能力的要求,对该课程的理论教学、实验教学和考核办法进行改革。
普通本科的主要任务是培养应用型人才,要求学生具有系统的、扎实的基础知识。在教学内容上要保证知识内容的系统和全面,使学生具有扎实的基础知识,同时增加一些新颖、实用的内容,调动学生的学习积极性。
汽车电器与电子控制技术这门课程的教学内容包括:汽车供电系统、起动机、汽油机点火系统、仪表、照明及信号系统、附属设备、发动机综合控制系统、汽车自动变速器、汽车电动助力转向系统、汽车行驶安全性控制系统、汽车舒适性控制系统、汽车局域网络技术、汽车新型电子控制系统等十二个部分。在课程总课时缩减的情况下,在厚基础、宽口径的普通本科人才培养理念下,结合教学方法的改革,对课程教学内容进行调整。
其一,教学中以各部分结构组成、工作原理和特性为基本内容,采用各种教学方式和手段,同时采用多样化考核方式,要求学生必须掌握。
其二,对于故障诊断分析与检测部分内容归入汽车测检与诊断技术课程。
其三,汽车自动变速器主要讲电子控制系统,其他内容归入汽车自动变速器课程。
其四,汽车局域网络技术及新型电子控制系统在课内只作简单介绍,具体内容以讲座的形式聘请校内外专家教授进行讲解。
高校扩招后,学生生源质量下降,参差不齐,为落实因材施教,应对课程的全部教学内容进行系统梳理,分成三个层次:基本知识层、分析应用层和能力拓展层。
基本知识层:包括各部分的构造、类型、工作原理和工作特性。目的是为了保证绝大多数学生对汽车电器与电子控制技术有基本了解,掌握基础知识,为将来从事汽车服务工程、汽车工程专业工作积累基础知识。
分析应用层:在了解基本知识的基础上,结合实际汽车上的应用实例,进一步解答“为什么”的问题。例如,现代电控汽油发动机为什么采用电动燃油泵?为什么要控制燃油泵的转速?等等。一方面激发学生的求知欲望,增强学习兴趣,另一方面培养学生分析问题和解决问题的能力。
能力拓展层:是以专题加学习小组的形式开展的教学活动。根据课程的教学内容,教师预设一些专题,学生以学习小组为单位选择一个专题,去查找资料,制作PPT汇报材料,组织交流总结,旨在培养学生团队协作精神和创新意识,增强学生的自学能力和交流能力。
针对不同教学内容,恰当的教学方法是保证教学质量的重要因素。教学方法是实施教学内容,实现教学目标的关键。[3]
传统的以教师为主的满堂灌的教学方法显然不适合现在的学生,不论在课堂上,还是在实验室,都必须采取有效的教学方法,以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主动性,才能有效地提高教学效果。
(1)优化教学内容,做好教学设计
以学生正确理解和牢固掌握基本知识为原则,以分析应用为突破点,以介绍某一款具体车型为例,吸引学生的注意力,引入教学的基本内容。例如,要讲解空气供给系统内容时,以大众系列的车型为例,这车型装有时代超人系列的发动机,空气供给系统中装有直动式节气门、线性输出型节气门位置传感器等电器与电子控制元器件,具有一定的代表性。利用多媒体设备播放该车型、总成和元件的视频、图片或制作的动画,由此展开教学内容,进一步分析在车上的应用。
(2)课堂教学过程要互动,做好充分准备
每次课预先说明下次课要学习的教学内容、知识点,要学生提前进行预习准备,便于教师在教学过程中设问和讨论,进行师生互动。从而令学生集中思考,变学生被动为主动,从而提高课堂教学效果。对回答问题和参与讨论的学生要做好记载,记入平时成绩,促使学生做好课前预习和积极思考问题,增强主动学习的能力。
在课程教学伊始,将全体学生分为若干学习小组,学生可以自由组合,规定3~6人为一组,每组设一组长。教学过程中的课堂提问、作业质量、上课纪律和出勤情况等以学习小组为单位进行横向比较和平时成绩考核,促使学习小组内成员相互督促、共同进步。
在课程教学过程的适当时机,某章节或课程内容学习后组织相关教学内容的专题讨论。
(1)提出讨论专题
根据汽车电器与电子控制技术课程的教学内容,结合学生对现代汽车新技术的兴趣提出专题内容。例如,汽车供电系统的现状与发展趋势、汽车总线技术的应用、汽车发动机直接点火系统的应用分析等专题,鼓励学生自己提出专题。
(2)根据专题内容查找资料
将学生分为若干学习小组,规定每个学习小组的人数为3~6个。每个学习小组选择一个专题,让学生用课下时间自主去查找资料,源头包括图书馆、互联网等,也鼓励学生去汽车制造厂、汽车维修厂、汽车4S店等现场进行实践调研,搜集材料。小组成员之间团结协作,对资料进行归纳整理,撰写调研报告,同时制作PPT进行汇报交流。
(3)交流总结
利用课堂教学时间(讨论课),组织全体学生现场进行交流总结,可以邀请本专业的相关老师一同参与专题讨论。每个小组由一个主汇报人用8~10分钟时间讲解专题内容,要求学生小组说明材料的来源、主要工作过程、新的发现和收获体会,突出自己的观点。教师对小组成员提问,并对专题内容进行点评。
理论联系实际是专业课教学的基本原则,实验是实现课程教学目标不可或缺的教学环节。在实验教学中,学生通过感官的认知,加深对所学理论知识的理解,激发学习兴趣。普通高校专业实验设备台套数一般较少,大多是单台套,要合理利用实验设备,充分利用实验室资源,采用集中与分散相结合的组织形式,有效化解实验设备少学生人数多的矛盾,达到最优教学效果。
(1)集中性实验教学
利用现代教学设备和手段,将实验过程、实验设备和实验要求等内容制成视频或PPT,在课堂上针对全体学生集中播放和讲解。对于一些演示性实验,如实验项目“汽车电器与电子装置的认识”,主要是让学生了解汽车上都有哪些电器和电子装置。根据这个实验的特点,将汽车上的电器与电子装置按单体元件以及在汽车上的实际安装,制成视频或PPT动画,在课堂上集中播放和讲解,可以达到事半功倍的效果。对于综合性与设计性实验,在课堂上集中讲解实验设备、实验要求,提出指导意见。
(2)分散性实验教学
学生分组分时,结合自身情况,根据实验室的开放时间,完成实验。对于一些演示性实验,安排一定时间的实验室实物演示实验教学,学生通过预约的方式到实验室完成实验。对于综合性与设计性实验,如实验项目“汽车电源系统结构与工作原理”,实验设备汽车充电系统实验台只有1台,要根据实验设备的数量和操作要求,合理规定每组学生人数,要求学生在规定的时期内与实验室约定具体的实验时间,在实验指导教师的指导下,学生自主完成实验。
课程考核,一般来说主要是考查学生对课程所学基本理论和基本知识的掌握程度,普遍采用结课考试(开卷或闭卷)、结课考查(提交论文或作业),这不利于调动学生学习的积极性和主动性,也缺少对学生实践能力的考核,也不利于学生对所学知识的理解和掌握。改革课程考核,让课程教学的全过程与考核融为一体,形成“教、学、考”互动,转变学生被动学习为主动学习,改变学生平时不学、松懈懒散、考前突击背诵、考试做小抄、考后遗忘的不良现象,形成良好的教风与学风。[4-5]
在汽车电器与电子控制技术课程的教学实践中,改变已往平时成绩(30%)和期末考试(70%)的考核办法,采用多元化考核方式,将考核的范围扩大到课程教学的全过程,将考核内容覆盖课程教学内容的全部知识点。针对本课程教学内容和方法的改革,将课程考核成绩组成改为:平时考查(30%)、专题讨论(20%)、口试(20%)、结课考试(30%)。并且,要求各个单项成绩必须达到及格,否则,该课程的总成绩为不及格。
平时考查30分,主要包括学生上课和实验的出勤率、课后作业完成率和课堂作业及回答问题等,促使学生主动听课和参与课堂互动,既提高课堂效率,又让学生重视平时的学习。
口试20分,是试题卡随机抽题当场作答,试题卡根据试题的知识内容分为概念解释、简单回答和简述题等几种不同题型,每类题型要有一定量的题目,全部题目包含课程教学内容的全部知识点,这些口试题目以知识点的形式或直接以题目形式告知每个学生。考试时,每个学生每类题型抽取1~2题进行作答。目的是要让学生尽可能多记住所学课程必要的基础知识。
结课考试30分,这个单项采用开卷方式,试卷题型全部是分析题和应用题,考查学生运用所学理论知识分析问题和解决问题的能力。如汽车电器线路的连接,某型号发动机电子点火系统结构与工作原理的分析等。
专题讨论20分,根据课程教学进度,根据专题内容安排讨论课,主要由学生作汇报和讨论发言。其中12分由小组成员根据个人的贡献大小集体讨论评定,另外8分由教师根据学生的汇报和讨论发言评定。
在大众化教育阶段,应根据学生的现状,结合课程教学特点,整合优化教学内容,改变传统的教学方法和考核评价办法,让学生参与到教学和考核过程中来,变被动学习为学生自主学习,使教与学并举。通过汽车电器与电子控制技术课程教学改革实践,对转变学风,提高教学效果,培养学生能力以及学生综合素质的提升具有一定的成效。
[1]张文,贾宝会.“汽车电工电子技术”课程改革的探索与实践[J].教育与职业,2012(12):137-138.
[2]王丽萍.高等教育大众化现状、问题及对策[J].产业与科技论坛,2011(12):175-176.
[3] 李娜.高等教学方法探讨[J].科技创新导报,2011(23):176.
[4]梅迎军.高校专业课程考核现状及改革[J].宁波大学学报(教育科学版),2009,31(6):25-28.
[5]刘强.本科高等学校学生课程考核多样化研究[J].职业技术,2012,141(5):59.