以学生为中心的汽车理论课程教学研究

于蕾艳++石永军++吴宝贵++刘月娟

摘要：以教师为中心的教学模式不能有效提高学生的工程意识、专业素养和创新能力。《汽车理论》是高等院校车辆工程专业的专业核心课。本文分析了当前《汽车理论》教学存在的问题，探讨了以学生为中心的教学的意义和理念。提出了以学生为中心的教学措施，包括针对学生的发展要求优化教学内容，营造鲜活、高效的课堂，高效利用网上教学平台，运用混合式教学，集成实践性与工程应用性。实践证明，以学生为中心的教学有效地提高了学生的兴趣、积极性、专业素养和创新能力，改善了教学效果。

关键词：以学生为中心；教学；汽车理论

《汽车理论》是高等院校车辆工程专业的专业核心课。国内《汽车理论》课程教学还多采用以教师为中心的模式。国内对《汽车理论》教学的相关研究包括教学中运用LabVIEW、Matlab等软件仿真技术、课程考核方法改革、理论联系实际一体化教学模式、基于课堂、网络、实践三位一体的教学模式、研究性教学等。对于以学生为中心的课程教学研究还较少，研究不够系统深入。

以学生为中心的教育理念建立在建构主义学习理论之上，以学生为教学活动的中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现、对所学知识意义的主动建构。本文结合《汽车理论》的教学实践，探讨以学生为中心的教学意义、理念、措施等方面，以期全面优化教学效果。

一、以学生为中心的教学的意义和理念

（一） 当前《汽车理论》教学存在的问题

当前《汽车理论》教学尚存在以下问题需要解决。

1.教材问题。国内《汽车理论》教材比较单一，不能满足不同院校车辆工程专业的个性化定制需求，例如我校车辆工程专业具有石油特车特色，教材中应该反映出相关特色。国外对应课程名为《车辆动力学与控制》（Vehicle Dynamics and Control），车辆动力学与控制有机结合。国内课本内容主要围绕汽车各个性能的评价、计算、分析，动力学模型的建立、求解等，体系不够完善，应该把汽车动力学、汽车性能优化、控制的内容有机结合。内容更新慢，基本反映的是前些年的研究理论与成果，不能反映出日新月异的汽车技术发展，如集成底盘、车联网、智能汽车、线控技术等。

2.教学模式问题。传统的大学像知识工厂，以教师为中心的传统课程教学，以三中心“课本为中心，教师为中心，课堂为中心”为基本特征，以系统讲授、灌输为手段。学生多采用机械学习，学习兴趣和积极性不高，不能有效提高学生的工程意识、专业素养和创新能力。

3.课程考核方式问题。考核方式简单，主要依据期末考试成绩，缺乏过程考核；试题缺乏工程意识、应用性、创新能力等方面的考核，缺乏挑战性。

（二）以学生为中心的教学的意义

以学生为中心的《汽车理论》教学是教与学地位的转变，制定高层次教学目标，创建高效的、系统优化、开放和谐的学习环境，引导学生自主发现、建构知识，促进学生进行有意义的学习，帮学生实现自己的潜能，培养自由全面发展的人。

（三）以学生为中心的教学理念

以学生为中心的《汽车理论》教学过程中，学生既是学习者，也是研究者，开展研究性学习。教师既是教学者，又是研究者，从事研究性教学，主要是学习环境和方法的设计者，让学生学会提出疑问，学会研究方法，培养学生主动探究、独立思考和解决问题的能力。师生互相合作，重视团队协作。

二、以学生为中心的教学措施

（一）优化教学内容

1.优化教材体系。选择优质教材，不拘于单一采用国内教材，可以采用优质的国内教材为主、挑选优秀的英文原版国外教材为辅的混合模式，使学生原汁原味地吸取国外学术精华，提高专业外语能力。

鼓励教学经验丰富的教师积极参与教材建设，结合本校师生教学反馈编写符合本校专业培养人才需要的、有特色的教材。學习成功的做法，如北京理工大学刘昭度教授出版的《汽车学》教材，将《汽车理论》《汽车设计》的内容整合在一本教材中。

2.课程内容优化。使课程系统化、模块化，将课程内容分为纵向动力学、横向动力学、垂向动力学三大模块。汽车性能分为汽车动力性、汽车经济性、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性、汽车通过性六大模块。以知识树的形式梳理课程的知识体系，图1为整个课程内容的知识树表达。根据有意义的学习过程的科学规律，梳理各知识点之间的联系。

（二）营造鲜活、高效的课堂

课堂教学是课程教学的重要环节和阵地。教师是教学的设计者和引导者，以学生为中心的教学对教师提出了更高要求，要求教师采用多种手段组织教学，具有翻转课堂的能力，着重培养学生具有批判精神、怀疑的态度、创新意识，引导学生进行有意义的学习。

1.案例式教学。恰当采用案例，例如：针对动力性、经济性等指标，给出轿车、货车、客车的参数和指标，使得学生对一些重要参数有直观印象，熟练掌握。

2.问题式教学。激发学生的兴趣，启发、鼓励学生提出问题、主动发现和解决问题，增强师生互动，提高学生的互助合作水平。如分析轮胎型号，启发学生为什么标注高宽比、速度等级等，这些参数与汽车性能之间有何联系。动力性、经济性之间有何联系与矛盾？让学生自己上讲台辩论，提高学生的当众演讲和应变能力。

3.基于汽车工程的真实情景。课程教学中，为学生创设一定的问题情境，引导学生积极思考、主动探究。制动性教学中，结合制动性不佳导致交通事故的图片、视频资料，让学生仿佛置身于惨烈的交通事故现场，说明提高汽车制动性的意义，引出制动性的评价指标。突出汽车模型与汽车工程真实情景的联系，在课堂中真实再现汽车驾驶、汽车设计等的情境。结合汽车驾驶的情境，分析双移线、单移线、8字实验等与汽车真实驾驶之间的联系。结合汽车驾驶的实际工况，进行抽象得到电动汽车的各个工作模式及控制策略。

4.引导学生进行有意义的学习。运用哲学观点，重视各个内容的逻辑性、连贯性，由熟知的内容启发新的知识点。引导学生进行有意义的学习，充分利用学过的课程的方法，使新知识与学生已有的概念建立非人为的、实质性的联系，使学生的知识结构像滚雪球似的不断组织和重新组织。例如，让学生在探究整车的受力分析的基础上利用《理论力学》的功率方程推导出行驶方程式。动力性部分的轮胎滚动阻力形成机理与平顺性部分的减振器减振机理可以联系起来，因为二者都有阻尼作用。分析制动防抱死控制策略时，引导学生在深刻认识路面附着系数与轮胎滑移率的关系的基础上，探究怎么样控制制动压力才能防止车轮抱死，提高制动效能和制动时的方向稳定性。

（三）高效利用网上教学平台，实现混合式教学

在“互联网+”的背景下，整合各种教学资源，充分利用学校的“数字石大”集成的网上教学平台，有效引导学生参与线上的网络教学。在课程学习模块，有课程通知、答疑讨论、学习笔记、试题试卷库、常见问题等子模块，老师可以方便的在课外与学生沟通、答疑。教学资源模块有教学大纲、教学日历、课件、名词术语解释、文献资料、专题讲座库、案例库、学生报告等子模块，将老师积累的国家标准、优秀论文、技术资料等上传到文献资料子模块，将每届学生的课程报告上传到学生报告子模块，资源共享非常便利。

采用混合式教学，将课堂教学与信息技术进行融合，使教学过程的线下面授教学与线上网络教学有机结合，并根据学生特点达到一个合理的学时分配。学生进行不断线的课程学习，课前预习，包括课程课堂教学重要知识点的预备知识、背景等内容；课堂上，有意义地学习相关知识点；课后，通过作业、报告、网上教学平台学习、自己进行文献检索、调研等形式进行系统的复习，达到“温故而知新”。

（四）集成实践性与工程应用性

课程教学除了课堂教学，还展开了用MATLAB软件进行编程、动力学计算分析等实践环节，增强了学生的编程能力、计算能力、动手能力。将课程与毕业设计密切结合，学生在毕业设计阶段可以利用《汽车理论》的方法进行汽车或子系统的动力学建模、分析、评价，进行电子控制系統的控制策略设计。

三、结论

以学生为中心的教学理念、措施符合人体认知科学规律，契合信息时代教学变革的要求，培养学生的批判性思维和创新能力，具有终身学习的素养，可以有效地提高教学质量，培养社会所需的专业创新人才。

参考文献：

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[2]李进.《汽车理论》课程考核方法改革研究[J].安徽科技学院学报，2012，26（6）：80-82.

[3]霍炜，刘大维，严天一，陈焕明.基于“课堂、网络、实践三位一体”的“汽车理论”教学模式研究[J].科教导刊，2015，12：135-137.

[4]夏群生.汽车理论典型中外教材比较研究[J].中国大学教学，2009，5：87-90.

■ 编辑/宋 宇