《汽车节能与排放》课程体系的建设与实践

赵金星

摘要：《汽车节能与排放》是汽车专业的一门专业选修课，课程内容涉及面广、信息量大，且没有专门的教材可供参考，都是任课教师选择几本相关教材作为参考或者自编教材，缺乏统一的标准。本文主要探讨了《汽车节能与排放》课程的内容设置以及相应的教学模式和评价方法，为高校同仁提供参考。

关键词：《汽车节能与排放》；课程内容；教学模式；教学评价

中图分类号：G642.0 文献標志码：A 文章编号：1674-9324（2018）08-0155-02

为了满足新形势下社会对汽车人才的需求，培养具有节能环保意识和熟悉汽车节能减排技术的复合型人才，上海理工大学车辆工程系适时开设了《汽车节能与排放》课程。该课程的主要培养目标是：（1）了解汽车能源的种类和主要污染物，了解世界能源的现状和各国排放法规；（2）熟悉影响汽车能耗的主要因素，熟悉降低汽车能耗和减少排放的主要途径和技术；（3）掌握汽车节能减排的新技术和新方法。该课程目前主要的问题是：课程内容丰富，涉及领域广，不同基础和知识结构的学生的接受能力不一样，课堂教学容易陷入“满堂灌”。作为新设课程，没有统一适用的教材，现有教材[1]多流于文字介绍，知识点不够全面，不能满足本课程的培养目标要求。为此，本文将探讨《汽车节能与排放》课程的内容设置和体系建设以及教学模式和评价方法。

一、课程体系

笔者在课程教学实践过程中，通过参考有关教材和资料，结合本课程的教学目标，提出了完善的课程内容体系。课程内容主要分为三大模块，共七个章节，循序渐进地介绍了汽车节能与排放控制技术。三大模块即概述、汽车节能和排放控制技术。课程第一章为概述，主要介绍汽车节能、减排的定义，汽车燃料种类和世界能源的现状，汽车污染物的类型和世界各国的排放法规。汽车节能技术主要包含两个大类的内容，即传统汽车节能技术和新能源技术，分五个章节进行介绍。传统汽车节能技术主要从发动机和整车两个方面着手，讨论汽车节能的新技术，以最大程度地挖掘传统汽车在节能方面的潜力。新能源技术主要是为了迎合汽车领域当前和未来的发展方向而特别设置的，也是本课程的重点，主要包括代用燃料汽车、混合动力汽车和纯电驱动汽车技术三大方向，主要介绍原理、关键技术和未来发展趋势等。

整车和新能源技术在实现节能的同时也减少了有害排放物和温室气体的排放。然而，对于传统发动机来说，实现节能并不一定能够减排，有时候节能和减排是矛盾的。此外，短时间内传统内燃机也不会退出历史的舞台，有可能在相当长的时间内和新能源技术同时存在。因此，本课程最后一章专门介绍了传统发动机有害污染物的生成机理和排放控制技术，使本课程的内容体系更加完善和合理。

本课程内容丰富，涉及领域广，对于扩展学生的知识面和完善知识结构非常有帮助。然而，本课程的教学时数只有32学时，又属于通识专业课程，重点不够突出，教师在教学过程中很容易“满堂灌”，学生难以在较短的时间内消化大量的新信息，穷于应付，从而使教学效果大打折扣，因此革新教学模式和构建新的评价方法对于提高本课程的教学效果是非常重要的。

二、教学模式

针对本课程存在的问题，笔者提出了以多媒体教学为主，启发式、研讨式和反转教学模式为辅的教学模式，并融合了探究式学习方法，以最大程度地提高课程教学效果。

首先，多媒体教学在增加课堂教学内容和信息量、加强教学的生动性和形象性等方面具有明显的优势[2]，最适合本课程内容丰富、领域广的特点。然而，多媒体教学很容易导致“满堂灌”的情形，课堂氛围比较沉闷，学生参与课堂的积极性不高。不同学生的基础差别较大，接受能力不同，穷于应付，教师和学生都有超负荷信息传递的感觉。另外，短时间内传授大量的课程内容和信息，学生对课程内容的理解比较肤浅，难以把握重点，许多内容课后都忘记了。

为了弥补多媒体教学的不足，笔者采用启发式、研讨式和反转教学模式作为辅助，在活跃课堂氛围、提高教学效果等方面获得了很好的成效。在课堂讲解重点内容之前，教师提出一些问题让学生去思考和研究。以增程式电动汽车为例，增程式电动汽车和串联式混合动力有什么区别？为什么增程式电动汽车是传统汽车向纯电动汽车过渡的最佳模式？带着这些问题，学生去查阅资料，只有弄清楚增程式电动汽车的原理才能回答这些问题，同时也可以了解其关键技术和要求，加深对课程内容的理解。学生在先行思考和研究教师提出的问题后，需要整理查阅的资料，并制作课堂汇报PPT，下次上课时学生上讲台进行汇报讲演，教师和其他学生在台下听讲和互动交流。在这个过程中，教师可以了解学生对问题的思考深度和知识的掌握情况，并进行纠正或补充讲解。

考虑到课时有限，不可能让每个学生都轮流上台讲演汇报，辅助教学模式只能和多媒体教学穿插进行。具体措施是：（1）只针对重点内容应用反转和启发式教学模式；（2）对学生进行分组，大家协作完成教师安排的探究学习任务和PPT汇报，课堂讲演时由教师随机指定小组代表上台讲演和回答问题。在这种模式下，教师是课堂教学的组织者和参与者，学生不再是单纯的课堂教学接受者。教学实践发现，采用这种教学模式大大活跃了课堂教学的氛围，加深了学生对课程内容的理解深度，培养了学生自主学习的积极性和团队协作精神，课堂教学效果有了明显提高。

三、评价方法

表1是根据课程体系而设计的教学评价方法，目的是诊断该课程体系的合理性和教学模式的有效性，检验教学效果，同时激励学生积极参与课堂教学，促进学生综合素质和能力的提高。本课程是一门专业考查课，没有期末考试，过程评价非常重要，其权重和期末论文一样为50%。对于期末论文，教师可以出若干个汽车节能与减排技术的热门研究方向的题目，学生任选一个，按要求完成期末论文。过程评价模块包括出勤、PPT讲演和课堂表现三个评价项目，权重分别为20%、50%和30%。其中，PPT讲演的权重最高，主要是为了促进学生自主学习和参与课堂教学。出勤和PPT讲演都为五档评分制，每档给出一个百分制分数。课堂表现为三档评分制，教师在教学过程中观察和记录学生的课堂表现，给予相应的评价分。

四、结语

针对《汽车节能与排放》课程存在的内容丰富、教学模式单一和没有统一教材等问题，本文探讨了该课程的体系建设与实践，主要包括课程内容、课堂教学模式和教学评价方法。针对课程内容多、领域广的特点，提出了以多媒体教学为主，启发式和反转教学为辅的教学模式，融合了探究式学习方法。为了诊断课程体系的合理性和有效性，促进学生积极参与课堂，设计了相应的教学评价方法，这是教学目标能够实现的有力保障。

参考文献：

[1]刘玉梅.汽车节能技术与原理[M].第二版.机械工业出版社，2011.

[2]徐国艳，姬芬竹，王岩，高峰.提高汽车构造教学质量的多教学模式探索[J].教育教学论坛，2016，（12）：132-133.endprint