项目教学法+虚拟实验在汽车试验学课程中的应用

王彦 李万敏 杨昀梓

摘 要：为提高汽车试验学课程教学质量，加强对学生工程实践能力的培养，针对教学中存在的课时不足、实践教学条件不足、学生学习主动性不强、考核方式单一、教学效果较差等问题，提出了在教学过程中实施项目教学法、虚拟实验等教学改革措施，并对课程考核体系进行优化，采用“累加过程式”考核方式。

关键词：汽车试验学;项目教学法;虚拟实验

中图分类号：G712  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）16-212-03

Abstract： In order to improve the teaching quality of automotive test course and strengthen the cultivation of students' engineering practice ability， aiming at the problems existing in teaching， such as insufficient class hours， insufficient practical teaching conditions， weak learning initiative of students， single assessment method and poor teaching effect， this paper puts forward teaching reform measures such as project teaching method and virtual experiment in the teaching process， and puts forward the curriculum assessment system The evaluation method of "accumulation process" is adopted.

Keywords： Automotive test science; Project teaching method; Virtual experiment

CLC NO.： G712  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）16-212-03

引言

汽车试验学是车辆工程专业的核心课程，主要阐述汽车试验的基本理论和基本技术[1]，本课程教学目标是使学生既掌握汽车试验基础理论，又具备开展汽车试验的工程实践能力。汽车试验学理论性和实践性都很强[2]，且课程内容庞杂，涉及多门先修课程，要求学生具有丰富的知识储备，同时该课程对学校实践教学条件要求较高。本文深入分析了汽车试验学教学现状，并开展了教学改革研究。

1 汽车试验学教學现状分析

目前汽车试验学主要采用的教学方式是理论知识讲授与课程实验相结合，且以理论教学为主，教学中教师通过板书或多媒体传授知识，在课堂上学生被动接受知识，学习积极性不高，同时由于课时少以及多媒体技术的广泛应用，每堂课的知识量非常大，学生对所学知识的消化、理解与巩固有欠缺，导致教学效果较差;汽车试验学涉及较多实验项目，受实践教学条件和课时限制，大多数高校只能安排一小部分实验项目，且开出的实验项目以教师示范操作的演示性实验为主，学生参与程度不高，这导致理论教学环节与实践教学环节衔接不好，学生开展汽车试验的工程实践能力得不到很好的锻炼和培养[3][4]。

2 教学改革探索

2.1 应用项目教学法

项目教学法最早由美国学者基尔帕特里克（Kilpatrick）于1918年提出，经过多年的发展和完善，20世纪60年代后期在欧洲教育界得到了重视，应用越来越广泛，成效显著。近年来我国高等教育更加重视对学生的工程实践能力与创新能力培养，部分高校开始对项目教学法进行研究和应用。

项目教学法是指在教学过程中将课程学习任务按照项目的形式布置给学生，学生在完成任务的过程中根据实际工作思路和流程查阅资料、设计方案并实施、最后进行分析和总结。项目教学法的实施是学生提出问题、分析问题、解决问题的过程，课程知识点蕴含在每个项目的各实施环节，与以教师为中心教师讲学生听为主要形式的传统教学方法相比，项目教学法使学生从被动接受知识转变为积极主动探索学习，不仅使学生更好的掌握教学内容，还可以培养学生的自主学习意识和能力、创新意识和能力，使教学活动变的富有生机[4]。

实施项目教学法不是完全舍弃传统的教学方式，而是应将项目教学法与传统教学方式有机结合起来。这就需要教师根据大纲要求和教学内容特点对教学内容进行梳理，确定哪些部分应采用项目教学法，哪些应采用传统教学方式。

汽车试验学课程教学内容基本可分为两大部分：一是汽车试验基本理论，主要内容包括测量系统及其特性、测量误差理论、数据采集技术，数据处理;二是各类汽车试验，包括基本性能试验、总成及零部件试验、可靠性试验等。第一部分内容理论性较强，是开展汽车试验的理论基础，教学过程中应采用传统的教学方法精讲、详讲，并安排相应的课后作业，加深学生对知识的理解和掌握。第二部分内容包含大量汽车整车、总成及零部件试验项目，教学内容庞杂且系统性不强，为强化对学生工程实践能力、创新能力、自学能力的培养，解决课时不足，提升教学效果，这部分内容应采用项目教学法。

汽车试验学实施项目教学法时，每个试验都可作为一个项目布置给学生，学生根据汽车试验的基本流程和方法，从试验目的开始，通过查阅资料、制定试验方案、确定试验设备、选用试验标准，实施试验、最后对试验数据进行处理并分析试验结果，最终完成项目任务。在项目教学过程中，教师不再是主导教学全过程的知识传授者，其主要任务是引导和促进学生发挥潜力解决问题，答疑解惑，是项目的参与者、组织者和互助者。

2.2 虚拟实验教学

为解决汽车试验学实践教学存在的问题，将在高校教学中应用广泛的虚拟实验技术引入课程实践教学环节，实现传统实验方式与虚拟实验相结合，以提升实践教学效果。

虚拟实验指的是在计算机系统中通过模拟、仿真技术实现各种实验环境[6]，实验人员能够利用模拟实验环境完成某一实验项目，并得出实验结果。上世纪末期虚拟实验技术在我国教育领域开始应用，虚拟实验教学能够降低实验成本，在一定程度上解决了传统实验教学所受课时、设备、场地、实验安全等条件的限制。在完成虚拟实验的过程中每位同学都能深度参与汽车实验的全过程，学生学习的参与度大大提高，获得感增强。

汽车试验学常用的虚拟实验仿真软件主要有ADAMS、VPG、MATLAB、CRUIS、ADVISOR等，学生可根据需要自学仿真软件，并在教师的指导下利用软件内置的相关试验模块，建立模型，设置参数后进行虚拟实验。

开展虚拟实验需要任课教师根据大纲要求和教学实际情况，有针对性的准备足够数量、难易适中、覆盖教学重点的虚拟实验项目，学生自由分组，每组2-5人，同组同学协同合作，各组分别完成不同的试验项目。

2.3 优化考核体系

汽车试验学目前主要采用期末考试成绩+实验成績+平时成绩对学生学习情况进行评定，其中期末考试成绩权重较大，一般占比在60%以上，该考核方式更加倾向于考察学生对理论知识的掌握程度，而对学生的工程实践能力考核效果有限，与本课程的定位有差异，在施行项目教学法与虚拟实验后，必须对考核方式进行改革，研究制定更加科学完善的考核体系。

基于项目教学法、虚拟实验的教学特点，考核应重点考查学生完成项目任务、虚拟实验任务的过程，考核方式必须量化且具有可操作性，考核目标应包括知识目标和开展汽车试验的工程实践能力目标。为此根据教学内容和目标要求设计了项目教学过程记录表，该表详细反映了每个项目任务实施过程，教学任务完成后提交，教师根据每位同学的记录表评定项目教学成绩。虚拟实验结束后要求学生撰写完整的实验总结，并就实验完成情况在班内进行公开汇报，每个学生至少汇报一次，老师根据学生提交的实验总结和汇报情况评定虚拟实验成绩。

教学改革后采用“累加过程式”课程考核方式，将学生学习的全过程都纳入考核体系，降低了期末考试成绩权重，优化后的考核体系能更全面地反映学生的学习情况，考核结果更准确、更科学[7]。具体考核项目、权重、要求等见表1。

3 结语

将项目教学法与虚拟实验应用于汽车试验学课程教学中，大大增强了学生学习的自主性，提高了对学生实践能力和创新能力的锻炼和培养，课时紧张、实践教学条件不足对教学的制约得到了一定程度的缓解，采用的“累加过程式”考核方式引导学生改变了学习侧重点，学生从注重考试成绩转变为更加注重学习过程。

参考文献

[1] 王靖岳，黄树涛，董浩存，陈克.特色应用型汽车类核心课程的建设与实践[J].汽车实用技术，2018（16）：196-198.

[2] 周龙.汽车试验学课程的教学改革与实践[J].科技信息，2014（06）： 33+38.

[3] 王彦，李万敏，杨昀梓，李彦晶.汽车试验学课程教学改革探索[J].汽车实用技术，2019（16）：233-235.

[4] 胡宏伟.关于改进汽车试验学教学的探讨[J].机械管理开发，2010， 25（02）：180-181.

[5] 黄向向，杨存典.基于应用型人才培养模式下的项目化教学研究[J].南昌教育学院学报，2018，33（01）：45-47+51.

[6] 赵立军，刘清河，李伟，王剑锋.虚拟实验+互动式教学法在《汽车试验学》课程中的应用[J].汽车实用技术，2018（06）：184-186+192.

[7] 赵立军，王飞，邓浩.汽车试验学课程教学改革实践探索[J].大学教育，2018（08）：115-117.