对车辆工程专业核心课程汽车构造教学模式的思考和建议

吴波文 汪 爽 潘家宝 张蓉芸

（安徽工程大学，安徽 芜湖 241000）

0 引言

汽车构造是高校车辆工程专业的核心课程之一，是理解汽车各系统组成、结构和工作过程和工作原理的重要专业课程，通常汽车构造、汽车原理、汽车设计和内燃机原理等汽车专业课同时开设。汽车构造主要包括汽车发动机（两大机构，五大系统：曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、启动系统和点火系统）和底盘（传动系统、制动系统和转向系统等）两大部分[1，2]。该课程是通过对典型汽车，特别是国产轿车的几种实例进行结构和工作原理的分析阐述，并且在讨论整车及各个组成系统或部件时，注意阐述整体功能要求，以及各组成部件之间在结构和功能上的有机联系；在介绍各种不同结构形式时，通常通过一种比较常见的、具有代表性的典型实例，说明在一般使用条件下，为满足主要功能要求而采取的一般结构措施；然后再介绍在某种特定条件和要求下发展出来的某些形式的结构及功能特点。良好有效的教学模式和方法可使学生在较为深入地掌握汽车结构一般规律基础上，取得举一反三、触类旁通的效果[3，4]。

汽车的结构形式多样，工作原理复杂。每一个系统通常包括数量繁多的零部件。传统的教学模式主要采取课堂教学的模式，在讲解汽车某一系统的组成和工作过程及原理时，往往通过结构简图和文字描述的方式，最多再采用一些动图，以期学生在脑海中建立汽车各个系统的立体图像和对其工作过程的还原[5]。然而，该方法受到学生空间想象能力和阅读理解能力的限制，一些学生在看书自学或者课堂学习时，并不能完全在脑海中正确还原汽车系统的结构和工作过程，导致教学效果差强人意，影响到汽车构造教学目的的达成。针对该问题，文章探讨了视频教学和工厂车间现场教学对提升汽车构造教学质量的影响，提出了可以克服传统的教学模式在汽车构造课程上存在的不足的建议。

1 传统的教学模式和方法在汽车构造中存在的不足

1.1 教师教学方面

汽车构造是讲解汽车组成、结构和工作原理的课程。然而，随着汽车技术的迅速发展，汽车的构造也随着更新，其结构也越来越复杂。由于大部分高校的教师已脱离了汽车工业发展的第一线，导致教师所掌握的汽车知识日渐陈旧，无法掌握最新的汽车知识，所编写的教材和讲解的内容与汽车技术的发展逐渐脱节。这就导致学生学到的汽车知识和了解到的汽车技术是已被淘汰的知识和技术，浪费了学生宝贵的精力和时间，学生进入企业时往往无法满足企业的需求，在继续深造时，无法快速地找到学科发展前沿。

另外，教师在教授汽车构造时也存在一些困难。传统的教学模式大多采用PPT的教学方式，以结构简图和文字叙述以及动态图的方式为学生讲解汽车系统组成的工作原理。这种教学方式教学效果的达成依赖于学生的注意力和空间想象能力，在当下学生注意力日渐下降的情况下，该教学方法很难达成理想的效果。

1.2 学生学习方面

汽车构造内容繁多，教学和学习任务重。以安徽工程大学车辆工程专业为例，汽车构造在大三上学期开设，包括上下两册，两本书接近700页，内容繁多。然而，如此多的内容却只安排了33个学时，因此，在如此短的学时内学习内容如此多的汽车构造知识，导致学生的学习压力和教师的教学压力显著增大。为完成教学任务，教师在备课时，往往只讲解最重要的部分而忽略了大量的细节，而往往被教师忽略的部分也非常重要，被忽略的部分只能完全依赖学生的自学，这就进一步加大了学生的学习难度，并严重影响了学生的学习效果。另外，在学习汽车结构和工作原理时，学生需要阅读大量的文字描述，并与书中或教师讲解PPT中的结构简图联系起来，以在脑海中建立汽车结构的三维原型和工作过程。而书中的结构简图往往是二维示意图，不利于理解。学生的学习往往受限于空间想象能力和注意力的集中程度，导致学生一知半解，并不能真正理解汽车的结构和工作原理。

2 改善汽车构造教学方法的看法和建议

2.1 视频教学方法

视频教学包括互联网公开课和短视频讲解等形式。将视频教学和传统的课堂教学模式相结合可有效地改善《汽车构造》的教学质量和学习效果。上文提到，《汽车构造》教学和学习过程中最主要的问题是教学和学校效果显著依赖于学生的空间想象力和注意力。学生在学习汽车系统构造和工作过程时很难在脑海中建立完整的三维原型和工作过程。如笔者在教授汽车构造中运用十分广泛的托森差速器结构和工作原理时，在采用书中配置的三维插图（见图1）讲解其工作原理时，由于其结构复杂，导致学生很难在脑海中建立正确的三维原型和结构零件相互之间的运动方式，不能理解其工作过程和原理。为降低学生的理解难度，笔者在互联网上找到了一段非常详细的介绍托森差速器结构和工作原理的短视频（见图2），该视频采用爆炸图的形式详细介绍了托森差速器的组成和零件的装配关系，并以动图的形式详细讲解了各个部件的运动关系。学生在观看该视频后迅速地了解了该差速器的结构和工作原理，取得了良好的教学效果。基于该成功案例，笔者在课件中穿插了大量的教学短视频，结合自己的讲解，使学生快速在脑海中建立了汽车系统的三维原型和工作过程。因此，在课堂讲解时结合一些短视频讲解可取得良好的教学效果。

图1 教材中配置的插图

图2 通过视频讲解托森差速器原理

2.2 工厂车间现场教学

传统的课堂教学模式结合视频教学方法可一定程度地解决学生在学习汽车构造上遇到的部分困难，但不能解决全部的问题。随着汽车技术的不断发展，汽车结构和功能逐渐完善。汽车每一两年就会推出新的汽车产品，以满足市场的需求。汽车设计和生产企业必须不停地研发汽车新技术，保证自己的汽车产品不落后于市场的需求。因此，现代汽车技术是由汽车设计和生产企业不断向前推动的。而大部分高校教师与汽车工业界联系不紧密甚至完全和汽车工业界隔离，导致教师所掌握的汽车知识陈旧，所编写的教材也跟不上现代汽车技术的发展步伐。导致学生学不到最新的汽车知识。另外，由于课堂教学没有或者只有很少的实物教学器具，导致学生只能从文字和结构简图中了解汽车的构造和工作原理，严重制约了学习效果的提升。针对该问题，笔者在教学过程中，采用与企业共同教学的模式来培养学生。笔者与学校所在地的某汽车设计和生产企业取得了紧密的联系，结合企业的需求和学生学习的需求，经常带学生去该企业生产车间和技术展示车间参观，使学生接触到汽车各个系统的实物模型，并快速理解汽车各系统的构造和运行原理。另外，在参观过程中，教师和学生可以接触和学习到大量的汽车新技术，教师可及时地更新自己的教学内容，使教学内容不至落后汽车技术的发展。同时，学生可学到新的汽车知识，有利于就业和深造。因此，将课堂教学和工厂车间现场教学相结合可达到事半功倍的效果。

3 结语

汽车构造是高校车辆工程专业的核心课程之一，良好的教学模式和方法可有效提高学生学习的积极性和学习效率。针对传统的教学模式在教授汽车构造过程中存在的矛盾和不足，本文提出两种新的教学模式和方法以期改善汽车构造的教学和学习效果。第一，传统的课堂教学和互联网短视频教学相结合。采用该教学方法可有效地解决课程教学效果受限于学生注意力集中程度和空间想象力的矛盾和不足。第二，课堂教学和工厂车间现场教学相结合。采用该教学模式，可使教师和学生及时掌握汽车新技术的发展动态，从而及时更新教学内容，使学生学到最新的汽车知识。同时，该方法可进一步地使学生更加直观地了解汽车的构造和工作原理。

本文提出的两种方法不仅适用于车辆工程专业的汽车构造课程，对提高其他课程的教学效果也具有一定的指导意义。