基于新工科的课程教学模式研究

刘基冈　陈勇　倪骁骅　林鑫焱　耿龙伟

摘 要：《汽车检测与诊断技术》专业课程的理论和实践要求比较高，汽车检测技术种类多，技术先进，但高校设备匮乏、教学内容老旧，不符合新工科课程建设的要求。文章结合OBE专业认证理念，对课程教学模式进行相关改革创新，课程有机融入思政元素，构建MOOC线上线下混合式教学课程，运用虚拟仿真技术建设实践项目，对教学内容进行多元化设计，采用综合考核体系，充分发挥教学设计和教学过程构建的创造性，构建立体化的教学资源库。新的教学模式充分发挥学生的主观能动性，融合了学生获得的职业技能与社会实际需求相符合的目标，实现全方位育人。

关键词：OBE理念 课程思政 混合式教学 虚拟仿真

复旦共识、天大行动和北京指南，探讨了新工科的内涵，提出了创新工程教育、服务区域经济和产业[1]。新工科倡导注重实践、跨学科，将创新创业教育贯穿人才培养全过程，培养知识面广、具有创新和科学思维、工程实践能力强、终身自主学习能力的新型工科人才。

汽车服务工程为机械工程二级学科，《汽车检测与诊断技术》在全国广泛开设并作为重要的专业方向课，不少高校将其作为汽车服务工程专业的核心课之一，包括汽车检测与诊断技术基础、汽车发动机和底盘的检测与诊断、汽车电器与电子控制系统检测与诊断、整车检测技术。汽车检测与诊断技术课程特点是融实践性与理论性于一体，是多门课程的交叉与融合，专业内涵建设必须紧密结合新工科内涵。

为了建设好新工科专业，众多高校开展了多种的教学模式改革，尤其是以预期学习产出为驱动的成果导向教学理论。基于OBE的教学模式在实践的过程中更加注重教学成果的重要性和教育的实用性，符合新工科应用型人才培养的目标。

本文针对新工科建设背景下，《汽车检测与诊断技术》课程教學遇到的新问题，进行教学改革探讨，为建设汽车服务工程专业提供有意义的参考。

1 新工科下课程要求

OBE教育理念要求以学生为主体，以能力培养为导向，逆向构建教学内容和过程并持续改进，以行业需求确定人才培养目标和培养要求[2]。OBE理念突出强调培养方案制定、课程体系构建、教学内容设计、教学活动实施都确保学生达成预期的学习成果，培养具备创新实践能力和高素质的复合型应用性人才。

基于OBE理念的工程教育应紧密围绕4个方面：（1）学生应掌握什么样的学习成果？（2）学生为什么要取得相应学习成果？（3）采取哪些改进保障学生的学习效果？（4）如何有效评价学生的学习成果？为了解决上述问题，首先，教师应掌握学生的毕业要求详细指标，从而确定课程的教学目标。其次根据教学目标设计相应的课程教学方法与实施方案，调整教学内容。然后构建系统的、全面的教学评价体系，评估学生的学习成果。

因此，汽车检测与诊断技术课程改革要依据OBE工程教育理念，从知识要求、能力要求、素质要求三个层次设计课程目标、教学内容、教学组织和方法、考核形式等，培养学生具备汽车检测与故障诊断的应用能力。

2 课程现状分析

首先课程教学内容陈旧，落后于现代汽车发展技术和先进教学要求。汽车技术和检测诊断技术的不断发展应用，现行的教材知识结构和内容无法实现课程教学目标，无法满足学生的实际需求，教学与社会生产脱节。这就要求及时更新教材，删除淘汰的汽车检测内容，增加现代汽车智能检测与诊断内容。

其次，由于课程的学时限制，教师为了完成教学任务，紧凑安排课堂内容，导致老师产教学任务重，在课堂上多采用填鸭式的教学模式，难以达到课程培养目标。其次，传统的教学模式上理论教学实践教学不同步，严重脱节，导致教学和实践不能连贯，无法达到学以致用相辅相成的效果。实践证明，传统教学方法难以实质性改善教学质量。汽车服务工程的学生必须通过动手实践加深理解理论知识才能开拓创新。

因此必须改变教学思路，探索课程教学改革，整合教学内容，利用先进的教学方手段，思考如何培养汽车故障诊断与维修的应用型人才。

3 课程教学模式改革

3.1 教学过程融合课程思政

根据立德树人，全方位、全过程育人的总体要求，合理设计课程教学，将思想政治教育有机融入专业课程教学中[3]。本课程思政教育要将汽车检测和故障诊断理论与实践性知识融通、将理论知识渗透到教学案例中、将抽象的理论与工程应用性结合。

学生能根据汽车故障现象正确检测、诊断故障形成原因，准确查找故障的部位并给予排除，将在此过程中进行工匠精神教育，培养学生践行社会主义核心价值观。通过真实汽车诊断案例教学，强化学生的职业道德意识和职业素质的养成。做好课程思政研究，将思政元素与“汽车检测与诊断技术”专业知识、实践有机融通，灵活把握切入点，更好地使学生逐步建立正确的人生观、价值观，是新时代赋予教师的历史使命。

3.2 开展线上线下混合式教学模式

传统课堂教学难以将理论与实践技能结合，质量效果不佳。利用大学生慕课MOOC平台，深入开展线上线下混合式教学，教学突破空间和时间的限制，提高学生学习的积极性、自主性和创造性。

MOOC平台在线资源建设与应用等方面优势突出、功能齐全。课程组教师利用现代多媒体技术录制全部课程视频，录制点可以为教室、实验室、企业现场。课程体系系统化，视频精简，课程内容全面且突出重难点。教师按照教学计划在平台上发布授课内容，每次开课的前发布相应的学习任务、预习内容及作业，学生提前预习课程内容，教师根据线上的学生预习反馈，持续完善线下教学备课内容[4]。在课程学习中，老师利用平台进行线下课堂的动态考勤，学生可以实时地将学习情况反馈给教师，以利于教师改进授课内容、方式。在线下课堂中教师能随时调用线上的内容进行授课。线上课程根据视频观看、作业、讨论等数据合理科学地评价成绩。基于翻转课堂的线上线下混合式教学方便灵活性，改变传统的授课模式，全过程教学质量评价，提高了学生的学习兴趣和效率，明显改善了教学效果。

3.3 建设虚拟仿真教学资源

建设汽车检测与诊断技术的虚拟仿真教学资源，可有效推进现代信息技术融入实践教学，进而延伸实践教学的空间和时间、拓展其深度和广度[5]。虚拟仿真教学资源降低实验室建设成本和运营成本，减低实验室安全风险。

在对目前发动机综合故障诊断进行实验时，包括解码器诊断、气缸压力检测、燃油压力检测。大部分院校的整车与实验仪器设备台套数不足，不能充分满足学生的学习需求，降低了学生的学习兴趣。通过搭建虚拟仿真实验教学平台，可以加强实验操作的简便性与快捷性，实现实践中间过程的可视化和反复操作实验，有效加强了课程的趣味性、真实性和生动性，提高教学工作效率、完善考核机制提升学生实践学习的兴趣，进一步促进学生主动感知实践的意义和开展实践内容。

3.4 理实一体化教材建设

结合专业实际情况，采取课程“反向设计”的方法，由课题组和企业专家共同制订教学大纲，细化教学目标指标，修订实践项目内容，新的教学大纲着重体现应用工程能力的培养。然后课题组在分析教学内容，理顺教学思路的基础上，做好任务设计，以任务来驱动理论和实践教学[6]。创新教材，对教材进行重构，删减陈旧内容，增添最新汽车技术及诊断技术，融入真实的汽车诊断案例。课题组分析总结众多教材和实践案例，编写了习题集，习题集注重工程实践，考查学生知識运用能力。本专业大三下学期同时开设汽车检测与诊断技术课程与汽车维修训练实践课程，汽车维修训练实践课程按照由浅到深，以练代学为原则编制项目指导书，要求每个汽车维修项目均来源于企业典型案例。课程体系的紧密结合和理实一体化教材解决了理论教学与实践教学脱节问题，增强教学的直观性，能够充分体现学生的主体参与作用。

3.5 综合考核机制

课程考核方式应建立过程化、动态化、多样化的综合考核评价体系，注重应用效果为导向。综合考核是检验教学效果，发现不足点，促进学生更深层次的学习。以2018级汽车服务工程作为《汽车检测与诊断技术》课程教学改革试点，学生的最终成绩由平时成绩、实验成绩、期末考试成绩等按权重比组成，使对学生的考核评价更趋于合理化。

授课老师依据课程表现和出勤等情况，给出每个学生的平时成绩，共占40%，其中线上课程占15%，线下课程占15%，作业成绩占10%。建立重视学习过程的考核模式，激发学生的主观能动性，促使学生最大化加入课堂，让学生回归课堂主体位置。实验成绩共占15%，其中虚拟仿真实验占10%，实际操作实验占5%。实验考核注重学生实验任务的完成度，检验学生是否达到教学目标的指标点。期末考试主要针对教学内容5个章节的理论知识，本部分分值占比50%，试题强调汽车检测与诊断实践，考查学生灵活运用所学知识与技能解决实际问题和创新思维能力。

4 结论

立足于新工科亟需培养汽车服务工程领域创新人才，基于OBE工程教育专业认证“以学生为中心、以能力培养为导向”的教育思想，为实现全方位和全过程育人的总体目标，为激发学生学习兴趣、强化师生互动、充分发挥专业课程教学的育人功能等核心问题，研究与探索“课程思政+线上线下混合式+虚拟仿真”三元融合的汽车检测与诊断技术课程模式的改革，从而促使该课程在未来的发展中得到更进一步的发展。本文的研究为应用型本科院校教学改革提供了具有借鉴意义的新思路、新方法。

课题项目：2020年度盐城工学院教学改革项目，“分层培养 赛练促学”应用型本科汽车人才培养模式探索与实践JXCC2020B17。

参考文献：

[1]新工科建设指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：20-21.

[2]李三平，孙雪，贾娜，等.面向“智能制造+OBE+课程思政”的机械类课程群的改革与实践-以东北林业大学为例[J].中国现代教育装备，2021（11）：89-91.

[3]丁继斌.基于课程思政的“汽车检测与故障诊断技术”教学设计[J].教育教学论坛，2020（45）：71-73.

[4]龚永康，杜灿谊，曾祥坤，等.基于超星学习通的《汽车检测与诊断技术》课程混合式教学模式探索[J].教育教学论坛，2020（13）：290-291.

[5]安晓东，李亚丽，候军兴，等.新工科和虚拟实验下汽车设计课程教学改革[J].汽车实用技术，2021，46（10）：152-154.

[6]刘银华.虚拟仿真技术在“汽车制造技术”课程中的应用[J].无线互联科技，2021，18（7）：148-149.