《汽车检测与诊断技术》课程的混合式教学设计与实施

肖志荣，喻菲菲，龚永康，曾祥坤，杜灿谊，张小帆

（1.广东技术师范大学 汽车与交通工程学院，广东 广州；2.广东技术师范大学 机电学院，广东 广州）

一 引言

《汽车检测与诊断技术》课程是汽车相关专业的必修专业课程，深入本课程的探讨学习过程中，学生对汽车安全环保性能检测、汽车综合性能检测、发动机技术状况检测诊断、底盘检测与诊断以及先进的检测设备等有全面深入的认识，具备汽车技术状况检测和常见故障诊断的能力，为成为汽车工程领域高级应用型技术人才打好基础。同时，汽车检测与诊断技术运用于汽车行业的各个领域，包括汽车保养、汽车检测、汽车修理等环节，掌握该门课程的核心知识，有利于汽车工程专业高技术能力的培养。本课程以培养高技术技能的创新型汽车检测诊断人才为目标，以现实生活的实际案例结合理论知识进行分析，达到既有理论教学的效果，又能提高动手操作能力，同时进行理论教学与实践教学，两者相辅相成，采用线上与线下两种不同的教学模式结合起来，使理论教学效果和实际动手能力互相促进，同步提高。

二 混合式教学设计思路

本课程的混合式教学设计与实施思路和理念如图1所示，构建“三位一体”的混合式教学模式，即从“线上学习”“线下教学”和“多元综合评价”三个方面来展开教学活动和评价学习效果。混合式教学以“线上学习”环节为重要抓手，构建线上丰富资源，对理论知识以及实操过程进行讲解[1]，以生为本，学生可以随时随地自主学习；“线下教学”从教学内容、教学模式和方法上进行创新，并且设置综合性、设计性等实训项目，充分体现“两性一度”的建设内涵。新工科背景下，对人才培养模式、教学模式和和方法提出更高要求[2]，通过“多元评价”方法，监测线上学习课程自主学习完成程度，线下教学考核评分以及实训实操技能熟练完成程度等多方面进行综合评价，可全面考查学生掌握知识程度、创新能力和综合素质，评价更科学合理。

三 课程教学目标

《汽车检测与诊断技术》主要讲授汽车检测以及汽车故障诊断维修技术基础、汽车检测站、发动机、底盘、电控等系统的检测与诊断技术知识，对各总成、汽车整车的基本检测与诊断技术、诊断检测设备应用等进行实操训练，并在实践中培养学生分析、解决和检测诊断实际问题的综合能力，体现“高阶性”的特征；通过基于LabVIEW设计的检测诊断方法、无线通讯检测诊断技术应用等开发设计性项目的教学，锻炼学生的设计开发能力，培养创新思维和能力，体现“创新性”的原则；再有，结合汽车新技术发展，本课程教授的检测诊断技术内容也与时俱进，运用现代汽车检测与诊断的常用技术和方法，如采集振动信号判断汽车的故障点位、基于人工智能的故障识别等，另外在对高端车系进行故障诊断案例分析时，都体现一定的理论深度和复杂性，常常需要老师和学生共同讨论研究来解决，具有相当的“挑战度”。本课程不断围绕教学内容的深度广度，设计并扩展教学平台的授课内容，教学资源以文档或者 视频等形式在线上学习平台展现[3]，逐步增强内涵建设，彰显“两性一度”的课程特征，如图2所示。

图2 课程目标设计

四 课程特色内容重构

根据《汽车检测与诊断技术》教学内容以及章节结构特点，以新技术检测与诊断的发展方向为主，可以充分结合检测技术、故障诊断技术等挖掘开发设计性的检测诊断项目和较多的实训实践项目，比如开发设计性的项目：基于LabVIEW的发动机功率测试系统设计与分析、汽车功耗系统分析设计、发动机参数监测分析、变速器运行监测系统等等；具有“挑战度”的综合性项目：基于振动信号分析的发动机故障诊断方法、基于无线通讯技术的汽车检测诊断方法、基于PICO示波器分析的发动机故障诊断分析等。这些项目和内容较新颖，与产业技术发展需求同步，知识理论要求较高，结合并扩展现有的教学资源，教学中融合构思、设计、实施与运行的教学模式，课程内容以项目化教学开发建设，形成一个项目化结构的完整教学资源库，通过项目式教学法进行授课，教学重点和目标更加明确，更能锻炼学生分析和处理信息的能力，提高学生团队协作解决问题的能力，锻炼学生组织协调能力[4]，提高学生的实践能力。

图1 混合式教学设计思路

以基于LabVIEW的汽车发动机信号检测内容作为一个典型实训项目开展来说明其工作思路和步骤，项目从开始的引入，便引导学生以科学及创新思维来解决实际问题，培养独立思考以及团队合作能力；通过项目设计，有利于学生对硬件、软件应用和系统测试原理、检测结果分析方法等重要知识点的掌握；通过课程内容教学开展和实施，增加学生对课程的学习吸引力，通过教学运行，发现项目设计的问题、改进系统，提高完成质量。在完成教学的同时，为增强学生理论分析能力，锻炼学生实际的动手能力，以“创新、实践、实用”的原则教学原则，做好前期课程的构思和设计，以便在教学实施及运行过程中融入相关理念，学生完成不同的项目化实验以提升自身的理论、实践水平。一个项目设计完成，再进行其他相似知识点和内容的设计，通过不同的项目设计教学来体现具体课程的内容改革，进而从新按项目设计来重构课程内容。按照本课程的内容，选取具有本课程特色以及本课程的重点内容，如内燃机点火系统检测与诊断、喷油系统检测与诊断、起动系统检测诊断、发动机传感器信号波形检测等相关内容进行项目式重构，范围可覆盖超过一半以上的内容。

五 线上课程资源应用

本课程已经在超星泛雅和学银在线两个线上平台构建了课程资源，在线课程资源主要由文档章节、教学资料库、练习及考核题库、案例分析等组成。章节内容为重点，包括了知识概论、汽车内燃机检测诊断原理方法、汽车底盘工况检测诊断原理方法、车身及附件检测诊断原理方法、汽车排放及噪声检测原理方法以及有关汽车检测诊断方面的拓展内容。呈现形式：包括微课、教学课件、章节小测、案例分析及拓展。资料库和题库作为辅助，丰富课程内容，拓展学生视野。

每一小节的在线课程资源包括：教学视频、教学资料、章节小测、案例分析、拓展五部分内容。教学视频是每一节的微课，主要是对每一节内容的介绍及讲解；教学资料主要是教学PPT与每一节的主要内容的摘要，方便学生掌握章节的重点内容；章节小测主要是根据每一章节的内容的设计题目，用于课后巩固相关知识，进一步记忆、消化所学知识；案例分析主要是与每一节内容相关的实际案例分析，理论结合实际，加深学生理论知识的巩固理解，帮助学生将理论转化成实操内容；拓展内容主要是与每一小节相关的相关知识点的拓展以及相关视频的拓展。

六 混合式教学实施

（一） 理论课程的混合式教学实施

依托在线课程资源，对《汽车检测与诊断技术》理论内容开展混合式教学，其过程由前期预习到后期复习的连贯操作组成，即设计教学过程的基本框架，主要包含了授课前中后三大部分，这三部分构成连贯的课堂。本课程的混合式教学模式的教学过程基本上是基于该教学设计进行安排，而后根据实际情况进行内容的填充修改。线上教学以学生自身为主体，观看资源库的教学内容、完成线上习题、测验、线上教学效果评价，教师、学生的线上讨论、等形式完成。线下教学以教师课上讲授、演示指导、翻转课堂组织与引导等来实现。

教师引导学生以完成项目任务为学习中心，结合项目教学内容，鼓励学生团结主动参与项目学习过程[5]，教师课前2~3天通过线上发布相关的教学任务及教学要求，备好教学资源，学生根据教学任务看视频及教学资源。课中，学生通过小组讨论、统一汇报、线上测试等形式反馈学习的成效，教师可以通过线上教学平台检查学生线上学习情况，也可以额外的通过网课的形式辅助加深学生对课程重难点的理解，同时教师还负责翻转课堂的组织与引导。课后，学生通过作业、线上与教师讨论、发贴等巩固教学内容，教师通过学生的作业、测试情况以及视频观看完成度等情况反思教学中的不足之处，以便更新教学资源库以及改进教学方法，提高课堂质量[6]。在教师给学生进行各种考核的同时，学生也要对整个教学周期的效果进行评价，教师根据评价结果改进教学设计和方法，完善线上资源库。

（二） 实践课程资源建设与混合式教学实施

《汽车检测与诊断技术》实践动手能力要求高，因此要强化实训实践教学，其实训项目的开发设计要有针对性，本课程结合岗位职业能力要求，设计开发实践教学资源。根据汽车相关企业岗位特点，分析该岗位所需职业能力，再根据相关能力需求调整本课程内容，使课程体系与职业能力能更好的衔接对应，探索“互联网+实践教学”的混合式创新教学模式以及课程体系的构建，同时将视频、资料等展现在超星学习通平台上，每个项目教学案例设计、微课资源的开发，都包含独特的教学设计方案、教学反思、练习测试等不同的思维方式，形成切实可行的在线开放实践课程依托建设好的实践教学资源，可以开展实践课程的混合式教学，跟理论课的混合式教学步骤类似，也为分课前、课中、课后三个环节，通过这样的一个混合式教学，可以巩固提高学生的知识掌握熟练程度，学习效果会有明显提高。

七 考核与评价

《汽车检测与诊断技术》是一门理论抽象，实践性要求高的课程，本课程教学设计坚持以理论、能力、素质并重的理念，理论与实践紧密结合，延长课程学习的考核过程，让过程性考核和结果考核相结合，突出以过程性考核评价为主的教学评价体系。因此，本课程的考核方式不再是传统的一卷考核方式，而是涵盖了学生的理论掌握程度、实操动手能力、学习态度和工科职业素质等多个方面的综合性评判。

（一） 过程性考核标准

本课程的过程性考核包括平时线上学习情况（包括学习态度、出勤情况、学习任务完成情况、作业等）、课堂学习情况（课堂提问、讨论、课堂小测等）和实践课程与项目完成情况（包括团队协作精神、合作能力、设计开发能力、实践动手能力、创新思维等）三部分，教师可以利用线上课程平台的优势来收集过程性数据，为形成性评价打下扎实基础[7],主要考核学生在课程学习完成度以及对理论知识和实操技能的熟练掌握程度,这种考核方法应具备如表1所示标准。

表1 过程性考核标准

（二） 线上学习成绩

本课程通过超星泛雅平台和学习通两个线上平台开展混合式教学，利用其强大的过程性评价功能，全方位多样化设置平时线上学习评价指标，本课程线上成绩主要由学生“课程访问次数”“视频观看时长”“作业”“任务点完成”“签到”以及“线下”6部分组成。其中，课程访问次数主要是记录学生的在线学习的情况，监督学生的总体学习情况，占线上成绩的10%；视频观看时长的视频主要内容为课程章节中的任务点视频，视频可以成为课前预习、课后复习的主要途径，占比20%；作业内容主要为课后作业，通过线上自动批改统计成绩，并将成绩反馈给学生占比20%；签到主要为现场签到，对请假、旷课、代课等情况不计分；线下部分主要由教师按照学生的学习态度酌情给分，占比10%。

（三） 课程最终成绩

本课程最终成绩由过程性考核和期末理论考核成绩构成，具体比例为：过程性考核60%，期末理论考核40%，即最终成绩=过程性考核分数×60%+期末理论考核成绩×40%。过程性考核的各部分考核内容和占比就按前面内容所述进行。

合理科学的考核指标的权重设置是对学生积极性的一种激励，但是在权重设置的基础上也要有丰富、有趣的内容吸引学生进行学习，否则学生的积极性和自主性不能保持在最高点，学习效率自然也会的大打折扣。

八 结语

依托超星平台构建的《汽车检测与诊断技术》在线课程资源及平台教学功能，构建丰富的线上教学资源库，线上自学，线下讲授的混合式教学模式，增加课堂授课内容的灵动性，提高学生学习兴趣及主动参与学习的积极性，并通过过程性考核评价，更加全面反映学生的真实学习水平，课程教学质量也有一定提升。