普通本科院校混合教学模式下“汽车理论”课程思政挖掘与实践

王小莉，李国杰，邓雯苑，王思卓，李洪硌，夏红阳

（广东技术师范大学, 广东 广州 510665）

0 引言

大学是国家培养和输送专业技术人才的主阵地，课程学习是大学生校园生活中最主要的部分，也是学生和教师最直接、最贴近交流的环节.课程教学理应为“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一根本性问题提供解决方案[1]，这也是响应习总书记在全国高校思想政治工作会议上的讲话精神.

“课程思政”不是一门新的“思政课程”，它们有明显的区别.“课程思政”与“思政课程”既要各安其位、各尽其责，又要协同共进，同向同行.“课程思政”需要保持原有专业课程的基本属性和内容，同时拓展专业课程的德育价值.“课程思政”是传达专业课程和教师的科学系统的思维方式.教师在专业课程的常规教学环节中，要借助专业课程相对具象的内容对学生进行有心、有益、有效的思想政治教育.旨在实现“润物细无声”地立德树人，让学生在浓厚的社会主义核心价值观中吸取专业养分，让学生真正明白“为谁学，为什么要学，怎么学，如何学以致用”以及自身责任所在，真正为中国特色社会主义国家培养一批“有血有肉”、意志坚定、素质过硬、科技能力扎实的建设者和接班人.

在当前人工智能、信息通信、大数据、物联网等新兴技术应用最佳终端的形势之下，汽车产业“新四化”发展趋势愈发明显[2-3].为应对汽车行业发展的新形势新趋势，教育部把车辆工程专业列入首批新工科建设项目.“汽车理论”作为车辆工程专业的核心课程，是培养高素质汽车专业人才的基石，为汽车整车及零部件性能的设计和开发工作提供举足轻重的理论基础.

1 课程教学现状分析

1.1 课程简介

作为车辆工程、新能源汽车工程专业的一门重要专业必修课，“汽车理论”课程开设在大学第3学年，48学时，计3学分.该课程与“汽车构造”“汽车设计”构成汽车专业的三大骨架理论体系，阐述了汽车整车六大行驶性能（动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性以及通过性）及相关影响因素、分析和评价方法，并在满足上述整车性能的基础上探讨汽车动力总成功率/扭矩、传动系挡位/传动比、轮胎结构/类型、制动力分配关系、悬架类型/参数（刚度和阻尼特性）、质心位置、车辆几何参数等内容的选择与确定原则.通过该课程的学习可为汽车设计、车载网络技术、无人驾驶汽车决策与控制等后续课程提供重要的理论基础.

1.2 课程教学现状分析

“汽车理论”理论性和逻辑性强、公式和图表较多、体量大且较为抽象，整车性能试验设备昂贵且对于非专业试车员具有很大的危险性[4].采用传统线下课堂面授的课程教学模式，存在很多问题（见图1）.

图1 “汽车理论”现有教学问题

学生参与度低，时空局限性.由于“汽车理论”课程学习对所需基础知识要求高、容量大，课程知识点过于抽象、公式推导和图表也多，对学生的专注力要求高，许多学生存在畏惧心理，学生本身的数理基础较差，难以长时间保持高度专注也难以做到实时理解，造成课堂参与度差，兴趣点低，与教师缺乏互动，学生很难自觉地在课前预习和课后复习.因为学情特点以及时空局限性，导致完全依赖传统课堂一次性的面授习得知识的模式违背了新知识获取的基本规律，很难取得实质效果，这种时空局限性导致无法有效发挥课前预习和课后复习效果，也容易存在部分学生听不清看不见的情况.

教学内容枯燥，手段单一.由于课程相关实践和试验内容都是整车级别的性能测试，对硬件要求高且存在一定危险性[4]，实际教学开展中常表现为没有实践环节，以纯理论授课为主.教师理论联系实际的方法多为与驾车和学驾照的一些生活经历相连、或者借助仿真软件实现的一些性能分析展示，教学手段难以丰富化，以致学生难以保持长期的专注力.

学时不足，难以拓展课程思政，课程思政元素挖掘不充分，思政融入不自然.专业课程的授课本来学时不足，更难以有时间执行充分的课程思政拓展；专业知识与思政元素的融入方式有待丰富.工科教师的专业知识一般都较为丰富，专业技术能力较为扎实，但由于工科教师长期浸泡在工科思维方式下，普遍认为思政是文科范围，也很难理解以文科阐述呈现方式的思政要核，普遍表现出对思政理解不够深入，教学积极性不高，思政融入的教学方法也有待进一步提高的问题.因此，当前“汽车理论”专业课教学中存在普遍的思政元素挖掘不足、思政融入方式单一的现象，难以达到真正三全育人的培养效果.

考核评价体系单一.传统考评模式下，课程综合成绩通常包含期末考试成绩（70%）和平时成绩（30%）两部分.这种学习效果评价方式没有关注学习过程，更加看重最终一次考试的结果，缺乏对学生学习过程中各种能力的考核与评价，导致很多学生难以克服惰性去体验学习以及体会知识逻辑和规律，出现考试前采用“临阵抱佛脚”或考试周临时突击，囫囵吞枣终不得要领，考完就忘记的现象.此外，现有课程考核评价体系不能反映课程思政的实施效果，无法全方位地评价人才培养的课程培育功能.

2 “汽车理论”混合教学模式的设计

混合式教学模式现在已成为全国各级学校教育教学改革的主流态势[2]，积极探索“汽车理论”线上线下混合式教学模式，能有效解决传统课堂无法解决的时空局限性、授课学时有限、学生参与度差、教学手段单一等诸多问题，也能为思政教育提供发挥的空间.为了确保“汽车理论”课程思政的实施效果，我们精心设计了“汽车理论”线上线下一体化教学方案（见图2）.

图2 “汽车理论”线上线下混合式教学方案框架

2.1 线上课程建设及课前准备

首先需要开展课程配套的线上课程资源建设.围绕人才培养方案和“汽车理论”课程大纲要求，依据汽车的六大行驶性能设计六大课程模块，每一模块围绕知识要点、教学目标和“以学生为中心”的教学理念，进行课件设计、录制剪辑、制作教学微课，将重难点知识讲解视频、教学课件、知识点测验、拓展资源等相关资源上传至超星学习通平台.教师在线下课堂前一天在教学平台、课程微信群、QQ群上同时推送预习提醒，督促学生根据预习任务导引独立完成课前预习，并完成课前知识测验与课程思政相关微视频.为了督促学生预习的执行过程，将预习任务设置为任务点，通过解锁和弹题等功能设置来进行有效监督.

2.2 强调过程监督和以学生为中心的课堂教学

实际上，由于学生普遍存在对传统教学方式的依赖、专注力不够以及自学主动性较差等特点，课前环节中会存在较多没有充分课前预习或没有预习的同学，教师将根据以往的经验进行常规重难点的讲解，并要求没有参与预习的同学课后及时补交此次课前预习的任务.由于有线上同步微课的协助，课程教学中只需要对课程的重难点进行讲解，如此可腾出时间加入更多的问题讨论、课堂练习、抢答等互动方式，由此把更多学生拉入到课程教学环节中来，并且积极参与贡献的学生都有具体的过程分数记录.根据问题的难度，设置小组讨论和个人表现等互动方式，学生每贡献一份“学习劳动”就可以得到可视的课堂表现分数，让学习过程如游戏得分一样数据化.

为了有效改变学生的学习效果，必须加重过程监督和过程评价，彻底打消学生“一门课就一次考试”的念头.灵活运用超星学习通提供的位置/头像考勤登记、调查问卷、投票、分组、抢答、自由讨论、测验等功能，多形式多维度地实现课堂教学时间的高效化，同时亦可将教学互动环节分布到所有同学，尽可能让老师借助平台可以兼顾到所有学生，增强学生课堂参与感，让学生从行动到头脑都动起来.结合常规表格实时计分和超星学习通平台的数据统计功能，建立动态立体的过程化教学考核评价体系.由课前预习完成情况（10%）、微课学习时长和次数（10%）、章节测验（15%）、课堂问题回答讨论（15%）、主动提问（10%）、考勤签到（15%）、作业（15%）、特别贡献（10%）形成平时成绩的明细，将平时成绩比例提高到总成绩的50%，再结合期末考试成绩（占总成绩50%）形成对学生的综合评价.其中课堂问题回答讨论（15%）、主动提问（10%）、作业（15%）、特别贡献（10%）中，分别设置了个人完成和小组完成的方式，以实施课程思政培育效果的评价.

2.3 课后助学

根据线上资源和课堂教学内容，布置相应的课后作业以巩固学习内容.通过建立班级微信群、QQ群、添加教师微信，学习通自由讨论区等形式，给学生提供便利交流的平台，及时解决每一个学生在课程学习中遇到的问题，学生可以表达自己的真实想法，教师亦可及时关注学生的内心想法，通过师生一对一的交流，促进学生科学知识的掌握以及人生观、世界观、价值观的正确树立.

3 “汽车理论”课程思政设计与元素挖掘

3.1 课程思政设计

“汽车理论”作为一门理论深度较高的工科课程，具有常规力学课程、数学课程、物理课程组合形成的特征，和文科类课程相比，课程思政的实施存在很多难题[5-6].

根据“汽车理论”课程特点，将“工匠精神、科学思维、创新精神、诚实守信、家国情怀、奉献精神、知行合一、行胜于言、独立自主”等思政目标有机融入专业教学内容，将思政元素全面渗透到教学活动、考核过程和整体教学设计等教学各环节，在落细、落小、落实上下功夫，促进专业课程教学内涵的丰富化，课程教学质量的高质化，让学生多维度参与学习提升体验，培养具备较高的责任感、使命感，德智体美劳全面发展，成为创新意识强、创新能力高、职业素养佳和综合竞争强的社会主义接班人，实现《汽车理论》课程“铸魂育人，提质赋能”的价值作用.其课程思政总体设计思路如图3所示.

图3 课程思政总体设计思路

3.2 课程思政元素挖掘与实施

在“汽车理论”课程思政探索中，除了从“四史”教育[7]等这些大方面来讲，更重要的是要从特定课程涉及的具体知识点中去充分挖掘[8]，体现出是“汽车理论”课程思政而不是其他课程的课程思政特色.结合“汽车理论”课程中包含的汽车六大行驶性能，搭建对应的知识模块专业教学内容，把对课程各章节知识点充分的理解和深入剖析后，设计各种不同的典型思政融入元素以及实施方法，如图4所示.

图4 专业教育与思政教育的结合

（1）绪论.结合演示文档，由教师口述介绍汽车理论课程在专业学习中的地位，用框图板书的形式引导学生采用整体性学习路径来开展专业课程的学习；通过动画展示课程研究内容是整车六大行驶性能，并说明不同行驶性能虽然是独立进行分析，但实际是彼此联系，有时还会相互矛盾（如汽车动力性和燃油经济性），引导学生思考在汽车设计中要以系统观来进行权衡以达到设计最优性价比的目标，引导学生体会唯物辩证法的思想和运用习近平总书记的系统观“用系统思维来学习——系统观点是具有基础性的思想和工作方法”来看待和处理问题.

（2）汽车的动力性.动画展示和理论分析相结合的方式，分析当车速到达临界车速（约200km/h）时，汽车车轮容易发生驻波现象，此时滚动阻力和轮胎温度都会迅速增大导致爆胎等事故.由此引导学生开车上高速时，要根据道路要求按规定车速行驶，正确审视并非“开车越快代表驾驶技术越高”这样的想法，更不要以为没有监控就可以随意超速，进一步动画举例因超速导致的交通事故，引导学生要遵守交通规则，对未知保持必要的敬畏之心，做知法守法懂法的公民，认识“生命权就是最大的人权”.

（3）汽车的燃油经济性.结合演示文档介绍汽车燃油经济性的评价指标时，以提问的方式让学生认识到美国用的指标单位是mile/USgal，而中国和欧洲采用的指标单位是L/100km.它们都可以用来表征汽车的燃油经济性，但由于角度不同，所以数值大小代表的含义刚好是相反的.引导学生要多换位思考，多角度地思考问题的方式，不能单纯从认为数值越大越耗油，在关于某现象发表看法时要仔细体会“没有调查就没有发言权”的真正内涵.

（4）汽车的制动性.在制动过程的分析过程中，以同步附着系数φ0为参考，通过举例三种不同附着系数（φ>φ0、φ=φ0和φ<φ0）路面上汽车的制动过程，归纳出各种不同路面附着系数路面上汽车制动行为的规律.引导学生明白“三”的特别含义，数学里“周期三意味着混沌”，道家“一生二，二生三，三生万物”则是万事万物运行的规律，通过“三”个代表案例的论证，可以帮助大家通晓万用的道理，而大学的学习不仅仅要理解知识本身还要体会知识建立过程背后的规律，进而引导学生思考学习习近平总书记关于学习的重要论述.

（5）汽车的操纵稳定性.以专题导入的方式，通过汽车断轴事件以及“没有弯道的传祺世界”汽车赛事为案例，探讨汽车操纵稳定性的重要性以及“车辆快速过弯时车身姿态的稳定性”和“转向灵活性”与车辆操纵稳定性的关系，并引出车身电子稳定系统ESP的重要性.进而说明国内汽车上搭载的电控系统，目前几乎被国外厂家（如博世、大陆集团、日立等）垄断，举例“2017年国内自主品牌广汽传祺GS8一度超过日本在中国热销的合资车丰田汉兰达，但日方为了控制GS8的增长势头，日方爱信精机故意减少了对GS8搭载的6AT变速器供应（每月只供应7000台变速箱），导致热销车型GS8的产能只能达到7000辆/月.”由此可见，汽车重要零部件自主研发能力与欧、美、日的汽车技术水平还有很大差距，国内自主汽车企业在没有突破技术壁垒之前，在市场环境下必须被迫采取高额的价格才能购入，时常还会出现“卡脖子”的现象.借此引导同学们思考国际社会普遍存在的“弱肉强食”现象，引导同学们思考中国是文明型国家之余，激励同学们认真学习基本功、潜心研究，避免急功近利，为祖国的科技进步贡献自己的一份力量.

（6）汽车的平顺性.首先说明汽车平顺性讨论的是随机振动这类复杂的振动问题，为了研究路面随机输入下汽车的振动响应，先介绍单质量系统响应的求解方法（时域法和频域法），从易于从高等数学常微分方程角度理解的时域法出发，再到频域法，并且将频域法应用到路面随机输入下汽车响应求解中.引导学生思考由最简单的单自由度汽车振动系统的分析如何得出很多有益于汽车悬架系统的设计原则（如何确定设计悬架在压缩行程中和伸张行程中的阻尼等），引导学生思考“大道至简”“大智若愚”蕴涵的哲学道理，坚持把简单的事情做得不平凡也是一种人生智慧，做优秀的平凡人也是一种成功.

（7）汽车的通过性.首先说明地面的物理性质、汽车的结构参数和几何参数决定着汽车的通过性，此外汽车通过性还与汽车动力性能、机动性能、平顺性能、稳定性能、视野性等有关.通过不同类型汽车的行驶动画，提示学生思考不同类型的汽车对通过性能的要求是否相同，进而引导学生在设计汽车时，需要根据所开发的目标车型分别确定汽车不同行驶性能的权重；通过列举越野汽车经常经过凸起障碍物、台阶、壕沟等地面环境的图片，分析汽车的顶起失效、触头失效、通过台阶和壕沟的判断条件时，引导学生思考一类探究规律的研究方法，即通过不同个案的分析总结最后归纳形成规律，引导学生体会“现象和本质对立统一”的辩证关系.

4 教学效果分析

4.1 学生的满意度对比评价

针对2018-2019学年、2019-2020学年、2020-2021学年（后续分别用2019年、2020年、2021年来简化表示）分别采用传统专业课堂、混合式专业教学、融入思政元素后的混合式教学课程的学生进行问卷调查，以评价学生对于混合教学模式下融入课程思政的“汽车理论”课程的满意度.问卷发放105份，回收98份，回收率87.1%，有效率100%.

对 比2019、2020、2021年学生对教学方式、课堂气氛、掌握知识点程度、课外投入时长、个人综合成长等指标结果如图5所示.由图5可知，从传统专业课堂、混合式专业教学、融入思政元素后的混合式教学三种教学方式逐步调整后，学生对课程的总体满意度逐年提高（分别提高了8.5%、11%），对教改后课堂体验和课堂气氛更加活跃（分别提高9.3%、11.4%），学生掌握的知识更加扎实（分别提高6.4%、8.9%），学生每周课外投入到课程的时长显著提高（分别提高9.3%、11.7%），自主学习意识、个人专业能力和思想觉悟等方面的综合成长都有明显的提升（分别提高7.9%、11.1%）.

图5 近三学年教学模式满意度评价对比

由此可见学生思想觉悟和学习主动性都得到提高：课堂参与活动更多，学习目的更明确，学习检测反馈更高效，近三年考核成绩呈现明显上升的趋势，平均成绩提高了约9分，最近一年成绩表现为中等及以上的学生人数达到90%（见图6、图7）.

图6 近三学年学生考试成绩对比（分值分布情况）

图7 近三学年学生考试成绩平均分情况

4.2 师生队伍综合素质稳步提升

将课程思政灵活地融入到专业课程教学中，有力提升教师和学生群体的综合素质.经过教师团队的持续努力探索与实践，本课程的教学质量和人才培养质量获得大幅提升.教师团队在教学方法与教学质量上获得了同行和学生的认可，课程也获得了校级和省级教改项目的资助.经过本课程的建设和实践，教师和学生在相关教学和学科专业竞赛中，发扬精益求精的工匠精神、系统辩证的科学思维，取得多项竞赛获奖（见图8）.

图8 混合教学和课程思政探索对师生综合素质的提升

5 结语

“汽车理论”课程在混合教学模式下拥有了更灵活的时空、学生学习全过程能够得到足够的关注和监督，能为课程思政的实践提供发挥的空间.在当下师生比严重不足的实际情形下，利用线上教学来弥补线下课堂教学的不足，并能实现可回放可预报等线下课程无法实现的功能，混合教学模式势在必行.

好的课程思政，应是对专业课程内容本身的充分理解和深入分析后建立的专业教育到思政教育的双向通道，应构成知识技能和心智提升的回路.今后，应继续大力推动课程思政的探索，推动专业思政、课程思政、教师思政三位一体的思政教育人才培养模式，将研究课题融入到专业课程中，强化工科专业课程的科学观系统观思政素养打造，进一步推动专业课结合四史讲、结合国际形势讲、结合国家政策方针讲、结合政治经济讲、结合中华优秀传统文化讲、结合科技研发成果实例讲、结合社会发展趋势讲，努力实现以专业技能知识为媒介，夯实高校思想政治教育工作，同时反刍专业素养，真正实现学生的强心又强智.