高职汽车专业实验教学体系的探索

张文智　范伟军

摘 要：本文从职业教育这一教育类型出发，结合当前高职汽车专业课程教学现状，分析高职汽车专业课程体系的特点，研究高职汽车专业实验教学的必要性，最终探索建设完整的适合于高职汽车专业课程目标的实验教学体系，并以此不断丰富高职汽车专业的办学内涵，提高人才培养的质量。

关键词：实验教学 职业教育 汽车专业

1 引言

实验教学是所有教育类型中不可或缺的一种重要教学形式，是得到广泛认可的教学方法。所谓实验教学是使学生掌握科学实验和观察的基本方法、基本技能，以及遵守工程规范的原则和核心思想，锻炼从实验角度研究自然规律或解决本学科领域工程技术问题的基本能力，养成良好的科研作风和开拓创新的精神。是提高汽车专业人才培养质量重要途径，是培养汽车相关专业学生科学精神、工程思维和创新意识的有效手段。

2 高职汽车专业现有课程体系教学的特点

高职汽车相关专业的人才培养模式遵循我国现阶段工程类高职教育人才培养的基本模式，其基本特征主要体现为：以培养高等技术应用性专门人才为根本任务；以培养技术应用能力为主线，设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案；以“应用”为主旨和特征，构建课程和教学内容体系。

根据对现有高职院校汽车类专业人才培养方案和课程标准的研究发现，现有高职汽车类专业人才培养及课程标准基本以职业技能训练和职业素养的养成为主，而且这种趋势在近几年更加明显。总体上，高职汽车相关专业的课程教学主要存在重操作、轻工程素养，重结构组成的掌握、轻对原理性知识的深度认识（如图1）等特点。

2.1 重操作能力培养、輕工程（专业）素养培育

近年来，各类高职院校汽车专业通过汽车整车与各系统总成的拆装、检测设备器材的使用、基本检测方法等加大行业内岗位急需技能人才的专业技能训练，短期内，我国汽车相关领域人才的岗位技能与发达国家的差距迅速缩小。但在技能人才的工程素养方面，现有教学体系还存在着很大的不足，没有形成适合的工程素养培养体系。

2.2 重结构组成掌握、轻对原理的深度认识

在专业课程教学和技能训练过程中，主要依托单一的教学平台开展各总成系统的教学，完成课程任务后，学生对这种单一的教学平台的结构组成一般会有较为深刻的认识。但因教学设施条件、教师能力、有效教学手段的支撑等多方面的原因，对于诸如发动机及底盘的运行原理及各系统的控制原理、控制方法、控制逻辑等并没有形成一整套帮助学生建立深度认识的教学方法和策略。

2.3 重现有工艺方法掌握、轻分析思考及创新能力培养

现有的课程体系中，主要依托某一种特定汽车体系产品展开某一系统、总成的拆装工艺及方法、检测方法实施教学。没有形成从专业角度培养学生分析思考能力及创新能力的培养方法和策略。同时，这种形式的教学使学生在专业领域内的思维被固化，当遇到另一体系的汽车产品时，其已掌握的工艺、方法等被迅速弱化。并最终表现为基于行业的适应能力及创新能力低下。

3 高职汽车专业实验教学的必要性

自从本世纪初教育部实施“新世纪教改工程”以来，国内各类型学校在教育教学的各个方面都进行了不同规模与层次的改革，也涌现出了许多实验教学模式，如综合性、创新型、自助式、研究型、开放式、设计性、探索性等实验教学模式。然而，在高等职业教育领域，因为我国工业社会发展的紧迫性和人才培养的特殊性，其教学组织形式主要以实训教学为主。没有形成真正适合职业教育发展的实验教学体系，也极少开展基于职业教育特别是高等职业教育的实验教学创新。

然而，在我国大力提倡培养创新性人才，人才培养对接新产业、新业态、新模式、新职业的指导思想下，高职教育在专业课程教学领域不能仅限于实训教学，而应根据课程特点广泛开展实验教学，以全面推动创新性人才、高素养人才、新产业人才等综合性人才的培养。在现有高职汽车相关专业人才培养体系内，各专业课程的实验教学能够极大的促进专业教学的教学质量的提升。

3.1 系统性的理论知识教学

众所周知，汽车专业的知识体系存在着极强的系统性，各个知识节点存在着很强的逻辑性，而各知识节点也存在着难度不一的实际情况。其中的任意一个知识节点都将严重影响到后续知识的学习，影响到知识体系学习的完整性。对于理论知识与实践技能并重的职业教育而言，广泛开展实验教学能够有效提高高职汽车专业理论知识教学的效率与效果，能够使学生掌握的专业知识体系更为完整，能使学生的专业知识逻辑更趋于严谨。

3.2 高效技能训练和工程实践能力的培育

对于理论知识的理解深度是高效技能训练的前提，没有深度的理论知识的技能训练存在着一定的盲目性和局限性，虽然我们能在“做中学、学中做”这一有效方法下较大提高学生对专业知识的学习效率，但对于一些不能做形象化处理的知识点来说，这些方法还是存在有一定的局限性。实验教学在高职汽车专业课程体系中可以有效弥补这一不足和局限。

同时，各种类型的专业和学科实验是提高专业领域内工程实践能力的基本条件，是培养学生理论知识与实践操作相互转化能力的重要手段。

高质量的职业教育必定是多举措并重，即基于岗位能力的实际操作技能训练、基于专业思维训练的理论知识教学、基于岗位的职业素养训练并重。这三个领域之中的任一领域的弱化都将导致高素养专业人才培养目标的缺失。

3.3 工程素养与创新意识的培育

2010年教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”，这是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。高等职业教育作为高等工程教育的一个组成部分，其培养的人才直接参与到各类工程服务和工程建设领域，汽车类高职专业毕业生的工程素养和创新意识是我国迈向汽车工程教育强国的基石。

通过各种类型的实验教学，可达到使学生对于汽车产品所涉及的机械和电子电器等工程知识有深入了解的目标。

4 高职汽车专业实验教学体系的探索

经过对高职汽车专业知识体系和技能体系以及教学目的的研究，并结合理论知识教学和技能训练的现状分析，将高职汽车专业实验教学体系分为演示性、验证性、动态数据分析、知识拓展与创新实验等四种类型（如图2），该四种类型由浅入深对应于专业课程教学的四个目标层次。

4.1 演示性实验

演示实验是教师为配合课堂教学，而对学生所做的表演示范实验，它主要把研究的现象展示在学生跟前，引导学生观察思考、配合讲授或穿插学生讨论等方式完成课堂教学任务，是一种最有效、最直观的手段，它是培养学生观察力、注意力、思维力以及学习兴趣的主要途径。

在实际教学过程中，演示性实验遵循教师主导并设计、简单灵活、形象直观、方便实施的原则。教师根据汽车专业知识的可演示性特点、学生学习能力、教学条件设计并实施实验项目。演示性实验主要用来解决基本理论知识教学过程中出现的重点、难点问题，使学生全面掌握汽车整车及各子系统的基本原理、结构。

4.2 验证性实验

验证性实验是指对研究对象有了一定的了解，形成了某种假说，为了验证假说的正确性而进行的一种实验。而在高职汽车相关专业教学体系中，验证性实验主要用来重现汽车整车及各系统复杂的运行原理、运行逻辑、运行效能。通过验证性实验加深学生对基础理论的理解，掌握汽车整车及各子系统复杂的运行控制原理、运行控制逻辑、运行控制方法，实现认识的上的飞跃，并产生基于专业领域的创新思维。验证性实验处于知识点的答疑、巩固和深化阶段，主要使学生对知識有深度认识，并解答学习过程中产生的疑惑，一般根据教学需要实施。

验证性实验应由教师引导、学生主导，教师指导、师生共同设计并完成。学生主导的实验项目的实施，能够使学生在实验前就对实验目的有清晰的认识，知道该做什么，为什么要这样做，同时极大的调动学生的学习积极性。对于学生的工程实践能力、工程科学素养、基于专业领域的思考能力和创新能力培育有极大的促进作用。验证性实验主要用来在掌握汽车整车及各子系统的基本结构原理的基础后，验证其实际运行的可行性及各工况的运行特征。

4.3 动态数据分析实验

现代汽车产品属于技术密集型的系统集成设备，其实际工况的运行是一个复杂的过程，往往不能通过简单的文字和图像进行具体而全面的描述，也很难通过公式演算以及模型仿真来形象、直观、全面的描述其运行规律。

动态数据指的是汽车整车及各系统在不同工况下所呈现的运行规律的数据，这些数据直接反映了汽车整车和各系统的运行技术性能。动态数据分析实验分为动态数据采集和数据分析两步，在数据采集阶段需要引导学生对各动态工况进行细致观察，并对运行基本技术性能进行初步分析。在数据分析阶段，教师指导学生将工况现象与数据结合进行分析，并得出相应结论。动态数据分析实验主要培养学生的基于专业的深度分析和思考能力，且能够最大程度的帮助学生深层次的理解专业知识、提升专业素养、提高工程实践能力。

在教学过程中，动态数据分析实验根据实际教学需求由教师引导、学生提出实验方案、师生共同设计实验流程、教师指导学生对整车及各系统各种工况下的动态数据进行全面采集和分析。在动态数据分析实验中，教师需引导学生动态数据分析对机电设备及系统的运行技术性能做深度分析，找出整车及各系统的不足以及可能出现的技术问题，并可引导学生提出改进方案或改造方案。

4.4 知识拓展与创新（综合性、设计性）实验

知识拓展与创新实验属于综合性、设计性实验。对于高职学生而言，知识拓展与创新实验基于学生对原理性知识的全面掌握，以对汽车整车及各系统的功能拓展和技术性能升级的持续改进、改造为目的的综合性、设计性实验。不仅加强了学生对理论知识的掌握，还培养了学生的动手实践能力和创新能力。通过基于知识拓展与创新的综合性和设计性的教学理念，力图达到培养具有良好的团队合作精神和创新意识的高级应用技术型人才的目标。

在课程体系内，这种类型实验由师生共同提出汽车整车及各系统的功能升级的基本理念、技术要求、实施方法等。

5 结语

本文从学生的专业认知、专业能力、工程素养等方面提出了构建汽车相关专业课程教学的实验体系。这种教学体系能极大提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题能力等。并最终解决汽车专业课程教学过程中出现的难点，有效提高人才培养的质量。

本文系湖南省教育厅科学研究项目2022年度一般项目《高校整车教学平台功能创新与技术升级设计研究》（编号：22C1488）研究成果。

参考文献：

[1]吴运兵，余小燕.工程教育认证下程序设计类实验教学改革与实践[J].南京：电气电子教学学报，2021，43（01）：121-125.

[2]高春雪.工科演示性实验教学的改革探讨—以“空调、冷站控制系统模拟实验”为例[J].南京：科学大众（科学教育），2018，（07）：159+176.

[3]方心葵，葛海燕，陈鲁勇.验证性实验教学改革的实践与探索[J].上海：实验室研究与探索，2022，41（03）：212-216+248.

[4]刘义军.高职工程技术类课程的特点与教学探索[J].哈尔滨：哈尔滨职业技术学院学报，2017，（04）：13-14.

[5]周毅，周艳霞.将演示性实验引入大学物理课程的教学方法探究——以西藏大学为例[J].上海：实验室研究与探索，2020，39（04）：194-196.

[6]王锋波，杜娟.汽车检测与诊断实验教学中的“四部曲”[J].天津：实验室科学，2012，15（01）：58-60.