一体化教学模式探索与实践

2023-12-15 10:54李洪硌杨淮钦李晓美曾祥坤
大学教育 2023年16期
关键词:课程资源开发工程教育一体化教学

李洪硌 杨淮钦 李晓美 曾祥坤

[摘 要]截至2022年,我国汽车保有量已超3.1亿辆,汽车年产量超2700万辆,我国已经成为世界第一大汽车生产国。根据汽车产业发展对相关专业人才的需求特点,广东技术师范大学对相关专业的课程体系进行了优化调整和全面改革,使课程体系紧跟汽车技术的发展;同时,构建了适合车辆工程专业工程实践和学生创新能力培养的实践教学体系。新能源汽车构造课程的建设以“一中心、二结合”为主导思想,基于泛雅网络平台构建“线上结合线下”的一体化互动教学模式,将理论与实践相结合,并采用多元的课程考核评价体系,以期提升学生自主学习和动手操作等综合应用能力,促进新能源汽车人才的培养。

[关键词]一体化教学;工程教育;课程资源开发

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2023)16-0067-04

截至2022年,我国汽车保有量已超3.1亿辆,汽车年产量超2700万辆,我国已经成为世界第一大汽车生产国[1]。中国汽车智能化、电动化进程的不断加快,直接带动了多个相关产业的联动发展,因此主动适应汽车新兴产业发展变化特点,提升汽车工程类人才的总体素质,满足汽车产业快速发展的要求,培养车辆工程专业具备较强复杂工程问题解决能力和创新能力的优秀工程人才迫在眉睫。高校必须进行课程体系改革与优化设计,保持课程体系持续紧跟汽车技术的发展步伐。

广东技术师范大学(以下简称我校)的车辆工程专业作为广东省一流本科专业,主要面向粤港澳大湾区,培养满足新能源汽车产业集群发展需要的人才。新能源汽车构造课程是车辆工程专业的核心课程。结合汽车产业市场对高级技术创新型人才的实际需求和车辆工程专业特色,有针对性地开展以提升工程实践能力为核心的人才培养方案改革,对新能源汽车构造课程进行一体化教学模式探索势在必行。

一、一体化教学模式简介

(一)一体化教学模式的概念

一体化教学模式是一体化教师带领学生在某一体化的专业学习工作站中,进行与专业相关的典型工作任务学习的一种教学模式。一体化主要体现在四个方面:一是教学内容与工作任务的一体化;二是学习场所与工作环境的一体化;三是教师与企业工程技术人员的一体化;四是学生与企业员工的一体化。通过系统的一体化教学,可以实现学校教学与企业生产实践的高效对接。该教学模式之所以适合开展工程教育,主要是因为其在一个逼真的工作环境中,以单个典型工作任务为模块,教师对该模块进行细化、拆分,并将理论教学与实操相融合,以提高学生的理论知识储备与实际操作能力。让学生在一开始就处于相对真实、完整的工作环境中,能够有效增加学生的代入感,潜移默化地影响学生的知识吸收能力、专业动手能力以及职业道德感等。学校通过一体化教学最大限度地达到专业人才培养目的,使学生增长专业知识、能力,具备综合职业素养,获得学习方法,帮助学生更好地生活、学习、工作。在实际教学中,采用一体化教学模式进行教学活动的前提条件是该课程必须为一体化课程,也就是该课程的实践性应较强,而具有较强实践性的新能源汽车构造课程,满足了一体化教学模式的实施要求。

(二)一体化教学资源库的设计理念

课程建设以“一中心、二结合”为主导思想。“一中心”即以学生为中心,在课程的教学中始终坚持以学生为主体。在理论教学中,打破教师灌输式教学常规,广泛开展启发式、讨论式教学模式在实际课堂教学中的应用[2],充分发挥学生的作用;在实践教学中,打破以教师演示为主的教学常规,探索演示、自主动手及团队协作相结合的实践教学模式,同时注重对学生进行动手操作及过程规范性的考核[3]。“二结合”即理论教学与实践教学相结合、线上教学与线下教学相结合。一方面,将理论教学与实践教学同步有机结合,使理论知识自然应用到实践操作中,从而让理论与实践在教学中起到相辅相成的作用。另一方面,对课程部分内容,学生仅靠课堂学习难以全面掌握,因此可应用线上线下相结合的教学模式,使用课程课件、测试题、科普视频等素材,借助泛雅等教学平台补充外线上学习资源,提高课程教学质量[4]。

(三)一体化教学的主要形式

教师以项目为载体,通过任务驱动,借助一体化教学场所完成理论知识的传授与实践操作。该教学模式基本遵循六个步骤,即“明确任务/获取信息→制订计划→做出决策→实施计划→检查控制→评价反馈”,简称六步法。在学习内容不符合六步法的情况下,“示范与模仿”可替代“制订计划→做出决策→实施计划”这三个步骤,此时,六步法又变为四步法[5]。

1.明确任务/获取信息:主要包括情境导入、获取资讯和任务说明三部分。

情景导入的目的是通过创设情境激发学生的探究心理,调动学生思维的积极性,让学生投入课堂学习中。但是,若情境与课堂相关性不强,则会牵强附会。因此,情景导入要视学习任务而定,同时也要考虑学生的基础和理解能力。

获取资讯:指学生在實施任务前要掌握与学习任务有关的内容信息。学生也可以通过课前预习获取相关教学知识。目前,从课堂反馈来看,学生获取知识仍以教师传授、学生听讲方式为主。

任务说明:即向学生明确地说明本次课的任务内容,包括需要掌握的知识点和要完成的最终任务。需要注意的是,为避免学生注意力不集中、遗忘等,教师在明确任务时必须着重且反复强调,把关键字用显眼的彩笔写在白板或黑板上提醒学生。

2.制订计划、做出决策和实施计划:这三步在汽车专业教学中,对于部分工作任务是适用的,如完成BMS常见故障及诊断任务时,小组需根据BMS的常见故障进行分析,然后制订检测计划,再决定如何实施。但是,对于存在危险的操作任务,一般用“示范与模仿”来替代这三步。

3.检查控制:对学生完成任务时的操作进行安全控制。在实操过程中,为保证学生动手操作的时间、控制课堂的秩序,本课程尝试采用以下方法开展教学。

分组学习:在实际教学中,若全班学生拥挤在一台设备旁操作,课堂效果会大大降低。因此,须根据教学设备资源,对学生进行分组,一组最好不超过6人。

模块轮动:在教学中不可避免地会出现设备不足的现象。为此,教师需充分利用其他设备,在进行分组后,让没有工位的小组先完成其他任务,然后进行工位模块轮动,以提高资源利用率和教学质量;若无多余设备,应安排学生待在工位上完成任务工单或观察小组操作等。

4.评价反馈:形式要求多样化,主要包括小组自评、小组互评和教师评价。在实际教学中,最具参考意义的在于教师评价。教师评价分为课堂评价和期末考核两方面。在传统教学模式中,期末考核主要采用单一的理论测试,难以反映学生的实践能力。因此,在期末成绩判定上,要转变以往仅通过理论测试来评定成绩的做法,将理论与实践成绩结合起来作为最终的评价依据。其中,实践成绩包括平时实践成绩与期末考核成绩。平时实践成绩依据任务工单表来评定;期末考核成绩结合实操和问答这两个评价指标来评定。教学评价方式的完善,可以使学生意识到实践的重要性,从而更认真地完成课程学习任务[5]。

二、新能源汽车构造课程开发的主要内容

我校新能源汽车结构课程教学结合汽车产业快速发展的时代背景,使教学内容与新能源汽车产业紧密联系,同时覆盖燃油汽车以及新能源汽车构造的知识内容,旨在系统地介绍新能源汽车构造及各部分结构的功能、原理,具有基础性、科学性、系统性等特点。

本课程教学团队根据新能源汽车构造课程教学计划和课程大纲,将燃油汽车基本构造、新能源汽车“三电”系统及各类电动汽车的内容进行整合后,划分为8个知识单元,每个知识单元又细分为2~4个子单元,如图1所示。

对于现代科技产品,利用网络资源就能了解其制造过程和工作原理,但新能源汽车结构课程真正的难点在于掌握拆装和维修技能,这不是网络资源就能解决的难题。作为车辆工程类专业的学生,若能熟练拆装、检测汽车故障并诊断,说明其已具备专业基本技能。因此,本课程教学团队结合课程目标及参考教材内容,设计了8项学习任务,每项学习任务都是以项目驱动,将理论和实践相结合。学习任务一为新能源汽车高压安全防护,学习任务二为新能源汽车安全作业规范,学习任务三为高压电池模组拆装,学习任务四为驱动电机拆卸与安装,学习任务五为MCU常见故障及诊断,学习任务六为BMS常见故障及诊断,学习任务七为VCU常见故障及诊断,学习任务八为纯电动汽车整体构造认识。

三、一体化教学实施——以“纯电动汽车整体构造认知”为例

新能源汽车构造是一门理论与实践结合紧密的课程,是新能源汽车专业的核心课程,实践性要求比较高,传统的讲授式、灌输式教学往往会导致教学质量低下,学生缺乏动手实践能力,无法掌握新能源汽车的基本构造,无法进行基本的维护和检修,缺乏实际工程实践能力。因此,基于一体化教学模式进行教学资源设计是十分有必要的。一体化教学设计要改变以往以两个学时为标准的时间安排,整合理论学习场所和实训学习场所,即学生可以更长时间地在同一个教学场地学习、操作。我校汽车与交通工程学院以广东省新能源汽车电源与安全系统工程技术研究中心、广州市新能源汽车电源系统热安全技术重点实验室等实践平台为基础,参照新能汽车技术专业教学标准,建设了新能源汽车理实一体化教学场地,完善了与专业和规模相适应的硬件设备,使得教学环境与实训环境相一致,为一体化教学的顺利实施提供了环境基础。本课程设置四学时的集中教学。下面以汽车专业新能源汽车构造课程中的“纯电动汽车整体构造认知”学习任务为例,简述课题设计的思路和方法。

(一)课前引导

在開展教学任务之前,教师对“纯电动汽车整体构造认知”的教学内容进行梳理,制作课前预习内容课件、课堂教学课件以及任务工单等,并在平台上传教学课件、实操视频。学生在学习通等在线平台进行预习,也可以提前学习相关课件和视频等,使已有的认知结构和新知识发生联系,使学习效率极大提高,有利于教师开展教学。

(二)课堂教学

教师首先使用学习通发起签到,完成考勤,考勤作为学生平时成绩的一部分;然后在进入正式课堂前,说明课堂学习任务,明确重难点;最后对纯电动汽车的结构进行理论知识讲解,与学生共同利用超星上发布的教学课件、视频等开展学习,这样的学习更直观。

完成理论知识学习后,教师可通过抢答或学习通抽签的方式,提问与纯电动汽车结构有关的问题,以活跃课堂气氛,缓解学生疲劳状态,增强学生的学习积极性。同时,坚持思政引领,融合理论教育与实践教育,在课堂中引入国内优秀的新能源汽车案例,树立学生对国家新能源产业发展的信心,激励他们在毕业后积极参与到国家新能源产业的发展中,为新时代中国特色社会主义建设贡献力量。在提问结束之后,教师发放任务工单并发布学习任务。学生拿到任务工单后通过小组协作完成学习任务和工单。由于教室实验设备有限,有时无法满足所有小组同时开展学习,这时候需要对学习任务进行分配,统筹安排时间,当一部分小组的学生开展实践学习时,另一部分的学生可以观看实操视频或者观看教师实操演示。学生通过亲自观察、参与实践任务,能够更好地掌握纯电动汽车整体构造的相关知识。

(三)课堂评价

评价反馈的形式要求多样化,主要包括小组自评、小组互评和教师评价。在实际教学中,教师评价具有重要的参考作用,并将理论与实践成绩结合作为最终的评价结果。其中,实践成绩主要是平时实践成绩。平时实践成绩依据任务工单表来评定,使学生意识到平时实践的重要性,从而更认真地完成课程学习任务[6]。学生在完成任务工单后,进行小组汇报,同时小组间互相传阅工单进行评价,评价指标包括工作纪律、安全操作和任务实施三部分,评价主体包括学生、教师。多样化的评价可以帮助学生更好地了解自身学习的情况,也便于教师有针对性地进行指导。

四、结语

新能源汽车构造课程实施一体化教学模式,能够将教师的“教”和学生的“学”与“做”相互融合,充分发挥以学生为中心、以教师为主导的一体化教学作用,并将课程的理论原理学习与实践能力训练统一起来,形成“一中心、两结合”的教学理念,提高教学质量,从而培养出合格的新能源汽车领域专业技术人才,为快速发展的新能源汽车产业链添砖加瓦。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 中国国家统计局.中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报[EB/OL].(2023-02-22)[2023-03-15].http://www.stats.gov.cn/sj/zxfb/202302/t20230228_1919011.html?eqid=bd3b8cbf0

006748700000003642e178e.

[2] 邢晓敏,李贻涛,张光烈.“全程参与式”教学方法的探索与实践[J].实验室研究与探索,2014,33(10):173-175.

[3] 谭银翠. 中职新能源汽车专业一体化教学模式应用的问题研究[D].天津:天津职业技术师范大学,2022.

[4] 李发宗,徐忠朝,崔仲华,等.以能力培养为核心的汽车专业实验教学体系的探索与实践[J].实验技术与管理,2017,34(4):24-28.

[5] 高振刚,陆鹏,任春,等.基于在线开放课程建设的汽车电器与电子控制技术教学改革[J].大学教育,2020(4):71-74.

[6] 马良永.汽修专业一体化教学6步法实施的问题和对策研究[J].汽车维修,2018(4):3-5.

[责任编辑:钟 岚]

猜你喜欢
课程资源开发工程教育一体化教学
化学探究性实验教学的困境与突破
浅谈高中数学课程资源的开发与运用
高中语文课程资源开发的有效性研究
基于CDIO理念的计算机类人才培养模式改革探索
法国高等工程教育的早期发展
基于工程思维的Java程序设计课程教学研究
金属材料类工程教育人才培养初探
机修钳工专业模块式一体化教学探索
汽车制造与维修专业一体化教学模式的渗透与实践
基于技工院校市场营销专业一体化实践教学方法的思考