基于现代教育技术的汽车构造课程的教学改革*

2014-04-28秦洪艳

中国教育技术装备 2014年20期

◆秦洪艳

1 前言

汽车构造是汽车专业方向的一门重要的专业基础课，通过该课程的教学，使学生全面、系统地掌握汽车整体及各总成的基本构造和工作原理，了解汽车及汽车各总成的工作过程，为后继专业课的学习和应用奠定基础。

由于汽车构造课程具有较强的理论性和很强的实践性，在教学内容的组织上要做到理论与实践并重。除了理论教学过程要穿插实践教学外，课程结束后还要集中安排汽车总成的拆装实习，以巩固所学的构造知识。同时建立实验室开放机制，提高学生自我学习和自我发展的能力，激发学生对本专业的学习兴趣。

经过多年的教学积累，将现代教育技术手段引入汽车构造课程的理论教学与实践教学中，通过多媒体教学、计算机模拟装配、配置智能工位机、借助二维码进行开放实验室管理等措施，来增强整个课程的教学效果。

2 现代教育技术手段在汽车构造课程中的应用

多媒体教学现代教育技术手段在汽车构造理论教学中的应用主要体现在多媒体教学上。汽车各组成系统结构复杂，形式多样，单凭文字及图片很难表述清楚，学生也不易理解，多媒体的出现很好地解决了这个问题。所谓“多媒体演示教学”，就是利用信息传递量大的多媒体技术进行教学，通过多媒体投影，用鲜明的画面、逼真的色彩、生动形象的动画或影像来演示汽车复杂总成与系统的基本构造和工作原理[1]，通过充分调动学生的视觉、听觉等感官，加深对汽车构造知识的理解。

多媒体教学不仅仅局限于理论教学，在实践教学中的作用也很重要。例如，安排学生进行发动机拆装之前，先播放两遍发动机拆装的视频。视频内容由理论教师与实践教师共同研讨，统一操作标准、规范操作要领，然后由实践教师示范整个拆装过程，拍成教学视频。该视频可以让所有学生清楚地看到拆装工具的使用方法和拆装要领，教师可根据需要多次重复播放拆装过程中需要特别注意的地方，最大程度地避免由于学生误操作所造成的人员与设备的损坏。

计算机模拟装配实物拆装是掌握汽车内部构造不可缺少的实践教学环节，如果直接安排学生进行实物拆装，一方面会因为不熟悉拆装步骤，造成零件损坏，另一方面也可能会因为结构复杂、零件繁多而无从下手。计算机模拟拆装可以作为实物拆装的一种过渡。目前，用于汽车总成模拟装配的教学软件非常多，功能也很强大。学生通过虚拟样机的模拟装配，熟悉装配步骤和装配要点，通过考核后再进行实物拆装。计算机模拟装配可以最大限度地避免由于装配失误造成的零件损坏，同时也提高了现场教学的效率。

例如，在安排发动机拆装实习前，会有四个课时的计算机模拟装配。图1为发动机气缸盖的模拟装配界面，旁边是气缸盖总成的组成零件，学生必须按照装配顺序拖动零件至气缸盖，完成装配后，计算机会根据操作过程给一个成绩，只有模拟考核通过的学生才有资格到现场拆装实习。

图1 发动机气缸盖的装配界面

除模拟装配外，该软件还可以进行发动机各总成及部件的构造展示。图2为发动机的活塞连杆机构，点击屏幕，会出现该机构的爆炸式结构。活塞环、活塞销、锁环、轴承等零件的安装位置及构造特点一览无余，该软件同样是理论教学的有益补充。

图2 活塞连杆组的构造演示

计算机模拟拆装也是现代教育技术手段在汽车构造课程教学上的成功应用。但是模拟拆装只是丰富实践教学的一种手段，无法代替实物拆装。要做到理论与实践的融会贯通，学生还需要多接触实物，多动手，多实践。

配置智能工位机为了突破以往理论与实践相脱节的现象，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量，很多高职院校的汽车专业率先采用“理实一体化”的教学模式。“理实一体化”教学将课堂从教室转移到实验室，即所谓现场教学。现场教学将理论教学与实践教学相结合，使其在空间和时间安排上更加紧密。

图3 配备智能工位机的发动机拆装实训

通过几年的教学实践发现，现场教学和课程结束后的集中拆装实训在培养学生动手能力和专业技能方面有着积极的作用，同时也存在一定的问题。例如，指导教师需要“一对多”，不仅教师需要重复讲解，学生实践过程中遇到问题也不能及时得到解决；而有些学生嫌麻烦或比较腼腆，有了问题也不会问老师，达不到“理实一体化”教学的预期效果。为了解决这些问题，为部分汽车总成配置智能工位机。

以发动机拆装实训为例，在每台发动机台架旁边配备一台智能终端，即多媒体工位教学终端系统，如图3所示。学生在进行发动机拆装时，遇到不清楚的零件，直接扫描零件上的条形码，就可以在智能终端——计算机显示器上看到该零件的名称、作用、工作原理及安装位置等信息，智能终端搭载了该发动机的各种相关资源。

通过智能工位机的介入，不仅分担了教师在实训指导过程中“一对多”的负担，帮助教师从那些重复的问题中解脱出来，而且增加了学生自主学习的兴趣，使学生在有限的课内时间里掌握更多的信息量。

借助二维码进行开放实验室管理汽车构造课内课时有限，学生很难利用课上时间掌握所有知识点，建立汽车实验室开放机制显得尤为重要。开放性实验室教学，可以提高学生自我学习和自我发展的能力，激发学生对本专业的学习兴趣。开放性实验室不仅为日常教学服务，也为学生进行创新实践活动提供了有力的保障。建立实验室开放机制，不仅可以及时解决学生学习过程中遇到的问题，还能提高学生的学习兴趣和学习积极性，拓宽学生的知识面，锻炼学生的综合素质[2]，为日后能更好地适应工作岗位奠定基础。

实验教师的编制数量是根据实践教学工作量来定的，建立实验室开放机制带来的问题是加重了实验教师的教学管理工作量，如果同时参与的学生太多，遇到问题时又难以得到及时的解答。借助二维码进行实验室管理，可以有效地解决这个问题。二维码是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的钥匙。二维码在很多领域得到广泛应用，如产品防伪、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位与导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、Wi-Fi共享等。通过二维码生成器，可以将汽车实验设备和专用工具的基本信息，如操作步骤、注意要点等生成二维码，学生只要通过手机扫描二维码，就可获取相关的信息，实现人机互动。如果文本信息量太大，可以将相关信息录入实验室相关网站，通过扫描二维码登录相应网站查询所需信息。对于一些简单安全的设备，即使教师不在场，学生也可以独立操作。不仅能及时解决学生学习过程中遇到的问题，还能提高学生的学习兴趣和学习积极性，锻炼学生的综合素质，同时也解决了实践教师缺少的问题。