应用型本科院校基于信息化的工程类课程实训环节改革——以汽车构造拆装实训为例

李洲稷，程广伟

（洛阳理工学院 机械工程学院,河南 洛阳 471023）

一、引言

信息化教学模式的基本理念是应用现代信息技术改造传统教学，实现教学过程和实践过程的实时互动，利用教学环境调动学生学习能动性，其目标是实现技术技能应用型人才培养，在整个教学过程中，学生的兴趣和主动参与的程度是整个教学设计过程中非常重要的指标。[1]

传统的《汽车构造》课程由理论授课环节和实验教学环节组成，但在实验环节中以认识实验为主，学生缺少动手实践过程，使其对汽车主要部件的构造和工作原理认识不深刻，实验效果不理想。

为了提高本科教育人才培养的质量，以建设特色鲜明的示范性应用型大学为契机，我们将汽车拆装实训作为《汽车构造》课程的实践教学环节加入到汽车构造课程体系中去，成为学生巩固《汽车构造》课程的理论知识和培养学生实践动手能力的重要教学部分。结合信息技术手段，提高学生的自主学习能力、团结协作能力和工程实践能力，最终培养出适应新时代需求的具有现代工程意识以及优良工程能力的应用型高级工程技术人才。

二、传统教学模式存在的问题

1.理论教学与实践教学环节脱节

《汽车构造》课程中理论学时仍占大多数，以教师讲授为主，学生对汽车实物的认识大多还是来自于书本以及课件上的图片和视频，这使得学生在面对汽车实物时感到十分陌生，不能很好地将书本上的理论知识与实物相结合；实验教学环节以认识实验为主，学生缺少动手拆装汽车实物的机会，导致学生对汽车原件的结构特点与工作原理认识不全面，无法实现实践环节对理论教学的促进作用。

2.教学模式和方法单一，使得学生学习主动性差

在传统的理论教学环节和实践环节，教师采用以讲授为主的单一教学模式，降低了学生参与学习的积极性，学习的主动性变差，大多数学生只是机械地接收教师讲解的知识，看多于做、听多于思，更谈不上主动的思考和理解，因此面对实际的问题经常无从下手。

3.考核方式不全面，对学生学习情况无法进行客观评价

传统的实践环节考察方式以实验报告为主，对学生在实践过程中的动手能力、学习能力、团队协作和相互交流能力、解决工程实际问题能力等都无法做出及时和客观的评价。这种传统的考核方式使学生的思维僵化，无法发挥学生学习的积极性和主动性，不能满足工科毕业生掌握基础工程技术知识并且具有一定的动手操作能力的培养目标。

三、信息化教学模式改革内容

信息化教学设计的过程一般由教学目标分析、经过情境创设、信息资源设计、教学过程设计、学习案例设计和学习评价量规设计等几个步骤组成，在实践教学过程中，学生的兴趣和主动参与教学的程度是整个教学设计过程中非常重要的指标。[2]随着信息技术的发展，在教学设计中，利用现代信息技术实现教学和实践实时互动，激发学生学习的主观能动性，针对信息化教学设计的3个理念分别采用不同的信息化策略，即4-3-3策略模式，如图1所示。

图1 教学设计中4-3-3策略模式

1.实训对象特征分析

《汽车构造》课程的授课对象是车辆工程专业大三学生，拆装实训环节安排在课程讲授完成之后，学生具有以下特征：①掌握汽车的基本构造和工作原理，但逻辑思维差，对知识只是死记硬背，无法与实际相结合；②经历过金工实习、电工电子实习等实训，对拆卸工具基本熟悉，但动手能力较差，面对实际的拆装无从下手，没有良好的操作习惯；③有一定的学习能力，但缺少团队意识；④接受新事物快，熟练使用网络、手机、电脑等现代化工具。

2.教学目标与策略

根据实训对象的特点，结合实训内容，制定出相应的教学目标与教学策略，如表1所示。

3.信息化资源与环境

信息化教学资源与环境是指运用现代教育理论和现代信息技术所创建的教学资源与环境,是信息化教学中赖以持续的各种情况和条件的总和，包括物理教学环境、信息资源环境、人力资源环境及人际关系环境等。[3]在信息化教学过程中，学生、教师作为学习的主体，学校、教学工具、学习材料等要素组成信息化的资源与环境。

在拆装实训的过程中，教师课前在网络上通过制作和发布PPT、视频等方式布置学习任务，学生可以通过学校网络课程教学平台、微课、慕课以及教师发布的信息，学习和巩固与拆装实训有关的理论知识；在实训过程中通过对拆装视频的观摩，掌握汽车拆装的过程与注意事项；遇到问题可以通过及时提问或通过信息化的手段寻找答案；在课外学生还可以通过多种交流方式对学习效果进行反馈。在这一系列的学习过程中，实现教学与实践的实时互动，教师将更加注重学生的特征分析，反馈信息更新的及时、准确，学生在教学活动中也担任了重要的角色，提高了学习的积极性。利用信息化教学环境能够促进学习资源的共享化、教学信息的多媒体化和教学管理自动化，实现学生在学习过程的合作化和个性化。[4]

表1 汽车拆装实训教学目标与策略

四、教学过程

《汽车构造》课程开设在大三上学期，包括理论教学环节和实验教学环节，汽车拆装实训环节安排在大三下学期前两周，在车辆工程实践中心的拆装实验室进行实训。

1.设计思路

根据课程性质和授课对象的实际情况，首先确定信息化实践教学的总体设计思路：一是对传统理论知识体系和项目化实训教学内容的重新整合；二是将信息技术与教学方法、手段有机串联融合。以完成汽车发动机、变速器和整车拆装为主线，以职业能力和职业素质培养为目的组织教学内容，借助微课与慕课、仿真动画、网络平台、行业软件、课程论坛等多种信息化教学手段，采用小组讨论、项目化实际案例、任务驱动等教学方法和手段，培养学生的知识目标、能力目标和情感价值目标。

在具体的实训教学设计中，主要采用项目化教学与任务驱动教学相结合的方法。首先进行项目模块设计，每个项目小组需要完成汽车发动机、变速器和整车车身的拆装；其次针对不同的项目，向学生发布教学任务和考核方法，如表2所示，项目小组的成员根据要求完成拆装和答辩，教师在实训的过程中有针对性地对学生进行管理，提供理论知识和技术支持；最终，根据项目的完成情况对每位小组成员进行评价。

表2 拆装实习记录表

2.实训过程

汽车拆装实训的信息化教学设计在具体实施的过程中，主要包括课前网络预习、课上实际操作、课下拓展训练和综合评价考核四个环节。

在课前网络预习环节中，教师将拆装实训指导书、实训任务书、拆装视频等资源通过网络平台发布给学生，学生通过预习了解实训的内容、重点难点部分，对于理论部分的知识可以通过教学PPT、书本和学校网络教学课程平台中《汽车构造》课程进行复习。

在课上实际操作环节中，首先教师要对拆装实训的目的、内容和拆装过程中的注意事项进行讲解，其次将学生进行分组，每组分配一台发动机、一台变速器，学生根据工作需要选出组长并进行分工。在组长的带领下，根据汽车拆装实训的教学内容，对所需要完成的项目的目标是什么、如何进行、资源如何分配等进行讨论，分析与确立项目的可行性。讨论完成后进行拆装，在拆装过程中根据需要每人分配不同的任务，保证拆解和装配的完成性。教师在拆装过程中的任务：一是对学生的拆装进行指导，及时发现不足，指出问题；二是针对实训的重点内容随时进行提问，及时收集学生反馈信息，引导学生进行学习，实时掌控不同学生的学习进度情况，从而实现个性化和差异化的教学。

在课后拓展训练环节中，学生成为教学的主体，通过信息化手段如网络课程、视频搜索、图书查询等方法解决在课上实际操作环节中遇到的各种问题，提高学生学习的自学能力与主观能动性。同时，教师作为教学的辅助者，可运用课程论坛、微信平台等方式实现与学生的互动，及时答疑以巩固学习效果。

在综合评价考核环节中，教师要从过程和结果两方面对学生的学习情况进行全面的评价。学生在完成拆装任务的过程中，教师注意对学生动手能力、团队协作能力、解决问题能力等职业技能和素质目标的考核；在每一个拆装项目完成后，对应拆装任务书上所要求的拆装内容进行面试提问，并当场打分，激发学生完成任务的准确性，对学生知识掌握能力、语言表达能力、解决实际问题能力等进行考核；在拆装实训完成之后，学生根据拆装实训过程撰写实习报告。这种多层次立体式的考核机制更加合理和公平，能够全面地反应学生在拆装实训中是否达到培养目标，激发了学生的学习积极性。

汽车拆装实训各环节的设计使信息化、项目化和任务化贯穿于教学始终，各方主体实时互动，学习方式自主个性，教学流程紧凑有序，最终实现对学生素质目标的培养。

五、效果与建议

通过两年的实践，汽车拆装实训信息化教学改革取得了良好的效果，学生通过拆装实训对汽车构造有了更深刻的认识，培养了其工程实践能力；教师在教学过程中采用新的教学理念，以信息化为助力采用更丰富的教学手段，在达到教学目标的同时，提高了教师的动手实践能力，为建设一支既具有教师素质，又具有工程师资质的“双师型”教师队伍打下基础。

在教学改革的过程中，还需要在以下两个方面进一步完善：

1.设计详细的项目化教学方案，改革并实践信息化的教学方法

在汽车拆装实训的实施过程中，依据“必需、实用、够用”的原则，重新调整课程知识技能内容模块，制定课程教学方案。针对课程性质、课程目标、课程内容要求、课程改革思路以及关于教材建设、教学方法、教学评价、课程资源的开发和利用等方面，制定相关标准，以理论为基础强化实践能力。组织实施“教-学-做”三位一体的立体化教学模式，以学生为主体，在教学全过程中锻炼其分析问题、解决问题的方法和能力及团队协作的工作能力；以多媒体教学等信息化手段，融合应用“示范讲授”“讨论启发式”“分组实训法”“项目导向法”“任务驱动法”等多种教学方法，使学生在完成项目任务过程中掌握理论知识和职业能力，提高人才培养的质量。同时，还要引导行业、企业和社会力量参与教学过程，推进教育资源跨行业、跨区域的共同建设。

2.完善课程信息化教学资源，构建师生互动的信息化教学平台

信息化作为服务教学的手段之一，要结合具体教学设施合理选用，以便更好地达成教学内容和目标的要求。将本专业人才培养方案、教学大纲、授课计划、课件教材、网络教学资源、考试题库、项目教学案例、参考文献等整合成课程教学资源库并公开发布，为教师教学、学生学习指明方向并提供材料资源支持。

充分利用已建设的信息化共享资源，建设具有课程特色的信息化教学互动平台，包括：积极开发网络课程；利用数字图书馆、数据库、教育网站、电子书籍等信息资源使教学向多媒体方式转变；利用网络论坛、微信群等网络交流方式，向信息双向互动模式转变，加强学生互动学习模式的转变；利用产学研合作资源，构建学校教学、学生实践和行业指导的立体化培养模式。