应用型本科汽车服务工程专业《机械基础》课程改革与探索

上海建桥学院 姜映红

本科教育根据培养人才的类型不同，主要分为普通本科教育和应用型本科教育。其中，普通本科教育培养较扎实地掌握本门学科的基础理论、专门知识和基本技能，并具有从事科学研究工作或担负专门技术工作初步能力的高级人才；应用型本科主要培养高科技部门、技术密集产业和其他行政管理部门的高级应用型人才，并担负培养生产第一线需要的管理者、组织者，以及职业学校的师资等任务。从两者的不同人才培养目标，可以看出应用型本科教育对理论知识学习的深度和广度要弱于普通本科教育，实践能力要求要高于普通本科教育。但应用型本科不同于职业教育，同样要求学生具备合理的知识结构，掌握科学工作的一般方法，能正确判断和解决实际问题，具备终身学习的能力和习惯，能适应和胜任多变的职业领域。

我校为应用型本科院校，《机械基础》课程是我校汽车服务工程专业的一门专业基础课。该课程的改革是专业课程体系改革的一个重要环节，改变原有枯燥、晦涩的纯理论学习方式，变成理实一体化和翻转课堂相结合的教学方式，使学生能更直观和感性地接触到与专业相关的机械基础知识，又具有较合理的理论知识基础，能够为将来的进一步深造创造有利条件。

1 课程改革的必要性

本课程是汽车服务工程专业的一门专业基础课程，它既是学好发动机、底盘等专业课的前提保证，也是做好汽车维修技术员的前提和保证，同时为继续学习及深造准备必要的理论知识储备，形成一定的专业能力和理论分析能力。

首先，通过对长三角地区汽车4S店、汽车维修厂、汽车制造企业及汽车配件销售企业等进行调研，笔者发现当前本科院校所培养的学生的专业理论知识不足、沟通能力不强，且缺乏创新能力和自学能力。之前的纯理论教学模式，导致学生在学习时缺乏对实物的直观感受，不能将所学的典型机械结构与汽车中的实际应用相结合，进而对理论知识的学习也兴趣索然。学生的整个学习过程呈现被动化和消极化的不良趋势，最终造成独立探索精神的严重丧失，学习效果急剧下降，毕业后面临就业困难的尴尬处境。

2 课程定位

该课程定位于培养学生具有较强的对汽车典型机械结构所应用的机械基础知识的认知、分析能力，且在进行汽车机械结构设计及事故分析、评估时能够正确运用对应的工程力学知识进行简单计算和分析的能力。该课程既不同于普通本科的《机械基础》课程，也不同于职业教育的《汽车机械基础》课程，是一种介于两者之间非机械专业的理论与实践相结合的专业基础课。

3 课程改革

3.1 课程的主要内容

《机械基础》课程主要内容分为两部分，第一部分主要包括机械传动、液压与气动传动及常用工程材料的应用，第二部分主要以工程力学为主，包括静力学和材料力学中的最基本力学分析及计算。

3.2 教学方法改革

（1）由简到难的课程设计方法。在之前的课程教学中，教师一直按照课本的编排顺序进行课程的教授，教材一般会分为上、下两册，上册为工程力学内容，下册为机械传动内容。上册的内容以抽象理论为主，涉及大量的公式及计算，学习难度较大，很多同学在此部分学习结束时就对自己进行了弱能力标识的认定，潜意识里认为自己不能够学习好此门课程，进而也放弃了对第二部分的学习。所以一定要将两部分内容交换顺序，先进行下册机械原理内容的教授，在完成了此部分教学内容的学习后，再进入上册工程力学的学习，这样由简到难，由具体到抽象的课程设计方法，能够从兴趣出发，激发学生进一步提高理论知识的欲望，增强他们克服困难的决心。

（2）理实一体化的教学。所谓理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而是理中有实，实中有理，突出学生动手能力和专业技能的培养。此方法能充分调动和激发学生学习兴趣，但该方法并非完全适用于该课程的全过程，只在第一部分机械传动内容教学时进行应用。例如在学习典型机构及传动方式时，先以汽车中常用的机构作为导入，引发学生对此种机构运动方式思考的兴趣，进而学习相关的理论模型和相关运动轨迹分析，站在理论的高度，再进一步提出机构改进的可能性。要实现真正的理实一体化教学必须满足以下几点要求。

首先，要求实施理实一体化教学的实际场所必须在实验室，对所学机构可直观地看到甚至触摸到，机构的运动过程也可生动地展现在学生眼前，帮助学生更好地理解运动组成和工作过程，再与课本上的抽象、难懂的工作原理学习相结合，有效地克服了学生对理论学习的恐惧心理。

其次，要合理地设置实践环节。适当地选择汽车中的机构，使之与机械基础中的典型机构相对应，例如在讲到四连杆机构时可以请学生研究汽车刮水器和车门开闭装置，通过观察这些机构的实际运动，让学生看清机构是把哪种输入形式变成另外一种输出形式，然后分析出此机构由几部分组成，试着画出机构简图，然后根据机构简图分析机构的运动副组成并进行自由度计算，进而从理论的高度对实物进行了彻底的剖析，这样既加深了学生对理论知识的理解，又对该机构在实际中的应用有了更清晰的认识，也为将来进行其他汽车专业课程的教学打下了良好的理论基础。

最后，要实现这种理实交互式学习过程，对师资提出了较高的要求，既要有扎实的《机械基础》理论教学经验，能够准确地分析机构的运动原理与轨迹等，又要有一定的工程实践能力，能够从工程的角度引导学生提出问题、分析问题、解决问题，还要对汽车的构造原理较为熟悉，能准确地选择出汽车中应用的典型机构作为分析和研究对象。

（3）翻转课堂的教学方法。传统教育模式下，教师在备课中完成先行预设，在课程教学过程中合理掌控，完成教学任务。但随着时代发展，这一教学模式往往难以应对知识与信息两个维度的高速更迭。翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。这种教学方法主要在第二部分的工程力学知识学习时应用。此部分内容多为理论计算，之前主要以教师讲授为主，一贯存在教师讲的很好，学生能听懂，但每次做作业时却总是有无从下手的感觉，这主要是学生还没有建立起解决工程问题的思路，这种跟随式学习只能消极理解，缺乏主动思考，更谈不上创新型思维。采用翻转课堂后，先由教师进行少量例题的讲解，主要以思路引导为主，在关键点给出重要提示，然后再抛出其他例题，要求学生以分组讨论的形式完成，之后由学生代表上台讲解，通过讲解，学生能把自己的做题思路用语言的形式表达出来，一开始压力较大，但教师可在一旁给予积极引导和提示，慢慢使学生建立起自己准确的语言表达思路，并将思维方法变成一种习惯，为他们将来工作时解决棘手问题创造条件。其次，给学生留出相互讨论的空间，不但能分析出对错，而且能发现别人可能存在的问题或好的解题方法，学生能取长补短，为培养团队精神打下了良好的基础。但在此过程中教师要能够及时发现存在的问题，做出总结性或关键性的讲解，还要有很好的控课能力，不能让教室变成大卖场，使有些同学一直成为旁观者，最后严重拖堂或不能完成原本的教学计划。

（4）课程网站和网络资源建设。以我校课程中心为载体，加强教学资源网络化建设，及时将本课程的教学大纲、授课教案、习题和习题指导、实验大纲和实验指导、微课视频等多媒体课件等教学内容更新，供学生课外时间学习使用，同时实现网络指导交互功能，创建学习互动平台，让学生在课外学习过程中，不受时间、空间和进度的限制，对难以理解的模块可以进行反复学习，提高教学质量和教学效率。

（5）深入研究学生评价机制。改变过去单一的教师打分的评价方式，引入360°评价方式，形成多元综合的评价主体结构，该评价主体应该包括专业教师、学生等。改变过去死板、单一的卷面评价方式，设置1+X考核机制，其中1为期末考试，X为几种不同的考核方式，如作业考核、实践考核及课堂发言情况考核等。在课程教学过程中，通过教学互动、团队合作等专门环节，获得学生对教学的反馈信息，及时修改和优化教学内容、方法及手段，真正做到“以学生为中心”。

《机械基础》课程是一门传统的专业基础课，学习难度较大，面对新时期创新、创造精神的要求，要应用新的教学手段和方法探索出一种适合应用型本科教育的教学模式。这种模式并没有一定之规，又没有可以借鉴的成熟方法，需集普通高等教育和职业教育两家之长，走出一条培养高科技部门、技术密集产业和其他行政管理部门的高级应用型人才之路。