应用型本科汽车理论课程改革与探索

秦洪艳 王冬良

摘  要 分析应用型本科院校汽车理论课程教学现状，提出采用案例教学法、搭建虚拟实训平台、建设网络课程、引导学生参加创新实践活动等提高汽车理论课程教学质量的改革措施，并探讨如何建立科学合理的考核评价机制。

关键词 应用型本科院校;汽车理论;案例教学法;虚拟实训平台;网络课程;实践教学

中图分类号：G642.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）02-0092-03

1 引言

三江学院是一所以应用型人才培养为主的本科院校，它的办学目标是培养具有一定理论知识和较强工程实践能力，着重掌握某一领域专门技术的应用型人才[1]。汽车理论是三江学院车辆工程专业的一门专业核心课，采用动力学的方法探讨如何评价汽车性能，建立汽车性能与汽车结构参数的关系，分析汽车性能的影响因素，从而指出提高汽车动力学性能的方法。该门课程为汽车设计提供理论基础，对工程实践具有较强的指导意义，是一门理论性和技术性很强的课程。该课程涉及内容复杂、综合性强、理论知识抽象，部分章节有大量的公式推导和受力分析，枯燥难懂，容易让学生产生畏惧心理。相对于其他专业课程，本课程的教学工作存在较大难度。

作为应用型本科院校，如何針对学生的学情特点及学生今后的就业岗位需求，使学生从复杂的理论体系中解脱出来，浅显易懂地掌握必需的汽车理论知识，更好地将所学知识运用到工程实践中去，是本门课程改革的首要任务。

2 课程教学现状分析

应用型本科院校汽车理论课程教学现状主要表现为以下几个方面。

1）汽车理论课程的教学内容涉及多学科，包括机械、电子、控制、力学等，要求学生具备一定的高等数学、理论力学、机械设计与原理、控制理论和汽车构造等专业知识。应用型本科院校学生的文化基础知识相对偏弱，高等数学和理论力学学习情况欠佳，与课程所需的知识能力有一定差距。

2）汽车理论课程的教学模式很大程度上脱胎于普通本科的教学模式，理论性较强，且教学方法单一，以教师灌输式讲授为主，学生学习积极性不高，教学效果较差。

3）实践课时比重小，均为验证性试验，以教师示范操作为主，学生参与度不高;且由于试验场地受限，试验设备昂贵，道路试验开设有困难。

因此，对应用型本科院校来说，亟待改革传统的教学模式，探索新的教学方法和教学手段，提高学生对汽车理论课程的学习兴趣。

3 课程改革的具体措施

采用案例教学法，重视师生互动  所谓的案例教学法是以案例为基础的教学方法，它通过组织学生参与案例的分析、讨论并解决案例中的问题，使学生掌握知识、提高能力[2]。案例教学法以学生发展为本，使课堂教学变成动态的、开放的。根据案例教学法，将汽车理论的教学内容模块化、项目化，每个教学项目由问题引出、内容讲解、分组讨论和解决问题四个环节组成;以学生为主体，充分调动学生的学习积极性，让学生更多地参与教学环节，提高学生分析问题、解决问题的能力。

下面以汽车制动性能的教学为例，说明案例教学法的应用。

第一个环节，通过几起交通事故案例，说明汽车制动性能的重要性。

第二个环节，向学生提出思考问题，如：如何判断汽车制动性能的好坏？如何提高汽车制动性能，减少交通事故的发生？在不同路面条件下如何发挥汽车的最大制动性能，并保持行驶方向稳定性？等等。

第三个环节，教师讲解汽车制动性的相关知识。

最后一个环节，学生分组讨论，就之前的问题给出分析和解释，进行案例总结。

采用案例教学法应注意案例的选择要具有针对性，密切结合教学内容，具有典型性，难度适中，与学生实际相对应[3]。与单纯的讲授法相比，案例教学法可以让学生更加积极主动地参与教学活动，让学生在经历、体验或探索活动中提出问题，发表见解。案例教学法不但能使学生更好地掌握理论知识，而且有助于培养学生的团结协作意识。

利用计算机仿真模拟技术促进实践教学的开展  一方面由于试验设备和实训场地受限，另一方面考虑到学生安全问题，汽车理论的实践教学多以演示性为主，学生参与性不强，既不能培养学生灵活运用课程所学知识的能力，也制约了学生创新能力的提高。

目前，随着虚拟样机仿真技术的成熟，虚拟仿真软件在不同领域应用广泛。虚拟样机仿真技术引入汽车理论课程实践教学是一种先进而独特的教学模式，其在教学资源利用、学生综合素质培养、过程式考核等方面都具有显著的优势，并且能够充分调动学生学习的积极性及参与性[4]。汽车理论课程常用的虚拟仿真软件有MATLAB/Simulink、LabVIEW、ADAMS、Cruise等。

借助MATLAB/Simulink软件，对课程教学环节的复杂计算进行仿真分析和求解，通过可视化手段呈现仿真结果，有助于清晰地阐释抽象概念，使复杂的分析计算过程简单化。

在LabVIEW环境中搭建汽车理论教学仿真平台，平台既能用于课堂授课时的教学演示，通过多媒体显示各种车辆性能曲线随相关参数的变化情况，也能够用于实践教学，指导学生编写程序、修改参数及运行结果，要求学生分析仿真结果并进行科学合理的解释。

ADAMS软件主要用于汽车动力学的分析，它使用交互式图形环境和力库、零件库、约束库，建立完全参数化的机械系统几何模型，可以让学生运用专业模块进行汽车领域快速方便的建模与分析。

Cruise软件主要用于汽车动力性、燃油经济性、排放性能及制动性能的仿真分析，可以让学生运用软件的模块化建模理念建立不同结构形式的车辆模型，然后利用求解器完成快速运算。Cruise仿真平台具有便捷通用的模型元件、直观易懂的数据管理系统以及基于工程应用开发设计的建模流程和软件接口。

以爱课程为平台，做好网络课程建设  借助学校的爱课程网络教学平台，合理利用计算机信息技术进行网络课程建设，促进教学资源共享，因势利导，将网络课程建设内容作为汽车理论课程教学的有益补充[5]。

课题组结合实际教学需求进行整体规划，保证网络课程建设内容的完整性、先进性以及开放性。爱课程网络教学平台不仅可以共享优秀教学课件、教学视频、试题库等教学资源，还可以进行在线测试、作业批改、在线答疑和互动交流等。

鼓励学生积极参加大学生创新实践活动，学用结合  通过汽车理论课程的学习，让学生领悟正确设计汽车、合理使用汽车、科学试验汽车的方法。引导学生积极申报大学生创新实践项目和参加汽车设计类竞赛，达到学用结合的目的。

从2010年以来，三江学院每年都有学生申报大学生创新实践项目。通过训练，不仅使学生巩固了课程所授的汽车性能试验方法和试验操作技能，而且锻炼了学生处理实际问题的能力和团队合作精神，提高了学生的工程意识和创新意识。图1为2015年申报的国家级大创项目——低速电动汽车悬架系统的优化设计。

建立科学合理的考评机制  课程考核是检验学生对知识掌握的必要手段，也是检验教师教学能力和水平的客观指标，合理、科学的评价机制对提高汽车理论课程教学质量有积极促进作用[6]。

改革前，汽车理论课程采取的考核方式为过程性考核与终结性考试相结合。其中过程性考核的评价依据为学生的出勤和作业，占比30%;终结性考试一般为闭卷，占比70%。传统考核方式存在的主要问题是过程性考核占比小，学生只要进课堂，按时交作业就基本满分，无法检验学生上课是否认真，作业是否独立完成。单凭最后一张试卷很难真实反映学生对课程知识点的掌握程度，更加无法检验学生是否具有了运用知识解决工程实际问题的能力。

考核方式的改革重点把握两点：理论知识考试和实践技能考核相结合;过程考核与结果考核并重。

过程性考核比重增加到50%，且形式多样，根据上述课程改革措施，增加案例讨论、试验仿真报告等。为避免抄袭，大作业尽可能一组一题，如分析整车的动力性和燃油经济性，每组给出不同的车型参数。

终结性考试的试卷减小客观题比重，增加具有综合性和开放性的分析题。以汽车动力性为例，要求学生设计汽车动力性实验方案，以确定汽车动力性的三个评价指标，根据汽车驱动力和行驶阻力數据曲线，围绕动力性三个评价指标对整车动力性能进行评价。具体考核项目及权重系数如表1所示。

4 结语

汽车理论课程为汽车设计提供理论基础，是一门技术性和理论性很强的课程，在整个课程体系中具有重要的作用。通过近些年的教学改革和探索，总结了一些经验，例

如：采用案例教学法，加强师生互动;建立科学合理的考评机制;搭建虚拟实训平台;利用现代教育技术手段建设网络课程，作为课程教学的有益补充;指导学生参与实践创新活动;等等。良好的教学效果需要合理科学的教学手段，更需要广大师生的配合参与。此外，还应注意与时俱进，及时补充汽车新技术，如新能源汽车的性能分析等。

参考文献

[1]秦洪艳.基于现代教育技术的汽车构造课程的教学改革[J].中国教育技术装备，2014（20）：133-135.

[2]张艳山，陈海需.案例教学法在汽车理论课程教学中的应用[J].天中学刊，2017，32（2）：154-156.

[3]李建军，汪溪.案例教学法在汽车故障诊断学课程教学中的作用[J].云南农业大学学报：社会科学版，2013（1）：48-50.

[4]袁伟光，王强，仝光.虚拟样机仿真技术在《汽车理论》课程教学的应用研究[J].太原城市职业技术学院学报，2015（1）：149-150.

[5]徐睿琛，牟占军，暴田双.高等学校精品课程网络建设探析[J].中国电力教育，2011（11）：103-104.

[6]李进，陈杰平，易克传，等.《汽车理论》课程考核方法改革研究[J].安徽科技学院学报，2012（6）：80-82.