“任务引导，项目驱动”下的《汽车拖拉机学》课程改革

万 芳 新

(甘肃农业大学 机电工程学院，甘肃 兰州 730070)

《汽车拖拉机学》是农业机械化及其自动化专业的专业核心课程，涵盖《发动机构造与原理》《底盘构造与车辆理论》《电器与电子设备》三部分内容。汽车拖拉机学知识的掌握为农业机械的综合应用提供一个必备基础。本项目针对在理论和实践环节的教学工作中存在的问题，开展“任务引导，项目驱动”教学模式的研究与实践，将课堂教学、实验教学和科技竞赛等环节同步结合起来，以达到回归“以本为本”的教育理念、实现提高质量、促进学生全面发展的目的[1]。

1 汽车拖拉机学课程教学目前存在的问题

汽车拖拉机学是面向农业机械化及自动化学生开设的一门专业课，通过课堂理论教学环节，掌握汽车拖拉机的基本构造和工作原理，通过实验实习等实践环节的训练，学生从抽象的概念上升为对具体结构的认知，同时掌握发动机和底盘的拆装技能、维修保养，以及初步的驾驶技能。传统教学模式下，以课本内容为主，以老师讲解为主要手段，实验课辅助，这种单一模式存在教师讲解费力，学生理解困难，教与学之间缺乏高效沟通，难以激发学生的学习兴趣，教学效果不理想。随着科学技术的飞速发展，汽车拖拉机新技术新知识层出不穷，汽车和网络信息技术的普及，各种媒体技术在教学中得到广泛应用，这一系列的因素都使学生更为广泛地接触到汽车新知识。固有的教学模式和日新月异的新技术新方法之间的矛盾迫使我们必须与时俱进，从教学内容、教学方法及人才培养模式等各个环节不断改进，逐步解决目前教学中存在的一系列问题。

课程内容的广泛性与学时的局限性之间存在矛盾。汽车拖拉机学涵盖发动机、底盘和汽车电器等方面内容。随着本科教学不断改革，大多数农业院校本课程的学时设置为48。在有限的学时下，既要完成汽车拖拉机基本结构和原理的讲述，保证知识体系的完整性，同时又要扩充新技术，增强课程内容的前沿性和时代性。这对于老师的教与学生的学都具有一定的挑战性。为了保证教学质量，培养学生学习能力，需对传统的教学方法和培养模式等各个环节进行探索改革。

教材内容滞后与汽车拖拉机新技术日新月异之间的矛盾。教材内容以基本结构基本原理为教学内容，是学习的根本，没有基础知识的研究，新技术的学习就是无本之木，但相对工程应用，教材知识体系严重滞后，不能与时俱进。随着汽车的普及和网络技术的迅猛发展，学生有多种途径广泛地接触到汽车发展新动向、新技术，因此教材内容的滞后无法满足学生对新生事物的探求欲，很难激发学生学习兴趣。以配气机构为例，目前多气门、可变相位等技术已得到广泛应用，但教材依然以传统的两气门结构为主要教学内容，与工程实际相脱节，造成一种学非所用的假象，也不利于学生更好地适应工作岗位的需求。

实践性要求高与实践环节的薄弱之间的矛盾。汽车拖拉机学是一门实践性和综合性很强的课程，实验教学是对理论教学的补充，以加强理论教学的效果，但对学生动手能力、创新意识和创新能力的综合培养作用甚微。在新工科教育背景下，我们的培养目标要从知识的传输上升到能力的培养，而以科研训练、各种学科竞赛为载体，通过不同的任务和项目的实施增强学生的动手能力，着力培养学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，已成为新工科人才培养的发展趋势。

2 “任务引导，项目驱动”的教改思路

随着新工科、卓越工程师人才培养模式的全面实行，突出了实践、设计与创新能力要求[2]。这就迫切需要在教学方法上进行改进，而“任务引导，项目驱动”的教学模式正是突出实践，并将实践问题与专业理论知识适时有机融合的一种有益的教学尝试。“任务引导，项目驱动”的教学模式最大限度地发挥了教师和学生在教学环节中的主动性和教学过程的灵活性。教师规划设计整个教学过程，以任务为引导，逐步培养学生的自主学习和探究能力。在此基础上，以适宜的项目为目标，学生将所学专业知识进行系统整合，实现知识的储备到应用的转变，全面提升学习效果[3]。这种教学模式下，教师是学习任务和项目的设计者，学生是任务和项目的执行者，但是这种角色并非完全固定不变，学生也可以根据在执行过程中或完成项目后，对任务和项目进行及时反馈，提出针对性意见和建议。任务和项目可以在学生的参与下进行动态调整，因此教学过程是一个良性运转的闭环。通过实践发现“任务引导，项目驱动”法有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生自主学习及与他人协作的能力。

任务引导的教学方式，是学生在老师的帮助下，紧紧围绕一个任务，在强烈的问题动机驱动下，通过积极主动应用学习资源，进行自主探索和互动协作的学习和实践形式[4]。其任务可以是撰写一篇文章、描绘一幅图形、设计一张表格、制订一份计划、撰写一份调查报告，也可以是制作一个展示作品，不同的教材具有不同的课程设计任务[5]。

项目具有较高的综合性，完成具有一定难度。项目可分为独立完成和分组完成两种类型。独立完成的项目，学生必须单独制定工作计划，自行组织、安排项目的各个执行环节，主要培养学生独立思考、独立学习和工作的能力；分组完成的项目，团队成员要求合理分工，明确各自负责的内容，主要培养的是针对一个复杂的项目，如何高效地组织实施和团队协作的能力。

任务引导法和项目驱动法实际是一个递进和互动的关系，任务引导法相对较易，主要是为项目驱动法奠定基础，培养项目驱动法所需的基本技能，而项目驱动法反过来也会根据完成情况要求任务引导法进行动态优化。在基础欠缺的情况下实施项目法，完全由学生独立设计与实施显然是不合适的，应先使用任务引导法通过前期基础的学习，培养学生的科研兴趣和基本的科研能力。在此基础上，循序渐进，在第二阶段实施项目驱动法教学，才能由简入繁，达到应有的教学效果[6]。

3 教改方案与实施计划

甘肃农业大学机电工程学院经过几十年的发展，从学科建设、师资队伍、实践教学基地、产学研合作平台和教学改革与研究等方面取得了一系列显著的成果，具有较为深厚的积淀，从而为适应新形势下创新创业人才的培养奠定了坚实的基础。本项目充分发挥学院在创新教育方面的经验和优势，把握当前拖拉机汽车行业蓬勃发展和社会对创新人才的大力需求，采取以下教改方案和实施计划：

整合教学内容，引入新知识、新技能，设计教学任务，拓宽知识面。传统教学模式以教材为主，实验为辅，以拖拉机汽车基本结构和原理讲授对象，而信息技术的发展，很容易突破现有知识结构的桎梏，通过推荐汽车拖拉机相关网站、书籍，及时引入新知识、新技术，补充教材内容的不足，从而将学生的学与老师的教从时间和空间上扩展。从教学内容、教授方法、学习方法等各方面改革，真正做到授之以渔的目的。此外，邀请在相应领域造诣较深的校内外专家、学者及科研人员进行专题授课，帮助学生尽快地进入本学科的前沿，融知识传播、能力培养、素质教育于一体。

改进教学方法，使用先进的教学手段，提高学生的理解能力，激发学生学习兴趣。在教学过程中以“突出重点、讲清难点、设置疑点、安插兴趣点”为主旨，针对不同授课内容采用不同授课方式[7]。以三轴变速器为例，课堂理论教学通过三维动画和实验教学，对结构及工作原理讲深讲透，同时要求学生通过自学方式掌握诸如双离合变速器等实际应用非常广泛的变速器结构和工作原理，并分组以PPT形式汇报学习成果。利用已知的有关变速器的知识分析未知的结构和工作原理，做到触类旁通，这一过程的完成就是任务教学法的实施过程。任务的设计紧密结合课堂内容，既激发学生探求新知识的热情，又不会由于自学内容太复杂而打击学生的积极性。此外，在教学过程中充分利用中国慕课、雨课堂、学校网络教学平台等教学手段，充分发挥现代媒体技术的先进性，将三维动画、视屏等教学资源适时嵌入教学环节，提高教学效率和效果。

强化实践教学环节，整合实践教学资源，丰富实践教学方式。汽车拖拉机学是建立在生产实践上的一门课程，没有好的实践条件，理论教学就无法得到保障。目前，依托甘肃农业大学农业工程学科发展已建成发动机实验室、底盘实验室，汽车电器实验室，汽车拖拉机性能检测实验室和汽车拖拉机驾驶实训基地等全方位的校内实习场所。同时，不断加强校外实训基地的建设，目前已与东风汽车集团股份有限公司、兰州吉利汽车工业有限公司、雷沃阿波斯集团、甘肃洮河拖拉机制造有限公司等企业建立校外实习基地，这些实习场所与基地的建设为本课程的实践教学提供保障。实践教学中，邀请企业产品研发工程师和一线生产技术人员为学生现场传授相关知识，极大提高了学生的学习热情和学习效果。

突出创新教育理念，加强科研训练、学科竞赛和完善的创新能力培养环节。科研训练重点以重点通过大学生科研训练计划项目(SRTP)为主，SRTP项目分为院级、校级、国家级三个级别，其中覆盖面最大的为校级计划，未入选校级计划的，择优设立院级项目，通过校级、院级项目运行状况的评估，进一步推荐完成情况较好、具有较好的创新水平的项目申报参加汽车拖拉机学相关的科技竞赛，如大学生方程式赛车比赛、车辆场地驾驶竞赛、车辆节能比赛、智能农业装备大赛及其他全国性大学生科技竞赛等。此外，通过施行本科生导师制、科研助理岗位制等一系列措施，积极鼓励具有强烈参与科技创新活动的学生参与教师的科研项目。在科研训练的基础上，通过学院举办的诸如发动机拆装、汽车故障诊断、汽车拖拉机驾驶、三维数字化创新等与课程学习内容相关的学科竞赛，选拔优秀团队参加省级和国家级竞赛，进一步深化项目驱动法教学的内涵和外延，在激发学生学习热情的同时，提升其创新能力。项目执行以来，以汽车拖拉机相关研究项目参与的各级各类学科竞赛取得了突出的成绩，累计获得国家一等奖2项、二等奖3项，省级特等奖3项、一等奖10项，学生创新能力得到了极大的提高。

4 课程改革效果

提高了学生学习兴趣，培养了学生学习主动性和创新性。通过对课程内容的优化和教学环节的设计，在保证基础理论学习的同时，以任务为引导、项目为驱动的自主学习过程中，循序渐进，激发了学生的学习兴趣。通过发现问题解决问题，学生学习方法和学习态度等都有了显著的改善，变要我学为我要学，伴随对每个问题的解决也建立了学习自信心。

提升了教师教学能力，加强了教学与科研的紧密结合。课程的教授从课堂到实验室再到厂房，这一系列的教学活动，要求教师对课程建设的内容、教学方法、实施环节有总体的规划。教师在备课过程中不断更新知识体系，加强知识储备，在充分利用各种教学手段授课过程中，对教学环节设计和实施反复研究、不断改进，提升了综合教学能力，而项目的实施又将教学与科研紧密结合，以教学带科研，科研促教学，形成了良性循环。

完善了学生考评机制，将学生的学习从单一的理论成绩考核上升为综合能力的考评。课程考评不仅仅局限于卷面成绩，通过论文、制作短视频、PPT等任务细化过程考评的元素，以充分体现学生的综合能力。而项目的实施与各种学科竞赛相结合，与学校创新学分等考核指标相结合，优化了考核评价机制，可以更全面地评价教学效果。

5 结语

通过第一轮教改实践表明，实施“任务引导，项目驱动”的工科专业课教学模式，既能帮助学生搭建汽车拖拉机学知识构架，又可提升汽车拖拉机学课程的教学效果。学生的学习兴趣和学习积极性大幅提升，为实现学生向工程师的转变迈开了第一步，为培养多学科融合的高级技术人才探出了一条可行之路，其教改经验对其他专业课的教学改革也具有很好的借鉴价值。