《汽车理论》课程教学改革研究与实践

张坤 魏东坡 王学军 魏代礼 何运丽

摘 要：在长期对汽车专业学生讲授《汽车理论》课程的基础上，对课程进行了深入研究，阐明了《汽车理论》在专业人才培养过程中的核心作用，分析了《汽车理论》课程对学生知识、素质等方面培养目标的主要影响，提出了基于“需求导向”和“逻辑知识体系”的课程改革思路，科学优化教学设计，并通过教学实践验证了改革方案的实际效果。

关键词：汽车理论;教学改革;需求导向;人才培养

中图分类号：G642.0  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）13-233-03

Research and Practice on Teaching Reform of Automobile Theory*

Zhang Kun， Wei Dongpo， Wang Xuejun， Wei Daili， He Yunli

（ Department of Mechanical Engineering， Shandong Huayu University of Technology， Shandong Dezhou 253034 ）

Abstract： On the basis of long-term teaching of "Automotive Theory" to automotive students， conducted in-depth study of the course. Clarified the core role of "Automotive Theory" in the process of professional talents cultivation. Analyzed the main impact of the "Automobile Theory" on the training objectives of students' knowledge and quality， etc. Proposed the curriculum reform ideas based on "demand-oriented" and "logic knowledge system"， scientific optimization of teaching design. Through teaching practice to verify the actual effect of the reform plan.

Keywords： Automotive theory; Teaching reform; Demand-oriented; Talents cultivation

CLC NO.： G642.0  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）13-233-03

1 引言

《汽车理论》课程是汽车类专业学生，特别是车辆工程专业学生的核心主干课程，是学生深入认识汽车，掌握汽车基本原理的必修课程，也是学生将来考取车辆工程专业硕士研究生的一门重要课程。《汽车理论》课程主要研究汽车在外力作用下的动力学特性，其主要目标是通过动力性、经濟性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性等汽车六大性能及其影响因素和试验方法的阐述，使学生能够掌握汽车各系统设计成某一状态的理论依据[1]，为后续的《汽车设计》等课程奠定理论基础。本课程对学生前期学习过的《理论力学》、《高等数学》、《汽车构造》、《机械振动基础》等课程的要求比较高，也是汽车专业相对较难的课程之一，其理论性极强，但又与实际应用关系紧密，因此学好本课程对学生的专业能力提升有非常重要的作用，而本课程的主体学习思路，对学生综合能力的培养和提升也将产生一定的影响。

2 课程学习模式

《汽车理论》课程理论性强，课程内容涉及到数学、机械、力学、电子和控制等多门学科，特别是部分章节概念多、公式多且繁琐、内容复杂抽象、不容易理解，使很多学生对本门课程产生心理畏惧和厌学情绪，传统的讲授法一直以来难以满足课程教学目标实现的要求，只有少数学生能够有较全面的理解。调查后发现，此部分学生大多对课程兴趣浓厚，特别是对“汽车为什么是这样”这一基本问题有浓厚的钻研热情。

在教学反思中是否可以认为“兴趣”在学生的学习过程中起到了决定性的作用呢？“兴趣”确实能够在一定程度上提高学生的学习主动性，但是让学生对诸如《汽车理论》课程中繁琐的公式和抽象的概念感兴趣是比较困难的，深入分析应该是对相关事物表象的“兴趣”激发了学生的认知需求，而这种内在的“需求”才是学生主动学习知识的最终动力。比如，学生对“汽车为什么是这样”这一问题有浓厚的兴趣，其实就潜在了学生在这一方面的认知需求，这一问题要解决，他就必须学习好《汽车理论》，或是他在《汽车理论》课程中才能够找到答案，这样就不是老师告诉他你要学好《汽车理论》，而是来自学生自身的需求要学好《汽车理论》，这样的被动与主动的转变，使得学生在寻找他所需求的答案的过程中，就学到了相关知识，而并没有被复杂的公式和抽象的概念所吓倒。这种理念可以称之为“需求导向”。

另一方面来讲，《汽车理论》在其内容上有一定的规律性，可以帮助学生对课程的理解和记忆。即其每一章或每一项性能的介绍都是先明确性能概念，然后建立数学模型，推导出动力学方程，由方程明确此项性能的主要影响因素，然后由影响因素找到提升和优化此项性能的主要途径。这是《汽车理论》课程的一般性也是最常见的知识结构体系，可以称之为“逻辑知识体系”。因此，从学生兴趣入手，通过发掘学生内在认知需求的“需求导向”教学方法，充分利用影响因素为主线的“逻辑知识体系”，利用这种教学模式将有利于提高学生的积极主动性和学习效果。

3 基于需求导向的教学内容设计

在教学设计过程中，如果按照教材按部就班的进行知识讲解，学生将面临非常多且繁杂的知识点，特别是包含了很多数理方程和计算公式，使多数学生疲于应付，提不起兴趣。如上所述，基于“需求导向”和“逻辑知识体系”的教学方法，需要教师在教学设计环节下足功夫，要根据每章节内容，结合与实际应用关系紧密的常见问题，设计出能够激发学生学习兴趣和产生内在需求的导向性问题[2，3]。因为篇幅所限，本文仅详细介绍根据上述理论，结合主要知识点设计的《汽车理论》课程第一章汽车动力性的教学内容和逻辑关系。选用教材为清华大学余志生教授主编的《汽车理论》第五版。

第一章内容为汽车动力性，动力性是汽车所有性能中最基本的性能，其要解决的最基本问题就是汽车在纵向外力作用下能够达到的平均行驶速度，这里的平均行驶速度不仅指车速本身，更侧重于综合性价比的工作效率，简而言之就是汽车在特定的道路上能够以多大的加速爬坡能力行驶到目标车速。本章最核心的问题就是利用驱动力-行驶阻力平衡图、动力特性图、附着率、功率平衡图来分析汽车动力性的三个评价指标，即最高车速、加速时间、最大爬坡度，本章所有的知识点均是围绕这三个基本点展开的。

在教学设计过程中，首先选取具有导向性的几个直观问题，导出汽车动力性的三个评价指标，然后针对评价指标的实现途径分发动机和路面条件两条主线，发动机方向主要考虑驱动力与行驶阻力平衡、功率平衡对评价指标的影响，路面条件方向主要考虑附着率对等效坡度的影响，具体教学内容设计如图1所示。

4 教學改革效果对比分析

为了验证此教学模式的实际效果，在本学期教授的2015级本科汽车服务工程专业1、2班进行了改革试点，其中1班仍按照传统的讲授为主的授课方式;2班则采用基于“需求导向”的教学改革模式。由学生自己提出在汽车消费或运用过程中，自己最为关注的性能，然后以此为切入点，以其影响因素为主线，让学生带着需求去学习，去寻找答案，教师再做以讲解和知识拓展。经过一学期的差异化教学，在期末考试中两个班级的成绩如表1和表2所示。

可以明显看出，采用基于“需求导向”的教学方法，突出授课内容体系的逻辑性，能够有效提高学生的学习效果和成绩。两班80分以上学数量相当，都为14人，因基数原因，2班占比更大一些，这一部分学生属于学习成绩本身较好，基础较扎实的群体，他们对于所学知识的把握和自学能力较强，受教学方法的影响较小;两班级最主要的区别在于60～69和70～79两个分数段，1班这两个分数段的学生主要集中在60～69分数段内（35.9%），属于勉强及格，对知识实际

把握效果也较差。而2班此分数段的学生则主要集中在70～79分数段内（34.38%）。这一分数段学生从学习能力和基础来看，是受教学方法影响较大的群体，方法得当，他们对知识的理解和考试成绩就会较好，而没有相对较好的教学方法他们仅靠自身的理解力，学习效果就会稍差。通过以上分析说明，本课程基于“需求导向”的改革思路是可行的。

5 结论

综上所述，分析问题和解决问题的能力，是决定学生在职业岗位上能否有提升和发展的主要因素，而这一能力的培养，需要我们在教学过程中，通过不断地教学改革和实践摸索，以课程为依托，将“需求导向”和“逻辑知识体系”的教学改革融入到教师的备课、授课、反思的过程中，以需求推动学生学习意识的养成，提高学生逻辑分析问题能力，最终提高应用型本科人才的培养质量。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2017.

[2] 刘婷婷，刘忠民.《汽车理论》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛，2015（44）：96-97.

[3] 苏蓉，尹宗军，陈晨，王玲芝，洪雨，王清清.课程设计在汽车理论教学改革中的探讨[J].汽车实用技术，2020（04）：185-187.