线上线下混合教学模式在汽车电控发动机课程中的应用

洪燕怡

在汽车电控发动机霍尔式凸轮轴位置传感器信号波形检测的教学中，笔者借助超星学习通教学平台、二维交互动画、3D虚拟仿真系统和微课等信息化手段，实现了线上自主学习与线下课堂相融合的教学，打破学习时间与空间的限制，提高了教学灵活性与教学质量。

一、混合式教学的起源与内涵

混合式教学源于美国企业，为了达到更优质的培训效果与创造更多的企业经济利润，他们采用了传统面授+线上网络培训的混合式培训。混合式培训的方法因突破了时间和空间的限制，受到了教育领域专家学者的青睐，在传统教育的基础上引进混合式教学模式，亦称其为混合式学习（Blended Learning）。国内最早由何克抗教授在2003年的第七届全球华人计算机教育应用大会上提出、引进“Blended Learning”的理念与方法。

混合式教学即将在线自主学习与传统课堂教学的优势结合起来，教学过程中以教师为主导、学生为主体，激发其探究意识与创新思维。选择合适的时间节点，以恰当的技术媒体和工具，通过适合的教学方式，提供适合的学习内容。由此，本文提到的混合式教学是将传统教学与线上学习的优势深度融合，在教学方式、过程设计、信息技术以及教学评价等方面进行取长补短，以实现学生学习效果的提升。

二、线上线下混合式教学设计思路

传统课堂教学实施过程中，主要以教师为中心，采用板书配合课本的灌输式教学方式，学生被动接受抽象的理论知识，难以激发学习兴趣，难以培养创新能力，更难以实现教学目标。为了解决上述难题，本课程教学合理采用各个信息化技术与手段的同时，突出学生主体地位，利用超星学习通教学平台、二维交互动画、3D虚拟仿真系统、微课等学生感兴趣的信息化手段，创设学习情境，将教学过程细化为课前线上自主学习、课中导学及课后拓展三个部分。采用任务驱动及递进式教学任务，将学生自主学习与小组协作相结合、将原理探究与实际操作相结合，创设线上线下混合式理实一体的教学模式，将学生带入到与未来工作岗位对接的情境中。通过二维交互动画认构造、懂原理，3D虚拟仿真系统练技能，使课堂知识生动化、形象化和立体化，高效地突破教学重点及难点。

三、汽车电控发动机课程线上线下混合式教学实践下面以电控发动机课程中的霍尔式凸轮轴位置传感器信号波形检测为例说明线上线下混合式教学的实践过程。

（一）学情分析

授课对象为中职汽车运用与维修专业三年级学生，此前已经学习了汽车电工电子基础、汽车发动机构造与维修等课程，已具备点火系统组成、工作原理及霍尔效应产生的原理等理论知识。学生对移动终端为媒介的学习方式感兴趣，渴求掌握与未来工作岗位相关的知识内容。

（二）教学目标

依据职业发展规律、企业用人需求以及学生实际水平和能力，制定知识、技能与素质三维一体的教学目标，如表1所示。要求学生知原理、懂检测，不断提升自主学习和探究的能力。

（三）教学重点与难点

根据教学目标及学生认知规律，确定本次教学的重难点，如表2所示。

（四）教学过程设计

教学过程以学生为中心，充分发挥学生主体的作用，构建课前自学、课中导学、课后拓展的完整教学过程。

1.课前自学

教师利用超星学习通教学平台下发预习任务，要求学生登录教学平台，观看霍尔式凸轮轴位置传感器结构部件与工作原理视频，学习结构名称与相互位置关系，讨论其霍尔电压产生的过程，并线上完成预习测试。

学生的问题多集中在以下方面：一是难以确定传感器组成部件之间的相对位置;二是难以理解霍尔信号疏密随电控发动机转速的变化而变化，教师及时收集测试结果反馈，根据平台数据分析，及时调整教学核心内容，使课中学习更具针对性，提高学习效率。

2.课中导学

通过情境导入，模拟汽车4S店完整的工作流程，学生以售后服务顾问的角色进行接车，情境设定：大众迈腾轿车在电池电量充足的状态下发动机起动困难，且仪表发动机故障灯亮，读取故障码显示P0343，其含义为凸轮轴传感器信号太高。需要对凸轮轴位置传感器进行检修，此时，教师引导学生分析并导入“霍尔式凸轮轴位置传感器信号波形检修”学习任务，结合课前超星学习通教学平台学生易错的知识点着重讲解。旨在通过情境创设的方式“点燃”学生学习的热情和兴趣，并引导学生逐渐进入本次新课任务的学习环境。

针对霍尔式凸轮轴位置传感器部件安装相对位置与工作过程难以理解掌握的问题，先是借助二维交互动画，讲解霍尔式凸轮轴位置传感器结构，重点分析其工作过程。转动叶片，当叶片不在永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场穿过霍尔元件并产生霍尔电压;当叶片在永久磁铁与霍尔元件之间时，磁场被屏蔽，不产生霍尔电压。通过改变叶片的转速（即改变电控发动机的转速），在交互动画上可以清楚地看到高低电平变化的频率随之变化。二维交互动画将枯燥抽象的霍尔效应现象、霍尔电压高低电平变化的规律直观呈现，学生高效掌握教学重点。

在解决霍尔式凸轮轴位置传感器组成与工作过程的问题后，提出凸轮轴位置传感器信号波形检测的任务，主要包含对标准、练仿真、会操作这三个环节。

（1）对标准：由教师示范霍尔式凸轮轴位置传感器的信号波形实车检测，通过投屏将操作过程同步展现在教学一体机上，观察霍尔式凸轮轴位置传感器与示波器的正确连接与信号标准波形，如怠速工况凸轮轴位置传感器的信号标准波形，如图1所示。为了学生牢记波形信号检测标准，教师对规范操作步骤用口诀进行归纳总结（红接信号、黑接地;连接可靠、启车辆;波形显示、观察细;标准操作、心记牢 ）。同时，投屏技术避免多人围观拥挤的情况，大大提高学生的学习效率，保障了课堂的秩序;标准化操作与标准波形为实操打下了坚实的基础。

（2）练仿真：以小组为单位，讨论并制定霍尔式凸轮轴位置传感器信号波形检测关键步骤，利用发动机电控系统虚拟故障诊断平台对传感器信号波形测试进行标准化操作，如图2所示。与此同时，组长对仿真操作过程进行录频并记录好检测数据结果，上传至超星学习通平台，方便师生进行自评与互评。利用平台的纠错功能，引导学生按照正确步骤规范操作，可多次操作直至熟悉掌握，避免下一环节实车操作时产生安全事故。

（3）会操作：在仿真结束后，进入霍尔式凸轮轴位置传感器实车检测，检测前教师强调操作过程中注意车辆防护、人员以及设备安全，小组成员要分工合作，时刻谨记标准化操作流程。连接示波器后，进行安全确认（车辆档位处于P档，驻车制动器位于锁止状态），踏下制动踏板起动车辆，观察霍尔式凸轮轴位置传感器信号波形，攻克教学难点，高效完成教学目标。此外，利用手机或IPAD录制操作视频，上传至超星学习通平台上，方便课后的评价与交流。

3.課后拓展

教师当堂总结梳理本任务知识点，下发任务评价表以及布置课后线上作业，要求学生利用学习通平台进行本单元在线考核，教师及时审阅，根据考核结果对学生进行个别辅导，并进一步优化教学过程。

四、结语

基于超星学习通教学平台的汽车电控发动机课程混合式教学，以学生为主体贯彻教学始终，充分利用现代信息化技术和信息资源，采用灵活多样的教学方法，抽象难懂的学习内容生动形象地展现出来，激发了学生学习兴趣。

模拟汽车4S店接车检测流程，将学生带入真实的岗位情境，通过二维交互动画掌握霍尔式凸轮轴位置传感器结构与工作过程。3D虚拟电控发动机故障诊断平台仿真探究、实车检测等递进式教学，使学生高效地掌握了霍尔式凸轮轴位置传感器波形检测以及流程，更好地训练了学生岗位操作技能水平与规范要求，加强了中职学生职业能力的培养。

责任编辑 陈春阳