理实一体化教学模式在汽车构造课程教学中的应用探索

石毅新 蒋 蘋 李军政 周菊林

1.湖南农业大学 湖南长沙 410128

2.南方粮油作物协同创新中心 湖南长沙 410128

汽车构造课程是国内普通高校汽车专业学生的一门极其重要的专业主干课程，具有理论与实践并重的特点。该课程主要介绍了组成汽车的主要系统、结构组成及汽车零部件的具体功能，通过讲解典型代表车型的结构、原理、拆装注意事项及实际调整步骤方法等使学生具备有关汽车结构与原理的基本知识和技能，为汽车类后续专业课程的学习建立起专业知识框架。

普通汽车往往是由几万个零部件组成的系统结构复杂的整体，其各部件工作原理所涉及的学科门类极其广泛，运行原理相对复杂，零部件与整车的结构形式多样化，种类繁杂。同时，学生在接触该课程时没有实际生产经验，缺乏对实际机械结构的基本感性认识。由于目前本科专业教学硬件设施的不足以及课时分配的均衡，使得实际教学效果难以保证。针对车辆工程专业教学和汽车构造课程，浙江科技学院的程峰等老师在2010年对车辆工程专业应用型人才培养体系的研究时，提出过实验教学采用模块化形式对教学效果有明显提高[1]。河南科技大学的徐斌等人做出过“基于大学生方程式汽车大赛车辆工程专业一体化教学模式改革”的探索，为汽车类专业本科教学提供一种新模式[2]。北京林业大学的姚立红提出新时代市场经济发展下的车辆工程专业课程体系的设置应该兼顾学生理论、实践能力与创新能力的同步提升[3]。陕西理工学院的施绍宁与邵阳学院的伏军等都提出过针对地方特色建设车辆工程专业时，专业主干课程的特色教学应注重理论与实践的结合[4,5]。

理实一体化教学方法是一种理论与实践有机结合的教学方法。通过打破传统的理论与实践教学相脱节的现状，从而提高教学过程的整体性。在教学过程中以教师引导为主线，设置明确的教学目标与任务，实现授课过程师生的有机互动，达到教、学、做的高度融合。通过饱满的课堂教学和实际动手环节带动学生学习的积极性。在实际授课过程中，理论与实践穿插进行，抽象的概念与实在的部件相互印证，以实现理论与实践的高度有机结合。教学效果重点体现在学生专业知识的掌握与实际动手能力的具备上，是一种能较好地提起学生兴趣、激发动手与思考能力的教学方法。理实一体化教学模式在职业教育中取得了较好的效果和较理想的成绩。目前理实一体化教学模式在职业教育中得到了大范围的应用，并且取得了较好的教学效果，同时也受到了学生和教师的一致好评。其中，河南工业职业技术学院的王记昌在2015年提出过在高职的电工电子课程中运用理实一体化教学改革取得了比较理想的结果[6]；安徽合肥机电技师学院的黄磊明在2015年针对理实一体化教学过程中的各项问题提出了相应可行的解决方法[7]；北京农业职业学院的王芳在2010年针对汽车专业采用理实一体化教学模式后的教学效果进行了系统分析[8]；中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区的孙婧等对于理实一体化教学的专业教室建设提出具体方案[9]。

本文结合多年来在汽车构造课程中的教学经验，希望借鉴高职课程教学中比较成熟与成功的理实一体化教学模式在汽车构造课程教学中进行尝试性探索，以更好地保证汽车构造教学效果，在实践中完成教学内容的讲解，使学生更好地理解课程中的重、难点，同时也为汽车类专业教学提供相关经验。

1 调整教室布局

为保证理实一体化模式顺利运行，首先应对现有教学硬件环境进行调整与重新布局，为更好地实现理论与实践教学的有机结合。通过对校内现有实训教室的调整，初步设计教室结构容纳一个行政班级的学生，学生在授课过程中，采取以小组形式(根据班级人数差别，每组大概5～7名学生，共5组学生)分组完成教学环节设置的各项任务。在硬件配备上，以传统教室为基础，增设讲台、黑板、投影机、计算机等教学设备于教室前端，另配备一套与学生一致的翻转台架用作演示拆装与原理讲解；教室中间布置5组发动机或变速箱拆装翻转台架，且每组配备的规定拆装工具一套、钢制实验桌以及板凳，另每组配备的计算机与教师授课计算机相连，实现教学内容的实时同步更新、教学任务的实时发布、课堂作业的及时发布与收缴、课堂考勤；教室后方布置一台整车拆装台架或剖切件，用于整车结构的整体认知与各系统工作连贯性的讲解，另以底盘行驶系统，制动、转向系统台架用于整体结构讲解与工作原理呈现。

图1 理实一体化汽车构造教室布局图

考虑拆装实际作业需求，教室内还需配备大型换气设备，地面沿教室四周应布置排污沟渠，对拆装时的各类排污应进行分类妥善处理，防治污染。教室墙面靠窗内侧悬挂各类安全警示标志与规范作业技术要领，靠门内侧可悬挂汽车各类系统的基本结构与原理图，教室后方可悬挂如车标、汽车竞赛等汽车文化类百科知识。教室外还需增设洗手池及必要的消防设备等设施。

2 调整课程内容

汽车构造课程是汽车类专业课的基础，学生学习该课程是为以后发动机原理、汽车检测、汽车理论和汽车设计的学习打下坚实的基础。所以在学习的过程中，不需要记住具体哪个零件是用什么规格的螺栓连接的等太细的东西，只需要明白各个部分的基本组成、原理及在汽车中起的作用。因此汽车构造课程的教学更多的是认知结构和理解工作原理。

在目前汽车构造课程教学资源里，有很多现有的汽车整体、系统、部件、零件等的结构图与原理图，同时随着计算机辅助技术的更新、教学设施设备的完善，也出现了很多介绍特定知识点制作演示动画与视频。学生学习时如果只看图，不容易理解且容易混淆，甚至可能出现图片、动画看多了以后，相似结构与原理间产生错误理解，而多数的演示动画与视频部分制作者本身并非汽车类专业的，自身对结构原理都不太明白。另外多数动画为尽可能清晰明白地表达原理，难免与实物存在一定差异，这些都对于教好、学好汽车构造课程造成一定难度。因此，在教学过程中应尽量把多媒体课件、课本、讲稿以及实物有机结合起来，在学习原理结构图的同时，结合相关理论，真正明白各系统、部件的作用、结构组成以及原理。而目前的汽车构造课程仍然采取的是较为传统的教室理论、实验室完成实验、实习部分模式，传统教学模式与教学计划安排无法做到理论与实际较为合理的有机结合。

图2 汽车整车构造结构框图

图2 为汽车整车构造结构框图，汽车整车包括发动机、底盘、车身、电器设备等。汽车构造课程的教学内容重点为发动机与底盘部分，其中发动机部分即为《汽车构造》上册，主要介绍发动机的两大机构、五大系统。底盘部分即为《汽车构造》下册，主要介绍汽车底盘的传动系、形式系、转向系、制动系等。以目前本校现有授课计划安排，先开始理论课程教学，理论课程教学均在多媒体教室完成；理论课程进行至计划一半后，开始实验课程教学，待理论与实验课程完成后，在学期末集中进行拆装实习，实验、实习教学均集中在校内汽车工程实训中心完成。从现有教学计划安排可以看出，理论、实验、实习3个教学环节均采取单独地点、时间进行，学生在教学过程中无法较好地把理论与实践、结构与实物联系起来。

因此，为加强3个环节之间的知识连贯性，使汽车构造课程教学形成一个完整的教学过程，应对现有教学内容与教学计划安排进行重新调整，对教学知识点根据上课需求进行重新熔炼。依据现有课程教学中的授课内容进行重新编排，以项目形式，将现有汽车构造教学内容在教学课时不变(理论课时72学时+实验学时24学时)的前提下进行调整。各个项目模块均采用理实一体化模式，在实验室边讲边看、边拆，做到以实物讲解理论、理论穿插于实验环节，实物拆装过程中引入理论讲解，具体内容编排如图3所示。

图3 理实一体化教学模式汽车构造课程结构设计

首先，反复研究与对比现有汽车构造课程教学内容与教学大纲等教学材料，从中以模块化方式对知识点进行梳理，仍然保持以《汽车发动机》(上册)、《汽车底盘》(下册)为主要授课内容分区，从中选取出相对具有代表性的零部件，进行重点拆解讲解。

其次，在具体教学内容编排上，对于发动机部分的教学内容采用从整体到局部、从系统到零件、从功能到原理、从传统设备到新型技术的演变教学方式，确定以两大系统、五大机构为主线的教学思路，在各个重点教学内容上采用理论与实验结合的方式，在实验室进行理实一体化教学。对于底盘部分的教学内容采用类似的方法进行知识点梳理，按照从传动系、行驶系、转向系、制动系等系统的各个组成部件进行实验室工厂化教学，以具体车辆底盘及具体实车系统为教学教具，边教边拆、边拆边讲、边讲边讨论、边讨论边装，以实现教师、学生的全员参与。

针对汽车构造课程教学中的重点难点以及课程主体内容的教学特点，在重点章节与内容教学中，以现有实验室为上课教室，将理论课程内容放进实验课程中，在具体实验环节中穿插进理论内容的讲解，与实验环节中的实物认知、拆装等过程加以有机融合，从而在理论与实验的交错进行中更好地完成知识点的讲解，方便学生更好地掌握学习要点，实现理论与实验的一体化教学。

3 调整评价方式

理实一体化教学强调以学生能力培养为主，在充分考虑学生掌握相关知识的前提下，还应考虑学生理解知识的难易程度，并结合相关思想政治教学，培养学生的人生观与价值观。教师的教是为了培养学生的兴趣与专业框架的搭建，以便更好地学，更好地理解，更好地掌握专业知识。

把现有班级教学内容进行小班教学。

(1)仍然采取传统教学模式，理论、实验、实习等教学环节各项分开进行，授课内容为发动机部分教学内容。

(2)在一体化教学时，采取先拆解零部件、再讲解结构、最后原理讲解与总结的教学形式，授课内容为底盘传动系统教学内容。

(3)在一体化教学时，采取先结构讲解、再拆解零部件、最后原理讲解与总结的教学形式，授课内容为底盘行驶系、转向系、制动系教学内容。

通过问卷与调查等方式获取学生对于不同教学模式的接受程度与感受喜好度，另外在学期末以基本相同的难度的考试试题进行期末测试，以同类型的发动机与汽车底盘结构拆装试验进行动手测试，从最终的期末成绩与实践动手能力中对比判定不同教学方法的优劣。

表1 不同教学方法的学生满意度结果

经过一个学期3种教学方式在同一个班级的比对实施，学期末对授课实施班级学生进行满意度调查，调查结果显示不管采取先拆后讲还是先讲后拆，教学满意度都明显高于传统教学方式，学生更愿意接受理论与实践一体化教学方式。同时通过面谈交流发现,先拆后讲的方式能更好地提起学生兴趣，调动学生积极性，但是在实际操作过程中，出现过教学时间不好控制、教学秩序难以管理等实际问题。

课程结束后，以考试难度与往年基本持平的试卷进行期末测试，通过学期末结课考试成绩发现，学生对于汽车底盘传动系统方面的考试题目普遍得分较高，底盘其他部分考试题目答题正确率也相对往年有明显提升，发动机部分的考试题目与往年比较基本一致，且出错率较高。排除人为因素，基本可得出结论：实际教学中采取先拆后讲的教学方式的底盘传动部分教学效果相较于其他两种方式教学效果有明显提升。

4 结语

理实一体化教学模式在汽车构造课程教学中的探索尝试是为了实现更好的教学效果，方便学生更好地培养兴趣、掌握专业知识，为后续课程学习建立起知识体系。本文在保持现有教学课时不变的前提下，将理论教学与实验教学进行有机整合，利用现有教学资源进行重新整合，对教学内容进行模块化调整，并采取不同教学方式进行比对教学，通过满意度调查与期末考试成绩反馈，在《汽车构造》教学过程中采取先拆后讲的方式最容易让学生接受，其教学效果相对其他传统教学方式也有明显提升。采用理论实践结合能更好地培养学生兴趣，建立专业归属感，为其他后续专业课程的学习打下坚实的基础。