《汽车设计》教学模式探索

张婷婷 张万枝 吕钊钦 苏国秀 穆桂脂

关键词：汽车设计;线上线下混合;内容重构;方法改进;评价管理

0 引言

2020 年疫情期间，山东农业大学积极推进传统线下教学模式向线上教学模式的转变，这种转变十分符合“互联网+”对大学教学活动的要求[1]，极大地促进了师生对优质网上教学资源、先进远程教学方法的挖掘，为长期不变的教学过程注入了新鲜的血液。《汽车设计》作为一门专业基础课，具有专业性强、综合性强、对学生动手能力要求高的特点[2]。经过实践发现，单纯的线上教学模式并不能完全释放《汽车设计》的课堂魅力。因此，在学生回归校园后，我们积极探索线上线下混合式教学模式，致力寻找更适合高校的教学模式。

1《汽车设计》课程教学特点及问题

《汽车设计》是车辆工程专业的一门专业核心课，于大三下学期开课，此时学生已完成对机械原理、理论力学、材料力学、液压与气压传动、汽车构造、制造工艺和汽车理论等课程的学习。《汽车设计》包括理论教学和实验教学两部分，共有56 学时，其中理论教学48 学时，实验教学8 学时。实践发现，该课程的教学过程目前存在以下几个问题。

（1）综合性强，内容多，许多内容无法展开。特别表现在课程结合机械、液压、工艺和力学等专业课知识，学生往往有所遗忘。课上对各知识点一一复习不现实，而学生课下主动复习积极性不高。

（2）课程难度较大，对学生要求比较高，很多时候需要考虑把握课程难度设置问题。而这一阶段的学生面临考研，四、六级等，会分散精力，降低学习效果。

（3）本门课程是车辆工程专业学生从理论走向实践的一门课程[3]，但内容多，想全部结合实践不太现实。因此，对实验内容的取舍，实验室的建设，以及实验学时和理论学时的分配问题有待进一步商榷。

（4）涉及汽车具體结构的设计时，需要用到计算机辅助设计。而学生往往花费大量时间在对软件本身的学习上，这不利于对汽车结构的创新性设计。

（5）汽车技术更新比较快。现有教材存在部分内容落后的问题，无法完全满足教学要求。这就对教师自身素质提出了更高的要求，要想讲好课，必须持续关注最新相关科技信息。

2 线下到线上，再到线上线下混合式教学模式的探索

从早期的纯线下教学，到疫情期间的线上教学，再到学生回归学校后我们采用的线上线下混合教学，《汽车设计》经历了线上、线下和线上线下混合式3 种模式。现就3 种教学模式实施情况展开介绍。

2.1 线下教学模式

《汽车设计》作为车辆工程专业的核心课程和交通运输专业的选修课程，在我校有多年开课历史。线下教学主要采用传统教学方式，由教师提前备课，后经多媒体教学、随堂测试、问答、课后作业、实验、学生自主进行汽车的总体布置以及机械式变速器设计、期末考试等环节完成。

该种教学模式的优点是师生以面对面交流为主，教师可在授课过程及时得到学生的反馈，进而调整授课速度。教师也可发现学生上课注意力是否集中，及时提醒学生。缺点是教学手段较为单一，教授内容变动不大[4]，且教学活动在同一教学空间下，无法突破对时、空的限制，上课内容没有视频资料留下，学生容易遗忘。

2.2 线上教学模式

《汽车设计》线上教学主要采用了雨课堂、腾讯课堂直播的形式，并建立微信和QQ 群辅助完成答疑、辅导和督促学习的目的，实现教学行为和教学时空的分离。在实施线上教学的初期，学生和老师都对该教学模式感到新颖，具有一定的好奇心，腾讯课堂中的签到、举手、连麦、点赞及送花等功能也不断吸引学生兴趣。直播教学过程中，教师可以向学生分享PPT、视频和音频等内容，使得教学过程内容更加丰富。最重要的是，课堂教学直播视频资料能够以视频回放的形式供学生多次回放学习。

线上教学模式优点很多，但也极大考验着学生学习的自觉性。

比如，在课程开始初期，学生到课率均在100%。而随着课程教学的进行，逐渐出现了缺勤、挂机的现象。另外，师生不在同一空间，无法通过表情、眼神等了解学生对知识的理解程度，更无法督促学生在课堂上专心学习。

2.3 线上线下混合式教学模式

综合考虑线下和线上教学模式各自的优缺点，我们在学生回归校园后尝试采取了线上线下混合式教学模式。其中，线下理论教学40 学时，线上学习8 学时，实验教学8 学时。线下教学与前期教学手段，教学过程相差不大，但是更注重网络教学资源的发掘和在课堂及班级群的分享。线上教学主要采取教师选择并指定部分资源，由学生自行观看学习，并完成相应章节测试和期末测试的方式。

与单纯的线上或线下教学不同的是，我们在线上线下混合式教学的线上教学中，更注重背景知识、基本概念和基本原理等的分享，这些是《汽车设计》课程的基础。而线下教学除了花时间讲授课程重难点以外，更注重启发式教学，向学生分享国内外最新的科研成果，激发学生的好奇心、好胜心和爱国心，促使学生主动学习，自己动手，为从事汽车设计相关工作奠定基础。

3 如何有效推进线上线下混合式教学

在实践了3 种教学模式以后，我们最终为《汽车设计》选定了线上线下混合式教学模式。但该教学模式的选择不是结束，而是开始。如何有效推进线上线下混合式教学，在实际教学过程中发挥线上线下混合式教学的长处，并规避线上教学和线下教学模式的短处，成为目前亟待解决的问题。针对该问题，我们提出以下几个解决措施。

3.1 教学内容的重构

充分发挥线上线下混合式的优点，将背景知识、基本原理和概念等较为容易理解的内容放到线上教学部分。这样既实现了教、学空间的分离，还充分利用了网络视频资源的可重复播放性，有利于提高学生对课程基础的把握。我们需要不断发掘网络上优秀的视频资源，并合理恰当地应用到具体教学中。

针对课程综合性强的问题，选择提前在微信群给学生进行复习。例如，讲到膜片弹簧材料及制造工艺时[5]，提前让学生复习《金属制造工艺学》[6] 金属材料和金属塑性加工基本知识;讲第五章第三节主减速器主、从动锥齿轮支撑方案前，就在微信群里提前推送外伸梁、悬臂梁和简支梁相关知识;讲到液压制动驱动机构时，提前推送液压缸、液压回路相关信息;讲到前、后轮制动器制动力矩时，提前让学生复习《汽车理论》[7] 中汽车的制动性相关知识。

另外，教学过程中还根据课程内容合理选择思政案例，并借此激发学生的爱国心和好胜心，促进学生学习热情的提高。

3.2 教学方法的改进

根据课程内容，结合思政案例，尝试启发式、问题探究式、任务驱动式和现场教学式方法。以探究式和启发式的教学方法对难以理解的知识点予以重点讲授，对难度适中且可举一反三的知识点予以任务驱动式教学，对空间性强、结构复杂的内容进行现场教学。

例如，针对第三章第二节的变速器传动机构布置方案一节，难度适中，且各传动方案有举一反三的相似特点。在具体教学过程中，我们采取启发式、任务驱动式和现场教学相结合的方法。具体教学过程是：先由学生自主学习课本知识，并代替老师逐个讲解不同变速器的传动方案;再由老师对学生讲解内容进行补充和总结，并提出问题引发学生思考;最后，全体师生到实验室进行变速器的拆装和测绘，并在此基础上完成一次变速器设计。

在组织学生进行变速器设计前，教师先通过班级群推送软件学习教程，并在课上介绍对比各软件特点。在此基础上，由学生自主选择一个或多个软件学习，用于汽车总布置和机械式变速器设计工作中。由学生自行组建兴趣小组，交流软件学习经验，合作完成相关设计工作。