汽车试验学课程教学改革探索＊

王彦，李万敏，杨昀梓，李彦晶

（兰州工业学院 汽车工程学院，甘肃 兰州 730050）

引言

汽车试验学是很多高校车辆工程专业开设的必修课程，主要教学内容包括汽车试验基础理论和汽车整车、总成及零部件试验的试验内容、试验方法、试验结果分析等。本课程具有理论性和实践性都很强的特点[1]，课程内容繁多，涉及汽车构造、汽车理论、控制工程基础、电工电子等先修课程，对学生知识储备要求高，同时本课程需要大量的仪器设备、专业场地支撑实践教学，实践教学条件对教学效果的影响巨大。通过本课程学习，要求学生既掌握汽车试验基础理论，又具备从事汽车试验的工程实践能力[2]。本文对目前教学中存在的问题做了深入分析，并进行了教学改革探索。

1 教学中存在的问题

汽车试验技术发展迅速，试验设备更新换代较快，教学过程中存在教学内容滞后、实践教学设备更新速度赶不上行业发展、采用的试验标准落后于最新国家标准等问题；汽车试验学涉及的大量实验项目都需使用大型的专业设备，在汽车试验场进行，目前绝大多数高校并不完全具备课程要求的实验条件，全国仅长安大学建有汽车试验场；考核方式单一，对汽车试验学课程进行考核，应从学生对汽车试验基础理论、基础知识的掌握和学生开展汽车试验的工程实践能力两方面进行考查，目前主要采取的期末考试+平时考核+实验考核的考核方式存在一定的局限性，尤其针对学生汽车试验工程实践能力的考查效果有限；本课程教学内容多，课时少，汽车试验基础理论和各项试验的讲授存在顾此失彼的情况，同时由于课时、实践条件等限制，理论教学和实践教学存在不同程度的脱节[3]。

2 教学改革探索

2.1 梳理教学内容，分类施教，提高教学效果

针对教学内容多，课时紧张这一问题，根据教学内容特点将汽车试验学教学内容分为两大部分：一是汽车试验基础理论，包括测量系统的静态、动态特性，试验数据采集基础，试验数据处理及测量误差理论等内容；二是汽车整车、总成及零部件试验等。对于汽车试验基础理论，应该精讲、详讲，配合例题、课后作业使学生深刻理解，为后续学习打下坚实的理论基础。汽车整车、总成及零部件试验这部分教学内容多且庞杂，知识系统性不强，针对这种情况，教学过程中以国家强制性试验和基本性能试验为主线[4]，要求学生对每一个试验项目从试验原理、试验采用的标准或规范、试验设备、试验条件、试验方法、试验数据处理及结果分析六个关键点入手进行学习，以提升教学效果。同时教师在授课时可精讲某试验的试验目的、试验原理、试验设备、试验结果分析这几部分，而对于试验采用的标准或规范、试验条件、试验方法、试验数据处理等内容可通过课内、外互动教学的方式由学生自主学习，这既解决了课时不足的问题，又使学生深入参与到教学过程中，提了高教学效果。

2.2 产教互动，密切关注行业发展动态，更新优化教学内容

针对汽车试验技术发展迅速，教学内容、实践教学设备更新速度赶不上行业发展，采用的试验标准落后于最新国家标准等问题，教师在备课时应密切关注行业发展动态，每年对教学内容进行更新优化，在教学过程中舍弃行业已经淘汰的试验项目或试验设备，教学中采用最新的试验标准、规范。例如以前广泛使用的汽车车速测量设备第五轮仪由于其安装便捷性不好、测量精度有限，行业内已很少使用，目前已从教学内容中删除。同时任课教师应积极与企业从事汽车试验的技术人员开展不同形式的交流，把握汽车试验技术的前沿，将部分教材中没有编入，而企业已经广泛开展的试验项目如电动汽车相关试验项目纳入教学内容，使学生能掌握汽车试验的最新知识。

2.3 建设汽车试验视频库，开展虚拟实验教学

汽车试验学课程涉及大量实验项目，但实践教学课时有限，很多实验不能开出，而开出的实验项目受课时、设备台套数、学生人数多、实验安全性等条件限制，很难做到每一位同学动手操作，实践教学主要以演示性实验为主，这对于实践性很强的本课程有很大的制约。为此建设了汽车试验学课程教学视频库，使得教师在在讲解每个试验项目时，可以通过播放教学视频提高学生的感性认识，提升教学效果。同时，要求学生利用VPG、MATLAB、ADVISOR、ADAMS等汽车虚拟实验仿真软件开展虚拟实验。虚拟实验一方面突破了实践教学在时间上和空间上受到的限制，另一方面使每位学生都参与到汽车试验从试验方案制定、设备选用、试验条件设置、试验过程最后到数据处理及结果分析等每个环节，大大提升了学生学习的参与度和获得感。虚拟实验可以和理论教学同步进行，避免了理论教学和实践教学脱节的问题。

开展虚拟实验要求教师根据教学的实际情况，为学生布置足够数量、难度适中、能够涵盖各教学知识点的虚拟实验项目，学生2-4 人分成1 组、每组安排不同的任务，同组同学配合完成，最后撰写虚拟实验报告。任务完成后要求每位学生在班内对完成情况进行公开汇报，回答老师和其他学生的随机提问，任课教师根据学生完成情况和汇报表现进行评价，评价结果作为课程考核的一项内容。

2.4 积极践行互动式教学

互动式教学是指在教学过程中通过教师安排学习任务，学生主要在课外通过自学探究、互动交流等方法解决问题、获取知识。互动式教学将以老师为中心老师讲学生听为主的传统被动教学方式改变为师生交流互动，学生主动学习为主的教学方式。互动式教学模式可以激发学生独立思考和自主学习的的意识，培养学生分析问题，解决问题的能力，使教学活动变的生机勃勃，实现教学共振。Pugsley 研究发现，采用互动式教学模式可以显著提高教学效果[5]。

实施互动式教学并不是彻底放弃传统的教学方式，而是将传统教学和互动教学有机结合起来，这就要求任课教师按照教学大纲要求和学生知识储备情况对教学内容进行整理，哪些内容适合传统的教学方式，哪些适合互动式教学，这样才能做到在课堂上对教学重点详细讲解，对教学难点深入分析，同时利用互动式教学提高教学的深度和广度，激发教学活力，提高教学效率。教师布置适当的学习任务是实施互动式教学的前提[6]，互动式教学要求教师在综合考虑教学内容教学要求的基础上提出有一定深度和难度问题，并对解决问题的思路给予一定的启发和引导。对提出的问题，要安排时间讲解答疑，在充分讨论的基础上得到结果，教师根据学生参与互动的情况对学生进行评价，评价结果作为平时成绩的一部分。

以教学内容测量误差理论为例，对误差的分类、随机误差的分布、测量误差的分析和判别、异常数据的取舍等重点内容须进行详细讲解，对教学难点有限次测量的精密度估计等内容须进行深入分析，同时布置互动性任务，例如要求学生对运用磁电式转速传感器采用M 法测量发动机转速时是否存在系统误差进行分析，并通过实验对分析结果进行验证。这样的教学安排既能让学生掌握测量误差理论，同时学生通过互动任务对系统误差的产生，系统误差的判断，系统误差的消除方法等有了更加深刻的理解，提高了学生解决工程问题的能力。

2.5 优化考核体系

为了解决考核方式单一的问题，本课程采用“累加过程式”考核方法，该考核方式将学生学习的全过程都纳入考核体系，引导学生完成好每个教学环节。基于虚拟实验的重要作用，考核体系中增加了虚拟实验考核，课程考核由平时成绩、实验成绩、虚拟实验成绩、期末考试成绩四部分组成，在前期实践的基础上并与学生充分交流后，确定了各部分的权重，课程最终成绩=平时成绩×20%+实验成绩×20%+虚拟实验成绩×20%+期末考试成绩×40%。制定了平时成绩评定细则，平时成绩由出勤、作业、课堂表现、互动学习任务完成情况逐项量化评定，实验成绩由实验教师根据学生课内实验完成情况评定。优化后的考核体系能更全面地反映学生的学习情况，考核结果更准确、更科学[7]。

3 结论

汽车试验学是车辆工程专业的一门主干课程，通过教学改革提高教学质量意义重大。本文提出的教学改革措施在本校车辆程专业两届学生中进行了实践，结果显示通过教学改革在一定程度上解决了课程存在的问题，实践教学条件不足对教学的制约得到了缓解，学生学习的主动性和积极性大大提高，教学效果显著的提升。