新工科背景下《拖拉机汽车学》课程混合教学模式改革与实践论文

2024-06-19 11:47:17 来源: 作者:xuling
摘要:深入探讨了新工科背景下《拖拉机汽车学》课程的教学改革,面对课时压缩和教学模式单一的挑战,提出了混合教学模式的理念,包括更新教学理念、设计以学生为中心的课程大纲、强化实践能力培养和课程思政建设。通过线上线下结合、虚实结合的教学方法,提高了教学质量和学生的学习兴趣。
摘要:深入探讨了新工科背景下《拖拉机汽车学》课程的教学改革,面对课时压缩和教学模式单一的挑战,提出了混合教学模式的理念,包括更新教学理念、设计以学生为中心的课程大纲、强化实践能力培养和课程思政建设。通过线上线下结合、虚实结合的教学方法,提高了教学质量和学生的学习兴趣。建立了递进式的实践教学体系,以培养学生的实践能力。课程思政建设通过混合教学模式融入思政元素,培养学生的社会主义核心价值观、工匠精神和知农爱农精神,实现“主线引领、五步发展”的课程思政建设目标,为培养新时代新工科涉农人才提供了参考。
关键词:拖拉机汽车学,新工科,混合式教学,课程思政
1.引言
在新工科教育改革的大背景下,农业机械化及其自动化专业作为推动现代农业发展的关键力量,其核心课程《拖拉机汽车学》的教学改革显得尤为迫切[1-3]。面对课时紧缩、技术更新迅速的双重挑战,传统的教学模式已难以满足培养高素质农业工程人才的需求。因此,探索和实践混合教学模式,将线上线下教学、理论与实践教学、课程学习与思政教育有机结合,对于提升课程教学质量、培养学生的综合素质具有重要意义[4]。
《拖拉机汽车学》作为专业主干课程,其教学内容不仅涵盖了拖拉机和汽车的基本构造、工作原理、性能分析及故障诊断等基础知识,更应紧跟技术发展的步伐,将无人驾驶、负载换挡、高压共轨等前沿技术融入课程教学中[5]。然而,由于课时的压缩和教学模式的单一性,学生在有限的学习时间内难以全面掌握课程内容,理论与实践相结合的教学目标难以实现。
针对这一现状,课题组提出了混合教学模式改革的理念与实践方案。通过线上线下结合、虚实结合的教学方法,以及强化实践能力培养和课程思政建设,旨在构建一个以学生为中心的教学体系,提升学生的自主学习能力,增强实践技能和创新能力,同时将社会主义核心价值观、工匠精神和知农爱农精神融入教学全过程,培养具有家国情怀、社会责任感和专业素养的新时代农业工程人才。研究混合教学模式的具体实施策略和课程思政建设的创新途径,为新工科背景下的专业课程教学改革提供参考和借鉴。
2.课程简介
《拖拉机汽车学》是“农业机械化及其自动化”专业的专业核心课,也是该专业的主干课程,主要讲述拖拉机和汽车的构造、工作原理、工作性能、故障诊断等知识,使学生掌握拖拉机、汽车的构造原理、理论和方法,并具有从事拖拉机、汽车的维护和应用能力,为后继生产实习和毕业设计环节奠定坚实的基础,对培养学生实验与工程实践能力和分析问题与解决问题的能力具有重要作用。
3.课程教学现状
3.1教学内容多,课时不足
随着教学改革的不断进行,课程学时也逐步压缩,从80年代初课程总学时240学时,压缩到了64学时,最新修订的教学计划又进一步压缩到48学时。在课时减,基本内容不减的情况下,并且随着技术的不断进步,课本上仅涉及一些基础的知识,对于一些新技术如无人驾驶、负载换挡、高压共轨等前沿技术则鲜有涉及。在传统教学模式下,学生很难在有限的时间内掌握该门课程的主要内容、了解更多的信息及本学科国内外相关技术前沿。
3.2教学模式单一
长期以来课程的教学都是采用课堂讲授的方式,以课本中的内容为主,重点讲授其中的理论知识,对于当下一些先进的技术鲜有涉及,使得学生的理论知识和实际生产有所脱节。
4.混合教学模式改革与实践
4.1混合教学模式理念
4.1.1研究在教学改革不断进行、课程学时逐步压缩的背景下,不断更新教学理念,用先进教学思想引领教学。课题组基于理论教学、课程思政元素、课后实验、拆装实习等教学环节,结合线上线下混合式教学实施、虚拟仿真实验室、研究与综合能力实践等教学设计,确定课程改革创新方案。
4.1.2基于课程改革方案,开展创新课程大纲设计与实施。设计以学生为中心的课程大纲,切实发挥教师、学生的教学双主体作用,强调学生的自主学习能力培养;课堂教学过程既要有完整的教学环节,更要凸显课堂教学的有效互动,充分调动学生参与课堂的积极性,使其真正走进课堂、融入课堂、享受课堂。着力解决现有教学手段单一、专业技能实验过时、实训方式传统等问题,突出实践创新能力,逐步实现与新工科、新农科、产业发展融合对接。
4.1.3课程现有实验实践器材落后、教学资源利用效能低、学生享受优质课程资源偏少,限制了高质量新工科人才培养。项目通过“共上一堂课”等形式与内地高校共享优质课程资源;基于“秾大云上”平台搭建优质课程资源库;通过设计新型实验、实践环节解决课程实验实践器材的问题。
4.2线上线下结合
根据《汽车拖拉机学》课程的预设教学目标、学生认知规律,结合网络在线课程教学的特征与需求,围绕学科核心概念、教学内容及教学资源间的关系,创建教学、实践环节视频以及所有的课件和教学资源,实现网络教学平台共享,供学生反复观看学习。建立教学与学生互动的机制,进一步整合《汽车拖拉机学》网络课程教学内容和资源,建设基于超星平台的线上课程。
线上课程在教材的基础上增加新的教学内容:多桥转向系统、全轮驱动传动系统(桥间、轮间差速及差速锁)、共轨柴油机热管理系统、共轨柴油机的喷油器检测、气刹系统、自走收获机械的传动系统、自走收获机械的行走系统、自走收获机械的车架、自走收获机械的液压系统、拖拉机常规保养、拖拉机发动机典型故障的分析与排除、拖拉机底盘典型故障的分析与排除等与农业机械化专业密切相关的3大类12项案例,有效补充了课本对于汽车拖拉机新技术、拖拉机使用保养维修、大型农用车构造等方面的不足。针对新疆大型自走式农业装备量大的特点,加入了有关大型自走式农机具的传动系统、行走系、制动系、底盘等内容的案例素材,使课堂理论与实际生产联系更加紧密,提高了学生学习的积极性。这些素材成为线上课程的重要组成部分。
4.3虚实结合
目前在工科教学中存在的主要问题为实践教学资源不足、实践学时有限、学习难度大等问题。未来通过VR技术与相关课程的结合,将帮助提高教学质量,让学生直观及生动地学习相关理论知识、模拟相关实践操作,减少学生学习难度,增加学习趣味[6]。
拖拉机拆装操作相关虚拟仿真实验(如图1),是基于机械专业教学需求及汽车、拖拉机培训机构的操作要求打造,用来培训各年级学生以熟练掌握拖拉机主体结构、各部件拆装步骤、熟悉操作规范和了解机械装备拆装、维护、修理流程的软件项目。相关软件运用虚拟现实、多媒体的表现形式,真实地再现了主要拆装工具的分类、典型系统的结构特点、工作原理,并结合当下专业技术游戏化设计的趣味性、竞技性元素,让学生快速熟悉相关知识,提升学生的实操能力,使学生能够在有限的实训时间里最大程度掌握相关技能。
4.4强化实践能力培养
建立了“构造原理→运用维护→性能分析”三层次递进式《汽车拖拉机学》实践教学体系。根据《汽车拖拉机学》的实践内容,划分了“构造原理→运用维护→性能分析”三个层次,构造原理模块采用验证型实验,为第一层次;运用维护模块采用综合型实验,为第二层次;性能分析模块采用创新型实验,为第三层次。分层进行,循序渐进,递进提升实践创新教学内容,如图2所示。
4.5基于混合教学模式的课程思政建设
课程思政建设是“新工科”落实立德树人根本任务的内在要求。“新工科”人才培养体系应以思想政治教育为引领,以课程思政为创新突破,通过加强思想政治工作体系建设培养出具有时代蕴涵和中国特色的“新工科”人才。课程思政建设是落实“新工科”造就高水平人才培养体系的重要内容,也是培养担当时代大任的社会主义事业合格建设者和可靠接班人的重要保障[1]。课题组根据新工科建设要求,探索《拖拉机汽车学》课程教学新模式,深挖课程思政元素,在混合教学模式的基础上,将课程思政“案例式教学内容”充分融入线上教学资源,让课程思政春风细雨般地融入课程各环节全过程,基于“生动性原则”引导学生自主探索课程思政元素,实现培养学生“社会主义核心价值观+工匠精神+知农爱农”精神的思政教育目标[7]。
《拖拉机汽车学》课程作为农业机械化及其自动化专业核心课程,其思政要素主要表现在心系“三农”、知农爱农、工匠精神、社会责任感、家国情怀等方面。基于此,课题组明确了“主线引领、五步发展”的课程思政建设目标,主线引领即“厚植兴农报国情怀”,五步发展即“逐步培养学生的家国情怀、工匠精神、艰苦创业精神、社会责任感、心系‘三农’”。课题组依据课程思政建设目标,在教学设计各环节生动融入思政元素,基于建设目标逐步形成课程思政大纲事例册,将思政内容贯穿混合教学模式全过程,把我国工业建设及农业发展的启示与学生的价值观塑造相结合,以此来培育学生增强学生心系“三农”、知农爱农的情怀[8]。本课程思政建设体系如图3所示。
5.结束语
探讨了在新工科背景下对《拖拉机汽车学》课程进行混合教学模式改革与实践的方法和效果。指出了当前课程教学面临的挑战,包括课时压缩和教学模式单一等问题;提出了混合教学模式的理念,包括更新教学理念、设计以学生为中心的课程大纲、强化实践能力培养以及基于混合教学模式的课程思政建设。混合教学模式改革与实践采用线上线下结合、虚实结合的方法以提高教学质量,增加学生学习的趣味性和实操能力。特别强调了通过虚拟仿真技术,如VR技术,来解决工科教学中实践教学资源不足的问题,以及如何通过强化实践能力培养,建立递进式的实践教学体系。最后讨论了课程思政建设的重要性,强调了通过混合教学模式融入课程思政元素,培养学生的社会主义核心价值观、工匠精神和知农爱农精神。提出了“主线引领、五步发展”的课程思政建设目标,以及如何将思政内容贯穿于混合教学模式的全过程,为培育新时代新工科涉农人才提供参考。
参考文献:
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[4]董远德,郭辉,黄薇.基于超星学习通的混合式教学模式研究——以《汽车拖拉机构造学》为例[J].高教学刊,2020(18):96-99.
[5]闫建国,王利娟,侯占峰,等.基于理论与实践深度融合的拖拉机汽车学课程改革与实践——以内蒙古农业大学为例[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版),2021,23(06):41-45.
[6]董远德,郭辉,黄薇.基于虚拟现实技术的汽车拖拉机构造学实践课程教学改革研究[J].农业技术与装备,2023(10):142-143+146.
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[8]仇世龙,郭辉,董远德,等.一流课程背景下《汽车拖拉机构造》课程思政设计与思考[J].中国农机装备,2023(09):103-105.
