摘 要：汽車底盤構(gòu)造與維修是高職院校汽車專業(yè)的一門核心課程，其掌握程度直接影響后續(xù)多門汽車專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。本文依托3D打印技術(shù)成本低、可個(gè)性化創(chuàng)意制作的特點(diǎn)，對汽車底盤構(gòu)造與維修課程教學(xué)策略及教學(xué)過程進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、挖掘?qū)W生創(chuàng)造力，以求達(dá)到優(yōu)化課程教學(xué)效果的目的。

關(guān)鍵詞：3D打印 汽車底盤構(gòu)造與維修 教學(xué)改革

Research on the teaching reform of automobile chassis construction and maintenance course based on 3D printing technology

He Jun

Abstract：Automobile chassis structure and maintenance is a core course of Automobile Specialty in higher vocational colleges， and its mastery directly affects the learning of many subsequent automobile specialty courses. Based on the characteristics of low cost and personalized creative production of 3D printing technology， this paper redesigns the teaching strategy and teaching process of automobile chassis structure and maintenance course， so as to effectively mobilize students' learning enthusiasm and tap students' creativity， so as to optimize the teaching effect of the course.

Key words：3D printing; Automobile chassis structure and maintenance; reform in education

1 引言

2019年，國務(wù)院發(fā)布了《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》，提出了“三教”（教師、教材、教法）改革的任務(wù)。其中“教法”的改革要以“行動導(dǎo)向教學(xué)法”為主，在真實(shí)或仿真的環(huán)境中進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做、邊做邊學(xué)、邊學(xué)邊做”[1]。

但近年，隨著我國汽車保有量及汽車后市場崗位數(shù)量的不斷增加，汽車專業(yè)學(xué)生數(shù)量迎來了爆發(fā)式增長，各高職院校均面臨著任課教師少、實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足等問題。汽車底盤課程教學(xué)更多是依托PPT展示來完成，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下、思維開發(fā)不足、產(chǎn)研能力低下，教學(xué)效果難言滿意。3D打印技術(shù)以其成本低、可個(gè)性化創(chuàng)意設(shè)計(jì)制作的特點(diǎn)，能有效解決實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足、缺乏真實(shí)或仿真教學(xué)環(huán)境等問題，為汽車教學(xué)改革發(fā)展提供了新的路徑。

2 教學(xué)分析

2.1 課程性質(zhì)

《汽車底盤構(gòu)造與維修》是高職院校汽車專業(yè)學(xué)生接觸的第一門專業(yè)核心課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。該課程以底盤結(jié)構(gòu)的基本理論為基礎(chǔ)，融合底盤四大系統(tǒng)的基本知識和維修工藝，培養(yǎng)學(xué)生掌握汽車底盤各構(gòu)件組成及工作原理，具備初步分析、判斷、排除汽車底盤常見故障的能力，為后續(xù)《汽車檢測診斷技術(shù)》《汽車維護(hù)保養(yǎng)》等課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 課程內(nèi)容分析

我院教師在授課過程通常選擇自主編寫的《汽車底盤構(gòu)造與維修》校本教材，該教材由北京理工大學(xué)出版社出版，該課程教學(xué)內(nèi)容主要是汽車傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向體統(tǒng)及制動系統(tǒng)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及常見故障排除等內(nèi)容[2]。四大系統(tǒng)中各構(gòu)件的運(yùn)動過程相對復(fù)雜，學(xué)生想要徹底掌握，需要學(xué)生具備一定的機(jī)械、液壓及電氣控制等基礎(chǔ)知識，同時(shí)需要教師借助實(shí)物對知識點(diǎn)進(jìn)行生動講授。

2.3 學(xué)情分析

《汽車底盤構(gòu)造與維修》的授課對象為大二學(xué)生，他們之中大部分已經(jīng)或者正在考取駕照，駕照考取過程離合器、變速器等構(gòu)件的操作經(jīng)驗(yàn)都為《汽車底盤構(gòu)造與維修》課程的開展打下了一定基礎(chǔ)。但他們對底盤知識的了解也緊緊停留在這些功能性表面，對各構(gòu)件的實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程是不明白的，他們渴望對各構(gòu)件有更深層次的了解，并希望通過課程的學(xué)習(xí)對汽車底盤一些常見故障現(xiàn)象能夠自我分析及排除。同時(shí)，他們理論基礎(chǔ)相對薄弱，并不喜歡教師只是照著課本為他們傳授技能知識。正是處于這種似懂非懂的狀態(tài)，以及對知識的渴望，能很好的激發(fā)學(xué)生學(xué)好該門課程的決心。

2.4 教學(xué)目標(biāo)

《汽車底盤構(gòu)造與維修》課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生對汽車底盤四大系統(tǒng)各構(gòu)件的組成、性能、工作原理進(jìn)行全面了解及掌握，對底盤常見故障現(xiàn)象具備初步分析及排除的能力。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生良好職業(yè)素養(yǎng)、以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、歸納、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，對知識點(diǎn)能夠做到“一理通，百里用”，為日后成為該領(lǐng)域能手打下好的基礎(chǔ)。

2.5 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

汽車底盤傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及制動系統(tǒng)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)組成及工作原理是本門課程的教學(xué)重點(diǎn)，汽車四大系統(tǒng)的各種故障現(xiàn)象分析與排除是本門課程的難點(diǎn)[3]。

3 教學(xué)策略

課程教學(xué)依托3D打印技術(shù)成本低、質(zhì)量輕、可個(gè)性化制作特點(diǎn)，對底盤構(gòu)件進(jìn)行教具設(shè)計(jì)制作，采用學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，按照課前預(yù)習(xí)、課中導(dǎo)學(xué)、課后拓展的形式組織教學(xué)[4]。

4 教學(xué)過程

4.1 課前準(zhǔn)備

4.1.1 教師課前準(zhǔn)備

教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，率先通過3D打印技術(shù)對教學(xué)結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行打印制作，并將零件提前發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生按照“學(xué)習(xí)通”發(fā)布的課前學(xué)習(xí)內(nèi)容，對課堂知識點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)并將模型進(jìn)行裝配仿真。同時(shí)教師還需準(zhǔn)備相應(yīng)教案及多媒體資料，對學(xué)生可能遇到的疑點(diǎn)、難點(diǎn)做好講解準(zhǔn)備。教師課前還需提前準(zhǔn)備好實(shí)訓(xùn)室相關(guān)實(shí)物及拆裝、檢測工具。

4.1.2 學(xué)生課前任務(wù)

學(xué)生通過“學(xué)習(xí)通”平臺接收教師所發(fā)布內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容對打印零件進(jìn)行裝配運(yùn)轉(zhuǎn)，學(xué)生在動手中初步領(lǐng)會相關(guān)知識點(diǎn)，并對預(yù)習(xí)過程的疑點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行記錄，同時(shí)與其他同學(xué)進(jìn)行討論分析，為高質(zhì)量上好課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.1.3 學(xué)生分組

由于3D打印技術(shù)成本低，可批量制作教學(xué)模型，很好的解決了實(shí)訓(xùn)室設(shè)備不足問題，可將學(xué)生8人為一組進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，避免小組人員數(shù)量過多，有些學(xué)生濫竽充數(shù)，影響學(xué)習(xí)效果。

4.2 課堂教學(xué)

4.2.1 情景導(dǎo)入

教師有意識的將思政元素融入課程，通過講解一段與與課程相關(guān)的新思想新政策，國家榜樣、工匠精神，社會新聞現(xiàn)象等內(nèi)容引出本次課程的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生很容易通過生活實(shí)例進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，極大提高學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)通過老師的講解，同學(xué)能逐步學(xué)到一些關(guān)于汽車安全常識及解決實(shí)際問題的方法。

4.2.2 難點(diǎn)分析

課前，同學(xué)對課程內(nèi)容進(jìn)行了課前預(yù)習(xí)，對學(xué)習(xí)要點(diǎn)進(jìn)行了小組討論，并對模型進(jìn)行了裝配仿真，對課本各結(jié)構(gòu)原理有了一定掌握。按照分組情況，每組學(xué)生選取一名代表對裝配模型邊運(yùn)動仿真邊講解其工作原理，并提出小組學(xué)習(xí)過程中所遇到的疑點(diǎn)、難點(diǎn)。授課教師對各小組學(xué)習(xí)過程所遇到的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行歸納，通過圖片展示、PPT演示等方式進(jìn)行有針對性的講解。教師在對各難點(diǎn)講解完成后，指定學(xué)生回答指定問題，并對正確回答問題學(xué)生進(jìn)行加分，在檢驗(yàn)學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況的同時(shí)，幫助學(xué)生建立積極參與活動的信心。

4.2.3 實(shí)物拆裝檢測

通過3D打印模型的裝配及運(yùn)動仿真，學(xué)生已經(jīng)對汽車構(gòu)件組成及工作原理有了好的掌握。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)入汽車底盤構(gòu)造實(shí)訓(xùn)室，按照實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書要求，在實(shí)訓(xùn)教師指導(dǎo)下對構(gòu)件有針對性性地進(jìn)行拆裝檢測，能在有限的時(shí)間里，讓實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)效果達(dá)到最優(yōu)化。

4.2.4 總結(jié)評比

課堂最后，教師需對課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)效果進(jìn)行總結(jié)、分析。同時(shí)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價(jià)打分，分?jǐn)?shù)由小組互評成績、教師點(diǎn)評成績及拆裝實(shí)訓(xùn)成績3部分組成，占比分別為20%、40%及40%，培養(yǎng)學(xué)生競爭意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識以及養(yǎng)成歸納總結(jié)的習(xí)慣[3]。

4.3 課后拓展

學(xué)生畢業(yè)后從事汽車修理行業(yè)，想要成為行業(yè)里的能人，不僅需要擁有的扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還需學(xué)會“妙用原理”，對一些故障現(xiàn)象修理能舉一反三，做到一里通百里用。故在課后，布置一些課堂相關(guān)的實(shí)車故障現(xiàn)象，要求學(xué)生在課后自行查閱相關(guān)資料進(jìn)行診斷并進(jìn)行故障排除，很好的培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識及實(shí)際動手的能力。同時(shí)在對那些課程知識掌握好的學(xué)生，積極鼓勵他們可對汽車構(gòu)件進(jìn)行大膽創(chuàng)意設(shè)計(jì)、改裝，并依托3D打印平臺進(jìn)行前期驗(yàn)證，從而深度挖掘?qū)W生工程實(shí)踐及創(chuàng)新能力。

5 小結(jié)

為切實(shí)解決汽車專業(yè)學(xué)生數(shù)量多、實(shí)訓(xùn)設(shè)備少、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下，思維開發(fā)不足、產(chǎn)研能力低下問題，提出了基于3D打印技術(shù)《汽車底盤構(gòu)造與維修》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施方法：課前通過3D打印模型裝配仿真學(xué)生提前探索知識要點(diǎn)并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;課中教師運(yùn)用多媒體技術(shù)、實(shí)訓(xùn)室實(shí)物拆裝檢測等手段解決課程重點(diǎn)、難點(diǎn);課后布置實(shí)車檢修任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識能力，并依托3D打印平臺鼓勵學(xué)生將創(chuàng)意思維付諸實(shí)踐，充分挖掘工程實(shí)踐及創(chuàng)新能力。

貴州省教育廳職業(yè)教育科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：GZZJ-Q2020015）：3D打印技術(shù)在汽車專業(yè)教學(xué)中的實(shí)踐研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]李忠華.“三教”改革的三個(gè)核心問題[N].中國建設(shè)報(bào)，2020-04-08.

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[4]陸昌年.《汽車保養(yǎng)與維護(hù)》信息化教學(xué)改革研究[J].時(shí)代汽車，2019（14）：61-62.