汽车电器教学方法研究
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2014）29-0149-02
随着汽车市场日趋成熟，竞争日益加剧。在汽车产销量高速增长同时，汽车降价不止、利润空间下降，尤其是民族品牌汽车企业，更是面对来自跨国汽车企业的严峻挑战。同时，日益严格的节能减排标准，以及消费者对提高动力性和安全性的要求，都对汽车企业的技术创新提出更高要求。为提高民族汽车企业自主创新能力，实现“汽车大国到汽车强国”的转变，应该加强科技创新型汽车人才的培养。高等教育是培养科技创新人才的基地和摇篮，培养学生的科技创新能力是一项系统工程。科技创新能力的培养体现在高等教育教学的各个环节。本文在分析创新能力各层次组成要素基础上，针对学校汽车电器课程教学特点和存在的问题，从提高学生科技创新能力的各基本要素入手，改革教学方法和内容，研究提高汽车电器课程教学效果的方法。
一、科技创新能力及其要素分析
在工程应用领域，科技创新能力就是创造性地解决工程技术问题的能力，是指工程人员运用已掌握相关专业领域知识和客观条件，开展创造型思维活动，设计出某种新颖独特、有实用价值的工艺或产品的能力，其主要性特是新颖性和适用性[1]。从创新解决工程问题的过程看，首先是提出问题，其次是创新性解决问题，再次是实践验证解决方案。
第一步是发现问题，提出问题。这需要敏锐的观察力、质疑力、强大的信息搜集能力以及果断的判断力，这种能力称之为创新意识。
第二步是设计和提出解决方案，需要打破思维定式，采用扩散性思维方式，如联想、类比、对比、直觉、灵感等，具有丰富的想象力和精准的预测力是关键。这种能力称为创新思维。
第三步是根据解决方案，测试和验证后，综合评估方案可行性，反复循环，直至问题完全解决。由于现代工程技术问题的复杂性，技术问题的解决是科研团队的行为，这就需要动手力和团队组织力、沟通力和协同力，我们综合称之为创新实践能力。
创新能力是一个综合系统[2]，由各要素按照一定的逻辑顺序、主次地位与结合方式组合而成的复杂系统。图1清晰地反映了创新能力的系统组成，居于中心的是创新意识，它是创新能力得以形成和提升的基础；居于球体外层的是创新实践，它是创新能力得以升华的途径；居于球体中间层的是创新思维，它起着关键作用。
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图1 创新能力的元素组成
目前，在学校车辆工程专业本科生培养中，最突出的薄弱环节就是学生的创新能力弱，创新意识淡薄。从根本上分析，科技创新能力在专业课程教学中锻炼不足是造成这种状况的重要原因。
二、汽车电器课程教学现状分析
汽车电器课程是车辆工程专业必修的专业主干课，其目的和任务是使学生了解汽车电器设备的构造和性能，熟悉其工作原理，掌握现代汽车电器的设计理论，具备对汽车电气系统检测、维护和设计的能力，课程具有较强的理论性和实践性[3]。
随着日趋苛刻的汽车排放法规的实施，技术创新是汽车企业应对挑战的重要手段。据统计，汽车产品创新的90%源于电子电器控制技术[4]，汽车电器课程教学质量的好坏很大程度上决定了汽车类人才素质的高低。目前，汽车电器课程教学过程中多个环节都存在对培养学生科技创新能力不足的问题。汽车电器课程的教学现状主要表现在以下几个方面。
（一）前期课程安排不够合理
由于车辆工程专业属于机械工程二级学科，所以在专业基础课中，机械、力学、材料等机械类课程占据着主导地位，而电子、控制、计算机等电子类课程较少，前期仅仅开设了简单的电工电子学。因此，在汽车电器课程教学中，对于汽车电子电气线路，各类电子控制系统工作原理等相关内容学习上知识跨度大，掌握比较困难。
（二）教学内容滞后
近几年，汽车电子电器控制技术发展迅猛，尤其是新能源汽车技术的兴起，汽车电子电器技术的复杂性和先进性，这对学生往后的职业能力要求更高。如果教学内容与实际应用脱节，这不利于学生更新知识结构，促进其创新能力的发展。目前教材中新型电器应用技术内容偏少。另一方面，教材中概述性、原理性内容讲解较多，而电子电气电路、控制方法等具体应用内容偏少，这对于培养服务地方企业的本科技术应用性人才而言，教材内容需要改进和完善。
（三）教学方式单一
汽车电器课程的特点是理论性很强，电路的分析过程很抽象。传统的教学采用课堂教学+课程实验模式，课堂教学以教师为中心，以“讲条条、背条条”为基本形式[5]。教师照本宣科、单纯说教，学生被动听讲；实验教学演示性实验和验证性实验为主，在教学的多个环节中，学生无须动手和思考，只需死记硬背，学生的创新思维和综合实践能力受到严重挫伤。
（四）课程考核方式单一
传统的课程考核方式采用单一的试卷考试，以考试分数作为衡量学习效果的唯一标准。过于划一呆板的考核方式，不允许学生进行有任何风险的创新尝试，严重制约了学生创造力的发展[6]。
以教师单向传授知识的传统教学方法，已经不能满足创新型人才培养的要求。因此，迫切需要以提高科技创新能力为导向，结合学校车汽车电器课程教学实际情况，从教学目标、教学内容、教学手段和课程评价体系等方面进行改革，建立一套以获取知识为基础，以开发智能为手段，以培养科技创新能力为核心汽车电器课程教学新方法。 三、基于科技创新能力培养的汽车电器课程教学改革思路
（一）汽车电器课程教学导向的重新定位
在教学导向重新定位中，改变原来以知识点的学习、理解和掌握为导向，变为以培养汽车电器领域的科技创新能力为导向。知识的传授是为培养科技创新能力服务。通过增强教与学的互动，灵活运用课堂教学、实验教学、课外科技活动等实践方式培养学生科技创新能力，使学生具备扎实的理论基础、积极的创新热情、敏锐的科技创新意识、开阔的创新思维和综合的创新实践能力。
（二）前期课程体系的合理配置
首先，改《电工电子学》课程为《汽车电工电子学》，教学内容根据汽车电子电器的特点，增加与汽车相关的应用电路内容。其次，在学习汽车电器课程之前，增加数字电路，微型计算机原理、自动控制理论基础、CAN总线技术等课程。同时鼓励学生选修相关创新课程，了解创新人才所应该具备的能力与素质，在汽车电器课程学习中主动锻炼自己各方面的创新素质。
（三）课程教学内容的实时更新
科技创新从来不是凭空想象，是以扎实的专业知识和最新的领域前沿技术为依托。因此，汽车电器课程内容必须反映汽车技术的最新发展，调整课时分配，增加新能源和电动汽车的相关技术、自适应照明、电动智能空调系统等内容。在教材使用上，改变以前使用固定单一教材的习惯，变为以1本教材为主，同时使用3本以上辅助教材。
（四）汽车电器课程教学方法和手段的多元化
第一，课堂教学方法上注重讨论式教学和启发式教学，改变原来的知识点灌输，积极引导学生思考。比如，在掌握蓄电池工作原理后，启发学生寻找现有蓄电池有哪些缺点和不足，指导学生思考分析，培养发现问题的能力。第二，在教学手段上，恰当地采用多媒体课件，使用多媒体教学不仅可以扩大教学信息量，采用图片和动画可以快速地将课程中非常抽象电路原理分析清楚，达到事半功倍的效果，同时丰富学生的想象和抽象思维。第三，实验教学中大量采用综合性实验，引入项目教学法。教师依据实验内容，设置项目课题后，对学生下达项目任务书。在项目实际实施中，不但能够培养学生分析问题和解决问题的能力，而且可以训练他们在工作中与其他同学协调、合作的能力，充分发掘学生的创造潜能，达到综合锻炼创新能力的目的。
（五）创新性实践能力培养体系建设
主要包括：设立汽车电器开放性实验室，全面对学生开放现有的实验室资源，让学生在课余时间充分锻炼实践能力；以学生为主体成立专业科技协会，协会定期举办相应的专业知识竞赛活动；组建大学生课外科技创新团队，鼓励学生组队参与校内外各类大学生科技竞赛活动，如全国大学生智能汽车竞赛，电子设计大赛等。在各类实践平台基础上，积极提供学生创新方案的验证机会，极大地鼓励了学生进行科技创新、创造和发明。
（六）汽车电器课程评价体系的改进
改变当前以试卷考核为主的评价方法，采用知识和能力相结合，期末理论考试和实践考核相结合的考核方式。创新就意味着有风险，不是一定成功。为培养学生敢冒风险的创新精神，实践技能考核为过程考核，即以学生在项目训练中各阶段完成情况为依据进行的考核，不以项目最终任务是否完成为唯一指标。即使结果失败，但过程合理的创新实践一样可以获得高分。
总之，科技创新能力的培养是一项复杂的系统工程，是长期的过程[7]。在今后的实践中，我们应以汽车企业对专业人才的科技创新能力要求为出发点，结合本校车辆工程专业教学实际情况，从教学目标、教学内容、教学手段和课程评价体系等方面不断探索、提高和完善，为学生的创新能力培养做出努力。
