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基于虚拟车间的“汽车检测与故障诊断技术”混合式教学改革探索张益维、罗强、王辉、龚小祥（重庆三峡学院机械工程学院，重庆万州404120）摘要：随着近年来新冠等传染病毒的影响，高校常规教学的平稳进行更为重要，因此课程的混合式教学改革需求也更为迫切；同时我校作为应用型本科院校旨在培养应用型、复合型技术人才，探索将虚拟化车间技术和职业技能等级证书制度有机融入“汽车检测与故障诊断”课程，对课程内容进行模块化划分，以“兴趣引导、模块学习、虚实合一”的原则进行混合式教学改革，培养同时具备专业学历证书和职业技能证书的“会检测、会诊断、会维修、会学习”的应用型技术人才。关键字：虚拟车间、混合式教学、教学改革1“汽车检测与故障诊断技术”课程需求分析随着我国国民经济的快速发展，我国的汽车工业及市场也得到了极大的发展，到2021年底我国汽车保有量突破3亿辆，且每年新登记机动车达3000多万辆，总量和增量均为世界第一，同时近年来汽车技术的革新更为彻底，新能源汽车迎来重大发展，以汽车检测和故障维修为核心的汽车后市场为就业提供了巨大的市场，但同时也对从业人员提出了更高的专业要求。因此为满足汽车后市场发展需求、提升学生就业竞争水平，有必要对“汽车检测与故障诊断”课程进行教学探索与改革。近年来国际传染病毒愈加严重，国内传染病毒也出现不断反复状况，病毒防控更加常态化，高校常规教学也屡受冲击，因此课程的混合式教学改革需求更为迫切；同时我校作为应用型本科院校旨在培养满足市场需求的应用型、复合型技术人才，因此对于汽车检测及故障诊断维修技术应用型人才培养而言，可以结合教育部等四部门联合印发的 关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案 实施课程改革探索。因此，将虚拟化车间技术和职业技能等级证书制度有机融入“汽车检测与故障诊断”课程，对课程内容进行模块化划分，以“兴趣引导、模块学习、虚实合一”的原则进行混合式教学改革探索，培养同时具备专业学历证书和职业技能证书的“会检测、会诊断、会维修、会学习”的应用型技术人才。2“汽车检测与故障诊断技术”课程教学现状分析作者简介：张益维（1990-），男，河南安阳人，实验师，博士生，研究方向：机械工程。基金项目：重庆市教委一般项目（223298、213275、193197），重庆三峡学院教改项目（JGZC2225）。三 峡 高 教 研 究Sanxia Higher Education Researches2023年6月Jun.2023第2期 总第68期No.2 Sum No.68三 峡 高 教 研 究总第68期图1“汽车检测与故障诊断技术”当前教学现状为建设特色鲜明的应用型大学，我校教学改革与探索不断深入，开展了基于应用实践的课程体系改革，取得了一定的成果和成效。但对于“汽车检测与故障诊断技术”课程的教学改革较少，且改革后的教学方法、课程内容等与职业岗位技能要求存在脱节的问题；同时如何解决在疫情防控影响下保质保量完成课程教学的问题更为突出。目前的“汽车检测与故障诊断技术”当前的教学现状如图1所示，其主要存在以下问题：（1）教学模式与理念传统单一、学生兴趣低课程教学多采用传统的讲授法、演示法、实验法和练习法，按课本原有章节内容由教师讲授，学生听讲或练习，完成课后作业。这种教学模式过于单一、乏味；教学理念依然延续传统的育人方式，注重理论课堂教学，实践课堂量少，难以激发学生兴趣，不利于培育具有职业技能的应用型人才。原因分析：“汽车检测与故障诊断技术”课程涉及汽车结构、汽车理论、汽车电控、电动机与驱动技术、汽车液压、汽车控制技术及PLC等多个领域，理论知识点多、涵盖面广，依然沿用传统单一的教学模式与理念，会使学生对知识点的掌握不理想，学生渐渐失去学习兴趣，导致达不到课程应有的教学效果及目标。（2）教学内容与职业岗位技能要求存在脱节教师所传授的知识主要来源于教材，所设计的实验项目缺乏与企业真实岗位职业技能的联系，过于强调项目的设计与课程内容的统一性，忽略了与职业能力要求的真实性、实际性和灵活性，使学生在今后的职业技能等级认定和就业时处于劣势。原因分析：强化学生的职业技能和实践能力，关键在于起主导作用的教师，“汽车检测与故障诊断技术”课程的教师多擅长理论研究，缺乏相关故障检测实践经历；实验项目的设计过分依赖教材，实验内容缺乏创新性、综合性、灵活性和思考性，大多实验项目犹如“纸上谈兵”，脱离了现实企业中故障检测与诊断的真实性。（3）实训实验中硬件使用率低、项目拓展不足“汽车检测与故障诊断技术”实验教学的硬件使用率低、项目拓展不足，不能满足学生对技能学习的需求，不能满足岗位技能的训练要求，想要培养出符合企业用人需求的应用型技能人才，要充分利用各种资源，拓展项目内容，只有这样才能保质保量的完成实训教学任务。原因分析：“汽车检测与故障诊断技术”的研究对象是汽车，汽车整车价格昂贵（一般是10万以上）且能够满足实验要求的整车较少（目前校内仅3台），许多老师在实验环节为避免出现对汽车整车和学生造成伤害或安全事故，不会让学生对这些设备进行复杂、拓展性的综合实验操作。（4）实训实验中学生参与度低“汽车检测与故障诊断技术”实验教学由于硬件限制一般采用小组制实验，要求以小组形式完成指定的实验项目，导致学生参与度低，不能满足学生对技能学习的需求，为满足学生技能学习需求，提高学生参与10基于虚拟车间的“汽车检测与故障诊断技术”混合式教学改革探索2023年第2期度，要充分利用现在的计算机辅助功能，广泛使用虚拟化车间等技术满足每个学生的技能提升需求。原因分析：受硬件设备等客观因素限制“汽车检测与故障诊断技术”的实验方式是小组制（一般56人一组），极易造成部分同学在整个实践环节下只看不动，参与度极低。3“汽车检测与故障诊断技术”课程混合式教学探索为解决“汽车检测与故障诊断技术”课程当前存在的问题，保质保量完成疫情防控影响下的课程教学，提升汽车检测维修人才的职业技术能力，满足企业对汽车检测维修人才的需求，适应新能源汽车和汽车后市场的发展，有必要将虚拟车间技术融入“汽车检测与故障诊断技术”课程教学，并利用职业等级证书制度对课程内容进行模块化划分，依靠“双师双能”教师队伍对教学内容、教学方法等方面进行系统的教学研究与改革探索。课题组拟采取以下混合式教学改革措施，如图2所示。图2“汽车检测与故障诊断技术”课程混合式教学改革措施（1）疫情防控下“虚拟化维修车间”与传统线上+线下混合教学的融合式教学方法既解决教学模式与理念传统单一问题，又解决实训实验中学生参与度低的问题使用简单的线上+线下多媒体混合教学无法使学生完全掌握汽车检测维修技能，如汽车进气歧管的工作原理及其常见故障、检测诊断方法等，因此借助虚拟化维修车间的汽车维修仿真软件（如图3所示）与线上教学软件（如学习通、超星、慕课等），使课程内容更为鲜活的展现在学生眼前，让学生直观地理解和掌握课程的相关知识，方便学生随时随地的边看边学边做，使传统的混合教学更为充实和有效。同时融合虚拟化维修车间的教学方法还具有以下优点：学生可以在电脑上操作汽车，一定程度上实现了每人操作一台汽车；可以熟练掌握汽车的机械、电气和维修知识，不会因误操作损坏零件或汽车，节约了教学成本，借助仿真软件学生能够大胆、独立地学习；减少疫情对课程教学影响。图3宇龙汽车检测维修仿真软件（2）职业等级证书制度与课程内容的模块化教学融通既解决教学内容与职业岗位技能要求存在脱节的问题，又解决实训实验中硬件设施使用率低的11三 峡 高 教 研 究总第68期问题职业等级证书制度可以提高人才培养质量，提高学生就业创业能力，提升职业教育质量，其根本意义在于培养复合型技术人才，将职业技能考点内容有机的融入到学历教育的人才培养模式之中，这与应用型大学的办学宗旨不谋而合。当前“汽车检测与故障诊断技术”课程体系与“职业等级证书对接中存在问题：课程中证书相关专业知识技能分散且少；专业知识技能复合性不强；技能等级难以形成层次化。解决上述问题需要对课程进行项目模块化教学方法，即结合职业等级证书制度对教学内容和教学方案进行整改，采用模块、项目和任务的结构形式，如表1为拟采用的项目模块化教学方式，遵循“模块引领、项目主导、任务驱动、做学合一”的原则，将汽车故障检测与诊断技能考核点分解成各任务融入课程模块中，做到书证融通，充分利用汽车及虚拟维修车间开展多种实训任务，保障疫情防控状态下教学质量。表1拟采用的项目模块化教学方式模块一汽车发动机检测与诊断模块二底盘检测与诊断模块三整车检测与诊断项目1发动机功率的检测项目2气缸密封性的检测与诊断项目3起动系的检测与诊断项目4点火系统的检测与诊断项目5汽油机燃油供给系统的检测项目6润滑系的检测与诊断项目7冷却系的检测与诊断项目1驱动轮输出功率的检测项目2传动系的检测与诊断项目3转向系的检测与诊断项目4制动系的检测与诊断项目5行驶系的检测与诊断项目1车身的检测与诊断项目2安全气囊系统的检测与诊断任务1 发动机功率及其检测任务1 气缸密封性的诊断参数任务2 气缸压缩压力及其检测任务3 气缸漏气量及其检测任务1 发动机综合性能分析仪任务2 拆下起动机检测任务1 点火正时及其检测任务2 汽车点火波形及其检测任务1 电喷汽油机燃油供给系的检测任务2 喷油控制信号波形的检测任务1 机油压力的检测任务2 机油品质的检测任务3 机油消耗量的检测任务1 冷却系密封性能检测任务2 节温器性能检测任务1 汽车底盘测功机及其使用任务2 汽车动力性检测分析任务1 传动系传动效率检测任务2 汽车滑行性能检测任务3 传动系游动角度检测任务1 转向盘常规参数的检测任务2 动力转向系的性能检测任务1 汽车制动性能的参数确定任务2 汽车制动性能的台试检测任务3 汽车制动性能的路试检测任务1 四轮定位仪及其操作任务2 车轮侧滑量测量仪及操作任务1 车身损伤的检测与诊断任务2 车身测量系统及其操作任务1 汽车安全气囊系统工作原理任务2 汽车安全气囊检测维修要求模块引领项目主导任务驱动12基于虚拟车间的“汽车检测与故障诊断技术”混合式教学改革探索2023年第2期模块四拓展整合项目项目3前照灯与车速表的检测项目4汽车尾气与噪音的检测项目5汽车电子控制系统的检测与诊断在虚拟维修车间使用中或其他综合性故障问题任务1 前照灯评价指标任务2 前照灯检测仪器及使用任务1 汽车排放污染物及其危害任务2 汽车排放污染物常用检测技术任务3 汽车噪声的评价指标任务1 电子控制系统检测诊断的一般程序及基本原则任务2 故障自诊断信息的检测学生综合能力提升模块三整车检测与诊断模块引领项目主导任务驱动（3）虚拟化维修车间与课内知识的深度融合教学解决实训实验中学生参与度低、学生兴趣低的问题为提升学生学习兴趣，增加学生实训实验参与度，课题组找到了一款可玩性较高的虚拟化维修车间游戏汽车修理工模拟2018（图4所示），借助汽车维修工模拟2018游戏和宇龙汽车检测维修仿真软件，覆盖汽车检测与故障诊断技术的课外和课内虚拟化维修学习，让学生利用虚拟化维修车间中提升课程学习兴趣，提高学生在实训实验中的参与积极性。图4汽车修理工模拟2018实景（4）建设“双师双能型”教师队伍解决教学内容与职业岗位技能要求存在脱节的问题在汽车检测与故障诊断技术教学实施中，调动学生的主动积极性，强化学生的职业技能和实践能力，关键在于起主导作用的教师，因此，需要加强教师队伍的建设。人才可分为图5所示四种类型，从技能型到科学型人才其理论知识和研究能力逐渐递增，从科学型到技能型其经验知识和实践能力逐渐递增，我校作为应用型本科大学重在培养应用型技能人才，实践能力和理论知识同等重要，结合职业等级证书制度的要求，我校应建设兼具实践能力与理论知识的“双师双能型”教师，鼓励教师进入企业实习、挂职锻炼、考取职业技能证书或带队参加技能比赛，提高自己的实践与理论能力。图5人才类型与“双师双能型”教师13三 峡 高 教 研 究总第68期4总结将虚拟车间融入汽车检测与故障诊断技术，利用线上线下混合教学方式，并借助职业技能证书对“汽车检测与故障诊断技术”课程进行项目模块化改革与实践，可实现以下教学目标：（1）优化了“汽车检测与故障诊断技术”课程教学方法，将虚拟车间融入汽车检测与故障诊断技术，进行深度线上线下混合教学，充分引导学生课下体验虚拟车间中“汽车维修工模拟”游戏，激发学生深入学习兴趣，合理设置游戏与课程知识结合点；合理地分配虚拟车间中“汽车维修仿真软件”、“线上”和“线下”教学的教学内容和所占学时。（2）建立了基于虚拟化车间的“汽车检测与故障诊断技术”混合教学模式，结合职业等级证书制度将职业技能考核点融入课程，采用仿真与线上线下结合的方式教学，遵循兴趣引导、模块学习、虚实合一的方法讲授。明确了汽车故障检测与诊断维修职业技能考核点的内容，确定本课程所需要纳入的职业技能考核点，并将其进行项目模块化。将表1细分化具体化，明确了“汽车检测与故障诊断技术”课程的理论和实践教学内容，对教学内容进行模块划分、项目细化、任务分解，并明确每项任务的教学目标和实施方法。参考文献：1王厦,朱玉慧.新形势下高校线上教学管理存在的问题及对策研究J.山西青年,2021(24):79-80.2惠振阳,夏元平,程朋根,聂运菊,刘贤三.疫情防控背景下地方高校混合教学模式研究J.大学教育,2021(12):17-20.3朱秀委,张理兵,赵硕峰,曹自立,卢路瑶.疫情背景下高校课程教学模式研究与实践J.卫生职业教育,2021,39(22):63-64.4陈昶,曹凤红,徐要辉,邓迟,范强.疫情防控背景下高校在线教学的思考J.内江科技,2021,42(10):108-109.5刘基冈,陈勇,倪骁骅,林鑫焱,耿龙伟.基于新工科的课程教学模式研究以汽车检测与诊断技术课程为例J.时代汽车,2022(06):101-102+138.6刘晓敏,王兆明,刘琦烽.汽车检测与故障诊断技术课程改革及实践探讨J.南方农机,2021,52(02):151-152.7李占妮,曹昌勇,邬志军,刘建树.应用型人才培养模式下汽车检测与故障诊断课程教学改革与实践J.智库时代,2019(40):179+181.8浦兰娟,马福亮,袁双宏.汽车检测与诊断技术教学现状及改革方法研究J.湖北农机化,2019(16):80.14