汽车维修精品课程建设解决方案.doc

上海宇龙软件工程有限公司汽车维修专业精品课程建设解决方案2011-10-08一、 项目背景2003年4月，教育部下发的教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知中明确指出：精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。1、精品课程建设的目标是聚集优质的教育资源，提高课程教学质量，使学生得到更好的教育，并可以在更大的范围内得到教学共享的一项教学创建活动。它的宗旨是培养满足国家和地方发展需要的高素质人才。2、精品课程建设的主要内容是课程所在学科的科学规划、师资队伍的建设、教学内容及课程体系的建设、教学方法与手段的建设、教材的建设、实践教学基地的建设等。 3、精品课程建设主要步骤是制定本课程的建设目标；课程教学内容与体系的研究，以及相关教材的建设；课程实践环节与实验、实习基地的建设；师资队伍的建设；教学方法与手段现代化的建设；教学内容与体系、教学方法与手段的改革与整合的实践；网上资源的完善以及课程的上网计划。二、宇龙汽车维修仿真软件平台简介1、软件整体架构宇龙汽车维修仿真软件是专门用于汽车故障检测与维修专业教学与实训的一个可以进行二次开发的平台。该开发平台由一个资源库加上四个程序（PPT接口程序、题库管理程序、练习程序、考试程序）组成，其架构如下：汽车维修仿真软件架构2、资源库宇龙汽车维修仿真软件是以资源库形式呈现的。资源库由素材库、模型库和题材库三部分组成。资源库组成l 素材库素材库主要包括大量的多媒体资源，比如图片、Flash动画、视频等。素材库中一些资源l 模型库目前，模型库包括桑塔纳2000、丰田的卡罗拉等两辆整车三维模型构成，几乎包括了整辆车所有的零部件，细到每个螺栓和垫片。模型库中一些资源l 题材库题材库包括了上千个可以人机交互操作的实训项目，题材库是资源库的最主要部分。其主要分为机械拆装实训项目和检查诊断类实训项目两大类。机械拆装实训项目类题材机油泵分解操作检修实训项目类题材发动机汽缸压力检测启动系统故障检测3、PPT接口程序经过十多年的推广，微软PPT已经成为教师制作课件最得力助手。在微软PPT中可以插入各种图片、Flash动画、视频等多媒体素材，制作出教师所需要的个性化的教案或者课件。但是，仅仅图片、Flash动画、视频等多媒体素材制作教案或者课件还是有很多局限性。比如，在PPT制作的课件中不能有效地从任意视角三维展示汽车零件的机械结构，也不能在PPT课件中对电路进行动态的测量操作，更不可能去模拟现实中的维修操作。使用宇龙汽车维修仿真软件的资源库和PPT接口程序，我们就可以将资源库中的资源插入到微软PPT中。就可以在微软PPT制作的课件中有效地从任意视角三维展示一个零件或总成的结构，通过隐藏或透明观察其内部结构，也可以在PPT课件中对动态的电路进行测量，同时，实现了通过PPT接口程序调用虚拟仿真操作项目，进行交互操作。PPT接口程序大大扩充了PPT的功能，使得资源库的各种资源成为教师丰富的备课教学资源库。微软PPT、PPT接口程序和资源库资源的三者结合将更有效地解决课堂教学环节的问题。另外，由于PPT接口程序只是完成微软PPT与资源库之间的连接，而不是直接拷贝资源库中的资源，因此，就可以有效地保护了资源库的资源不被任意复制。在PPT课件中插入拆装实训项目4、题库管理程序通过题库管理程序可以把题材库中仿真实训项目包装编制成各种题目。比如：通过检查节气门组件的节气门电位计G69的题材编制题干为：“请对桑塔纳节气门组件的节气门电位计G69及其电路进行检测，选择与你检测结果一致的选项。”，选项为A）4号端子与62号端子之间开路故障B）7号端子与67号端子之间开路故障C）5号端子与75号端子之间开路故障D）5号端子与7号端子所在线路短路故障的试题。在题材库中选择仿真实训项目编辑仿真试题的题干与选项保存新增仿真试题题干和选项的描述可以是灵活多样的，只要改变题干或者选项的描述，题材库中同一个仿真实训项目就可以编制出不同的试题。题材库中一个仿真实训项目往往可以编制十多道题目。因此，使用现有题材库就完全可以编制出一个庞大的试题库。按照国家的题库建设规范，首先制定一个知识点细目表，根据每个知识点编制一些试题，通过题库管理程序将编制好的试题保存在题库中。然后，由题库管理程序进行计算机随机组卷或者人工组卷。最后，再由题库管理程序将组好的卷配发给学生进行练习或者考试。5、练习程序学生通过练习程序将题库管理程序组好的练习卷从服务器调出，并且，通过练习程序启动仿真实训项目，完成仿真实训操作，再进行答卷，完成指定的仿真实训练习。这样的仿真实训练习可以做到智能化的自动评分。车上电路检测画面燃油系统故障检测仿真实训画面6、考试程序类似地，学生可以通过考试程序进行仿真实训操作考试。用于鉴定考核仿真实训考核初始画面上述的一个资源库平台和四个程序（PPT接口程序、题库管理程序、练习程序、考试程序）将有效地用于教学的课堂教学、实训和考试的三大环节。三、在精品课程建设中担任的角色课程所在学科的科学规划、师资队伍的建设、教学内容及课程体系的建设都是学术范畴的事情，都是涉及一个学校办学特色的事情，无疑只能由学校所能做的工作。作为一个专门从事职业教育仿真软件开发已经十多年的上海宇龙软件工程有限公司，尽管其也拥有一些职业教育的专家，但是，去直接参与学科规划、师资队伍建设、教学内容及课程体系建设是力不从心的。我们仅仅能参与以下方面的建设工作：1. 对教学方法与手段现代化的建设工作；2. 与多种媒体有机结合的立体化教材的建设工作；3. 和实践教学基地相配套的仿真实训环境平台建设工作；4. 网上资源的完善以及课程上网计划的工作。以上这些建设工作绝大部分只是与计算机技术有关。我们已经在这些领域已经工作了十多年了，已经积累了相当的技术基础和一定量的资源基础，尽管如此，得到学校在教学内容方面的指导仍是必不可少。四、精品课程建设方案合理运用现代信息技术是教学方法与手段现代化的建设的关键，宇龙汽车维修仿真软件平台已经有了一个很好的基础和开端。可以进一步扩充该平台使之成为学校精品课程建设的一个开发基础。1、教学资源库整体架构除师资队伍建设外，教学资源库是集精品课程建设所有成果于一体的一个大系统，其包括以下几方面的内容：l 学科规划（包括教育大纲及课程体系）l 课程标准（包括专业技能标准）l 各种媒体素材（包括图片图像、视频、动画等）l 各种电子教案（包括各种教学课件、课程录像）l 实践教学资料l 网络课程资源l 题库（包括案例库、练习题及考核试题库）其中，学科规划、教育大纲及课程体系、课程标准和专业技能标准是教学资源库建设的灵魂，也体现了一个学校的办学特色。教学资源库整体架构宇龙汽车维修仿真软件资源库中的各种资源作为各种媒体素材将充入到上述的教学资源库；通过宇龙汽车维修仿真软件资源库、PPT和PPT接口程序所编制的各种电子教案也将充入到上述的教学资源库；通过宇龙汽车维修仿真软件的题库管理程序编制的仿真试题库都将充入到上述的教学资源库。教学资源库将为课堂教学、仿真实训、课外自习、教材编制、课件制作、仿真考试等提供资源服务。2、使用先进的教学方法和手段宇龙汽车维修仿真软件平台为教学资源库建设提供更为现代化的信息技术的教学方法与手段。该平台应用计算机图形来进行汽车机械结构三维原理演示和拆装；应用计算机仿真技术进行汽车电路检测和故障诊断等。该平台还在采用一些新技术，进一步提升教学方法与手段。比如：机械结构的三维原理演示和拆装采用自定义流程自动生成拆装程序，以及根据元器件属性实行电路实时计算和实时检测等。随着信息化技术的快速发展，必定有更多的新技术会引入到宇龙汽车维修仿真软件平台。3、多种媒体有机结合的理实一体化教材建设宇龙汽车维修仿真软件资源库平台和其上的PPT接口程序使得教师能够非常容易地编制由多种媒体有机结合的各种立体化教材、各种电子教案、各种教学课件。特别，能够使得带有很强人机交互的各种仿真实训项目进入教材、电子教案和教学课件。这使得我们的课堂教学变得有更多的互动、更加丰富多彩。这些教学手段改革正在打破理论教学和实训之间的界限，真正实现理实一体化教学目标。4、建立仿真实训和考核平台利用宇龙汽车维修仿真软件中的题材库，可以编制大量的仿真实训题目。将这些题目按照国家题库建设规范的要求存放到题库中，再按照各种要求组成各种练习卷或者考试卷，供学生在网上进行仿真实训操练和仿真考试。这样的仿真实训考试环境平台与实训基地设备进行相互配套，必定大大提高实训基地设备使用效率和效果。5、网络课程资源和上网计划根据精品课程要使用网络进行教学与管理，相关的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考文献目录等要上网并免费开放，鼓励将网络课件、授课录像等上网开放，实现优质教学资源共享的要求，我们的教学资源库建设规划应该始终贯穿所有资源必须做到能够在IE浏览器环境中运行。但是，IE浏览器的计算机图形功能是很弱的，实现仿真实时计算的速度是极有限的。因此，我们可以通过开发IE浏览器上ActiveX插件方法来解决这个问题。我们已经开发了IE浏览器上ActiveX插件，使得宇龙汽车维修仿真软件的资源库中各种媒体素材（包括图片图像、视频、动画等）、各种三维机械模型、各种实训题材都是可以直接上网的。因此，教师编制的由多种媒体有机结合的各种立体化教材、各种电子教案、各种教学课件和各种案例都能直接挂到网上。6、教学资源库管理系统教学资源库是一个“航母”，数据量十分庞大，并且，教学资源库建设是一个长期的任务，因此，对教学资源库管理可以设计为数据库管理系统加文件管理系统的模式进行统一管理和维护。A、资源内容格式资源库的资源形式可以包括：1. 以HTML形式保存在数据库的文章2. 以XML形式保存在数据库的实训任务描述3. word，excel，PowerPoint，PDF格式文档资料4. jpg，png，tiff格式的图片资料5. avi，wmv，flv格式的视频资料，其中flv可以显示在线视频播放6. swf格式的flash课件，可以以互动方式达到教学目的教学资源库界面B、资源内容1 教学资源题库管理2 教师讲义3 汽车原理教材4 。C、资源库使用者间交互功能1. 教学资源分类树可针对不同的教学资源，设定层次型分类树，类似Windows的目录树结构，可根据需要按照“学院 专业 课程”的层次结构管理教学资源内容。2. 教学资源收藏功能资源库用户（即教师）可将自己经常使用的教学资源，通过“收藏”功能，加入到自己的“收藏夹”以方便使用；考虑到收藏内容可能比较多，对于收藏的资源还提供“收藏分类”标签用户查找自己的收藏资源。3. 教学资源评论功能为了方便用户间交流，保持资源库及时按照用户希望的方向发展，增加了教学资源“评论”功能，用户可以针对教学资源发表评论，内容可以包括使用经验，安装方法，教学资源的优缺点，以及改进意见等。4. 教学资源加分功能除“评论”外，教师还可以为资源打分，每一个用户可以对于有价值的资源增加1分，每用户对于一个资源只能加一次分，所有加分过程均采取明细记录，可以防止部分用户多次重复加分。在有了一定的用户，以及时间积累后，教学资源库中的就可以自动区分出受教师欢迎的资源，以及产生这些资源的教师，对于教学资源库的持续更新有一定的推动作用。5. 教学资源访问权限建立教学资源库的目的是让用户间更方便的共享内容，因此教学资源库是应当尽量向用户开放资源。但实际情况中可能出现一些资源出于某些原因（可能是尚未成熟，或已经过期），只能在“有限”范围内共享；因此系统提供资源访问权限功能，资源的作者可以指定某个教学资源可只对“指定”的用户开放。7、教学资源库合理使用、维护和安全由于教学资源库是一个公共服务平台，资源合理使用和维护的问题是我们一开始就必须慎重考虑和设计的。比如，资源使用的优先级的问题、版权保护问题、数据保密问题等等。另外，病毒侵袭问题、网上恶意攻击问题等等也是必须慎重考虑和对付的。因此，可以独立设计一个权限管理模块和数据备份模块。五、版权问题宇龙汽车维修仿真软件平台是基于微软Windows操作系统的一项Windows应用程序，本公司拥有完全自主的知识产权。并且，已经获得国家版权局的著作权登记证书和上海市软件行业的产品登记证书。本项目的教学资源库平台是在微软Windows操作系统、宇龙汽车维修仿