随着汽车技术的不断发展，对车辆工程专业学生的理论知识和实践能力要求越来越高，加之高等院校对实验教学的日益重视，专业实验已普遍成为车辆工程专业学生必修的课程。为了提高专业实验课程的教学质量，培养学生的实践动手能力，提高学生应用知识的能力，许多教师进行了一系列相关的实验教学改革工作，对车辆工程专业实验课程的教学方式方法、教学内容以及考核标准等进行了探索和改革。目前，国内许多教师都从宏观上探讨了车辆工程专业实验教学体系的建设，提出了改善实验项目、模块化实验内容、采用开放式教学模式、鼓励学生参与教师科研等意见和建议。还有部分教师重点探索了实验教学模式和教学方法的改革，提出了开放式教学模式、层次化实验内容和采用多种考核方式等建议。从这些研究中可以发现，当前众多学者都在鼓励和推进开放式教学模式的改革。这是因为开放式教学突出“以人的发展为本”，给学生提供充分的发展空间，鼓励学生积极主动地学习。其主要特点包括：教育观念的开放、教育内容的开放、教学目的和教学过程的开放、教育空间的开放、教学评价体系的开放。虽然，国内许多具有车辆工程专业的高校已经在专业实验课程中采取了开放式教学模式，但是各个高校的车辆工程专业各有特点，教学改革目标各有侧重，因此即使是其他高校的成果经验，往往也难以直接照搬实施。另外，其他专业的工科学者已经在实验教学项目创新设计方面进行了研究和探索，而在车辆工程《专业实验》课程中开设比较具体的创新性、开放性实验项目，目前的研究还相对较少。因此，如何设计创新开放型实验项目内容、如何循序渐进地在现有基础上进行改革，还需要不断探索实践。本文主要剖析广西大学车辆工程专业《专业实验》课程存在的问题，并重点介绍该课程进行开放式教学模式改革的具体内容和步骤以及实施效果。
一 车辆工程《专业实验》课程的教学现状
广西大学的车辆工程专业将核心专业课程的实验进行重组，独立设置了一门《专业实验》课程，该课程包含《汽车构造》《汽车理论》《汽车设计》《汽车试验学》和《汽车检测诊断技术》等多门专业课程的相关理论和工程实践技术，具有很强的实践性和综合性。课程主要介绍汽车性能试验、状态检测与诊断、主要总成检修等的实验方法和测试技术。
课程的目的在于通过实验训练，使学生了解专业试验、检测、诊断及维修等有关仪器设备的性能与用途，熟悉操作方法，初步熟练汽车服务和汽车测试等岗位的工作。然而，经过多年的教学实践和反思，发现目前《专业实验》课程存在以下突出问题：
（1）现有实验内容已不能满足专业培养目标的要求。现有的专业实验教学简单依附于理论教学，内容单一，缺乏课程、学科、领域等方面的交融，且实验内容滞后于科技发展前沿技术。
（2）实验教学的组织形式单一落后。在已有的教学实验项目中，总是要求学生按部就班地操作实验设备进行实验，实验内容没有与时俱进，实验形式一成不变，实验结果如出一辙，这种实验模式限制了学生的主动思考和创造性的发挥，从而导致学生对实验方法及原理缺乏有深度的理解，以至于无法取得较好的实践教学效果。
（3）基于能力培养的创新性自主开放实验项目偏少。当前实验课程拘泥于教学大纲设定的实验教学课时和内容，受实验学时限制，综合性、设计性、创新性、开放性实验项目设置较少。
二 开放式教学模式的改革
（一） 改革教学内容
科学设计实验课程内容，实验项目在构建中进行层次化分类，分为基础型、综合设计型和创新开放型三类。实验项目由简单到复杂，由单一到综合。
具体内容如图1 所示。

图1 改革后的教学内容
（1）基础型实验。以传统汽车的测试、检测实验为主要学习内容，实验教学以教师演示为主。包括汽车几何参数测量实验、汽车转向参数检测实验、汽车车轮定位检测实验、汽车车轮动平衡检测实验、汽车制动性能台架实验等。
（2）综合设计型实验。将《汽车设计》《汽车理论》与《汽车试验学》等课程的知识相结合，以传统汽车的性能仿真实验为主要学习内容，开展汽车动力性、经济性的性能仿真实验。实验中通过设计多组零部件总成的匹配实验，让学生了解不同动力总成的匹配对整车动力性和经济性的影响，增强学生对实验设计的理解和数据综合分析的能力。
（3）创新开放型实验。
① 将《电工技术基础》《电子技术基础》《汽车构造》《汽车理论》与《汽车电子控制技术》等课程的知识相结合，以汽车电子控制技术的硬件制作为主要学习内容，开展汽车照明系统的电路控制制作、速度测试系统的制作、温度传感器的标定等实验。
②将《电工技术基础》《电子技术基础》《单片机原理及其应用》与《汽车电子控制技术》等课程的知识相结合，以智能小车控制为主要学习内容，开展智能小车自动驾驶技术的应用设计实验。
（二） 改革教学方法
采用传统的教学模式，即老师为主体，将基本实验方法、基本操作技能通过示范演示传授给学生，学生存在不假思索、记忆模仿的情况。另外，因实验内容缺乏层次化、个性化，部分学生对实验内容兴趣不高，实验过程中自主学习和思考较少，达不到预期的教学效果。因此，在教学方法上采取以下
几种改革：
（1）采用分组分类的实验形式
学生根据各自特长和爱好进行组合，形成小组，共同研究、讨论和开展实验。对于基础型和综合设计型实验，各个小组都要参与；而创新开放型实验项目难易程度不同，学生可根据自身能力选择自己感兴趣的实验项目进行深入研究。
（2）实验时间自主化
虽然目前实验教学环境还不能完全实现自主化，尤其是基础型实验和综合设计型试验，需要对学生进行基础培训，使其学会使用专业实验设备、专业仿真软件，了解常规的、科学的专业实验设计方法，掌握专业实验数据处理、分析的手段。但是，在开展创新开放型实验项目过程中，不再由老师安排实验时间和地点，而是由学生自主预约实验室和实验设备、预约教师辅导和指导。因为这种类型的实验是以学生的自主选择和动手实践为主，学生是实验的主体。
（三） 改革实验教学考核方法
通常《专业实验》课程侧重于考核学生平时实验基本操作和基本技能的规范性，考核主要以实验操作表现和实验报告为主要依据。改革后，课程中增加了综合设计型和创新开放型实验项目，因此，不再单一地采用一套考核方式对学生进行考核，而是不同类型的实验采用不同的考核方法，即针对基础型、综合设计型和创新开放型三类实验项目实行三套考核方案。其中，基础型实验采用传统的考核方式；综合设计型实验着重考核学生对实验设计的理解和数据综合分析能力，从实验过程的基本操作和实验数据分析结果、实验报告撰写以及相关实验问卷测试等方面综合考核；创新开放型实验采用全程考核的思想，考核内容主要包括查阅文献、自学软件、设计方案、数据处理、实验报告撰写、小组比赛和相关实验问卷测试等。
（四） 改革实施方案
改革前，《专业实验》课程的主要实验内容都为基础型实验，改革后将增加综合设计型和创新开放型实验。为了探索学生对新实验内容的适应性，本教学改革主要分为两个阶段进行，具体改革流程如图2 所示。

图2 课程的改革流程
第一阶段：增加综合设计型实验，观察学生对此类实验内容的适应性和教学效果，再结合调查问卷，了解学生对继续增加创新开放型实验内容的感受。如果学生能够适应新实验，并且≥ 60% 的学生愿意接受继续增加创新开放型实验，改革将进入第二阶段。如果学生表现出不适应或者教学效果不好，就需要考虑调整现有实验内容，进一步修正实验内容和实验方案。
第二阶段：增加创新开放型实验。由于此类实验只布置了题目和要求，学生需要自主学习，研究实验方案和具体实验内容，自主与实验室教师预约讨论，因此改革后需要观察学生的状态。如果学生能够积极主动学习，并且≥ 60% 的学生愿意接受增加难度更大的创新开放型实验，说明改革初见成效，后期可继续完善实验内容，适当增加新的创新开放型实验。但是如果学生表现出不适应或者教学效果不好，就需要反思实验题目是否难度过高，进一步修正实验内容，想办法提高学生学习积极性。
三 改革效果
实验课程教学改革的效果通常是根据学生的学习效果和学习体会来体现。学生是本教学改革的主体，也是教学改革目标的承载体，为了更多地了解学生对专业实验课程改革的感受，前期在实验报告的设计过程中，在报告的最后一项增加了“对专业实验的意见和建议”。另外，因为改革是分阶段进行的，为了初步了解学生能否接受每个阶段改革的内容，在专业实验课程结束后对学生进行了问卷调查。综合学生的意见和建议以及调查问卷统计结果，发现课程改革后，学生学习积极性有所提高，对专业的兴趣加浓。
在课程改革的第一阶段，增加了多个综合设计型实验，主要包括整车动力性能仿真、经济性能仿真和操纵稳定性能仿真，此类仿真实验课程通常先进行简单的软件学习，同时公开软件学习资料，以便学生课下自学。具体实验内容主要是通过模拟仿真研究不同整车匹配方案对汽车性能的影响。第一阶段结束后，通过学生实验报告和调查问卷的反馈，发现超过84% 的学生支持专业实验课程中增加综合设计型实验。此外，通过问卷调查还发现，67% 的学生能够接受“创新开放型实验”的教学模式。
在课程改革的第二阶段，增加了多个创新开放型实验，主要包括车用冷却水温度、进气温度传感器的标定试验和智能小车循迹避障实验。学生根据个人能力和爱好对实验进行选择并分组。实验初期，大部分学生感到迷茫，因为没有详细的实验指导书，不知道具体实验方案和实验步骤。此时要引导学生主动和指导老师交流，指引其思考方向，详细说明该实验的目的和考核要求，必要时还可以推荐一些参考书籍。实验过程中，起初学生会感觉创新开放型实验难度高，并且在实验设计过程中会犯错误，如实验方案不完善、传感器测量范围太窄、缺少误差分析、实验目标不能实现等，此时指导教师需要耐心开导和及时指点。实验考核时，可以采用一些新颖有趣的形式，比如小组比赛和问卷测试相结合的形式，以提高学生的学习动力和兴趣。其中问卷测试题目可以结合当前新技术选择一些开放型的题目让学生思考。第二阶段结束后，学生反馈比较喜欢此类创新开放型实验，希望日后能够多增加此类实验内容，还对该实验提出了一些建设性的意见和建议，如分组方法、组员考核方法等。此外，从问卷调查的统计结果发现，体会了一次创新开放型实验后，约76% 的学生愿意接受增加更高难度的创新开放型实验。可见，学生虽然在开始阶段对创新开放型实验存在困惑，但是在经历过一次完整的实验后，激发了学习的兴趣，甚至愿意尝试更有难度的挑战。
四 总结
本文系统分析了广西大学车辆工程专业《专业实验》课程教学方面存在的问题，从教学内容、教学方法以及考核手段三个方面对车辆工程专业《专业实验》开放式教学模式进行了研究与探索。改革后，学生潜在的创新意识和自主学习的兴趣被激发，学生参与实验的积极性得到提高，《专业实验》课程教学质量得到提升。可见，车辆工程专业《专业实验》课程采用开放式教学模式对车辆工程专业人才的培养起到了积极的作用。