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科技赋能教育创新 汽车工程课程开启实践育人新篇

2025年2月19日,江苏省滨海中学工程智造课程基地迎来历史性时刻——该校汽车工程选修课首次开课。作为江苏省四星级高中教育改革的先锋项目,该课程依托前沿虚拟现实技术、全真模拟驾驶平台等数字化教学系统,构建起”理论认知—虚拟解构—实践操作”三位一体的教学闭环,标志着学校在STEM教育领域迈入深水区。

虚实融合:VR技术重构汽车认知体系

在首节课程中,孙老师通过虚拟现实教学系统,带领学生进行了一场突破物理限制的”汽车解剖实验”。借助专业级VR设备,学生可自由缩放视角观察发动机舱内部构造,通过手势交互”拆卸”变速箱齿轮组,甚至以第一视角体验ECU(电子控制单元)的工作流程。”当传动轴的扭矩传递过程以动态粒子流形式可视化呈现时,抽象的机械原理瞬间变得鲜活。”高二(3)班张同学在课后反馈中写道。

课程设计的科学性体现在分层认知架构:高一阶段侧重系统认知,通过虚拟拆解掌握汽车四大系统(动力、传动、制动、电气)的关联逻辑;高二阶段则深入工程实践,运用SolidWorks等工业软件进行零部件逆向建模。这种从具象感知到抽象思维的培养路径,精准契合青少年的认知发展规律。

模拟现实:驾驶平台构建沉浸式学习场域

基地配置的两台全真模拟驾驶平台成为课程最大亮点。设备采用六自由度运动底盘、4K环幕投影系统和力反馈方向盘,精确还原了车辆动力学特性。在紧急避让、湿滑路面等28种预设场景中,学生不仅能掌握驾驶技能,更通过数据监测界面实时观察悬挂形变、胎压变化等工程参数。”当系统提示制动距离因ABS介入缩短1.2米时,我突然理解了主动安全系统的工程价值。”高一(7)班李同学在实践日志中记录道。

这种”做中学”(Learning by Doing)的教育理念,将传统课堂的知识灌输转变为问题导向的探索过程。在模拟器后台,教师可调取每位学员的转向角曲线、油门开度图谱等120项数据,为个性化教学提供量化依据。课程后期还将引入V2X(车联网)仿真系统,让学生在智慧交通场景中理解自动驾驶算法的底层逻辑。

教育范式转型:从知识传承到工程思维培养

作为江苏省首批工程教育特色学校,滨海中学的课程创新具有示范意义。汽车工程项目组负责人表示,该课程严格参照《中国STEM教育2029创新行动计划》设计,教学目标从单一知识传授转向工程思维培养,重点锤炼学生的系统思维、迭代优化和跨学科整合能力。在即将启动的”校园F1″项目中,学生团队将运用课程所学,从空气动力学分析到能源管理系统设计,全程参与电动卡丁车的研发制造。

教育专家指出,这种融合数字孪生技术的教学模式,有效破解了中学工程教育中的设备局限和安全风险问题。据统计,首期课程报名人爆棚,学校未来计划引入更多AR增强现实工位,打造”虚拟调试—实装验证”的完整闭环,并与高校共建青少年工程创新实验室。

在科技革命与产业变革交织的新时代,滨海中学正以汽车工程课程为支点,撬动传统教育模式的深层变革。当高一学生戴着VR头显”走进”混合动力引擎时,他们探索的不仅是机械构造的奥秘,更是在亲历一场发生在校园里的工业4.0启蒙运动。这种将前沿科技深度融入基础教育的创新实践,正在为培养面向未来的工程人才开辟新航道。

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