基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的新能源汽車課程教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要：在《新能源汽車》課程的教學(xué)過程中貫徹落實(shí)OBE理念，以新能源汽車及其關(guān)鍵技術(shù)為主線，構(gòu)建了“一主線，三模塊，七項(xiàng)目”的教學(xué)內(nèi)容體系；以學(xué)生“有效學(xué)習(xí)”為中心，結(jié)合新能源汽車的新發(fā)展設(shè)置具有挑戰(zhàn)度的學(xué)習(xí)任務(wù)，圍繞“課前、課中、課后”三個(gè)階段開展教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性；以超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)為支撐，優(yōu)選教學(xué)方式，將新技術(shù)、新發(fā)展、新政策融入教學(xué)，促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)、汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿與教學(xué)的深度融合；針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)采取多元化評(píng)價(jià)方式，注重學(xué)生平時(shí)產(chǎn)出效果的考查，從而激發(fā)了內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)了知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造的培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng) 教學(xué)改革 多元評(píng)價(jià) 能力培養(yǎng)

Abstract：Implementing the OBE concept in the teaching process of the course "New Energy Vehicles"， with new energy vehicles and their key technologies as the main line， a teaching content system of "one main line， three modules， and seven projects" is constructed;Focusing on students' "effective learning"， setting challenging learning tasks in combination with the new development of new energy vehicles， teaching is carried out around the three stages of "before class， during class and after class"， which fully mobilizes the enthusiasm and initiative of students in learning.Supported by the Superstar Learning Platform， optimize teaching methods， integrate new technologies， new developments， and new policies into teaching， and promote the deep integration of modern information technology， the frontiers of automobile industry development and teaching; adopt diversified evaluation methods for different teaching content characteristics.It pays attention to the examination of students' usual output effects， thereby stimulating the internal motivation of learning and promoting the achievement of the training goals of knowledge transfer， ability training， and value shaping.

Key words：Task-driven; Teaching reform; Multiple evaluation; Ability training

1 引言

新能源汽車融匯新能源、新材料和互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多種變革性技術(shù)，推動(dòng)汽車向移動(dòng)智能終端、儲(chǔ)能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)能源、交通、信息通信基礎(chǔ)設(shè)施改造升級(jí)，促進(jìn)交通體系和城市運(yùn)行智能化水平的提升[1]。新能源汽車的發(fā)展，對(duì)于我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“彎道超車”，走向汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)，具有重要意義。另外，新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展是我國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要推動(dòng)力。

《新能源汽車》課程將傳統(tǒng)的整車?yán)碚撝R(shí)應(yīng)用到新能源汽車，與行業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合，為學(xué)生就業(yè)奠定知識(shí)基礎(chǔ)[2]。以新能源汽車技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為背景，介紹并分析新能源汽車的類型、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)組成、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展動(dòng)向等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解新能源汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)，理解純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車的基本組成及工作過程，掌握新能源汽車動(dòng)力電池及其管理技術(shù)（BMS）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制管理技術(shù)、充換電技術(shù)、制動(dòng)能量回收技術(shù)等在新能源汽車中的應(yīng)用。具備新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)匹配，將傳統(tǒng)的整車?yán)碚撝R(shí)應(yīng)用到新能源汽車的能力，能夠理解并且進(jìn)一步進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)于車輛工程的專業(yè)實(shí)踐對(duì)能源、環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生的重要影響。培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識(shí)、創(chuàng)新精神和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，為畢業(yè)后擇業(yè)提供可以借鑒和參照的新思想、新觀念。

2 新能源汽車課程教學(xué)改革的必要性

（1）教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性差，知識(shí)落后于技術(shù)發(fā)展

在以往的教學(xué)中，教師按照教學(xué)大綱的規(guī)定的內(nèi)容和要求授課，忽視了新能源汽車技術(shù)的快速發(fā)展和更新，使學(xué)生學(xué)到的內(nèi)容與就業(yè)崗位脫節(jié)。

（2）教學(xué)講授為主，師生互動(dòng)少

課堂教學(xué)以教師講授為主，教學(xué)過程中設(shè)計(jì)了話題討論、隨堂練習(xí)等課堂活動(dòng)，但是學(xué)生往往是跟著教師的思路走，在完成課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)中與教師互動(dòng)少，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

（3）教學(xué)重結(jié)果、輕過程，評(píng)價(jià)雙方缺乏交流

期末試卷測(cè)試的考核方式，造成部分學(xué)生平時(shí)不努力，最后靠突擊學(xué)習(xí)僥幸通過考試，但是所學(xué)知識(shí)不牢固，得不到拓展，不利于課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3 新能源汽車課程教學(xué)改革的思路

基于“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念，以培養(yǎng)面向新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，針對(duì)新能源汽車發(fā)展迅速、技術(shù)更新快的特點(diǎn)，將課程內(nèi)容整合為新能源汽車基礎(chǔ)知識(shí)、混合動(dòng)力汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV）、燃料電池汽車（FCEV）、其它類型新能源汽車、制動(dòng)能量回收、電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)七個(gè)項(xiàng)目；在教學(xué)設(shè)計(jì)中，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)合新能源汽車發(fā)展實(shí)際設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，靈活運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂、互動(dòng)式討論等教學(xué)方法開展教學(xué)，增強(qiáng)師生互動(dòng)，提高課堂參與度；針對(duì)教學(xué)內(nèi)容采取多元化評(píng)價(jià)，注重學(xué)生平時(shí)產(chǎn)出效果的考查。從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)并且鍛煉學(xué)生的工程基本思維、工程應(yīng)用能力、終身學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力，為學(xué)生融入社會(huì)，適應(yīng)崗位要求打下基礎(chǔ)[3]。

4 新能源汽車課程教學(xué)改革實(shí)踐

4.1 整合課程教學(xué)內(nèi)容，基于成果導(dǎo)向設(shè)置項(xiàng)目任務(wù)

在以往的教學(xué)中，教師僅按照教學(xué)大綱的規(guī)定的內(nèi)容和要求授課，忽視了新能源汽車技術(shù)的快速發(fā)展和更新，使學(xué)生學(xué)到的內(nèi)容與就業(yè)崗位脫節(jié)。因此，本課程對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革和優(yōu)化，融入汽車“新四化”的內(nèi)容，緊跟汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿。

以學(xué)生“有效學(xué)習(xí)”為中心，以新能源汽車的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)為主線，將教學(xué)內(nèi)容模塊化、系統(tǒng)化。根據(jù)“知識(shí)、能力、素質(zhì)”的教學(xué)目標(biāo)和目前新能源汽車的類型，將課程內(nèi)容整合為電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、其他新能源汽車三大模塊，7個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目又從該類新能源汽車的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、原理、關(guān)鍵技術(shù)等方面分為11個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。每個(gè)任務(wù)遵循“基礎(chǔ)-理論-應(yīng)用”的教育學(xué)的基本規(guī)律，使學(xué)生在完成階段成果及成果輸出的同時(shí)，提高對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。如在純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車部分結(jié)合企業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)置了動(dòng)力電池設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型及設(shè)計(jì)等課后拓展訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生解決工程復(fù)雜問題的能力。

4.2 “項(xiàng)目+任務(wù)”多手段，促進(jìn)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)

將“傳統(tǒng)教學(xué)模式+課堂活動(dòng)”與“項(xiàng)目+翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式”相結(jié)合，采用啟發(fā)式、互動(dòng)討論式等“多樣化”的教學(xué)方法和手段[4]，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容采取小論文、階段測(cè)驗(yàn)、章節(jié)筆記等“多元化”的考核方式，注重學(xué)生平時(shí)產(chǎn)出效果的考查，讓學(xué)生在課上參與互動(dòng)并進(jìn)行深層次探究，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的工程應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生融入社會(huì)，適應(yīng)崗位打下基礎(chǔ)。下面以燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)與原理為例進(jìn)行分析。

4.2.1 課前導(dǎo)學(xué)，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

本節(jié)內(nèi)容實(shí)在學(xué)生熟悉氫氣的性質(zhì)、制取方式、應(yīng)用等知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、能量管理等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。因此，教師通過遴選優(yōu)質(zhì)視頻上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握本節(jié)課的知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)單（如圖1）并下達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生通過查閱資料分析的氫氣的性質(zhì)、制取方式、應(yīng)用，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)及資料查閱的能力。

4.2.2 課中助學(xué)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

（1）課前學(xué)習(xí)效果測(cè)試

線下課堂教學(xué)中，教師首先通過隨堂練習(xí)的形式對(duì)學(xué)生課前學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況進(jìn)行檢驗(yàn)。進(jìn)行基礎(chǔ)性題庫(kù)考核的目的是檢驗(yàn)學(xué)生課前教學(xué)視頻學(xué)習(xí)情況。通過有一定難度的練習(xí)題考核學(xué)生們對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行分析進(jìn)而運(yùn)用的能力。不同層次的習(xí)題，對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合考查。教師根據(jù)練習(xí)題的考查效果對(duì)本次課視頻內(nèi)容進(jìn)行回顧講解，并對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行著重強(qiáng)調(diào)[5]。通過氫氣在汽車上的應(yīng)用引出燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)而分析其結(jié)構(gòu)與能量管理。

（2）課堂活動(dòng)探究

教師在完成課前測(cè)試分析后，根據(jù)學(xué)生查閱資料的情況，設(shè)疑—你所知道的燃料電池汽車有哪些呢？引出課堂項(xiàng)目任務(wù)—燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)，通過討論、啟發(fā)式等教學(xué)方式進(jìn)行課程教學(xué)及內(nèi)容的講解，同時(shí)融入課程思政。具體教學(xué)過程如（表１）。

4.2.3 課后拓學(xué)，提升知識(shí)的寬度廣度

布置課后項(xiàng)目任務(wù)（如圖2），在課上燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，查閱資料，選取燃料電池汽車實(shí)車進(jìn)行分析，同時(shí)總結(jié)分析燃料電池汽車的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展情況，與燃料電池汽車發(fā)展前沿相結(jié)合，拓展知識(shí)的寬度和廣度。

4.3 多元化的考核方式，注重學(xué)生平時(shí)產(chǎn)出效果的考查

考核內(nèi)容注重知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面的綜合評(píng)價(jià)[6]。以強(qiáng)化過程考核為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建和完善課程考核體系，課程總體考核評(píng)價(jià)采用“平時(shí)成績(jī)（50%）+期末考試（50%）”的形式。在知識(shí)評(píng)價(jià)方面，通過隨堂練習(xí)來考察學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握程度。能力評(píng)價(jià)是課程過程性考核的重點(diǎn)，通過小論文、項(xiàng)目任務(wù)成果匯報(bào)等方式來考查學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決問題的能力。素質(zhì)考核主要從項(xiàng)目任務(wù)分工合作、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性及數(shù)據(jù)分析的嚴(yán)謹(jǐn)度等方面考查學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、精益、專注的工匠精神及自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力。過程考核采用“小論文+項(xiàng)目任務(wù)+課堂表現(xiàn)（隨堂練習(xí)、討論等）+實(shí)驗(yàn)+階段測(cè)驗(yàn)”的形式開展考核評(píng)價(jià)。

5 改革成效

（1）以新能源汽車發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)為主線，基于項(xiàng)目探索形成了“三段式”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程，建立了立體化的教學(xué)資源和多元化的評(píng)價(jià)體系。在教學(xué)組織及方式方法上，以學(xué)生為中心、突出互動(dòng)性、注重能力的培養(yǎng)，開展課程思政，更加關(guān)注學(xué)生政治素養(yǎng)的引導(dǎo)和培養(yǎng)。在課程評(píng)價(jià)方式上實(shí)行了“結(jié)果性考核+過程性考核”的評(píng)價(jià)模式，突出了對(duì)學(xué)生平時(shí)產(chǎn)出效果的考核，完善了學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)機(jī)制。

（2）在課程建設(shè)期間，開展了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)改革，根據(jù)對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況觀察、問卷調(diào)查及訪談情況來看，各小組都能夠按質(zhì)按量地完成項(xiàng)目任務(wù)，且能積極主動(dòng)地參與到課程教學(xué)中。這說明基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、溝通協(xié)作能力、工程應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)分析能力、總結(jié)表達(dá)能力和挖掘?qū)W生內(nèi)在學(xué)習(xí)潛力方面具有重要作用。

（3）以本次課程改革為契機(jī)，課程組老師積極參加校內(nèi)、外教學(xué)能力提升培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，不斷更新課程改革的理念與思路；通過集體備課、研討基于翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)，發(fā)揮好“傳幫帶”作用，提升了教學(xué)能力。

6 結(jié)論

新能源汽車課程通過開展基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的課程教學(xué)改革，在設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)、挖掘課程思政元素的過程中提升了課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教育教學(xué)能力，有效推進(jìn)師德師風(fēng)優(yōu)良、教學(xué)理念先進(jìn)的高水平師資隊(duì)伍建設(shè)。根據(jù)新能源汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”發(fā)展和課程的特點(diǎn)、定位設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，持續(xù)將學(xué)科前沿新知識(shí)、新技術(shù)、新應(yīng)用融入到課程教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)資源，優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，靈活運(yùn)用并體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)方法，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)知識(shí)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)、價(jià)值塑造的培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

基金項(xiàng)目：山東華宇工學(xué)院課堂教學(xué)改革試點(diǎn)項(xiàng)目（2022KG-03），德州市電動(dòng)汽車動(dòng)力控制與調(diào)試重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

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