新能源汽車概論課程教學(xué)模式探索與實(shí)踐

李勇

摘 要 隨著我國新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，各大高校紛紛開設(shè)新能源汽車相關(guān)課程。本文分析了新能源汽車課程教學(xué)模式改革的必要性，對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、理論教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)方式、考核方式等方面進(jìn)行了深入的探索，通過教學(xué)活動實(shí)踐，提高了課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 新能源汽車 教學(xué)改革 創(chuàng)新 車輛工程

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.03.043

Abstract With the development of the new energy vehicle in China， most of the universities open the corresponding courses about new energy vehicle. The necessary of the teaching mode reform of the new energy vehicle is analyzed in this paper. The teaching targets， teaching contents， theoretical and practical teaching methods and assessment are discussed. The teaching quality and innovation ability of the students are improved by practical teaching activities.

Keywords new energy vehicle； teaching reform； innovation； Vehicle Engineering

近年來，迫于能源與環(huán)境的雙重壓力，世界各國和各大汽車企業(yè)積極投入到新能源汽車的研究中。2010年，我國將新能源汽車列為重點(diǎn)發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2012年，我國出臺了節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年），明確了新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的技術(shù)路線。2015年，由工信部發(fā)布的《中國制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖明確指出，節(jié)能與新能源汽車將是國內(nèi)汽車技術(shù)及產(chǎn)業(yè)未來重點(diǎn)發(fā)展的方向。2016年，在汽車工程學(xué)會年會上發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》描繪了我國新能源汽車未來15年的發(fā)展藍(lán)圖?？梢姡履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中具有十分重要的戰(zhàn)略地位。

面對國家政策的積極引導(dǎo)，為了適應(yīng)新形勢下我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，江蘇大學(xué)車輛工程專業(yè)在本科生培養(yǎng)計(jì)劃和課程設(shè)置中開設(shè)了新能源汽車概論課程。該課程教學(xué)安排在大學(xué)四年級第一學(xué)期，共30學(xué)時。課程內(nèi)容從新能源汽車的新技術(shù)、新構(gòu)型層面的系統(tǒng)分析出發(fā)，介紹了各類電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)、電動化輔助系統(tǒng)等關(guān)鍵部件，涵蓋了純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車的原理分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面。由于涉及到電機(jī)、控制、化學(xué)、材料、電氣、電子、機(jī)械等多個領(lǐng)學(xué)科域，對相關(guān)知識要求較高，不僅導(dǎo)致學(xué)生難以課前自學(xué)，而且上課時對課程內(nèi)容理解不夠深刻。因此，新能源汽車概論課程的教學(xué)改革顯得十分必要。

作者結(jié)合新能源汽車概論課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對該課程教學(xué)模式改革進(jìn)行了深入的探索和實(shí)踐，主要內(nèi)容如下：

1 新能源汽車概論的教學(xué)目標(biāo)

新能源汽車代表著汽車行業(yè)的重要發(fā)展方向，新能源汽車概論課程的教學(xué)必須以汽車行業(yè)的發(fā)展和需求為導(dǎo)向。該課程的教學(xué)目標(biāo)是：通過對本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車等電動汽車的原理與構(gòu)造，熟悉電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)、電動化輔助系統(tǒng)等部件，了解電動汽車基礎(chǔ)充電設(shè)施建設(shè)。讓學(xué)生具備新能源汽車產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、技術(shù)運(yùn)用等相關(guān)技能，培養(yǎng)出一批具有較多專業(yè)知識、較強(qiáng)動手能力的高級創(chuàng)新型新能源汽車人才。[1，2]

2 提高新能源汽車概論教學(xué)質(zhì)量的建議

2.1 教學(xué)內(nèi)容的安排

隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，新能源汽車行業(yè)發(fā)生著翻天覆地的變化。新能源汽車概論是一門緊跟技術(shù)前沿的新課程，需要把新能源汽車領(lǐng)域的最新進(jìn)展納入到課堂教學(xué)中去。然而，現(xiàn)有新能源汽車相關(guān)教材更新速度較為緩慢，教學(xué)內(nèi)容較為陳舊，與新能源汽車行業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)，無法滿足該課程的教學(xué)目標(biāo)。[3]

基于此，新能源汽車概論課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)相應(yīng)增加國家相關(guān)扶持政策、電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電動汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)、電動汽車輕量化技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)前沿、典型車型案例分析等方面，以達(dá)到豐富教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)化教學(xué)效果、完善教學(xué)目標(biāo)的目的。

2.2 理論教學(xué)改革

學(xué)生學(xué)習(xí)新能源汽車知識，理論教學(xué)是不可缺少的。 然而，新能源汽車概論課程知識點(diǎn)多、雜且涉及眾多學(xué)科，有些內(nèi)容還需要大量的圖例說明。傳統(tǒng)的板書教學(xué)不僅費(fèi)時，而且無法對電動汽車某些系統(tǒng)的運(yùn)行過程做動態(tài)演示，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。因此，針對不同的理論教學(xué)內(nèi)容采用不同的方式，并將各種教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，對提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。[4]

多媒體教學(xué)具有信息量大、直觀、生動等優(yōu)點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)單一的板書教學(xué)模式，在課程教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用。在理論教學(xué)中，對于基本知識點(diǎn)，可采用教師講解和學(xué)生自學(xué)相結(jié)合的方法學(xué)習(xí)；對于重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師除了進(jìn)行深入、細(xì)致的講解一位，還要通過網(wǎng)絡(luò)搜索出相應(yīng)的動畫、新聞、專題片、宣傳片等資源，如驅(qū)動電機(jī)結(jié)構(gòu)和原理、動力電池工作原理、電動汽車不同工況下的工作模式等，直觀地向?qū)W生展示零部件結(jié)構(gòu)與工作原理，避免學(xué)生對學(xué)習(xí)感到枯燥、乏味等現(xiàn)象。在典型車型案例分析方面，可介紹一些經(jīng)典的電動汽車實(shí)例（如普銳斯、比亞迪E6、特斯拉Model3），通過邊播放視頻邊講解實(shí)例地介紹結(jié)構(gòu)組成、動力性能、續(xù)駛里程等。多媒體技術(shù)不僅便于學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的理解，還能使學(xué)生能夠更快地掌握課程內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

除了教師利用多媒體技術(shù)深入細(xì)致的講授課程內(nèi)容以外，還應(yīng)該采用多樣化的教學(xué)方式，讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)過程中來。前沿技術(shù)匯報是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的有效途徑。學(xué)生在收集資料的同時不僅了解了前沿技術(shù)的最近進(jìn)展，也鍛煉了其對資料的歸納總結(jié)能力。教師可預(yù)先對報告主題進(jìn)行篩選，組織學(xué)生分成2～4人的學(xué)習(xí)小組，每個小組分配一個報告主題。教師通過合理安排匯報時間，讓每個小組以PPT（含動畫、視頻、圖片等）的形式對分配主題進(jìn)行匯報。由于每組的匯報主題和內(nèi)容都不盡相同，前沿技術(shù)匯報不僅拓寬了學(xué)生的知識范圍，也調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的歸納總結(jié)和演講能力。

2.3 實(shí)踐教學(xué)改革

近年來，新能源汽車越來越高的普及率倒逼著新能源汽車的實(shí)踐能力。因此，除了理論知識教學(xué)以外，新能源汽車概論實(shí)踐教學(xué)也是不可或缺的一個方面。作者在該課程實(shí)踐方面進(jìn)行了有益的探索。[5]

新能源汽車及相關(guān)測試平臺是進(jìn)行新能源汽車概論課程實(shí)踐教學(xué)的必備條件。本課程以江蘇大學(xué)國家級車輛工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、混合動力車輛技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心、江蘇省汽車工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省電動車輛驅(qū)動與智能控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省道路載運(yùn)工具新技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇大學(xué)新能源汽車2011協(xié)同創(chuàng)新中心、中美新能源汽車與智能交通系統(tǒng)國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等研究基地的新能源汽車及相關(guān)測試設(shè)備為依托，為新能源汽車的仿真、觀摩和測試提供良好的實(shí)踐教學(xué)平臺。例如，當(dāng)講授純電動汽車的構(gòu)型與原理相關(guān)內(nèi)容時，除了對學(xué)生進(jìn)行理論教學(xué)以外，還要求學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室觀摩課題組自行改裝的四輪轂驅(qū)動電動汽車，如圖1所示。

新能源汽車概論課程的實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的必要補(bǔ)充。理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式，不僅加深了學(xué)生對理論知識的理解，還進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.4 考核方式的改革

考核是檢查教學(xué)效果和實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的重要手段。傳統(tǒng)的考核方式往往通過“課堂表現(xiàn)+文獻(xiàn)閱讀報告”進(jìn)行。然而，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)資源給文獻(xiàn)閱讀報告的“撰寫”帶來了極大的便利，難以真實(shí)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。顯然，傳統(tǒng)考核方式不能夠較好的達(dá)到本課程的教學(xué)目標(biāo)。

為了能夠全面、客觀地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，課程采用“前沿技術(shù)匯報+平時成績+開卷考試”的考核方式，比例分別為20%、30%和50%。前沿技術(shù)匯報是通過小組分工的形式，讓學(xué)生提供閱讀文獻(xiàn)資料，對相關(guān)前沿技術(shù)進(jìn)行歸納匯總，并在課堂上進(jìn)行匯報、演示；平時成績主要是將學(xué)生課堂出勤、回答問題和實(shí)踐表現(xiàn)等納入到考核中，比例分別為20%、40%和40%。課堂出勤和回答問題主要是為了提高學(xué)生的上課積極性，實(shí)踐表現(xiàn)則是為了加深學(xué)生對新能源汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理的理解和熟悉程度；開卷考試主要是考查學(xué)生對課程知識點(diǎn)的認(rèn)識、理解、記憶及分析的綜合掌握能力。

3 結(jié)論

本文針對新能源汽車概論課程教學(xué)過程中存在的問題，對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、理論教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)方式、考核方式等方面進(jìn)行了深入的探索。根據(jù)新能源汽車相關(guān)前沿技術(shù)的發(fā)展，豐富教學(xué)內(nèi)容，充分利用多媒體教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，注重實(shí)踐教學(xué)的重要性，合理安排課程考核方式，取得了良好的教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。通過教學(xué)實(shí)踐，不僅增強(qiáng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，而且進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對新能源汽車的研究興趣，為長三角乃至全國汽車行業(yè)培養(yǎng)了具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的專業(yè)性人才。

參考文獻(xiàn)

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