中職新能源汽車電氣課程教學(xué)策略

黎冬梅

【摘 要】本文基于學(xué)生職業(yè)核心能力的培養(yǎng)，分析中職學(xué)生的基本特點(diǎn)和新能源汽車電氣技術(shù)的基本特征，論述優(yōu)化新能源汽車電氣課程教學(xué)的做法，提出合理優(yōu)化教學(xué)方式、活用多媒體教學(xué)手段、強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)教學(xué)、拓展教學(xué)資源等策略，為新能源汽車專業(yè)課程教學(xué)提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】中職 新能源汽車 電氣課程 教學(xué)策略

【中圖分類號(hào)】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）08B-0054-02

近幾年，我國新能源汽車在國家政策及資金的大力扶持下得到了迅猛發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年我國新能源汽車產(chǎn)銷分別為 127 萬輛和 125.6 萬輛，比 2017 年增長(zhǎng) 59.9% 和 61.7%。根據(jù)國家發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中提到的發(fā)展目標(biāo)，即到 2025 年中國新能源汽車銷量將會(huì)達(dá)到汽車總銷量的 15% 以上，迫切需要大量的專業(yè)維修維護(hù)技能型人才。中職學(xué)校要把握機(jī)遇，開發(fā)新能源汽車課程，積極培養(yǎng)適應(yīng)新能源汽車發(fā)展的技能型人才。

新能源汽車電氣課程是掌握新能源汽車技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位核心能力的課程，主要內(nèi)容有新能源汽車電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、能量管理系統(tǒng)、充放電系統(tǒng)等，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新能源汽車電氣系統(tǒng)零部件的認(rèn)知能力，對(duì)新能源汽車電氣及電子設(shè)備的拆裝工具和檢測(cè)儀器設(shè)備的熟練使用，對(duì)各系統(tǒng)的檢測(cè)、拆裝、維修及調(diào)試等技能的掌握應(yīng)用，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生樹立安全、環(huán)保意識(shí)。新能源汽車電氣課程的教學(xué)要立足于培養(yǎng)應(yīng)用型技能人才的目標(biāo)，針對(duì)中職學(xué)生的基本特點(diǎn)及新能源汽車電氣技術(shù)特點(diǎn)，積極探索和研究新能源汽車電氣課程的教學(xué)方法，以優(yōu)化教學(xué)過程，促進(jìn)新能源汽車專業(yè)課程教學(xué)有效性的提升。

一、新能源汽車電氣技術(shù)的基本特征

目前，新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比在電氣技術(shù)方面的應(yīng)用主要增加了純電動(dòng)汽車的以下系統(tǒng)部分。

（一）增加了電力源即可充電動(dòng)力電池并攜帶有電池管理系統(tǒng)。動(dòng)力電池包括單體電池組總成、電池高壓分配系統(tǒng)、電池控制系統(tǒng)、CSC 信息采集系統(tǒng)、高壓斷開開關(guān)等部件。BMS 電池管理系統(tǒng)能夠?qū)?dòng)力電池每個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)、總的電壓、總的電流和單體電池的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，并進(jìn)行相應(yīng)故障診斷，可監(jiān)測(cè)漏電、顯示報(bào)警內(nèi)容、選擇充放電模式、實(shí)施短路保護(hù)等。VCU 可以得到動(dòng)力電池相關(guān)數(shù)據(jù)上報(bào)，而動(dòng)力電池的充電和放電功率被 VCU 所控制。電池管理的核心為由主正繼電器、主負(fù)繼電器、電流傳感器等組成的電高壓分配系統(tǒng)。

（二）增加了全車總線控制的控制器和動(dòng)力控制及各個(gè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)控制器。動(dòng)力電池組與電機(jī)之間的能量傳輸靠 CAN 線控制，可以將動(dòng)力電池中直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電以驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)時(shí)將車輪動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能返回動(dòng)力電池儲(chǔ)存。電機(jī)控制器內(nèi)部包含逆變器和轉(zhuǎn)換器。逆變器由電容、電感、IGBT 管等組成，實(shí)現(xiàn)直流電變成可變頻率電壓電流的交流電;轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)直流高壓電向直流低壓電轉(zhuǎn)化，由變壓器、IGBT 管、電感、電路板等組成。

（三）新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)改變。系統(tǒng)組成包括壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥器、室內(nèi)外溫度傳感器、鼓風(fēng)電機(jī)、加熱器、蒸發(fā)器、電磁閥等。由高壓直流電通過 PTC 發(fā)熱制熱和壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷。

（四）供電系統(tǒng)改變。在車輛工作時(shí)，有動(dòng)力電池通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成 12 V 低壓后對(duì) 12 V 蓄電池充電;動(dòng)力電池被關(guān)斷后，蓄電池維持低壓系統(tǒng)供電;動(dòng)力電池連接后，轉(zhuǎn)換器供蓄電池充電和低壓供電。

（五）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)改變。電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力由低壓電驅(qū)助電機(jī)產(chǎn)生，滿足車速低時(shí)助力大、車速高時(shí)助力小的要求。

（六）制動(dòng)系統(tǒng)和駐車系統(tǒng)改變。由低壓驅(qū)動(dòng)真空泵產(chǎn)生助力源，在停車時(shí)真空助力起作用，把能量回收到動(dòng)力電池。電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)由駐車制動(dòng)控制電機(jī)直接控制后輪制動(dòng)卡鉗來實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)，由駐車制動(dòng)電機(jī)、控制單元、執(zhí)行電機(jī)等組成。

（七）新能源汽車儀表不同。包括車速儀表、里程儀表、電機(jī)轉(zhuǎn)速儀表、電池電量?jī)x表、電池電壓儀表、燈光信號(hào)儀表、故障信號(hào)儀表等。

（八）能量補(bǔ)充方面不同。有 220 伏交流慢充電樁十車載充電機(jī)、動(dòng)力電池、高壓直流充電樁、蓄電池。

二、多措并舉，推動(dòng)教學(xué)策略改進(jìn)和教學(xué)過程優(yōu)化

中職學(xué)校學(xué)生在初中時(shí)大部分學(xué)習(xí)目的不夠明確，缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和鉆研精神，學(xué)習(xí)效率低下，學(xué)習(xí)成績(jī)不太理想;且由于學(xué)生生活條件相對(duì)優(yōu)越，缺乏艱苦鍛煉，造成心理意志薄弱，怕困難，怕吃苦，為人處世急于求成。與此同時(shí)，外界誘惑非常大，信息來源大，以致他們熱衷于網(wǎng)絡(luò)、追星、游戲、享受等，甚至有的學(xué)生存在一定的心理缺陷。但他們思想活躍，獨(dú)立感和自我表現(xiàn)欲強(qiáng)，喜歡交往，愛好廣泛，善于動(dòng)手，具備基本的職業(yè)化認(rèn)知和一定的職業(yè)能力。根據(jù)中職生的特點(diǎn)，建議多措并舉，推動(dòng)教學(xué)改進(jìn)和教學(xué)過程優(yōu)化。

（一）合理優(yōu)化教學(xué)方式。深入分析教材，打破傳統(tǒng)教學(xué)常規(guī)，科學(xué)合理安排理論課與實(shí)訓(xùn)課的比例，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，靈活運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，同時(shí)整合運(yùn)用各種教學(xué)手段。鑒于目前中職學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解和掌握的能力差但動(dòng)手興趣高、實(shí)操能力較好的特點(diǎn)，建議采取差異化、模塊化教學(xué)方式。在基本知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)方面，教師采取列出知識(shí)點(diǎn)提綱并組織和引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)討論的教學(xué)方式;在重點(diǎn)和難點(diǎn)學(xué)習(xí)方面，教師必須通過深入細(xì)致的講解將內(nèi)容講清、講透、講明白，同時(shí)采取課中提問、課后練習(xí)等方式鞏固教學(xué)效果;針對(duì)直觀性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以采取現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的方式，組織學(xué)生到實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，邊展示實(shí)物邊講解知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生更加直觀地對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解。如在學(xué)習(xí)新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)容時(shí)，教師組織學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀摩新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，逐一對(duì)照實(shí)物，向?qū)W生講解壓縮機(jī)、冷凝器、鼓風(fēng)電機(jī)、加熱器等，并且要求學(xué)生仔細(xì)觀察和熟悉各系統(tǒng)、零部件的結(jié)構(gòu)及形狀。而在學(xué)習(xí)理論性強(qiáng)且復(fù)雜的內(nèi)容時(shí)，可以采取理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合的方式，教師先在課堂上詳細(xì)講解知識(shí)點(diǎn)，再組織學(xué)生到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物展示或拆裝，在展示或拆裝的過程中再次詳細(xì)講解。如在學(xué)習(xí)油電混合動(dòng)力系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，教師在課堂上詳細(xì)講解其結(jié)構(gòu)和原理后，然后到實(shí)訓(xùn)室向?qū)W生現(xiàn)場(chǎng)展示混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)物，教師邊拆解邊向?qū)W生講解其串聯(lián)、并聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及結(jié)構(gòu)，通過理論課與實(shí)踐課的有機(jī)結(jié)合，既提高教學(xué)效率又提升教學(xué)質(zhì)量。

（二）活用多媒體教學(xué)手段。在教學(xué)過程中充分發(fā)揮多媒體技術(shù)的輔助作用，提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，對(duì)于以實(shí)操性為主的中職專業(yè)教學(xué)具有重要的意義。新能源汽車電氣課程知識(shí)點(diǎn)多且涉及學(xué)科多，相當(dāng)部分教學(xué)內(nèi)容需要采用大量的圖片、表格等資料來進(jìn)行直觀教學(xué)，利用多媒體技術(shù)既可以把知識(shí)點(diǎn)的概括性文字通過演示文稿呈現(xiàn)，又可以根據(jù)課程內(nèi)容，通過互聯(lián)網(wǎng)搜集適用的文字、圖片、視頻等素材，特別是新能源汽車方面的廣告片、新聞、紀(jì)錄片等，更好地豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如對(duì)儲(chǔ)能裝置中的超級(jí)電容部分進(jìn)行教學(xué)時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)完超級(jí)電容的結(jié)構(gòu)、工作原理等理論知識(shí)后，對(duì)超級(jí)電容技術(shù)的實(shí)際研究和應(yīng)用十分感興趣，教師可以下載 CCTV2 的紀(jì)錄片《五年規(guī)劃》，該紀(jì)錄片恰好介紹了我國超級(jí)電容的發(fā)展及應(yīng)用情況，同時(shí)也提及教材上涉及的電極材料和電容容量等儲(chǔ)能裝置的相關(guān)參數(shù)，教師邊組織學(xué)生觀看視頻邊講解視頻中的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。

（三）強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)教學(xué)。根據(jù)實(shí)際工作崗位技能要求和相關(guān)國家職業(yè)資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)課程主要內(nèi)容采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，將課堂搬進(jìn)實(shí)訓(xùn)室，組織學(xué)生按照技能要求和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)模擬演練，演練前教師要對(duì)學(xué)生需掌握的操作技能提出明確要求，強(qiáng)調(diào)操作的安全性。在演練過程中，教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo)及監(jiān)督，對(duì)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤操作及時(shí)予以糾正，確保實(shí)操的規(guī)范性、準(zhǔn)確性;認(rèn)真記錄學(xué)生的操作次數(shù)、完成質(zhì)量，及時(shí)開展教師點(diǎn)評(píng)或?qū)W生互評(píng)，以此提高學(xué)生操作的自覺性，增強(qiáng)訓(xùn)練的效果;對(duì)未安排操作的學(xué)生要求其在訓(xùn)練現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真觀摩，熟悉操作流程，教師在此過程中及時(shí)提問，要求學(xué)生指出操作中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，促使學(xué)生更好地熟悉和掌握實(shí)操技能。以新能源汽車電動(dòng)機(jī)教學(xué)為例，教師先以電動(dòng)機(jī)實(shí)物向?qū)W生展示其外形結(jié)構(gòu)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的作用進(jìn)行說明，使學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)有初步認(rèn)識(shí);接下來，教師組織實(shí)操練習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)集中指導(dǎo)，編排 4 至 5 名學(xué)生為一組，每組配備一臺(tái)電動(dòng)機(jī)及拆裝工具，跟隨教師的拆卸操作順序一起拆卸電動(dòng)機(jī)，教師每拆卸一個(gè)零件時(shí)都要講解零件名稱及使用工具的操作方法，要求學(xué)生按拆裝順序排列擺放所拆零件;然后，以小組為單位組織學(xué)生反復(fù)練習(xí)拆裝，并對(duì)照教材要求認(rèn)真掌握相關(guān)技能;最后，當(dāng)堂進(jìn)行課程測(cè)評(píng)，主要是教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提問、學(xué)生回答并組織現(xiàn)場(chǎng)操作技能測(cè)試，教師隨機(jī)抽取一名學(xué)生拆卸汽車電動(dòng)機(jī)，并由在場(chǎng)觀看的教師及學(xué)生打分。

（四）拓展教學(xué)資源。目前新能源汽車大部分為純電動(dòng)力汽車、油電混合動(dòng)力汽車及燃料電池動(dòng)力汽車。但是，大部分中職學(xué)校汽修專業(yè)設(shè)備是傳統(tǒng)汽車的臺(tái)架和測(cè)試平臺(tái)，新能源汽車方面的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)設(shè)備等教學(xué)資源購置和配備都很少。因此，學(xué)校及專業(yè)課教師要千方百計(jì)拓展教學(xué)資源，積極營造良好的實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)境。一是充分利用互聯(lián)網(wǎng)豐富的資源，下載并制作適用于新能源汽車電氣課程教學(xué)的圖片、視頻及文字，在授課的過程中增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí);二是組織學(xué)生觀察比對(duì)傳統(tǒng)汽車的臺(tái)架和測(cè)試平臺(tái)，了解并掌握新能源汽車零部件及子系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車的異同，相同的零部件及子系統(tǒng)利用傳統(tǒng)汽車的臺(tái)架和測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握，對(duì)不同于傳統(tǒng)汽車的系統(tǒng)和部件則通過組織學(xué)生參觀新能源汽車生產(chǎn)廠商或網(wǎng)絡(luò)搜索學(xué)習(xí)來增強(qiáng)認(rèn)知;三是實(shí)訓(xùn)室可就目前市面主要新能源汽車運(yùn)行的動(dòng)力原理、操作方法等進(jìn)行全面模擬，購置引進(jìn)相關(guān)教學(xué)仿真軟件，充分利用仿真技術(shù)，模擬新能源汽車電氣零部件分解、工作原理、故障診斷和檢修的全過程，確保學(xué)生學(xué)習(xí)的針對(duì)性、實(shí)踐性;四是要著眼于未來的專業(yè)發(fā)展，學(xué)校要積極籌措資金，加大對(duì)新能源汽車技術(shù)實(shí)訓(xùn)設(shè)施的建設(shè)，加強(qiáng)專業(yè)教師的轉(zhuǎn)型升級(jí)培訓(xùn)。

綜上所述，新能源汽車電氣課程是新能源汽車技術(shù)專業(yè)的核心課程，學(xué)校和教師要結(jié)合中職學(xué)生的基本特點(diǎn)及新能源汽車電氣技術(shù)特點(diǎn)，采取合理優(yōu)化教學(xué)方式、善于運(yùn)用多媒體技術(shù)、加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、拓展豐富教學(xué)資源等有效舉措，以推動(dòng)教學(xué)方法改進(jìn)和教學(xué)過程優(yōu)化，增強(qiáng)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)更多的應(yīng)用型技能人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李友才，鄭國中，楊中田，等.《新能源汽車技術(shù)》課程教學(xué)模式和方法的研究與探索[J].教育教學(xué)論壇，2013（43）

[2]賀大松.基于典型任務(wù)的新能源汽車技術(shù)專業(yè)課程體系研究[J].職業(yè)教育研究，2013（7）

[3]許麗梅.“理實(shí)一體化教學(xué)”的實(shí)踐與研究研究[J].汽車維修與保養(yǎng)，2013（11）

[4]楊建武，蘇新泉.中職學(xué)?！缎履茉雌嚰夹g(shù)》課程的教學(xué)探討[J].汽車維修，2017（7）

（責(zé)編 羅汝君）