新能源汽車技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的實施探討

周彬

摘? 要：新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比，在底盤、車身與內(nèi)外飾方面差別不大，但在動力總成、娛樂與安全的高壓系統(tǒng)部分差別甚大。因此，高職新能源汽車維修技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)應根據(jù)新能源汽車尤其是純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理與故障模式，結(jié)合企業(yè)崗位對總成零件維修的不同技能需求，確定理論學習與實踐維修要求，制定人才培養(yǎng)方案，形成新能源汽車人才培養(yǎng)與市場需求的良性循環(huán)，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供適銷對路的優(yōu)秀人才。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;人才培養(yǎng);技能提取;持續(xù)優(yōu)化

中圖分類號：G712? ? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-3769（2020）01-096-05

新能源汽車發(fā)展迅速，2012年國務院發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》中明確提出，發(fā)展節(jié)能與新能源汽車是降低汽車燃料消耗量，緩解燃油供求矛盾，減少尾氣排放，改善大氣環(huán)境，促進汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和優(yōu)化升級的重要舉措。其中新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車，主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車及燃料電池汽車。節(jié)能汽車是指以內(nèi)燃機為主要動力系統(tǒng)，綜合工況燃料消耗量優(yōu)于下一階段目標值的汽車。設定了以純電驅(qū)動為新能源汽車發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向，重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產(chǎn)業(yè)化，推廣普及非插電式混合動力汽車、節(jié)能內(nèi)燃機汽車，提升我國汽車產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平?！爸袊圃?025”再次強調(diào)繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車發(fā)展。掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術(shù)，提升動力電池、驅(qū)動電機、高效內(nèi)燃機、先進變速器、輕量化材料、智能控制等核心技術(shù)的工程化和產(chǎn)業(yè)化能力。形成從關(guān)鍵零部件到整車的完整工業(yè)體系和創(chuàng)新體系，推動自主品牌節(jié)能與新能源汽車同國際先進水平接軌[1]。

一、高職新能源汽車維修技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)定位

在新能源汽車迅猛發(fā)展的趨勢下，新能源汽車售后服務人員需求也日益增加。目前新能源汽車保有量少，維修數(shù)據(jù)沒有共享，較為典型的故障任務不易確定;新能源汽車和技術(shù)進步速度快、車型換代快，這對教學內(nèi)容及教學過程的要求更加嚴格?；诟呗毥逃亩ㄎ唬疚姆治龆际腔谑袌隽慨a(chǎn)的電動或混合動力新能源汽車，燃料電池新能源汽車暫時未包含在內(nèi)。日前，大部分高職院校新能源汽車技術(shù)專業(yè)是基于傳統(tǒng)汽車機電維修專業(yè)，增加新能源汽車高壓電部分學習內(nèi)容，基本按照“既懂機又懂電”的目標來定位，容易導致出現(xiàn)學生“機和電都不太懂”的尷尬局面，缺乏新能源汽車專業(yè)固有的特色，不能達到高職院校新能源汽車專業(yè)應有的培養(yǎng)目標。[2]。

較多的高職院校新能源汽車專業(yè)人才培養(yǎng)方案仍然延用傳統(tǒng)汽車檢測維修專業(yè)，這顯然與實際需求差異很大。在課程設計方面，部分高職院校僅在傳統(tǒng)車輛上增加電池、電機課程，缺乏新能源汽車的整體性課程體系的構(gòu)建。在典型工作任務方面，由于新能源汽車的保有數(shù)量和使用時間限制，并不明確，導致在實訓環(huán)節(jié)存在紙上談兵的現(xiàn)象。

為滿足新能源汽車技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的可實施性和持續(xù)發(fā)展，必須明確新能源汽車與傳統(tǒng)汽車間的差異，基于市場需求分析，構(gòu)建合理的人才培養(yǎng)方案。筆者基于高職教育服務社會的特征，以市場量產(chǎn)的電動或混合動力新能源汽車（暫不涉及未批量上市銷售的燃料電池新能源汽車）為研究對象，通過新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的對照比較，探討新能源汽車企業(yè)需要高職院校新能源汽車維修技術(shù)專業(yè)新增的學習內(nèi)容，設計新能源汽車專業(yè)人才培養(yǎng)方案，使校園教學與社會實際達到無縫結(jié)合，讓學生既能快速適應工作要求，又能達到持續(xù)發(fā)展的學習效果。

二、新能源汽車與傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)的差異

一般汽車的結(jié)構(gòu)和功能，可以分為動力總成、底盤系統(tǒng)、車身部分、內(nèi)外飾部分、娛樂安全與舒適系統(tǒng)，通過對新能源汽車與傳統(tǒng)汽車間的這些系統(tǒng)進行對比，可以發(fā)現(xiàn)他們之間存在的一些異同點。 1.動力總成

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的動力總成是二者最大的區(qū)別。動力新能源汽車使用新型無污染能源驅(qū)動電機產(chǎn)生動力，傳統(tǒng)汽車使用內(nèi)燃機燃燒汽油或柴油產(chǎn)生動力。二者相比，電動機有更高的能量利用效率和加速能力，更重要的是，電動機實現(xiàn)了車輛端的無污染。同時，由于電動機的特性曲線具有低轉(zhuǎn)速恒扭矩及高轉(zhuǎn)速恒功率，十分吻合車輛對動力的需求，所以不再需要匹配傳統(tǒng)的變速箱，如需高的動力性，可匹配簡單的減速器即可。由于電動機和減速器在結(jié)構(gòu)方面較發(fā)動機和變速箱更加簡單，單獨零件的可靠性提高，維修的復雜程度也相應的降低。

2.底盤系統(tǒng)

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在底盤系統(tǒng)并無大的區(qū)別，這是由于現(xiàn)階段的電動汽車大部分還是基于傳統(tǒng)汽車的平臺進行改造而成，在傳動、制動、轉(zhuǎn)向、懸置等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上，基本延用傳統(tǒng)汽車的設計。僅車輛的油箱及燃油管道變更為電池包及高壓線束，排氣管等裝置取消。但隨著新能源汽車的進一步發(fā)展，該部分可能也會出現(xiàn)大的變化，例如線控轉(zhuǎn)向技術(shù)將機械式的轉(zhuǎn)向管柱取消，輪轂電機技術(shù)如果實現(xiàn)將不再需要所有的傳動系統(tǒng)。

3.車身與內(nèi)外飾部分

車身與內(nèi)外飾部分在新能源汽車與傳統(tǒng)汽車上無差別，對于鈑金及噴漆專業(yè)基本無影響。

4.娛樂、安全與舒適系統(tǒng)

娛樂與安全系統(tǒng)在低壓部分改變不大，在新能源汽車上，由于裝置有高壓動力電池包，所以安全系統(tǒng)增加了針對高壓電的相關(guān)保護措施。舒適系統(tǒng)中，傳統(tǒng)汽車的空調(diào)制冷由發(fā)動機皮帶輪帶動壓縮機完成，制熱則是由發(fā)動機工作的熱量提供，新能源汽車由于發(fā)動機被電動機代替，所以車輛空調(diào)的制冷和制熱都發(fā)生了變化，高壓空調(diào)壓縮機為車輛提供制冷，制熱增加PTC提供熱量，二者都屬于高壓電部分。由于增加了高壓電氣部分，所以新能源汽車的舒適系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車存在較大的不同。由于新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在各系統(tǒng)中存在以上差異，所以在車輛的結(jié)構(gòu)理論和維修都與傳統(tǒng)汽車有不同的要求。

三、新能源汽車技術(shù)內(nèi)容提取

《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》定義新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車，主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車及燃料電池汽車。3種新能源汽車結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。

新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)階段對政策導向十分敏感，對于不同結(jié)構(gòu)的新能源車型，政策的支持力度大大不同。那么，如何達到既能滿足當前新能源車型的維修需要，又能夠符合長期的政策導向作用，培養(yǎng)出適應新能源汽車需求的維修人才？這需要對新能源各個車型的結(jié)構(gòu)進行對比分析，確認共性結(jié)構(gòu)和獨特點，對應設置不同課程進行覆蓋。僅從汽車結(jié)構(gòu)來比較3種新能源汽車，混合動力汽車增加了內(nèi)燃機和耦合裝置，燃料電池汽車與純點動汽車的區(qū)別在于電池包后方提供了燃料電池進行能量補充。如需要既學習傳統(tǒng)汽車的知識又學習新能源汽車知識，可選擇混合動力車型作為學習對象，這樣二者都能覆蓋到，學生的能力以及就業(yè)面會覆蓋更廣。如僅針對新能源車型，特別是高壓電系統(tǒng)的學習，在不考慮各系統(tǒng)間控制邏輯關(guān)系的前提下，純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理與檢修可以覆蓋新能源汽車相關(guān)知識。

1.純電動汽車的結(jié)構(gòu)組成及工作原理

純電動汽車由整車控制器、高壓配電箱、電機控制器、驅(qū)動電機、動力電池包、車載充電機、車輛輔助系統(tǒng)等組成。整車控制器是新能源汽車的控制核心，作為最高層級控制單元，綜合接收各個傳感器信號后，解析得到駕駛員需求，通過解析需求發(fā)布指令，協(xié)調(diào)二級控制單元如BMS、MCU等的工作，同時監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，實現(xiàn)整車的上下電、驅(qū)動控制、能量回收、附件控制和故障診斷等功能。高壓配電箱是新能源汽車高壓電的電流分配單元，確定高壓系統(tǒng)內(nèi)各回路的導通與否電機控制器為驅(qū)動電機的控制單元，同時完成將動力電池包的高壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓交流電驅(qū)動交流電機。動力電池包為儲能單元，內(nèi)部由電池單元串聯(lián)及并聯(lián)組成。車載充電機是動力電池包的能力補充接口，功能是將外界的220V交流電源轉(zhuǎn)換為高壓直流電為動力電池包補充電能。

2.純電動汽車與傳統(tǒng)汽車的故障模式對比

動力總成部分，傳統(tǒng)汽車常見的故障包括發(fā)動機“三漏一響”、變速箱漏油、異響及頓挫等，純電動汽車動力總成由電機和減速器組成，結(jié)構(gòu)更簡單，可靠性也更高，故障概率得到了很大的降低。底盤部分、車身與內(nèi)外飾部分、安全與舒適系統(tǒng)，傳統(tǒng)汽車與穿電動汽車并無很大差別，所以可能出現(xiàn)的故障模式基本一致。

純電動汽車獨有的故障模式為：車輛無法上高壓電和車輛無法充電。由于純電動汽車動力電池包內(nèi)部的高電壓，在車輛上電時，需要進行一系列的安全檢查工作，保證車輛和駕駛員的安全。為保證電池包安全工作，在電池包內(nèi)部安裝有大量傳感器監(jiān)控電池包工作狀態(tài)，電壓傳感器監(jiān)控電池包的總電壓及單體電池的最高、最低電壓;電流傳感器連接電池包負極監(jiān)控輸出電流、溫度傳感器監(jiān)控電池包電芯溫度;煙霧傳感器防止電池包冒煙;漏電傳感器測量電池包對地絕緣性，同時，由于純電動汽車控制器中有大量電容，為防止高電壓大電流對電容產(chǎn)生損壞，在車輛上電時，預先串聯(lián)一個預充電阻，使用小電流將電容充滿，再斷開電阻進行整車高壓供電。對安全性的嚴格要求使控制邏輯十分復雜，車輛無法上高壓電的故障排除工作難度較大。純電動汽車無法充電故障，由于充電系統(tǒng)的高壓特性，充電槍最初是不連通高壓電的，車輛在確認充電槍與充電口進行連接后，進行高壓系統(tǒng)的相關(guān)檢查工作，確認車輛及人員安全性得到保障后，才允許充電槍接通高壓電，車輛開始充電過程。通過對以上兩種典型故障的了解分析，新能源汽車的維修過程首要是重安全，在維修過程中，涉及高壓部分的操作要求十分嚴格，這就要求學校不僅培養(yǎng)學生的技能還要重視學生的操作素養(yǎng)。其次，高壓線路中有大量的控制器，如果不能很好的理解這些控制器的原理，整個檢修的過程將無法下手，所以要使學生吃透各系統(tǒng)的工作原理，做到有的放矢。由于新能源汽車工作過程傳遞的基本都是電子信號，所以合理的使用診斷儀器能夠給與維修人員很大的幫助。

綜合以上幾點，需要對教學過程進行詳細的規(guī)劃，同時還要結(jié)合企業(yè)調(diào)研進行不斷的反饋修正。

四、對汽車售后企業(yè)的技術(shù)調(diào)研與分析

針對汽車售后市場，有企業(yè)形式的4S店以及個人維修店鋪兩種形式。4S店針對車輛故障的處理方式，如在保修期內(nèi)，則故障原因排查到總成等級，出于問題根本原因分析或者拆解重裝無法滿足總成質(zhì)量要求，不允許進行后續(xù)拆解，總成零件更換后，將故障總成進行返廠故障模擬和分析，找到根本原因后制定后續(xù)防止措施，如零件在4S店進行了拆解維修，對后續(xù)原因分析不利。個體修理店由于技術(shù)及場地設備等問題，也是以更換為主，只有使用年限較久的車輛可能需要進行拆解保養(yǎng)或維修。

基于學校人才培養(yǎng)多數(shù)采用校企合作方式，由于畢業(yè)初期學生技能無法滿足大部分精密單零件的分解維修，所以采用4S店的維修形式，將總成模塊按照結(jié)構(gòu)原理的難易程度劃分為3種類型：黑匣子件、灰匣子件、白匣子件。黑匣子件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不公開或者不作考慮，對于黑匣子零件而言，我們在判斷的過程中僅考慮輸入和輸出，結(jié)合輸入和輸出的測量，判斷總成零件是否有故障，對于拆裝技巧要求不高，對于理論知識工作原理要求很高?？赡芤缶哂惺褂脤Ｓ迷O備進行總成檢驗的能力?；蚁蛔蛹哂胁糠值墓_信息，相比黑匣子件，能夠部分判斷內(nèi)部工作原理，該零件大部分情況下也不進行分解，出現(xiàn)故障判定至總成零件即可進行更換，由于存在公開的原理信息，更容易判斷總成零件是否存在故障。白匣子零件即信息全公開零件，信息的透明化往往表明該總成零件結(jié)構(gòu)原理比較簡單，具有經(jīng)驗的維修人員可完成對總成的拆解并修復，具備電工電子的基本操作技能即可完成維修工作。

由于新能源汽車的技術(shù)更新迅速，且保密性總成零件更多（大部分控制器都屬于黑匣子零件），所以相比較傳統(tǒng)汽車，對于診斷儀器的使用有更高的要求。在教學過程中，需要將理論深度和實操難度合理地結(jié)合起來，過于偏重理論，一方不利于學生學習理解，另一方面學生畢業(yè)后將很難適應企業(yè)工作;單純強調(diào)實踐則無法體現(xiàn)高職教育的深度，學生的可持續(xù)發(fā)展將受到限制。必須結(jié)合人才培養(yǎng)目標以及企業(yè)技能評價體系，合理的規(guī)劃理論深度和實踐項目要求，使學生既能掌握維修技能，又能持續(xù)學習發(fā)展。

五、新能源汽車維修技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案

人才培養(yǎng)是對學生進行教育、培訓的過程，人才培養(yǎng)方案是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的載體，也是保障和提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵。新能源汽車的人才培養(yǎng)方案不能簡單的照搬傳統(tǒng)汽車，要在覆蓋傳統(tǒng)汽車基本技能要求的基礎(chǔ)上，突出新能源汽車的特點，培養(yǎng)服務新能源汽車的實用型高技能人才。[3]

1.校企合作訂單式人才培養(yǎng)

人才培養(yǎng)方案需要基于新能源汽車自身的特點以及企業(yè)工作過程中的常規(guī)模式進行設置，由于新能源汽車發(fā)展時間較短，售后市場的相關(guān)信息較少，從企業(yè)獲取車輛售后情況及經(jīng)典案例將極大地利于有效教學。新能源企業(yè)大部分的技術(shù)都有保密要求，所以現(xiàn)階段最適宜的培養(yǎng)模式為校企合作的訂單班培養(yǎng)，學校提供場地和師資，同時企業(yè)提供技術(shù)資料以及必要的技術(shù)培訓，既能夠從企業(yè)獲得足夠的支持，又能夠為學生提供持續(xù)良好的就業(yè)條件，有效縮短人才培養(yǎng)時間。[4]這樣學校、企業(yè)和學生三方面共同發(fā)展，形成可持續(xù)的教學模式。

2.教師的培養(yǎng)要先于學生的培養(yǎng)

新能源汽車不僅對于學生是新鮮事物，對于教師也是新鮮的。大部分教師沒有新能源技術(shù)背景或者有部分研發(fā)背景，對于新能源汽車售后技術(shù)要求也不熟悉，這樣無法滿足優(yōu)秀人才培養(yǎng)的教學需求，所以，教師的培養(yǎng)要先于學生的培養(yǎng)，教師具備了優(yōu)秀的新能源汽車維修技術(shù)，才能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的學生。

3.PDCA持續(xù)優(yōu)化

新能源汽車課程體系關(guān)系著教學結(jié)果是否能夠滿足學校、企業(yè)的要求，關(guān)系著學生能否成為合格的人才，但課程體系不是一蹴而就的，由于新能源汽車是新興的產(chǎn)業(yè)，也是不斷發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，所以課程體系的建設也必須是發(fā)展的。PDCA循環(huán)即計劃——執(zhí)行——檢查——行動，是一個不斷優(yōu)化的過程，在執(zhí)行新的課程體系的時候，必然會有一些不足之處，一味追逐完美的人才培養(yǎng)方案會讓教學裹足不前，先執(zhí)行，再在實施的過程中不斷的改進，就能不斷的趨近最優(yōu)秀的目標。

六、結(jié)語

新能源產(chǎn)業(yè)是一個蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，也是一個人才缺口巨大的產(chǎn)業(yè)，高職院校有職責和條件來為新能源產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)秀的人才，依據(jù)新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的對比，結(jié)合售后市場的典型維修模式，建設適宜的新能源課程教學體系，在實施的過程中不斷進行教學改革、優(yōu)化設計，形成新能源汽車人才培養(yǎng)的良性循環(huán)。

參考文獻：

[1]陳社會.職業(yè)院校節(jié)能與新能源電動汽車專業(yè)設的研究[J].江蘇教研究，2013（6）：14-17.

[2]劉景東，曾慶新，袁耀鋒.基于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對新工科人才培養(yǎng)的思考與實踐[J].教育教學論壇，2018（50）：96-97.

[3]楊姍.新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境下對汽車專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].南方農(nóng)機，2018，49（22）：247.

[4]周啟明.基于市場需求的新能源汽車技能人才培養(yǎng)研究[J].汽車維護與修理，2018（18）：49-53.