動力電池與驅動電機技術課程教學改革方案研究

上海工商職業(yè)技術學院汽車工程系 申麗華

一、課程定位

首先，明確該課程有何用。習近平總書記指出：“綠水青山就是金山銀山，要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境?！倍履茉雌囀俏覈鷳B(tài)文明建設的優(yōu)秀產(chǎn)物之一，動力電池、驅動電機作為新能源汽車的兩大主要部件，其研發(fā)制造、維修檢測工作尤為關鍵。通過對本課程的學習，學生應具備新能源汽車動力電池與驅動電機的檢修能力。其次，課程用在哪兒？本課程適用于高職院校新能源汽車技術專業(yè)二年級的學生，用于培養(yǎng)具有職業(yè)發(fā)展能力的新能源汽車動力電池與驅動電機檢修高技能應用型人才。再次，課程怎么用？本課程是新能源汽車技術專業(yè)的職業(yè)技術核心課，通常開設于大二的第一學期。在學習本課程之前，學生已經(jīng)學習了汽車電力電子技術、新能源汽車高壓安全防護、新能源汽車認知維護基礎等專業(yè)基礎課程，已經(jīng)積累了一定的電力電子基礎知識，并能夠正確運用新能源汽車專用工具完成基礎檢修工作，為本課程的學習打下了重要的基礎。而本課程的學習又為接下來開設的新能源汽車電氣技術、新能源汽車維修故障診斷課程的學習，打下知識與技能基礎，該課程起到了承上啟下的作用。

二、課程目標

根據(jù)對新能源汽車企業(yè)的調研，與本課程相關的工作崗位主要有電機及控制系統(tǒng)調裝員和新能源汽車動力電池檢測員。這兩大崗位分別要求操作人員能夠對不同類型的電機及其控制器進行檢測、維修、保養(yǎng)，能夠對常見高壓動力電池及其管理系統(tǒng)進行檢測、維護、保養(yǎng)。根據(jù)兩大崗位的具體需求，進一步細化該課程的教學目標如下。

1.明原理：能夠明白動力電池組、驅動電機的結構、原理；能分析BMS、PCU 的工作線路。

2.能檢修：能檢測動力電池、驅動電機的工作性能；能檢修BMS、PCU 的故障線路。

3.懂方法：能自主學習并遵守7S 管理制度；能不斷積累經(jīng)驗，從個案中尋找共性。

4.知應用：能獨立制訂檢修計劃并實施；能自主開展第二課堂，啟蒙創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

三、課程教材

（一）教材內容

結合課程標準和具體的教學目標，以學生的認知規(guī)律為依據(jù)，循序漸進，本課程的教材內容分成四個項目。其中項目一和項目二為動力電池及其管理系統(tǒng)部分，計為35 學時；項目三和項目四為驅動電機及其控制系統(tǒng)部分，計為45 學時，這4 個項目的教學內容共計80 學時。

（二）教材開發(fā)依據(jù)

這里以“項目三驅動電機”內容的開發(fā)過程為例，介紹本課程教材的開發(fā)過程（見教材開發(fā)流程框圖）。首先，從客戶維修委托需求出發(fā)，比如客戶的車子出現(xiàn)驅動電機異響的情況，此時要求維修人員具備檢測驅動電機的工作性能并更換驅動電機總成的能力，根據(jù)這兩大關鍵能力，規(guī)劃承載技能必備的知識：任務一驅動電機的認知、任務二驅動電機總成的拆裝、任務三驅動電機性能檢測，進而可將這三個知識任務歸屬到具體的項目中去，形成項目三驅動電機。

本課程的其他幾個項目內容照此流程，以客戶具體的維修需求為根本，從職業(yè)能力需求出發(fā)，細化承載技能所必備的知識，歸類成各個項目，形成該課程的全部教學內容。

教材開發(fā)流程框圖

四、課程教學模式

通過借鑒德國四級教學過程，并從姜大源教授提出的項目教學“六步法”中得到啟發(fā)，結合本專業(yè)學生的具體情況，提出“引、跟、疑、仿、思、探、煉”的教學模式。因該模式在教學實施中分為七個步驟，故命名為新能源汽車技術專業(yè)課程教學“七步法”教學模式。

本文中筆者以2 學時為例，介紹各教學環(huán)節(jié)的時間分配?！耙杯h(huán)節(jié)預計需要10 分鐘，“跟”和“疑”環(huán)節(jié)預計需要25 分鐘，“仿”環(huán)節(jié)預計需要25 分鐘，“思”和“探”環(huán)節(jié)預計需要20 分鐘，“煉”環(huán)節(jié)預計需要10 分鐘，總計90 分鐘（即2 學時）。經(jīng)過近3 年的教學實踐，采用“引、跟、疑、仿、思、探、煉”的教學模式，有效地提高了學生的課堂參與度，改善學生“聽不懂、學不會及不愿學”的現(xiàn)狀。

本文以項目三中“任務三驅動電機性能檢測”的內容為例，詳述上文提到的“七步法”教學模式在本課程教學中的具體實施。

1.引?！耙敝傅氖墙處熞龑W生學習，并了解學生。首先，復習舊知。教師對之前學習的驅動電機的結構組成、工作原理進行提問式復習，以了解學生知識儲備的程度，再根據(jù)具體情況，完善與本節(jié)課相關的知識積累。其次，引入新知。如本節(jié)課要學習的驅動電機的基本性能參數(shù)、特性曲線。同時，針對民辦院校“00 后”學生存在獨立解決問題的能力不強、對操作使用實訓設備抵觸恐懼的現(xiàn)象，通過現(xiàn)身說法，使學生消除緊張，細心觀察，大膽操作。該過程中，主要利用教學視頻、多媒體課件及網(wǎng)絡資源庫，使學生積累一定的理論基礎，對該任務的內容形成最初的認知，并敢于操作。

2.跟?！案敝傅氖菍W生跟著教師實際操作。在實際操作之前，教師帶領學生觀察實訓場所環(huán)境，對不符合實訓室管理制度要求的地方，仿照日企7S 管理規(guī)范進行整理—整頓—清掃—清潔，優(yōu)化工作環(huán)境。接下來，教師對定子繞組的冷態(tài)直流電阻的測量邊、示范邊講解，在示范過程中，分解步驟，講清操作要領；學生借助教材講義，分組跟著操作。該環(huán)節(jié)保證每組學生都可以完成任務要求，從而改善“聽不懂”的現(xiàn)狀，找到學習興趣，增強學習動力，同時初步理解7S管理制度的部分要求。

3.疑?！耙伞敝傅氖菍W生產(chǎn)生疑問。在“跟”的過程中，學生可能會對萬用表的具體使用或電機定子繞組“冷態(tài)”的判斷操作有所疑問，教師及時輔導并引出相關知識點，在學生有一定的操作基礎上，詳盡講解。該環(huán)節(jié)可改善學生對理論知識“不愿學”的現(xiàn)狀，有效提高課堂聽課效率。

4.仿?！胺隆敝傅氖菍W生仿照操作。教師提出類似的任務要求，如檢測電機的絕緣電阻，學生仿照前一個任務的操作方法，分組完成檢測工作，并在操作過程中鞏固相關的理論知識和操作技能。教師觀察并記錄學生的操作情況，進行過程性考核。同時，教師引導安全操作，及時糾錯，對共性問題集中解答；學生通過共同完成任務，相互監(jiān)督，相互了解，形成相互評價。該環(huán)節(jié)能改善學生“學不會、學不牢”的現(xiàn)狀，有效提高學生專業(yè)技能水平；增強安全生產(chǎn)的意識、培養(yǎng)協(xié)同合作的精神，養(yǎng)成良好的工作素養(yǎng)，深入理解7S 管理的精神。

5.思?！八肌敝傅氖菍W生自主思考。教師鼓勵學生思考新方法或提出任務的后續(xù)問題，如：若測量出定子繞組的冷態(tài)直流電阻處于標準范圍外，應該怎么辦？是直接報廢，還是有其他解決措施？學生則借助網(wǎng)絡資源庫，依據(jù)所學知識，從節(jié)約能源的角度出發(fā)，構思解決方案。該環(huán)節(jié)可調動學生的主動性，讓更多學生參與課堂，鍛煉思維能力，培養(yǎng)處理問題的邏輯性，同時增強合理利用能源的意識，樹立物盡其用的理念，全面理解7S 管理制度的含義。這一環(huán)節(jié)也是較好的“課程思政”的切入點。

6.探?！疤健敝傅氖菍W生自主探索、拓展式學習。學生以小組或個人為單位，擬定解決方案并初步實施。如可先將廢舊的繞組拆卸，再DIY 電機繞組，測試正常后，可將新繞組裝于電機中調試運行。由于課堂時間有限，該過程以方案探究與制訂為主，具體實施可放在課后第二課堂中繼續(xù)。該環(huán)節(jié)可讓學生學有所思、學有所用，進一步鞏固知識和技能，同時增強學習成就感，培養(yǎng)學習熱情，使學生在實踐中創(chuàng)造、在創(chuàng)造中創(chuàng)新，啟蒙創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

7.煉?！盁挕敝傅氖墙處?、學生共同提煉課堂思想。教師總評課堂學習情況，并引導學生從思想方面、技能方面、就業(yè)方面反思自我。學生自由討論，派代表反饋課堂學習效果并自我總結。該環(huán)節(jié)可啟發(fā)學生利用專業(yè)技能，服務于社會（如為純電動公交車驅動電機回收再利用做相關知識講解及培訓）。同時，以此為契機，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質，逐步培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)能力。通過廢舊電機繞組翻新繞制等任務活動，拓寬專業(yè)學習領域的同時，使學生重新理解資源再利用的意義。這一步更是“課程思政”“雙創(chuàng)”融合理念在專業(yè)課堂中的升華。

以上就是“七步法”教學模式的全過程。使用該模式進行課堂教學，能使學生真正接受綠色環(huán)保的理念，掌握過硬的技術本領，這樣才能為我國生態(tài)文明建設做出貢獻。

五、課程教學方法與手段

根據(jù)教學的具體實施，筆者將教學方法與手段總結為以下四點。

1.鏈接導入法。溫故再知新。通過教學視頻、網(wǎng)絡資源庫及多媒體課件等教學手段，引導學生進入課堂學習，對本節(jié)課的內容形成感性認知。

2.分析解惑法。在教師演示、學生跟做的過程中，學生發(fā)現(xiàn)問題，教師與學生一起對問題進行分析和釋疑，避免“滿堂灌”式的講授，提高學生的課堂參與度。

3.遞進探究法。在學生跟做、教師解惑后，組織學生充分應用所學知識，完成拓展學習任務，循序漸進，鞏固課堂教學效果的同時，激發(fā)學生的學習熱情。

4.反思啟發(fā)法。完成課堂學習任務后，學生自由反饋學習效果，教師總評課堂學習情況，并引導學生反思課堂學習與生活、就業(yè)的聯(lián)系。

六、課程教學考核與評價

本課程的教學考核與評價主要由三部分組成，其中過程性評價占60%，期末考核占30%，學生互評占10%。

1.過程評價占60%，為教師評價。在教學過程中進行考核，采用小組作業(yè)，在每小組中抽考1—2 人，被抽考者的成績作為該小組的基礎成績（占總成績40%），結合該小組成員在學習中的表現(xiàn)（占總成績20%），確定最終的過程評價成績。

2.期末考核占30%。主要是最終理論試卷的考核成績。

3.學生互評占10%。由于學生互評存在一定的主觀性和不確定性，不占過多比例，主要是為了訓練學生的合作意識。

七、課程教學資源與條件

1.教材選用編寫。依據(jù)新能源汽車電氣系統(tǒng)維修工作任務的需要選取教學內容，確定知識和技能要求，再細化具體工作任務內容，完善各個項目內容，形成整體教材內容。

2.網(wǎng)絡資源建設。該網(wǎng)站使用方便，可通過個人賬號與密碼進入學習；教師可及時共享學習資源，并可監(jiān)控學生學習情況；同時，為學生搭建網(wǎng)絡交互學習平臺，可有針對性地進行信息檢索。

3.實驗實訓條件。與本課程對應的校內實訓條件主要有榮威E50、比亞迪E6 整車，動力電池、BMS、PCU 實驗臺，動力電池組、驅動電機總成。此外，可聯(lián)合校企合作單位開展體驗式教學活動。

綜上，筆者認為面向民辦高職院校新能源汽車技術專業(yè)的課程改革，重點在于探究本文提出的“引、跟、疑、仿、思、探、煉”教學模式的實際應用，難點在于開發(fā)出符合職業(yè)崗位能力需要的且符合高職院校學生學習特點的適用型教材。筆者希望自己的淺知薄見能對民辦高職院校新能源汽車技術專業(yè)的課程建設有所裨益。