新能源汽車電工電子技術(shù)的教學資源開發(fā)

廖菊香　向慶忠

摘 要：當前新能源汽車需求不斷增加，所需的專業(yè)人才也逐步增多，但技工院校發(fā)展新能源汽車專業(yè)的時間較短，專業(yè)建設(shè)并不完善，專業(yè)課程也未受到重視，關(guān)于新能源汽車電工電子技術(shù)的教學資源參差不齊，無法達到預期的教學效果。對此，應在了解新能源汽車電工電子類教學資源的基礎(chǔ)上，根據(jù)汽車維修技工的電學能力，開發(fā)更多新的課程內(nèi)容，滿足教學資源需求。

關(guān)鍵詞：新能源 汽車電工電子技術(shù) 教學資源 開發(fā)

1 前言

新能源汽車正處于快速發(fā)展階段，各企業(yè)對技術(shù)封鎖比較嚴重，專業(yè)教學資源短缺，市場中的教學大多集中于電驅(qū)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)，實訓教學資源較少。由此，學院應根據(jù)自身情況，合理開發(fā)教學資源，確保學生可以在學習理論課程后及時開展實訓教學，實現(xiàn)新能源汽車電工電子技術(shù)的一體化模式。

2 新能源汽車電工電子就技術(shù)教學資源設(shè)計

2.1 教學設(shè)計原則

一是教學設(shè)備設(shè)計原則，保證安全性、操作便捷性以及可靠性，為學生設(shè)計急停開關(guān)、危險區(qū)域警示燈，避免學生觸電。并根據(jù)學生的體格與身高設(shè)計操作實驗臺，便于進行實驗操作。同時還應保證適應技工院校學生的身心發(fā)展，符合學習認知范圍，可以針對解決問題激發(fā)學生積極性，找到內(nèi)心的驅(qū)動力。二是數(shù)字化教學資源設(shè)計原則，除了應遵循基本的教學性、科學性以及使用性外，還應保證內(nèi)容分布合理，微視頻時間控制在3-5min，設(shè)計完整生動的知識體系，符合技工院校學生的認知特點。視頻中應明確知識點，講解清楚，在結(jié)束一個知識點的講解后，還應留下一個利用此知識點可以解決的問題，促使學生內(nèi)化思考。三是設(shè)計任務(wù)工單與實訓指導說明書，根據(jù)相同模式撰寫，保證內(nèi)容的一致性，便于使用者查找。且設(shè)計實訓指導說明書還應注重易用性，做到圖文并茂，便于使用者快速瀏覽。

2.2 教學資源形式設(shè)計

根據(jù)學生操作安全性與便捷性設(shè)計教學設(shè)備形式，采用實驗箱與實驗臺相結(jié)合的形式，保證教學設(shè)備適應每節(jié)課內(nèi)容，教師可以根據(jù)需求設(shè)計出滿足教學要求的實驗電路。教學資源形式方面，以微視頻與PDF版為主，課堂中教師可以打印PDF內(nèi)容，發(fā)放給學生，作為學習指導資料。

2.3 教學資源內(nèi)容設(shè)計

一是電工電子技術(shù)實驗臺架內(nèi)容，可以完成實驗電路的調(diào)試工作，并滿足學生對儀器儀表的使用需求，之后設(shè)計儀器儀表、電路調(diào)試模塊等兩部分實驗臺內(nèi)容。二是實驗箱內(nèi)容，在提煉出實訓教學典型工作任務(wù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計實驗箱內(nèi)部實驗電路，針對每章節(jié)典型知識點設(shè)計實驗箱中實驗板，包括物理量測量、能量部件轉(zhuǎn)化認知、電動汽車能量回饋、數(shù)字電子電路以及變頻調(diào)速技術(shù)等。在數(shù)字化教學資源中，將微視頻分為教學設(shè)備操作視頻與實驗電路講解視頻，使學生可以充分熟悉實驗操作要領(lǐng)，滿足教學資源需求，在得到充分指導的基礎(chǔ)上，順利完成試驗。在實驗電路微視頻講解期間，應保證學生了解實驗電路的工作原理，掌握電路理論知識的基礎(chǔ)上，順利完成實驗。三是實訓指導說明書內(nèi)容的設(shè)計，傳統(tǒng)實訓說明書以教學設(shè)備基本操作為主，附帶安全注意事項，這種說明書會拖課堂節(jié)奏，屬于專門為教師準備的教學資源。對此，應設(shè)計出教師與學生均可以使用的實訓說明書，不但具備使用說明用途，還具備實訓指導功能，輔助教師可以通過資料盡快了解實訓架，引導學生完成試驗。實訓指導說明書根據(jù)任務(wù)驅(qū)動的模式編制，在布置任務(wù)的基礎(chǔ)上，羅列理論知識，指導實驗，使學生明確課堂中的學習任務(wù)。四是設(shè)計任務(wù)工單內(nèi)容，包括理論與實踐部分，以任務(wù)為主線，問題為實訓目的，確保學生在理實一體化課堂中有事可做，調(diào)動學習積極性。需要注意的是，在課堂的每個環(huán)節(jié)均應設(shè)計小任務(wù)，保證之間的關(guān)聯(lián)性與緊湊性[1]。

3 新能源汽車電工電子技術(shù)教學資源開發(fā)

3.1 實驗臺架的開發(fā)

實驗臺架開采期間需要采用機械設(shè)計、電氣布線以及電子技術(shù)等，實驗臺架的開發(fā)，涉及到機械設(shè)計、電氣布線以及電子技術(shù)等，因此需要利用到的工具也比較繁多，在這里我們介紹開發(fā)新能源汽車電工電子技術(shù)教學設(shè)備工具繁多，包括三維制圖軟件、矢量圖編輯軟件、電子產(chǎn)品開發(fā)軟件以及電氣規(guī)劃軟件等，將實驗臺設(shè)計為可編程直流電源、函數(shù)發(fā)生器。示波器萬能表、直流電源模塊、測試模塊等9個模塊，確定實驗臺外觀。之后繪制三維圖形布置真實場景，將現(xiàn)實中的元器件繪制為三維模型，在三維繪圖軟件中進行虛擬裝配，展示效果，經(jīng)過討論最終確定實驗臺采用長桌型外觀。確定外觀后進行布線，確定每段線束的長短，在根據(jù)測試實驗板數(shù)量與實驗板大小制作母版，在三維繪圖軟件中設(shè)計母版外觀與電氣布局，最后調(diào)試確定母版的邏輯性。完成制作工作后，檢測實驗臺樣品。

3.2 實驗箱開發(fā)

實驗箱開發(fā)主體為實驗板開發(fā)，在驗證電路正確性之后繪制PDF板，經(jīng)過制板工藝制作為未焊接元件的電路板，鍛煉學生的動手能力。之后還應通過焊接電路、調(diào)試以及審核等流程驗證實際電路是否存在問題，在確認無誤后在確定為教學用實驗板的最終形態(tài)，保證教學資源的可靠性。實驗板開發(fā)時應驗證正確性，仿真分析共射極放大電路，選擇NI Multisim對電路進行仿真，根據(jù)電容與電阻不斷調(diào)整電路中電容與電阻的數(shù)值，形成仿真電路。在確定共射極放大電路電阻、三極管以及電容類型后，開始繪制PCB板，完成電路板繪制。之后焊制電路，采購共射極放大電路PCB板與所需元器件后，根據(jù)實驗板上的電路圖選取元件，根據(jù)元器件大小焊接，先焊接較小的器件，之后焊接較大的元器件，保證共射放大電路中電解電容的正負極，不得焊接錯位。完成后開始進行調(diào)試與審核，測試三極管與共射極放大電路的導通性是否處于放大狀態(tài)，先測量電路的導通性，之后轉(zhuǎn)動滑動變阻器，利用示波器測量各個元器件，在根據(jù)電壓與電極電壓的變化，測定三極管的放大倍率。

3.3 微視頻的開發(fā)

通過視頻拍攝、屏幕錄制以及動畫制作等方法制作視頻，包括實驗理論與實際操作兩部分，在操作部分主要通過動畫與屏幕錄制的方式制作視頻。這里可以選擇win 10自帶錄屏軟件完成，無需進行過多的后期處理，但清晰度會受到限制。動畫制作時可以AE、Flash、Focusky等軟件，具體化抽象知識，保證學生直觀了解電路變化與運作方式，但動作制作期間需要得到專業(yè)人員的指導。開發(fā)微視頻時應先編寫腳本與素材，確定微視頻名稱，之后填寫腳本信息，包括微視頻面對的對象、腳本創(chuàng)作第幾版、腳本創(chuàng)作人所需的配件、制作要求等，在編寫腳本內(nèi)容時應注意按照序號編排每句話，表述每段話涉及的知識點，便于專家審核。為了保證知識的正確性，還應做好審核工作，由電學專家與骨干教師審核腳本，給予意見，修改后在進行審核，直至通過為止。微視頻教學資源制作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為動畫制作與視頻拍攝，動畫制作人員應根據(jù)腳本內(nèi)容與創(chuàng)作者意圖展示動畫場景，保證具體性與生動形象性。在處理圖像時先去水印，去背景處理，利用圖片處理軟件Photoshop單獨摳出圖片中的元器件，以備視頻制作。之后選擇合適的PPT腳本編寫順序，編寫共射放大電路素材根據(jù)飽和技術(shù)路線，結(jié)合配音軟件錄制的腳本音頻時長，調(diào)整動畫形式與時間。完成視頻制作后導出，創(chuàng)建清晰度為1080p的視頻。視頻導出后查看是否存在視頻與音頻不搭配的地方，標記創(chuàng)作腳本，后期添加真人配音時注意調(diào)整。完成視頻制作后及時審核，由電工電子學的骨干教師擔任審核人員，提出意見，完善修改，直至審核成功[2]。

3.4 實訓指導說明書的開發(fā)

實訓指導說明書應包括學習任務(wù)、理論知識、實驗驗證、實驗現(xiàn)象解釋以及相關(guān)內(nèi)容，在課程開始時，學生應明確課堂的學習任務(wù)。以共射極放大電路為例，學生應理解分析共射極放大電路的工作原理及組成、輸入信號電壓變化對輸出信號的影響以及負載大小對輸出信號的影響等。理論部分先介紹核心元器件的工作原理，重點介紹三極管內(nèi)容，之后分析實驗電路的工作原理，包括元器件在電路中的使用功能以及電路放大條件等。之后進行實驗驗證，介紹實驗過程中需要使用的實驗設(shè)備，包括數(shù)字信號發(fā)射器、雙通道示波器、穩(wěn)壓直流電源等。實驗期間還應利用Multisim對共射極放大電路進行仿真驗證，利用示波器對共射極放大電路進行實驗驗證，確定仿真結(jié)果與實驗結(jié)果均為輸入信號。為了滿足教師的教學需求，還應為教師與學生提供更多相關(guān)知識點，包括相關(guān)書籍資料與網(wǎng)絡(luò)信息資料等，引導學生進行更深層次的學習。

3.5 任務(wù)工單開發(fā)

以任務(wù)驅(qū)動為導向開發(fā)任務(wù)工單，設(shè)定課程學習目標及學習內(nèi)容，使學生在教學前了解自己的學習任務(wù)。任務(wù)工單教學部分應分解每個學習目標，在細化小階段目標，使學生掌握理實一體化教學內(nèi)容。任務(wù)工單最后還應設(shè)計測試題，使學生了解自身學習情況，并反饋至教師[3]。

4 結(jié)束語

本文分析了新能源汽車電工電子技術(shù)一體化教學資源的開發(fā)流程，明確了教學設(shè)備與教學資源結(jié)合的實驗方式，使學生可以通過查找電子元器件、焊接以及調(diào)試的流程完成實驗，加深理解理論知識，調(diào)動學習積極性。同時，可以在新能源汽車的電路中提煉實驗電路，為此后課程設(shè)計打下基礎(chǔ)，滿足大多數(shù)學生的學習需求。

參考文獻：

[1]張冰珂.關(guān)于《汽車電工電子技術(shù)》在高職新能源汽車專業(yè)教學中的思考[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（07）：166.

[2]謝小寶.優(yōu)化高職院?！半姽る娮蛹夹g(shù)”課程教學的對策[J].科教導刊（下旬），2020（05）：125-126.

[3]李兆平.新能源汽車技術(shù)專業(yè)《汽車電工電子技術(shù)》課程教學診斷與改革[J].科技經(jīng)濟導刊，2017（09）：162.