高水平大學(xué)混合動(dòng)力汽車課程改革與探索

曾小華 黃鈺峰

吉林大學(xué) 汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 吉林省長(zhǎng)春市 130025

1 引言

隨著科技、工業(yè)的不斷進(jìn)步，人民的生活質(zhì)量不斷提高，環(huán)境污染、能源短缺日益成為我國(guó)重點(diǎn)關(guān)注并攻堅(jiān)的難題。為打贏“碳達(dá)峰，碳中和”的綠色轉(zhuǎn)型攻堅(jiān)戰(zhàn)，汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)仁不讓、首當(dāng)其沖。2020年10 月中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)頒布《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，技術(shù)路線圖2.0指出，至 2035 年，新能源汽車市場(chǎng)占比將超過(guò)50%，節(jié)能汽車將全面實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力化，即混動(dòng)新車占傳統(tǒng)能源車100%，汽車產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。因此，為服務(wù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)“100%”目標(biāo)，高校應(yīng)充分發(fā)揮人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、基礎(chǔ)研究等方面的優(yōu)勢(shì)，為汽車能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

當(dāng)下，汽車節(jié)能技術(shù)是整車性能的主要研究?jī)?nèi)容之一，是汽車設(shè)計(jì)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。其中混合動(dòng)力汽車技術(shù)在節(jié)能與新能源汽車工業(yè)中是發(fā)展最快，也是成熟度更高且市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)的一項(xiàng)綜合技術(shù)。通過(guò)使學(xué)生在研究生階段對(duì)混合動(dòng)力汽車技術(shù)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以使研究生更系統(tǒng)地掌握現(xiàn)代混合動(dòng)力汽車節(jié)能新技術(shù)發(fā)展方向和技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)理論和控制方法。隨著節(jié)能與新能源汽車戰(zhàn)略的提出，為培養(yǎng)混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵技術(shù)人才，目前，國(guó)內(nèi)很多高校相繼開展混合動(dòng)力汽車技術(shù)研究生課程。例如，清華大學(xué)《車輛新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)》，武漢理工大學(xué)《新能源汽車系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》，青島理工大學(xué)《汽車電子控制與電動(dòng)汽車技術(shù)》，同濟(jì)大學(xué)《汽車電子控制技術(shù)》，以及北京理工大學(xué)劉輝教授團(tuán)隊(duì)所開設(shè)研究生精品課程《車輛性能數(shù)字仿真技術(shù)》將混合動(dòng)力技術(shù)的相關(guān)建模、設(shè)計(jì)、仿真、分析等內(nèi)容總結(jié)成教學(xué)案例，使學(xué)生掌握車輛性能相關(guān)前沿技術(shù)的基本理論，具備獨(dú)立進(jìn)行車輛性能相關(guān)技術(shù)仿真和分析的能力。除了我國(guó)，國(guó)外諸多知名高校也相繼在研究生課程中開設(shè)混合動(dòng)力課程，例如，密歇根大學(xué)、克萊姆林大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校、德州大學(xué)等等，但大部分高校僅僅是針對(duì)電力電子控制，電機(jī)控制進(jìn)行講授，只有極少擁有汽車研究背景的高校才會(huì)從汽車宏觀整體角度出發(fā)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。

吉林大學(xué)作為國(guó)家“雙一流”、“211工程”、“985 工程”重點(diǎn)建設(shè)高校，其車輛工程專業(yè)依托汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室具備國(guó)家特色的專業(yè)背景，應(yīng)該充分利用自己行業(yè)背景、學(xué)科優(yōu)勢(shì)，站在服務(wù)汽車能源綠色轉(zhuǎn)型的高度，進(jìn)一步凝練學(xué)科方向，優(yōu)化學(xué)科布局，形成低碳優(yōu)勢(shì)學(xué)科。為助力全面實(shí)現(xiàn)節(jié)能汽車混動(dòng)化，滿足汽車行業(yè)對(duì)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)人才的需求，筆者所在研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合團(tuán)隊(duì)多年的研究積累，自2008 年起向吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院研究生開設(shè)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程。但事實(shí)上，為加快中國(guó)汽車能源綠色轉(zhuǎn)型，高校傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和授課方式已經(jīng)滿足不了汽車行業(yè)自主創(chuàng)新對(duì)于新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，新能源汽車方向的課程必須通過(guò)不斷改革才能保障向當(dāng)下汽車行業(yè)源源不斷輸入的人才的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)行業(yè)急需人才和高端創(chuàng)新人才的精準(zhǔn)培養(yǎng)。因此，本文以筆者多年的教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程內(nèi)容與授課方式進(jìn)行討論，為新能源方向課程的改革提供新的思路。

2 教學(xué)內(nèi)容

《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程面向吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院車輛工程專業(yè)研究生開設(shè)，旨在讓研究相關(guān)方向或具有相關(guān)研究背景的學(xué)生對(duì)汽車節(jié)能技術(shù)之一的混合動(dòng)力技術(shù)有系統(tǒng)而全面的認(rèn)識(shí)。常見(jiàn)的混合動(dòng)力汽車區(qū)別于傳統(tǒng)燃油車最大的差異在于增加了電驅(qū)系統(tǒng)，相應(yīng)地也增加了電池、電機(jī)和電控即“三大電”的核心技術(shù)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的相對(duì)位置不同增加了混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性，給混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制增添不小難度。因此，該課程要求學(xué)生能夠掌握和了解混合動(dòng)力汽車技術(shù)的發(fā)展方向、動(dòng)態(tài)及趨勢(shì)的同時(shí)，也能夠熟悉混合動(dòng)力汽車基本構(gòu)型、工作原理，進(jìn)一步地能夠掌握混合動(dòng)力汽車技術(shù)的基本應(yīng)用，主要包括設(shè)計(jì)技術(shù)、控制技術(shù)及仿真技術(shù)，并對(duì)混合動(dòng)力汽車技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù)有所了解。故而，在筆者教授的《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程中，共分為如下九個(gè)章節(jié)：第1章，混合動(dòng)力汽車概述；第2 章，混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)與原理；第3 章，車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制；第4 章，車用動(dòng)力電池及其能量管理；第5 章，混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；第6 章，混合動(dòng)力汽車控制與開發(fā)流程；第7 章，增程器及燃料電池汽車構(gòu)型及控制方法；第8 章，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)；第9 章，混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真。

3 課程教學(xué)存在的問(wèn)題及分析

3.1 學(xué)科交叉性強(qiáng)

作為傳統(tǒng)燃油車輛發(fā)展至純電動(dòng)車輛的中間過(guò)渡產(chǎn)物，混合動(dòng)力汽車涉及學(xué)科類型更多，故而對(duì)授課老師的學(xué)科背景要求也更為苛刻。《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程的教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，車輛工程學(xué)科作為機(jī)械工程學(xué)科下的二級(jí)學(xué)科，首先要求授課教師具備機(jī)械工程學(xué)科背景，其次，課程所授動(dòng)力電池部分涉及材料科學(xué)、電化學(xué)專業(yè)知識(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)部分涉及電氣工程、機(jī)械工程專業(yè)知識(shí)，而對(duì)混合動(dòng)力汽車的整車控制及能量管理則需授課教師能夠熟練掌握控制工程學(xué)科專業(yè)知識(shí)。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品革命的不斷推動(dòng)，人們對(duì)機(jī)械、電子產(chǎn)品功能的需求也在不斷攀升，相應(yīng)地，汽車產(chǎn)品功能在不斷增多的過(guò)程中也加快了汽車功能集成化的發(fā)展，這也要求混合動(dòng)力汽車相關(guān)課程的授課教師具備學(xué)科知識(shí)更廣，專業(yè)涉獵更全。另外，市面鮮有以混合動(dòng)力汽車為主體對(duì)象的專業(yè)書籍，多學(xué)科交叉特性也導(dǎo)致單一的專業(yè)書籍無(wú)法精準(zhǔn)涵蓋課程要求的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)，相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品在各國(guó)政策和市場(chǎng)需求的推動(dòng)下發(fā)展迅速，課程理論推陳出新，其均為教材的選擇帶來(lái)不小難度。

3.2 實(shí)踐平臺(tái)欠缺

傳統(tǒng)燃油汽車的教學(xué)在各大高校專業(yè)教育體系中沉淀多年，早已具備完善的教學(xué)與實(shí)踐平臺(tái)，基本能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)學(xué)研互相結(jié)合，形成了一套適用于傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的教育體系。然而，新能源汽車特別是混合動(dòng)力汽車方向相關(guān)課程的理論性更為復(fù)雜，涉及學(xué)科面更廣，其工程性也相應(yīng)更強(qiáng)，從電機(jī)控制及整車控制層面考慮，混合動(dòng)力汽車相較于傳統(tǒng)燃油汽車更具教學(xué)可實(shí)踐性，學(xué)生個(gè)體也理應(yīng)有更加豐富的課堂實(shí)踐來(lái)幫助對(duì)所學(xué)復(fù)雜專業(yè)知識(shí)進(jìn)行理解、消化和吸收，因此向?qū)W生提供《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程實(shí)踐平臺(tái)具有重要意義。然而，因國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力汽車發(fā)展時(shí)間較短，具備完整混合動(dòng)力技術(shù)開發(fā)及混合動(dòng)力車輛生產(chǎn)能力的企業(yè)并不多，而相關(guān)企業(yè)自主研發(fā)技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備很難向高校師生開放，同時(shí)大多高校并不具備混合動(dòng)力汽車研發(fā)與試驗(yàn)平臺(tái)。課程缺乏配套的實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)生缺乏合理的實(shí)踐環(huán)節(jié)，混合動(dòng)力汽車相關(guān)課程教學(xué)體系不夠完善。

3.3 教學(xué)手段單一

現(xiàn)高校專業(yè)課程大多仍為大班式教學(xué)，且沿用傳統(tǒng)的面授式、“填鴨”式教學(xué)方式?！痘旌蟿?dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》作為一門研究生專業(yè)課程，其授課內(nèi)容本枯燥而復(fù)雜，在傳統(tǒng)單一授課方式下，學(xué)生課堂注意力集中困難，知識(shí)理解程度低下，且課堂、課后與專業(yè)老師均無(wú)法得到有效的交流。學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，課程缺乏教學(xué)質(zhì)量。另外，隨著國(guó)內(nèi)新冠病毒疫情的影響，高校教學(xué)受到直面沖擊，在當(dāng)下盡量減少近距離接觸、減少聚集的號(hào)召下，傳統(tǒng)的教學(xué)方式顯然無(wú)法滿足后疫情時(shí)代教學(xué)需求。

3.4 考核方式片面

現(xiàn)高校專業(yè)課程大多仍沿用“平時(shí)成績(jī)（30%）+期末考試成績(jī)（70%）”的考核方式，《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程也不例外。本門課程作為研究生必修科目，期末考試方式為閉卷考核，內(nèi)容以客觀知識(shí)考核為主，因此往往出現(xiàn)學(xué)生在考試前一周臨時(shí)抱佛腳的不合理備考方式，以及僅靠死記硬背便能取得理想成績(jī)的不合理評(píng)價(jià)體系。所以，傳統(tǒng)的考核方式完全忽略了對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)、過(guò)程學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)的考核和評(píng)估，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的差異性無(wú)法有效區(qū)分。

4 課程教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化探索與實(shí)踐

4.1 優(yōu)化學(xué)科授課體系

針對(duì)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程存在的多學(xué)科交叉特性，及單一授課教師學(xué)科涉獵不足特點(diǎn)，筆者及所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出并實(shí)踐了采用多學(xué)科背景、多研究方向、多工程類型教師聯(lián)合授課的教學(xué)方式。按照國(guó)內(nèi)高校人才培養(yǎng)方法，授課教師研究方向涉及專業(yè)門類往往較窄，很難多學(xué)科全覆蓋，而對(duì)于跨學(xué)科的專業(yè)知識(shí)很難在較短時(shí)間內(nèi)熟練掌握并有所精通，因此采用不同學(xué)科背景，不同領(lǐng)域精通的教師進(jìn)行本門課程的教學(xué)工作是基于現(xiàn)有條件的最有效的解決方式之一。自2008年課程開設(shè)以來(lái)，筆者及所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)廣泛吸納相關(guān)基礎(chǔ)課程教學(xué)優(yōu)秀人才加入課程教學(xué)隊(duì)伍，目前教育團(tuán)隊(duì)博士學(xué)位全覆蓋，擁有核心成員6 名，其中教授5 名，副教授1 名，且大部分教師擁有出國(guó)經(jīng)歷，了解最前沿混合動(dòng)力國(guó)際研究動(dòng)態(tài)，教師隊(duì)伍可持續(xù)發(fā)展。此外，在《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了由不同學(xué)科背景教師教授不同課程內(nèi)容，例如，第3 章車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制課程內(nèi)容由專門從事電機(jī)控制研究的王偉華教授負(fù)責(zé)講授；第8 章制動(dòng)能量回收系統(tǒng)課程內(nèi)容由專門從事再生制動(dòng)控制研究的初亮教授負(fù)責(zé)講授；而本門課程前期較基礎(chǔ)的第1、2 章節(jié)和涉及混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)的第5 章節(jié)由自1999 年開始持續(xù)研究混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制的曾小華教授負(fù)責(zé)講授……因此，在授課團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化的過(guò)程中，《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程專業(yè)性、授課質(zhì)量得到了有效的保障。

針對(duì)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程存在的教材選用困難特點(diǎn)，同時(shí)考慮到現(xiàn)有專業(yè)書籍無(wú)法完全涵蓋并貼合課程既定教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，筆者以多年教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ)，結(jié)合研究團(tuán)隊(duì)在混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)和控制領(lǐng)域的長(zhǎng)期研究成果，編撰了由王慶年、曾小華著，化學(xué)工業(yè)出版社出版的《新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)》2017，由曾小華、楊南南著，機(jī)械工業(yè)出版社出版的《商用車混合動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)》2019，以及與北京理工大學(xué)何洪文教授（曾小華為副主編）合著，由機(jī)械工業(yè)出版社出版的《電動(dòng)汽車工程手冊(cè)第2 卷——混合動(dòng)力電動(dòng)汽車整車設(shè)計(jì)》2020，完全實(shí)現(xiàn)了課程教材自編，充分保障了選用教材的強(qiáng)針對(duì)性，同時(shí)所撰教材因結(jié)合長(zhǎng)期課程教學(xué)實(shí)踐故具有更加廣泛的適應(yīng)性和受眾群體，在全國(guó)其他高校得到了一定程度的應(yīng)用；制作與教材配套的PPT 和課程講義，教學(xué)團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)教師可根據(jù)當(dāng)前技術(shù)背景及時(shí)更新PPT 及講義內(nèi)容，以充分保障選用教材的靈活性、適應(yīng)性。此外，《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程除使用自編教材外，針對(duì)特定課程內(nèi)容還為學(xué)生提供了筆者及所在研究團(tuán)隊(duì)編撰的由北京理工大學(xué)出版社出版的《混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)構(gòu)型與耦合裝置分析設(shè)計(jì)方法》及由機(jī)械工業(yè)出版社出版的《ADVISOR 2002 電動(dòng)汽車仿真與再開發(fā)應(yīng)用》作為相關(guān)技術(shù)的課外參考書目，特別是后者是本門課仿真技術(shù)的重要參考書目，也是對(duì)本門課的教學(xué)與仿真實(shí)踐的良好的補(bǔ)充教材。

4.2 構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

針對(duì)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程存在的實(shí)踐環(huán)節(jié)、實(shí)踐平臺(tái)欠缺特點(diǎn)，同時(shí)考慮企業(yè)向高校師生直接開放研發(fā)、生產(chǎn)流程作為實(shí)踐平臺(tái)存在困難，筆者基于吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院及汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)條件，從混合動(dòng)力汽車?yán)碚撜J(rèn)知、系統(tǒng)“V 流程”開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩方面出發(fā)，提出“課堂講授演示+開發(fā)實(shí)現(xiàn)”的混合實(shí)踐教學(xué)模式。

“課堂講授演示”實(shí)踐環(huán)節(jié)旨在以更加形象、直觀的方式加深學(xué)生對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件的理解和認(rèn)識(shí)。例如，課程的第二章教學(xué)內(nèi)容涉及混聯(lián)型混合動(dòng)力汽車基本結(jié)構(gòu)與原理的教學(xué)，為加深學(xué)生對(duì)其中功率分流構(gòu)型關(guān)鍵部件行星排的理解，筆者在課堂創(chuàng)新性地引入實(shí)車用行星排作為課堂教學(xué)用具，使得理論與應(yīng)用得到了較好的結(jié)合。此外，筆者及教學(xué)團(tuán)隊(duì)依托實(shí)驗(yàn)室研究及工程項(xiàng)目背景，形成了較豐富的混合動(dòng)力汽車開發(fā)與測(cè)試平臺(tái)，課堂教學(xué)演示環(huán)節(jié)將為學(xué)生適時(shí)開放實(shí)驗(yàn)室研究平臺(tái)，使得學(xué)生能夠更加清晰、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力汽車開發(fā)與測(cè)試過(guò)程。當(dāng)然，理論教學(xué)結(jié)合簡(jiǎn)單的課堂演示實(shí)踐仍不足以使得學(xué)生對(duì)混合動(dòng)力汽車相較于傳統(tǒng)燃油汽車的差異有直觀而系統(tǒng)的辨識(shí)，為此，筆者及所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用自身產(chǎn)學(xué)研工程合作背景，類比傳統(tǒng)燃油汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝試驗(yàn)演示，搭建混合動(dòng)力汽車實(shí)車拆裝教學(xué)演示平臺(tái)，進(jìn)而為《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程提供更加豐富的教學(xué)實(shí)踐環(huán)境。

“開發(fā)實(shí)現(xiàn)”實(shí)踐環(huán)節(jié)是在遵循混合動(dòng)力汽車開發(fā)“V”流程的基礎(chǔ)上，筆者及所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合自身實(shí)驗(yàn)室條件為學(xué)生提供符合課程學(xué)時(shí)要求的混合動(dòng)力汽車開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐。例如，受課時(shí)要求可個(gè)性化地讓學(xué)生自主選擇開發(fā)實(shí)踐項(xiàng)目類型，包括依托教學(xué)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有dSpace的Midsize Simulator 模擬器及快速控制原型TTC200 或華海控制器U2 等控制器設(shè)備對(duì)整車控制策略的硬件在環(huán)（HIL, Hardware In the Loop）測(cè)試進(jìn)行簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，或依托現(xiàn)有直流電機(jī)臺(tái)架實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的控制過(guò)程實(shí)踐等。

4.3 豐富課程教學(xué)手段

傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學(xué)存在教學(xué)手段單一的問(wèn)題，學(xué)生往往只能被動(dòng)地接受知識(shí)，而非主動(dòng)汲取知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)參與度較低，學(xué)習(xí)效果欠佳。為解決所述問(wèn)題，同時(shí)充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)上的主觀能動(dòng)性，筆者基于多年教學(xué)實(shí)踐提出如下改進(jìn)方法。

融合多種教學(xué)方法。多種教學(xué)方法具體包括代入式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)及案例式教學(xué)方法。代入式教學(xué)，如可在課堂中提出混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)發(fā)展歷程相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論或文獻(xiàn)調(diào)研等方式主動(dòng)解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步地，可激發(fā)學(xué)生主動(dòng)查閱和思考科學(xué)問(wèn)題的能力，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，同時(shí)使得學(xué)生在發(fā)現(xiàn)并主動(dòng)解決問(wèn)題的過(guò)程中體會(huì)學(xué)科的交叉、碰撞和融合。啟發(fā)式教學(xué)，如可在課堂上提出混合動(dòng)力汽車的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及對(duì)傳統(tǒng)汽車的沖擊和挑戰(zhàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究興趣，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更加深入的探究，或鼓勵(lì)學(xué)生自由探索，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生探究汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的積極性和解決科學(xué)問(wèn)題的主動(dòng)性，進(jìn)一步地，可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)待學(xué)術(shù)的批判性思維，幫助其養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度。案例式教學(xué)，如可準(zhǔn)備多個(gè)簡(jiǎn)單到復(fù)雜的混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制的實(shí)際案例，通過(guò)對(duì)典型案例的深入分析和詳細(xì)闡述，引出理論學(xué)習(xí)所涉及的工程原理與企業(yè)實(shí)際開發(fā)流程，最后再由學(xué)生分組完成案例的過(guò)程分析，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的理解。

發(fā)展混合教學(xué)模式。隨著“后疫情時(shí)代”到來(lái)，傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式仍然無(wú)法應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的國(guó)內(nèi)疫情形勢(shì)，而在疫情期間積累的線上教學(xué)的寶貴經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，都可成為探索線下線上混合教學(xué)模式的積累和基礎(chǔ)，從而形成特殊時(shí)期、特殊時(shí)代背景下的最有利于學(xué)生及教師專業(yè)化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的混合教學(xué)模式，即采用“線下課堂+ 線上課堂+ 授課視頻錄制”的多模式混合授課方式。在減少近距離接觸、減少聚集的前提下，小規(guī)模的線下課堂仍可滿足學(xué)生與授課教師直面交流的需要，授課教師也可直接通過(guò)學(xué)生課堂表現(xiàn)反饋獲得學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和課堂疑問(wèn)，進(jìn)而適時(shí)地、有針對(duì)性地修正課堂教學(xué)方式。此外，為適應(yīng)疫情防護(hù)需要，在滿足無(wú)法返回線下課堂學(xué)生的專業(yè)知識(shí)教學(xué)基本要求的基礎(chǔ)上，利用線上教學(xué)平臺(tái)還可豐富專業(yè)知識(shí)教學(xué)方式，以學(xué)生喜愛(ài)、擅長(zhǎng)的方式實(shí)施教學(xué)可提升學(xué)生課堂趣味性和參與度，采用“線下課堂+ 線上課堂”混合教學(xué)模式，可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)線下課堂學(xué)生參與度較低的不足。以筆者線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)挖掘混合教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)，即利用“微信群通知”、“騰訊會(huì)議”、“雨課堂”、“釘釘”等線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)線上平臺(tái)發(fā)布課前任務(wù)、學(xué)習(xí)資源和在線測(cè)試等，進(jìn)而可提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)度；利用線上學(xué)習(xí)平臺(tái)可發(fā)布實(shí)時(shí)投票、在線搶答、隨機(jī)抽查等課堂活動(dòng)，另外，線上評(píng)論區(qū)的開放使得學(xué)生可在不打擾課堂秩序的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)地學(xué)術(shù)交流和討論，也可有效避免線下課堂集體交流環(huán)節(jié)的冷場(chǎng)現(xiàn)象，在為枯燥乏味的專業(yè)課程課堂增添趣味性的同時(shí)，也大大提高了學(xué)生課堂參與度；利用線上教學(xué)平臺(tái)還可發(fā)布課后作業(yè)、課后自測(cè)及拓展學(xué)習(xí)等教學(xué)任務(wù)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)課程內(nèi)容。“線下課堂+ 線上課堂+ 授課視頻錄制”混合教學(xué)模式還引入了授課視頻錄制的方式，即由對(duì)應(yīng)授課教師錄制完整授課視頻同時(shí)上傳至中國(guó)MOOC 網(wǎng)，供受疫情影響在校外無(wú)條件或因網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題無(wú)法正常參與完整課堂學(xué)生的專業(yè)知識(shí)自主學(xué)習(xí)，也可實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)即考慮不同基礎(chǔ)、不同能力學(xué)生對(duì)于實(shí)時(shí)課堂的接受速度和理解程度，供學(xué)生課后查缺補(bǔ)漏，進(jìn)而保障“后疫情時(shí)代”專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量。

引入課堂反饋機(jī)制。豐富的教學(xué)模式可在一定程度上打破師生天然交流壁壘，以學(xué)生熟悉的形式即通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)可加強(qiáng)學(xué)生與老師的交流，通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)可在課程結(jié)束后以對(duì)課程打分、問(wèn)卷調(diào)研或意見(jiàn)收集的方式直接獲取學(xué)生對(duì)于當(dāng)堂教學(xué)的直觀反饋，以便授課教師對(duì)課程內(nèi)容及授課方式進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)，進(jìn)而在滿足大部分學(xué)生教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，也能夠盡量兼顧個(gè)別學(xué)生的特殊需求，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化課堂定制。

4.4 人性化考核方式

針對(duì)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程存在的考核方式片面特點(diǎn)，筆者提出“平時(shí)成績(jī)+ 調(diào)研報(bào)告/ 實(shí)踐成績(jī)+ 期末考試成績(jī)”的人性化考核方式?！捌綍r(shí)成績(jī)”部分主要以學(xué)生到課率、課堂表現(xiàn)和線上或線下課后作業(yè)為依據(jù)，其中，無(wú)故缺課給負(fù)分；課堂表現(xiàn)不以學(xué)生回答問(wèn)題是否正確為依據(jù)，主要考察學(xué)生是否積極主動(dòng)思考問(wèn)題；課后作業(yè)不以答案是否正確為唯一依據(jù)，更重要的是考察學(xué)生分析問(wèn)題的思路和方法，獨(dú)立完成作業(yè)的能力等。調(diào)研報(bào)告即可針對(duì)相關(guān)技術(shù)前沿完成開放性探索，報(bào)告題目予以推薦但不予以限制，學(xué)生可根據(jù)自己興趣方向進(jìn)行調(diào)研，如可針對(duì)混合動(dòng)力汽車相關(guān)熱點(diǎn)問(wèn)題、關(guān)鍵技術(shù)或泛化領(lǐng)域展開文獻(xiàn)調(diào)研，同時(shí)結(jié)合本門課程知識(shí)，提出個(gè)人分析和見(jiàn)解等。對(duì)于期末考試，授課老師將成立命題組，在不斷擴(kuò)大試題庫(kù)的同時(shí)實(shí)時(shí)更新過(guò)時(shí)題目，增加開放性試題比例，在考察學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握的同時(shí)也可考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收、轉(zhuǎn)化和實(shí)際應(yīng)用能力。因此，該人性化考核方式相較于傳統(tǒng)考核方式能夠更全面地區(qū)分學(xué)生學(xué)習(xí)差異性，具備實(shí)踐意義。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以吉林大學(xué)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教學(xué)存在的問(wèn)題為基礎(chǔ)，結(jié)合筆者及所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程授課體系、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)手段及考核方式進(jìn)行了改革和探索。通過(guò)近兩年的教學(xué)改革實(shí)踐能夠發(fā)現(xiàn)，《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課堂上學(xué)生積極性和專注度明顯提高，課堂、課后主動(dòng)與授課教師交流的學(xué)生人數(shù)和交流頻次也顯著增加；學(xué)生對(duì)于實(shí)踐課程興趣尤為濃厚，動(dòng)手與實(shí)際操作能力顯著增強(qiáng)；作為研究生自選專業(yè)必修課程，選報(bào)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程的人數(shù)連年增長(zhǎng)，學(xué)生課堂缺勤率連年下降；此外，在課程教學(xué)的不斷改革下，本門課程的學(xué)生平均成績(jī)每一學(xué)年均有一定程度的提升。因此筆者認(rèn)為，高校只有對(duì)專業(yè)課程不斷改革創(chuàng)新才能為行業(yè)源源不斷地培養(yǎng)出企業(yè)急需人才和高端創(chuàng)新人才。本文以吉林大學(xué)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教學(xué)改革與探索為實(shí)例，希望能夠?yàn)楦咚酱髮W(xué)新能源方向課程的改革提供新的思路。