移動微課堂及產(chǎn)教融合多元模式在《車用動力電池技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用與探索

摘 要：《車用動力電池技術(shù)》是新能源汽車專業(yè)學(xué)生的核心課程，其教學(xué)改革是順應(yīng)行業(yè)技術(shù)迭代與人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的必然選擇。針對傳統(tǒng)教學(xué)模式下所面臨的教學(xué)內(nèi)容滯后、教學(xué)模式單一、實踐教學(xué)不足等痛點(diǎn)，探討了移動微課堂及產(chǎn)教融合多元模式在該課程教學(xué)中的應(yīng)用。通過高校和企業(yè)在教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)方法創(chuàng)新、實踐教學(xué)等方面的深度合作與探索，增強(qiáng)教學(xué)靈活性和教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生更好地適應(yīng)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：移動微課堂 產(chǎn)教融合 動力電池 教學(xué)改革

1 緒論

發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路?！败囉脛恿﹄姵丶夹g(shù)”作為新能源汽車專業(yè)的核心課程，對于培養(yǎng)適應(yīng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能人才至關(guān)重要。隨著新能源汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，對該課程的教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)模式提出了更高要求。該課程涉及物理、化學(xué)、材料、機(jī)械、電子等多學(xué)科知識，具備新工科“學(xué)科交叉融合”的顯著特征，具有較強(qiáng)的綜合性和實踐性。傳統(tǒng)的教學(xué)模式在理論與實踐相結(jié)合、學(xué)生主動性激發(fā)以及與行業(yè)實際需求對接等方面存在一定局限性，往往面臨教學(xué)資源有限、學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高、教學(xué)互動不足等問題。針對“車用動力電池技術(shù)”的課程特點(diǎn)和現(xiàn)狀，運(yùn)用移動微課堂及產(chǎn)教融合新教學(xué)模式進(jìn)行了教學(xué)改革和實踐探索[1]。

2 《車用動力電池技術(shù)》課程解析

2.1 《車用動力電池技術(shù)》課程特點(diǎn)

動力電池是新能源汽車的技術(shù)核心之一，也是我國未來能源轉(zhuǎn)型的重要方向?！盾囉脛恿﹄姵丶夹g(shù)》作為新能源汽車專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，主要任務(wù)是使學(xué)生全面了解新能源汽車發(fā)展的必然性和發(fā)展現(xiàn)狀，并掌握車用動力電池的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)和專業(yè)術(shù)語等知識。動力電池的種類包括蓄電池、燃料電池、超級電容、太陽電池等，涉及的工作原理和結(jié)構(gòu)類型涵蓋化學(xué)、材料、機(jī)械等多學(xué)科知識。多學(xué)科交叉融合成為新能源汽車培養(yǎng)新人才、推動汽車前沿技術(shù)創(chuàng)新的重要著力點(diǎn)，對學(xué)生的知識儲備有較高的要求[2]。

同時，學(xué)生需重點(diǎn)掌握電池的充電、測試及管理相關(guān)知識，培養(yǎng)對車用動力電池和充電設(shè)施的保養(yǎng)與故障診斷能力，為全車故障排除奠定基礎(chǔ)。這就要求學(xué)生深入了解動力電池管理系統(tǒng)的性能特點(diǎn)、處理流程以及故障分析方法，局限于課堂和實驗室的實驗、實踐環(huán)節(jié)已無法滿足新工科人才的培養(yǎng)需求?！盾囉脛恿﹄姵丶夹g(shù)》課程對學(xué)生的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)都提出了較高的要求[3]。

2.2 《車用動力電池技術(shù)》課程現(xiàn)狀

2.2.1 教學(xué)內(nèi)容滯后

車用動力電池技術(shù)更新?lián)Q代迅速，但教材編寫和更新速度相對較慢，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容難以跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。在國家四個五年計劃的大力支持下[4]，動力鋰電池及其關(guān)鍵材料技術(shù)更迭迅猛。例如，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化電池體系的負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)鹽和正極材料的情況，不同正極材料電池（如磷酸鐵鋰、三元材料電池）的能量密度、安全性和成本特點(diǎn)等。這些技術(shù)的不斷更新，對教師自身的專業(yè)敏感度和前沿技術(shù)的掌握提出了更為嚴(yán)格的要求。目前課程仍存在學(xué)生所學(xué)知識與實際應(yīng)用存在差距，畢業(yè)后難以快速適應(yīng)工作崗位需求的情況。

2.2.2 教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是一種以老師為中心、書本為中心和課堂為中心的教學(xué)模式，往往形成了老師單向灌輸、學(xué)生被動接受的局面。傳統(tǒng)教學(xué)模式具有一定的局限，其中關(guān)鍵的是作為認(rèn)知主體的學(xué)生在整個教學(xué)過程中都始終處于被動接受知識的地位，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性被忽視，甚至被壓抑。單一的教學(xué)方法容易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞和厭倦情緒，學(xué)習(xí)積極性不高，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.2.3 實踐教學(xué)不足

在新能源汽車行業(yè)崗位工作中，對于車用動力電池技術(shù)的實踐能力要求很高。例如在電動汽車的生產(chǎn)、維修、保養(yǎng)等崗位，工作人員需要直接對車用動力電池進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護(hù)和故障排查等操作。“車用動力電池技術(shù)”課程的目的就是為了讓學(xué)生能夠滿足這些崗位需求，所以其實踐性很強(qiáng)。受限于實驗設(shè)備有限、實習(xí)基地不足等原因，現(xiàn)有實踐環(huán)節(jié)多局限于基礎(chǔ)實驗操作，如電極材料制備、紐扣電池組裝，缺乏與電動汽車動力電池實際應(yīng)用場景的銜接。部分院校的實訓(xùn)內(nèi)容仍停留在“電池電極材料制備”“性能測試”等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，未能覆蓋電池管理系統(tǒng)（BMS）、熱管理、故障診斷等核心技術(shù)領(lǐng)域。學(xué)生缺乏實際操作經(jīng)驗，對理論知識的理解不夠深入，影響了綜合能力的提升。

3 移動微課堂及產(chǎn)教融合多元模式的優(yōu)勢

3.1 移動微課堂的優(yōu)勢

移動微課堂是一種借助移動設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的平臺，打破了傳統(tǒng)課堂在時間和空間上的限制，為學(xué)習(xí)者提供了便捷、高效、個性化的學(xué)習(xí)體驗。

學(xué)習(xí)者可以利用碎片化時間，通過手機(jī)、平板電腦等移動終端隨時隨地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，包括短視頻、在線直播、互動練習(xí)等形式。移動微課堂支持移動學(xué)習(xí)、掌上自測、移動考試，學(xué)習(xí)者可以利用碎片化時間進(jìn)行學(xué)習(xí)和自我檢測。利用移動設(shè)備的實時通訊功能，實現(xiàn)師生、生生之間的互動交流，促進(jìn)知識的交流和共享，有利于營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。依托這種教育模式不僅提高了教育的靈活性和效率，還促進(jìn)了教育資源的均衡分配，創(chuàng)造了嶄新的教育教學(xué)模式。

3.2 產(chǎn)教融合的優(yōu)勢

產(chǎn)教融合是指職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)需求的結(jié)合，通過校企合作培養(yǎng)符合實際工作需求的人才，從而實現(xiàn)與社會需求相適應(yīng)的最前沿、最有效的學(xué)校教育目標(biāo)。高校通過與企業(yè)合作，將企業(yè)的實際需求和工作標(biāo)準(zhǔn)融入教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)更加貼近生產(chǎn)實際，培養(yǎng)出符合市場需求的高素質(zhì)人才。同時，利用企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和實踐場所，為學(xué)生提供更多的實踐機(jī)會，讓學(xué)生在真實的工作環(huán)境中鍛煉實踐能力，積累工作經(jīng)驗。在課程的實施過程中，企業(yè)技術(shù)人員參與學(xué)校教學(xué)，為在校師生帶來行業(yè)最新技術(shù)和實踐經(jīng)驗，在充實師資力量的同時，也提升在校教師的實踐教學(xué)水平。

4 移動微課堂及產(chǎn)教融合多元模式在《車用動力電池技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用

4.1 教學(xué)資源共建

4.1.1 教材建設(shè)

車用動力電池技術(shù)發(fā)展迅速，市場上已有的教材難以及時反映最新產(chǎn)業(yè)成果。企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)前沿，掌握著最新的技術(shù)和發(fā)展趨勢。高校與企業(yè)共建教材能夠及時將實際生產(chǎn)、研發(fā)、應(yīng)用中的案例融入教材內(nèi)容，使教材不再局限于理論知識，讓學(xué)生能夠接觸到真實的產(chǎn)業(yè)場景和實際工作任務(wù)。這有助于學(xué)生更好地理解車用動力電池技術(shù)在實際中的應(yīng)用情況，提高學(xué)生解決實際問題的能力。比如目前新能源汽車電池技術(shù)相關(guān)教材中結(jié)合最新產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果的較少，校企合作可彌補(bǔ)這一缺陷。

4.1.2 移動微課程開發(fā)

針對“車用動力電池技術(shù)”課程的教學(xué)大綱和知識點(diǎn)，高校教師與企業(yè)專家共建移動微課程。通過制作一系列短小精悍的微課程，例如，對于鋰離子電池的結(jié)構(gòu)講解，通過企業(yè)提供的實物拆解視頻制作微課程，讓學(xué)生更直觀地了解電池的內(nèi)部構(gòu)造。針對鋰離子電池的工作原理部分，制作動畫演示微課程，動態(tài)展示電池的充放電過程。鋰離子電池的工作過程常被形象地比喻為“搖椅電池”，其中鋰離子就像一個運(yùn)動健將，在搖椅的兩端（即電池的正負(fù)極）之間來回奔跑。通過微課程的動態(tài)演示可以將鋰離子充放電過程中的運(yùn)動進(jìn)行清晰的講解。這些微課程上傳至移動學(xué)習(xí)平臺，供學(xué)生隨時學(xué)習(xí)。

企業(yè)技術(shù)專家能夠帶來行業(yè)一線的實際案例和操作經(jīng)驗，高校教師則擅長理論知識的傳授和教學(xué)方法的運(yùn)用。高校與企業(yè)共建微課程的模式規(guī)避了傳統(tǒng)工科教學(xué)中課程內(nèi)容滯后于行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板，能夠?qū)恿﹄姵禺a(chǎn)業(yè)的新訊息、新技術(shù)、新理念及時融入教學(xué)，讓學(xué)生及時學(xué)習(xí)到行業(yè)內(nèi)最前沿的知識和技術(shù)。雙方在微課程開發(fā)過程中的交流和學(xué)習(xí)，也實現(xiàn)了師資的優(yōu)勢互補(bǔ)，從而提升教學(xué)質(zhì)量，更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

4.2 教學(xué)方法創(chuàng)新

4.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

結(jié)合移動微課堂，實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。教師在班級群里發(fā)送加入微信移動微課堂小程序的二維碼，學(xué)生加入各自的班級。教師提前將微課程和學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布到在線學(xué)習(xí)平臺。以鋰離子電池技術(shù)為例，針對授課主題，將鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理相關(guān)的PPT、動畫、課堂測驗等資料推送到學(xué)生手機(jī)。

學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)微課程，完成相關(guān)預(yù)習(xí)任務(wù)。平臺除了提供微課程、教學(xué)資料等學(xué)習(xí)資源外，還設(shè)置討論區(qū)、作業(yè)區(qū)、測試區(qū)等功能模塊，方便學(xué)生與教師之間的互動交流和學(xué)習(xí)效果的檢測。如針對知識重點(diǎn)鋰離子電子的結(jié)構(gòu)，設(shè)置主觀題；針對知識難點(diǎn)“電解液的選擇與穩(wěn)定性”“電池管理系統(tǒng)（BMS）控制參數(shù)”設(shè)置單選、多選題。學(xué)生可以以單獨(dú)或分組形式在手機(jī)上作答，同時可以通過“收藏”和“不懂”按鈕進(jìn)行標(biāo)記，教師根據(jù)反饋結(jié)果實時掌握所有學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況。“收藏”按鈕用于標(biāo)記那些學(xué)生認(rèn)為有價值、需要進(jìn)一步復(fù)習(xí)或者重點(diǎn)關(guān)注的題目，這有助于學(xué)生對重要知識點(diǎn)進(jìn)行整理和回顧。而“不懂”按鈕則明確地表示學(xué)生對該知識點(diǎn)存在疑惑，方便學(xué)生后續(xù)重點(diǎn)學(xué)習(xí)這些薄弱環(huán)節(jié)，同時也為教師提供了學(xué)生知識掌握情況的直觀反饋。

課堂上，教師不再進(jìn)行系統(tǒng)的知識講授，而是針對學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行答疑解惑，并組織學(xué)生進(jìn)行小組討論、案例分析等活動，引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探究，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。如電池材料體系創(chuàng)新是鋰電池能量密度、安全的追求永恒的主題，學(xué)生通過教師提供的學(xué)習(xí)資源、互聯(lián)網(wǎng)信息檢索，對文本、圖片、視頻進(jìn)行總結(jié)歸納制作PPT匯報展示。教師根據(jù)學(xué)生的匯報進(jìn)行點(diǎn)評和指導(dǎo)。教師由傳統(tǒng)的教學(xué)模式中的單向傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)樾陆逃砟钕碌囊龑?dǎo)者和輔導(dǎo)者。

課后，學(xué)生針對上一課堂的內(nèi)容、授課模式寫出自己的感受，教師可以針對學(xué)生的反饋及時調(diào)整授課節(jié)奏。利用移動微課堂的數(shù)據(jù)分析功能，教師可以了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和薄弱環(huán)節(jié)。

4.2.2 項目式教學(xué)

引入企業(yè)實際項目，開展產(chǎn)教融合模式下的項目式教學(xué)。例如，與汽車制造企業(yè)合作，承接新能源汽車動力電池選型與配置項目。學(xué)生在教師和企業(yè)技術(shù)人員的共同指導(dǎo)下，分組完成項目任務(wù)，包括市場調(diào)研、技術(shù)分析、方案設(shè)計、項目實施等環(huán)節(jié)。從項目需求分析、電池性能評估、成本核算到最終選型與配置的全過程，這是課堂教學(xué)難以提供的實踐機(jī)會，有助于提升學(xué)生的實踐操作能力和解決實際問題的能力。通過項目式教學(xué)，能夠接觸到企業(yè)真實的工作流程和技術(shù)要求。學(xué)生不僅掌握了專業(yè)知識和技能，還提高了解決實際問題的能力和職業(yè)素養(yǎng)。

4.3 實踐教學(xué)開展

4.3.1 校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)

高校加大對“車用動力電池技術(shù)”校內(nèi)實訓(xùn)基地的投入，購置先進(jìn)的實驗設(shè)備和儀器，如動力電池充放電測試設(shè)備、電池模組組裝與檢測設(shè)備等，為學(xué)生提供良好的實踐操作環(huán)境。同時，與企業(yè)共建校內(nèi)實訓(xùn)基地，引入企業(yè)的管理模式和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，使實訓(xùn)基地更具真實感和實用性。通過對企業(yè)提供的鋰離子電池實物拆解模型的觀察，學(xué)生可以直觀地感知正極材料（如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等）、負(fù)極材料（如石墨或炭凝膠復(fù)合材料）、隔膜、電解質(zhì)及電池殼體的物理形態(tài)與空間排布關(guān)系，從而深入理解鋰離子電池的層級結(jié)構(gòu)和各組件功能。例如，學(xué)生能夠清楚地看到隔膜是如何將正極和負(fù)極隔開的，這有助于理解隔膜在防止正負(fù)極直接接觸短路方面的重要作用。

4.3.2 企業(yè)實習(xí)與頂崗實踐

高校與多家新能源汽車企業(yè)和動力電池生產(chǎn)企業(yè)建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實習(xí)和頂崗實踐。在實習(xí)過程中，企業(yè)為學(xué)生配備指導(dǎo)師傅，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實際操作和生產(chǎn)管理。通過企業(yè)實習(xí)與頂崗實踐，學(xué)生能夠深入了解企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營流程，掌握崗位技能。學(xué)生參與到電池生產(chǎn)工藝中，掌握電極涂覆、隔膜裝配、電解液注入及殼體封裝等關(guān)鍵步驟，同時結(jié)合充放電測試實驗驗證材料配比（如正負(fù)極質(zhì)量比3∶1～4∶1）對電池能量密度的影響，提升工程實踐能力。這些實習(xí)實踐經(jīng)歷也為學(xué)生增強(qiáng)了就業(yè)競爭力。

4.3.3 科技競賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動

組織學(xué)生參加各類與“車用動力電池技術(shù)”相關(guān)的技能競賽，以賽促教，以賽促學(xué)。如“動力電池技術(shù)創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽”，與當(dāng)前動力電池技術(shù)發(fā)展趨勢（如固態(tài)電池、鈉離子電池等）相呼應(yīng)，推動參賽者掌握前沿技術(shù)應(yīng)用能力。通過創(chuàng)新競賽，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的實踐操作能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。同時，鼓勵學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，依托校企合作的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，開展與車用動力電池技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和能力。

5 結(jié)論

將移動微課堂及產(chǎn)教融合多元模式應(yīng)用于“車用動力電池技術(shù)”教學(xué)，是適應(yīng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。移動微課堂借助移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將教學(xué)內(nèi)容以碎片化、可視化的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，打破了時間和空間的限制，為教學(xué)模式注入了新的活力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)靈活性和主動性。同時，產(chǎn)教融合作為新工科教育改革發(fā)展的重要方向，強(qiáng)調(diào)學(xué)校與企業(yè)的深度合作，將產(chǎn)業(yè)需求融入教學(xué)過程，能夠有效提升學(xué)生的實踐能力和就業(yè)競爭力。在移動微課堂和產(chǎn)教融合多元模式的引入下，新能源汽車專業(yè)課程通過校企深度合作、數(shù)字化資源整合及靈活的教學(xué)模式設(shè)計，能夠有效培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)人才，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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