王麗梅　呂曉欣

摘 要 從《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程實際出發(fā)，將“反轉課堂”智慧教學工具“雨課堂”應用于課堂教學。將課程分為兩大模塊，分別應用兩種教學模式;通過新穎的教學方式與考核方式，增強學生對新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)方面的了解，培養(yǎng)學生對動力電池技術的科研興趣。

關鍵詞 新能源汽車 動力電池 電池管理 反轉課堂 雨課堂

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

隨著環(huán)境污染和能源危機的加劇，電動汽車技術被認為是未來汽車領域最具發(fā)展前景的技術之一。系統(tǒng)性了解并掌握電動汽車核心技術動力電池是汽車產業(yè)對車輛工程專業(yè)人才提出的新挑戰(zhàn)，《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程是一門專業(yè)選修課，主要包括動力電池及電池管理系統(tǒng)兩大部分，動力電池涉及化學及材料等領域，電池管理系統(tǒng)已延伸到電氣和控制科學等相關專業(yè)，是一門多學科交叉課程。因此，如何把握教學主線，高效地介紹基礎知識并摒棄冗余部分幫助學生掌握核心內容非常值得探討。

本文系統(tǒng)地分析了《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程結構特點，針對性的提出了基于雨課堂的教學與考核方式改革，增強學生對動力電池技術理解和研究興趣。

1《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程結構

《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程開設在大學三年級第二學期，共2學分，32學時。根據車輛成專業(yè)平臺課程的要求，并結合江蘇大學車輛工程優(yōu)勢學科的特色和教研方向，《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程的教學結構包括兩大部分，九個小節(jié)，如圖1所示。

第一部分，分析電池反應的動力學過程及電池工作原理，介紹電池基本構成及基本參數。

第二部分，介紹電池基本測試原理與方法，并對典型的測試設備進行介紹。

第三部分，介紹鉛酸電池結構及工作原理，著重強調電池電極材料、基本結構、制造工藝、工作原理等。

第四部分，介紹鎳鎘電池及鎳氫電池結構及工作原理，并對堿性電池應用進行分析。

第五部分，介紹鋰離子電池結構及工作原理，著重強調電池電極材料、失效機理等。

第六部分，介紹一些新型電池結構和工作原理，包括鋅空氣電池、鈉硫電池、Zebra電池、飛輪電池、太陽能電池、超級電容器及燃料電池。

第七部分，講解動力電池應用理論基礎，包括動力電池一致性、電池組使用壽命、電池狀態(tài)估計及溫度場設計方法。

第八部分，強調電池管理系統(tǒng)的意義，并對其基本構成和功能、數據采集方法、電量管理系統(tǒng)、均衡管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、熱失控與熱安全管理、電安全管理系統(tǒng)及數據通信系統(tǒng)。

第九部分，闡述電動車輛能耗經濟性評價參數、電池系統(tǒng)與整車匹配方法、電池包結構設計、電池系統(tǒng)充電方法、電池梯次利用及回收及電池系統(tǒng)發(fā)展趨勢。

從以上新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)理論教學結構可以看出，課程具有“多”、“新”和“實”的特點?！岸唷笔侵刚n程覆蓋面廣，涉及化學、材料、電氣、控制、計算機等多個學科?！靶隆笔侵冈撜n程是一門新的綜合課程，需要采用新的教學方法來滿足教學的需求;同時，《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》的教學內容也在不斷更新?！皩崱笔侵刚n程從工程應用出發(fā)，授課時理論和實踐必須做到高度統(tǒng)一。因此，如何在有限的授課時間內將繁雜瑣碎的理論知識傳遞給學生，對于未系統(tǒng)學習過化學和控制理論等的功課學生其難度可想而知。為達到課程教學目的和培養(yǎng)計劃，必須對課程教學方法與考核方式進行改革。

2《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》教學中雨課堂與反轉課堂的應用

傳統(tǒng)教學一般沿用講授為主的大班教學模式，這種模式類似于中學的填鴨式教學，師講授大量知識點，學生被動強制記憶大量生疏的概念和定義。這種教學方式的主要缺點在于教師和學生之間缺乏互動，難以最大限度的調動學生的積極性。

《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》是一門理論與實踐相結合的課程，在教學過程中應用雨課堂與“翻轉課堂”教學相結合的授課方法。第一大部分“動力電池”主要涉及不同電池基本原理及工作過程介紹等，基本概念較多，采用反轉課堂的教學模式。將學生分為若干小組，每組負責某種類型電池的介紹，小組成員分工，分別完成搜集素材，制作PPT，講解PPT等任務，具體內容參見表1。全體學生提問討論、教師負責總結點評并進行知識點補充講解，完成整個教學過程。

第二部分“動力電池管理系統(tǒng)”中則采用雨課堂的教學模式。通過智能終端將師生連接到一起，通過彈幕、疑難問題求助等多元化師生互動，增加學生的求知欲。利用多媒體與智能終端相結合的方式，形象直觀來展示電池管理系統(tǒng)結構及功能;通過虛擬仿真平臺講解抽象的概念，比如可借助虛擬仿真平臺對比分析狀態(tài)參數估算方法的差異。結合雨課堂中的彈幕和學生提出的疑問，再進一步討論和講解，將難以理解應用理論知識點直觀地呈獻給學生。

3《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程考核方式的改革

考核是檢查學生知識掌握程度和考察教學效果的重要手段之一，《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》課程具有多學科交叉的特點，“平時成績+考試成績”難以準確反映學生的真實水平。根據課程內容各部分的專業(yè)特點，采用“前沿閱讀報告+閉卷考試+平時課堂表現”的模式對學生進行考核，多維度考核學生對知識的掌握程度，具體如下：

第一大部分“動力電池”中，由于電池材料及類型的快速發(fā)展，因此考核采用文獻查閱并撰寫報告的方式，此部分為前沿閱讀報告占40 %;第二大部分“電池管理系統(tǒng)”與車輛工程專業(yè)結合緊密，并且對學生的理論知識要求較高，因此采用閉卷考試的形式，考察了學生對知識點的記憶及分析的能力，此部分成績占總成績的40 %;平時課堂表現包括與教師互動情況及提出疑難問題等課堂表現，占總成績的20 %，最終成績由這三部分按權重計算得到。

4結論

《新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)》是一門多學科交叉的專業(yè)課程，課程具有“多”、“新”及“實”的特點，針對與動力電池相關內容具有知識點“多”及“新”的特點，采用“反轉課堂”的教學模式，提高學生的主動性;針對電池管理系統(tǒng)理論性強及“實”的特點，采用“雨課堂”的教學模式，將電池應用理論及管理系統(tǒng)概念直觀地呈獻給學生。在考核方式上提出了“前沿閱讀報告+閉卷考試+平時課堂表現”的考核方式多維度考核學生對知識的掌握程度。這套新型教學模式和考核方式，有助于增強學生的課堂體驗，提高學生的學習效率和將理論知識應用到實踐的能力。

基金項目：江蘇大學青年英才培育計劃，江蘇高校品牌專業(yè)建設工程項目（PPZY2015A023）。

參考文獻

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