詹森　崔曉璐　肖勇

摘? 要：新工科的重要理念是對傳統(tǒng)工科進行升級改造，讓培養(yǎng)的學生能夠更好地符合當前快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)需求。本文以“電動汽車原理與設(shè)計”課程為例，對新工科背景下面向產(chǎn)業(yè)需求的教學改革方法進行探索，從教學內(nèi)容、教學模式、教學手段、產(chǎn)教融合以及評價體系等多個維度進行探索，重點研究課堂教學與產(chǎn)業(yè)需求的結(jié)合方法，達到建立符合時代潮流的電動汽車課程。

關(guān)鍵詞：新工科? 產(chǎn)業(yè)需求? 教學改革? 電動汽車原理與設(shè)計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2021）06（c）-0135-03

Abstract： The important idea of the new engineering is to upgrade the traditional engineering， so that the students can better meet the current rapid development of industrial needs. Taking the course of "electric vehicle principle and design" as an example， this paper explores the teaching reform method towards industrial demand under the background of new engineering， explores from multiple dimensions such as teaching content， teaching mode， teaching means， industry education integration and evaluation system， and focuses on the combination method of classroom teaching and industrial demand， to establish an electric vehicle course in line with the trend of the times.

Key Words： New engineering; Industry demand; Teaching reform; Electric vehicle principle and design

隨著科技和工業(yè)的快速發(fā)展，資源環(huán)境問題顯得尤為重要，因此“碳達峰”和“碳中和”成為我國當前發(fā)展的重要目標，電動汽車具有較好的節(jié)能減排效果，因此推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我國的重要國家戰(zhàn)略。鑒于此，在開展新工科研究與實踐中，推進電動汽車相關(guān)的課程發(fā)展與改革，培養(yǎng)更符合當前電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的人才，是支撐我國汽車產(chǎn)業(yè)升級、能源安全以及環(huán)境保護等國家戰(zhàn)略的重要舉措。

雖然電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅猛，但電動汽車研發(fā)相關(guān)的人才目前仍然較為短缺，其主要原因是目前車輛工程課程教學體系下，人才的培養(yǎng)與市場和產(chǎn)業(yè)的契合程度較低。因此有必要對現(xiàn)有的“電動汽車原理與設(shè)計”進行教學改革，以產(chǎn)業(yè)需求為改革目標，構(gòu)建更符合當前電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及更能夠提升學生工程實踐能力的課程體系，從而達到培養(yǎng)學生為國家戰(zhàn)略發(fā)展助力的目的。

1? 目前“電動汽車原理與設(shè)計”教學中存在的問題

1.1 教材知識陳舊，內(nèi)容與現(xiàn)實脫節(jié)

第一，電動汽車取代傳統(tǒng)燃油車已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢，世界各國都在不斷加大對電動汽車領(lǐng)域的投資力度[1]，因此當電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為迅速，而教材本身的編寫和出版需要較長的時間，會導致教材內(nèi)容更新明顯滯后于當前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第二，由于各類新技術(shù)與電動汽車的深度融合，電動汽車的理論知識更新迭代速度加快，導致教材知識陳舊，與當前實際情況存在脫節(jié)的問題[2]。第三，教材本身通常是由高校教師進行編寫，但高校教師普遍缺乏產(chǎn)業(yè)化開發(fā)經(jīng)驗，導致教材知識點與實際工程開發(fā)存在一定偏差的問題。

1.2 教學手段單一，學生需求多樣化

目前的教學手段主要以PPT、板書為主，然而“電動汽車原理與設(shè)計”需要學生對電動汽車相關(guān)的知識有具體化的了解和認識，僅通過PPT和板書難以表達出電動汽車各子系統(tǒng)、零部件的工作狀態(tài)和過程，導致學生學習興趣不足，影響學生的知識掌握。同時教學中展示的通常為理論知識，缺乏對工程開發(fā)各個環(huán)節(jié)相關(guān)內(nèi)容的有效展示，學生無法直觀感受到電動汽車的實際開發(fā)和生產(chǎn)等過程。

1.3 授課內(nèi)容局限，知識拓展性不足

課程講授內(nèi)容主要取決于教材的大綱范圍，而擴展的內(nèi)容主要是教師的研究方向以及經(jīng)驗積累，但教師研究方向和經(jīng)驗積累存在一定的局限性，導致課程內(nèi)容一定程度上滯后于當前的科學發(fā)展，對于擴寬學生知識面存在一定的不足。當學生的知識面僅限于教材，無法跟隨當前汽車企業(yè)快速、全面的發(fā)展需求時，最終也導致學生的知識體系無法較好地契合產(chǎn)業(yè)的需求[3-4]。

1.4 課程側(cè)重理論，工程開發(fā)欠缺

第一，目前的教學內(nèi)容主要圍繞教材本身，然而教材主要是對電動汽車相關(guān)知識點進行羅列，缺乏工程應(yīng)用的實際真實案例[5-6]。第二，目前本教材重點在電動汽車的原理與設(shè)計，但是工程開發(fā)中更重要的是開發(fā)流程、管理體系，然而該部分書中僅僅是簡單介紹，并不是教學要點，經(jīng)常容易被忽略，同時授課教師也對相關(guān)的開發(fā)體系、流程難以有清晰的認識。第三，教學過程按照章節(jié)進行，無法反映工程開發(fā)的過程，同時工程開發(fā)的很多知識點教材均未涉及。

2? 教學改革的基本目標

針對上述問題，本文從教學內(nèi)容、教學模式、教學方法、產(chǎn)教融合等多個維度進行教學改革的探索，并且根據(jù)學生學習情況，進行不斷的優(yōu)化迭代更新教學體系，建立一個科學的、效果顯著的、契合市場需求的“電動汽車原理與設(shè)計”的課程體系。努力探索適應(yīng)新工科背景下的學習培養(yǎng)和教學改革的機制、方法和手段，實現(xiàn)本課程框架下以面向產(chǎn)業(yè)需求的綜合改革實踐為目標，為國家戰(zhàn)略提供緊缺的專業(yè)人才。

3? 教學改革措施及方法

3.1 教學內(nèi)容與時俱進，緊密結(jié)合當今技術(shù)發(fā)展

（1）在教學內(nèi)容中增加電動汽車相關(guān)的最新科研成果的介紹，增加汽車產(chǎn)業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展知識介紹，對教學內(nèi)容進行補充，對教學內(nèi)容中與當前實際差異較大的內(nèi)容進行更換，保證教學內(nèi)容的實時性和正確性。同時授課教師需要根據(jù)當前國家政策、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等，對課本中的相關(guān)知識進行更新，保證課本知識與當前的國家政策、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀更好地接軌。

（2）在教學內(nèi)容中增加電動汽車的設(shè)計開發(fā)流程、管理體系等工程實際內(nèi)容，并且對電動汽車的整體開發(fā)流程進行較為詳細的介紹，借助于工程開發(fā)過程的介紹，讓學生將汽車相關(guān)的知識進行有效的銜接。需要注意的是該部分可邀請企業(yè)中的資深工程師對設(shè)計開發(fā)流程、管理體系等教學內(nèi)容的編寫進行指導和幫助。

（3）在教學內(nèi)容中引入與本課程相關(guān)的交叉技術(shù)信息，例如新能源汽車的大數(shù)據(jù)應(yīng)用情況、新能源汽車的車聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展、人工智能在新能源汽車的利用等信息，從而體現(xiàn)新工科背景下的學科交叉特點，利于學生的長期發(fā)展。

（4）在教學內(nèi)容中，對產(chǎn)業(yè)實際過程中的開發(fā)過程以及交付物進行一定的展示，讓知識變得更形象化，便于學生的學習和理解，也更好地對工程開發(fā)、產(chǎn)業(yè)需求進行認知。

（5）在教學內(nèi)容中，制定較為簡單的工程開發(fā)項目，讓學生參與到整個工程開發(fā)環(huán)節(jié)以及管理體系，學生能夠較好地將所學的知識串聯(lián)起來，能夠形象地感受產(chǎn)業(yè)的工程開發(fā)，對產(chǎn)業(yè)的流程體系有所了解。

3.2 教學模式多樣化，重視與生產(chǎn)實際的結(jié)合

（1）在傳統(tǒng)的講授模式的基礎(chǔ)上，增加探究性的教學模式，在課程初期制定關(guān)于一個電動汽車開發(fā)的探索性課題，明確整個課題開發(fā)的產(chǎn)品需求，學生在學習過程中，需要結(jié)合講授的基礎(chǔ)知識與設(shè)計手冊等進行產(chǎn)品開發(fā)的探究。通過一個電動汽車產(chǎn)品開發(fā)的探索性課題，學生需要探討分析關(guān)鍵零部件性能特性，選擇適合產(chǎn)品的整車結(jié)構(gòu)選型，掌握零部件的匹配方法，制定符合產(chǎn)品定位的控制策略，最終消化掌握主要的知識點，同時這種模擬參與產(chǎn)業(yè)項目開發(fā)的經(jīng)驗會使教學更貼近生產(chǎn)實際。

（2）在傳統(tǒng)的講授模式的基礎(chǔ)上，增加討論性的教學模式，結(jié)合制定的研究性課題，讓學生自己根據(jù)產(chǎn)品的需求在多個方案中，進行可行性分析基礎(chǔ)上的討論，便于學生更加深刻地理解知識，同時講授企業(yè)中技術(shù)探討交流注意事項。另一方面，要求學生對所選擇的技術(shù)方案進行展示，將學生作為某些課堂上的中心。

（3）在傳統(tǒng)的講授模式的基礎(chǔ)上，強調(diào)學生的自學，在探索性課題的進行中教材知識遠遠不夠，不僅需要學生學會去收集和整理資料，還要求學習應(yīng)用相關(guān)資料以及自學項目開發(fā)中需要的專業(yè)軟件。

3.3 運用現(xiàn)代化教學手段，輔助學生理解和掌握課堂教授內(nèi)容

（1）充分利用智慧課堂、反轉(zhuǎn)課堂等形式，結(jié)合在線課程，調(diào)動學生主動學習積極性，激發(fā)學生對課程的學習興趣。

（2）利用現(xiàn)有的實驗室，讓學生進行參觀，并且可以進行一定的操作，對電動汽車的臺架實驗、軟件測試、硬件在環(huán)測試等有所了解，使得學生能夠?qū)Ξa(chǎn)業(yè)中的開發(fā)測試步驟有所認識。

（3）實現(xiàn)教學內(nèi)容的可視性和形象性，充分利用模具、教具、動畫、虛擬現(xiàn)實等多種方式，突出動力部件的耦合工作方式、整車的能量流動、零部件特性的展示等。

（4）借助于網(wǎng)絡(luò)視頻資源或者教師自己錄制視頻，對課堂知識進行一定的補充和課程復現(xiàn)，讓學生能夠利用課外時間進行自主的補充學習。

3.4 產(chǎn)教融合校企合作，優(yōu)化教學內(nèi)容

（1）通過校企合作，在企業(yè)的技術(shù)開放日，組織學生進行參觀，了解汽車的文化、研發(fā)過程以及先進技術(shù)等。

（2）邀請資深工程師對教學大綱的內(nèi)容提出建議，共同商討課程的教學內(nèi)容、授課方式、教學手段等，同時可以邀請資深工程師對授課教師知識體系中所缺少的工程實踐經(jīng)驗進行培訓，提升教師工程實踐經(jīng)驗知識。

（3）在學生進行探索性課題時，邀請資深工程師進行一定的指導和答疑，同時可以增設(shè)學生與工程師的對話訪談活動。

（4）針對每個學生的實際情況，對學生的個人發(fā)展進行一定的指導，讓學生的發(fā)展學習中存在一定的自我獨特性，利于后續(xù)就業(yè)時脫穎而出。

3.5 多種評價方式，全面評價能力

采用平時成績、卷面考試及工程開發(fā)應(yīng)用能力相結(jié)合的考核方式，使考核與能力培養(yǎng)結(jié)合起來，在評分上鼓勵學生的創(chuàng)新，傾向考核學生的工程應(yīng)用能力、分析/解決實際問題的能力。

4? 結(jié)語

為了解決新工科背景下，傳統(tǒng)教學模式下學生無法滿足汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展需求的問題，本文從教材知識、教學手段、授課內(nèi)容、課程側(cè)重點等角度論述當前教學存在的不足，進而從教學內(nèi)容、教學模式、教學手段、產(chǎn)教融合以及評價體系等多個維度進行探索，提出課程中引入最新科學研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)、企業(yè)開發(fā)體系流程、資深工程師授課以及實驗室參觀等措施和方法，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求與課堂教學相結(jié)合的目的，從而讓學生掌握符合當今汽車發(fā)展潮流的知識。

參考文獻

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