《新能源汽車技術(shù)》課程教學(xué)模式和方法的研究與探索

摘要：近幾年隨著新能源汽車的快速發(fā)展，《新能源汽車技術(shù)》課程逐漸成為車輛工程專業(yè)必修的課程之一。對(duì)《新能源汽車技術(shù)》的課程從教學(xué)手段、教學(xué)方法和考核措施等方面進(jìn)行深入的研究與探索，為該課程教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革指明了方向。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；教學(xué)模式；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）43-0216-02

新能源汽車代表了世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，近年來(lái)，世界各國(guó)和汽車生產(chǎn)廠商投入巨資進(jìn)行新能源汽車的研發(fā)。我國(guó)從戰(zhàn)略的高度考慮，投入大量資金開發(fā)新能源汽車，來(lái)改變石油能源緊缺和交通能源的轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前汽車尾氣污染物的大幅度減少，改善我國(guó)大中城市空氣的質(zhì)量。2009年，財(cái)政部、科技部確定在北京、上海、重慶、杭州和武漢等13個(gè)城市開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作，并提出3年內(nèi)“十三城千輛”計(jì)劃。2009年2月，國(guó)務(wù)院出臺(tái)《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》，并在中央投資中安排100億元作為技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)改造專項(xiàng)基金支持重點(diǎn)汽車生產(chǎn)企業(yè)。隨著新能源汽車的飛速發(fā)展，全國(guó)各大開設(shè)汽車專業(yè)的高校紛紛開設(shè)《新能源汽車技術(shù)》課程，本文從三個(gè)方面對(duì)《新能源汽車技術(shù)》課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法進(jìn)行深入研究和探索[1，2]。

一、采用多媒體技術(shù)，更新教學(xué)內(nèi)容

1.利用多媒體技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，是教學(xué)手段現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，對(duì)于提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的意義。多媒體課件具有信息量大、直觀、聲像俱全等優(yōu)點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式，使課堂教學(xué)的內(nèi)容變得豐富多彩，教師的主動(dòng)性可以更充分發(fā)揮。同時(shí)，通過(guò)給學(xué)生印制基本講義，可以讓學(xué)生有時(shí)間集中精力聽講和思考問(wèn)題，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路[3，5]。

2.針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的方式，并將各種教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，合理分配實(shí)踐與課堂講授的比例，打破教學(xué)環(huán)節(jié)中原有的規(guī)范。對(duì)于基本知識(shí)點(diǎn)，采用教師講解重點(diǎn)和學(xué)生部分自學(xué)相結(jié)合的方法學(xué)習(xí)；對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師進(jìn)行深入、細(xì)致的講解；對(duì)于直觀性較強(qiáng)的內(nèi)容，可以直接在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行講授，對(duì)照實(shí)物講解構(gòu)造，學(xué)生易學(xué)，加深學(xué)生的理解，如對(duì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的學(xué)習(xí)，教師對(duì)照燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，十分直觀地向?qū)W生講述空氣供給系氫氣供給系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等，并且可以讓學(xué)生認(rèn)真觀察各個(gè)零部件形狀和結(jié)構(gòu)。而對(duì)于理論性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)又十分復(fù)雜的內(nèi)容，首先在課堂上講授其結(jié)構(gòu)、原理后，然后再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物的拆裝，邊拆邊講，如對(duì)電堆的學(xué)習(xí)，在教師講授其結(jié)構(gòu)和原理后，對(duì)照電堆實(shí)物，一邊拆解，一邊給學(xué)生講授其內(nèi)部各層的結(jié)構(gòu)、原理，以及為什么采用此種結(jié)構(gòu)。實(shí)踐和課堂講授的融合，不僅節(jié)省了時(shí)間，而且又提高了教學(xué)效果和質(zhì)量[3，7]。

3.根據(jù)教學(xué)大綱要求和學(xué)時(shí)的安排，結(jié)合我國(guó)具體情況，建立適合我國(guó)國(guó)情的《新能源汽車技術(shù)》課程教學(xué)體系。內(nèi)容安排力求突出新能源汽車的新結(jié)構(gòu)、新材料和新技術(shù)，同時(shí)，精選傳統(tǒng)汽車的教學(xué)內(nèi)容，充實(shí)到新能源汽車的課程中來(lái)。讓學(xué)生理解和掌握汽車相關(guān)的最基本的科學(xué)知識(shí)，并深入學(xué)習(xí)新能源汽車的最新研究成果。

二、改進(jìn)教學(xué)模式，完善教學(xué)設(shè)施

1.采用啟發(fā)漸進(jìn)式的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。新能源汽車不僅包含傳統(tǒng)汽車所涉及的知識(shí)點(diǎn)，而且還包含電化學(xué)等方面的知識(shí)點(diǎn)。隨著新能源汽車技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，將不斷加入新的內(nèi)容。若采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，將難以滿足社會(huì)和企業(yè)的用人需求。因此，需要采用啟發(fā)漸進(jìn)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)探索問(wèn)題的愿望和創(chuàng)新思維的動(dòng)力。例如：在講授燃料電池低溫起動(dòng)時(shí)，首先，從理論上講清楚燃料電池的反應(yīng)機(jī)理、工作過(guò)程及其生成產(chǎn)物。其次，通過(guò)多媒體技術(shù)直觀、清晰地向?qū)W生展示燃料電池的結(jié)構(gòu)和組成等，使學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣；然后，利用啟發(fā)漸進(jìn)的教學(xué)模式向?qū)W生提出問(wèn)題：燃料電池反應(yīng)生成的水殘存在電池內(nèi)部的哪些部位？在低于0℃的環(huán)境溫度下，這些殘存的水將會(huì)結(jié)成冰堵塞電池的陰、陽(yáng)極流道，并在質(zhì)子交換膜、陰陽(yáng)極擴(kuò)散層和催化層表面結(jié)成冰，并且在其表面生成的冰可能會(huì)刺穿質(zhì)子交換膜。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生液態(tài)的水結(jié)成固態(tài)的冰導(dǎo)致其自身體積增大11%，讓學(xué)生深入思考?xì)埓嫠Y(jié)成冰體積的增加對(duì)燃料電池電堆及其自身的加濕、冷卻和燃料供給系統(tǒng)等產(chǎn)生哪些不利的影響。最后，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，分組討論燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)和低溫起動(dòng)的措施有哪些，并提出可行性燃料電池汽車?yán)淦饎?dòng)的措施和控制策略[6，7]。

2.新能源汽車的測(cè)試平臺(tái)是保證新教學(xué)模式實(shí)施的必備條件。各種新能源汽車的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)可供學(xué)生真實(shí)地觀看整車和動(dòng)力總成各個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及工作過(guò)程。新能源汽車測(cè)試平臺(tái)和其相關(guān)測(cè)試設(shè)備可供學(xué)生對(duì)其進(jìn)行性能的測(cè)試、仿真和進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)。拆裝解體車間可供學(xué)生對(duì)各種新能源汽車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆裝實(shí)習(xí)。由于新能源汽車處于剛剛起步階段，大部分新能源汽車處于試運(yùn)行和樣車試制研發(fā)階段，大多數(shù)高校供學(xué)生學(xué)習(xí)和進(jìn)行拆裝試驗(yàn)的新能源汽車都很少或只有傳統(tǒng)汽車的臺(tái)架和測(cè)試平臺(tái)。對(duì)于當(dāng)前這樣一個(gè)現(xiàn)狀，可以從以下幾個(gè)方面解決教學(xué)中新能源汽車臺(tái)架及測(cè)試平臺(tái)短缺的問(wèn)題：首先，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)下載和制作豐富的關(guān)于新能源汽車的圖片和動(dòng)畫視頻，在授課的過(guò)程中讓學(xué)生有很深的感性認(rèn)識(shí)；其次，充分利用傳統(tǒng)汽車的臺(tái)架和測(cè)試平臺(tái)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，清楚新能源汽車上哪些零部件及子系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車上零部件及子系統(tǒng)是相同的，哪些是不同的。相同的零部件及子系統(tǒng)通過(guò)傳統(tǒng)汽車的臺(tái)架和測(cè)試平臺(tái)學(xué)習(xí)掌握，對(duì)于不同的系統(tǒng)和部件，應(yīng)積極與新能源汽車生產(chǎn)廠協(xié)商給學(xué)生安排參觀實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)。

三、改進(jìn)考試考核方法

為了改變傳統(tǒng)課程考核方式以期末考試為主的情況，對(duì)《新能源汽車技術(shù)》課程采用筆試與實(shí)踐相結(jié)合方法來(lái)的評(píng)定成績(jī)，同時(shí)，將學(xué)生的出勤、課堂提問(wèn)和作業(yè)納入考核中。另外，為了進(jìn)一步拓寬學(xué)生的視野，了解新能源汽車的最新技術(shù)，培養(yǎng)查閱文獻(xiàn)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性，優(yōu)選與新能源汽車相關(guān)的5～8個(gè)題目，讓同學(xué)們?nèi)芜x一個(gè)，撰寫一篇4000～5000字的論文[4]。為了提高考試考核的質(zhì)量，建立理論考試和實(shí)踐環(huán)節(jié)考核試題庫(kù)，使試題題型多樣化。考試方式采用教考分離，理論考核試卷實(shí)行互批。實(shí)踐環(huán)節(jié)主要考核學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)操能力，實(shí)踐技能考核成立考核專家組，考核學(xué)生對(duì)新能源汽車各個(gè)子系統(tǒng)功用、原理及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解和熟悉程度；考核學(xué)生對(duì)新能源汽車動(dòng)力總成和底盤系統(tǒng)拆卸方法、拆卸過(guò)程及拆卸時(shí)的注意事項(xiàng)等[3，5]。

通過(guò)對(duì)《新能源汽車技術(shù)》課程教學(xué)模式和教學(xué)方法的研究與探索，其目的在于尋找該課程理論講授與實(shí)踐的最佳分配比，提高新能源汽車技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。實(shí)踐證明，應(yīng)用上述模式，教學(xué)方法得當(dāng)、教學(xué)手段先進(jìn)，在課時(shí)大量壓縮的同時(shí)，不僅基本教學(xué)內(nèi)容不減，而且教學(xué)效果良好，教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高。同時(shí)，提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)。

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作者簡(jiǎn)介：李友才（1978-），男，河南省人，工學(xué)博士，講師，主要研究方向?yàn)樾履茉葱聞?dòng)力。