基于新能源汽車方向的車輛工程專業(yè)本科應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)方法研究

吳勁 許鈾 杜燦誼 符寧璐 陳曉

摘 要：新能源汽車的急速發(fā)展使得汽車行業(yè)人才需求發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。本文遵循新工科的教育思想，以筆者所在單位車輛工程專業(yè)為教學(xué)改革對象，按照“行業(yè)企業(yè)人才需求分析——教學(xué)改革——教學(xué)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐教學(xué)”的思路，對車輛工程專業(yè)新能源汽車方向的實(shí)踐教學(xué)方法進(jìn)行研究：通過重構(gòu)課程教學(xué)體系、搭建新能源汽車實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和混合式實(shí)踐教學(xué)模式改革，解決傳統(tǒng)教學(xué)方式中存在“重理論，輕實(shí)踐”、學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不足等問題，以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：新能源;汽車方向;車輛工程專業(yè);教學(xué)方法

為解決能源緊缺和環(huán)境污染問題，傳統(tǒng)汽車將逐漸向新能源汽車發(fā)生產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。在此背景下，以傳統(tǒng)汽車技術(shù)為背景的知識結(jié)構(gòu)已不能滿足新能源汽車產(chǎn)業(yè)下對人才的需求，導(dǎo)致高校汽車類人才培養(yǎng)內(nèi)容將由“傳統(tǒng)汽車”、“機(jī)械化”、“自動(dòng)化”逐漸向“新能源”、“電控化”、“智能化”發(fā)生轉(zhuǎn)變。

目前，已有部分高校在車輛工程專業(yè)中開展新能源汽車方向的人才培養(yǎng)，但相關(guān)的課程教學(xué)體系和培養(yǎng)模式仍處于探索階段，存在人才培養(yǎng)目標(biāo)不明確、理論課程比重過大、實(shí)踐環(huán)節(jié)少、配套設(shè)施不足等問題，導(dǎo)致現(xiàn)有車輛工程人才未能完全滿足汽車產(chǎn)業(yè)對人才的需求。本文擬從新工科的角度，在行業(yè)人才需求分析、教學(xué)改革、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐教學(xué)三大方面進(jìn)行深入分析，并提出一套車輛工程專業(yè)新能源汽車方向的實(shí)踐教學(xué)方法，為汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型下的人才培養(yǎng)提供一套借鑒方案。

1 新能源汽車行業(yè)的社會(huì)需求分析

1.1 人才需求分析

為了解新能源汽車行業(yè)的社會(huì)需求，筆者于所在高校開展了社會(huì)調(diào)研：以不同類型的企事業(yè)單位對人才專業(yè)能力需求作為調(diào)研內(nèi)容，向新能源汽車知名企業(yè)開展問卷調(diào)查，獲得當(dāng)前新能源汽車行業(yè)企業(yè)對人才能力的需求，具體如下所示：（1）研究院所：新能源汽車人才必須掌握基本的新能源汽車相關(guān)原理、同時(shí)具備結(jié)構(gòu)分析的基本能力，能熟練操作繪圖基本能力;（2）生產(chǎn)制造企業(yè)：必須了解新能源汽車的國家、行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);熟悉新能源汽車結(jié)構(gòu)及工作原理;掌握動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能及檢測手段，并能進(jìn)行現(xiàn)場熟練操作;了解整車或零部件的生產(chǎn)制作工藝，在短期培訓(xùn)下能快速掌握生產(chǎn)的檢測和質(zhì)量管理。（3）售后部門：熟悉新能源汽車的基本構(gòu)造，掌握新能源汽車基本維護(hù)技能;熟悉售后服務(wù)的管理要求及流程，具備安全操作意識及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識;具備電工、汽車維修相關(guān)證書，能勝任新能源汽車電力電子系統(tǒng)的現(xiàn)場維護(hù)工作。

1.2 人才技能分析

由上述可知，從教學(xué)的角度，車輛工程專業(yè)新能源汽車方向的人才培養(yǎng)除了傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容之外，還得掌握如下三方面的知識：（1）新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)及工作原理，主要包括動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車控制等方面，要求學(xué)生在熟悉其工作原理的基礎(chǔ)上，了解系統(tǒng)的基本組成;（2）掌握國家和行業(yè)的新能源汽車各項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，熟悉新能源汽車在生產(chǎn)、制造、檢測等各項(xiàng)環(huán)節(jié)的測試手段;（3）在理論的基礎(chǔ)上，具備一定的軟硬件開發(fā)技能，與傳統(tǒng)汽車機(jī)械技術(shù)不同，新能源汽車逐漸向電控化、智能化發(fā)展，這方面要求學(xué)生在掌握機(jī)械、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還需掌握一定的軟硬件設(shè)計(jì)技能，能勝任一些簡單的程序開發(fā)和電子設(shè)計(jì)的能力。

由于新能源汽車不僅具備機(jī)械結(jié)構(gòu)上的能力培養(yǎng)，更進(jìn)一步地要求學(xué)生在電力電子基礎(chǔ)理論上能從事一些技術(shù)開發(fā)，使得在現(xiàn)有傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中呈現(xiàn)專業(yè)跨度大、知識領(lǐng)域涉及范圍廣、技術(shù)綜合度高等難點(diǎn)，從而增加了該行業(yè)在人才招聘過程中的難度，甚至產(chǎn)生“人才緊缺”、“崗位空缺”、“技術(shù)領(lǐng)域不符”等現(xiàn)象。

針對行業(yè)的人才需求，在人才培養(yǎng)過程還需增加新能源汽車核心技術(shù)的測試、開發(fā)、應(yīng)用等實(shí)踐環(huán)節(jié)，特別是動(dòng)力電池安裝與維護(hù)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)智能化控制、整車安全管理等方面的技能培養(yǎng)。因此，緊跟汽車行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)人才培養(yǎng)改革，重構(gòu)教學(xué)體系及實(shí)訓(xùn)實(shí)踐內(nèi)容，是提升車輛工程專業(yè)學(xué)生質(zhì)量，迎合行業(yè)人才需求，提高就業(yè)率的有效方法。

2 車輛工程專業(yè)新能源汽車方向的教學(xué)改革

基于上述分析結(jié)果，自2016年以來，筆者所在單位以新能源汽車行業(yè)人才培養(yǎng)為重點(diǎn)方向，從專業(yè)定位、教學(xué)體系、教學(xué)模式等方面開展了系列車輛工程人才培養(yǎng)改革。

2.1 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的修訂與調(diào)整

緊跟汽車行業(yè)發(fā)展趨勢，融合應(yīng)用型大學(xué)特點(diǎn)，將車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于圍繞“汽車動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)”、“汽車能源優(yōu)化控制”及“整車智能化控制”等內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)汽車設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)理論、新能源汽車技術(shù)和相關(guān)汽車安全的基本知識的學(xué)習(xí)，得到現(xiàn)代汽車工程師的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德素質(zhì)、較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，成為從事新能源汽車的工程應(yīng)用及研發(fā)、運(yùn)營管理等工作的高級技術(shù)人才。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)汽車的人才需求向新能源、智能化汽車的人才需求方向轉(zhuǎn)變。

2.2 重構(gòu)課程教學(xué)體系，注重課程與職業(yè)能力對接

以提升人才應(yīng)用能力為指向，重構(gòu)車輛工程專業(yè)課程教學(xué)體系，通過增加隨堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)比重，建立穩(wěn)固的實(shí)踐教學(xué)體系，從而實(shí)現(xiàn)課程與應(yīng)用能力對接。通過分析教學(xué)目標(biāo)及培養(yǎng)內(nèi)容，搭建課程體系與職業(yè)能力對接圖，課程的各個(gè)環(huán)節(jié)前后銜接，實(shí)踐課程專業(yè)性和難度逐步深入，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例，注重汽車、電子控制技術(shù)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科和專業(yè)領(lǐng)域知識的融合。學(xué)生在完成相關(guān)實(shí)踐課程模塊后，初步具有相關(guān)工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，能從事面向傳統(tǒng)兼顧新能源汽車的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)制造、調(diào)試試驗(yàn)和運(yùn)營管理等崗位工作。

2.3 混合式創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式改革

為提升學(xué)生對新能源汽車專業(yè)知識系統(tǒng)性和抽象性的理解，通過搭建系列新能源汽車實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)等，結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)和案例教學(xué)等教學(xué)方法，推行產(chǎn)研教融合的工學(xué)一體化教學(xué)，實(shí)施“以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，以能力為目標(biāo)”的參與式、合作式、啟發(fā)式、探究式教學(xué)，[1]以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力和工程實(shí)踐能力。

3 新能源汽車相關(guān)實(shí)踐教學(xué)條件的建設(shè)

3.1 搭建新能源汽車實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)

圍繞調(diào)整后的人才培養(yǎng)目標(biāo)，在已有的傳統(tǒng)汽車實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)基礎(chǔ)上，搭建驅(qū)動(dòng)與能源系統(tǒng)、整車智能化控制、汽車能源優(yōu)化控制和新能源汽車檢測與控制開發(fā)等新能源汽車實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)及新能源汽車虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建設(shè)成以工程應(yīng)用開發(fā)為主，多媒體和虛擬仿真教學(xué)為輔，集實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、社會(huì)服務(wù)、學(xué)生科創(chuàng)、科研和產(chǎn)教融合于“五位一體”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心。

3.2 進(jìn)行產(chǎn)教融合，拓寬應(yīng)用型人才培養(yǎng)渠道

依托產(chǎn)學(xué)研合作基地和大學(xué)生校外實(shí)踐教學(xué)基地，與有關(guān)新能源汽車企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才，協(xié)同育人、協(xié)同創(chuàng)新和共同發(fā)展，進(jìn)一步加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。邀請企業(yè)資深工程師，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;同時(shí)安排學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，開發(fā)與工程實(shí)踐相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行工作過程導(dǎo)向教學(xué)、典型工作任務(wù)教學(xué)和案例教學(xué);或把行業(yè)企業(yè)的一線生產(chǎn)實(shí)際需要作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題來源，進(jìn)行“雙導(dǎo)師”指導(dǎo)，[2]有效提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.3 打造線上教學(xué)資源庫、開放式實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理模式

根據(jù)專業(yè)實(shí)踐課程特點(diǎn)，打造線上教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)資源庫，開放實(shí)驗(yàn)室管理，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)課堂前進(jìn)行微課學(xué)習(xí)和虛擬實(shí)踐練習(xí)。學(xué)生在充分了解實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟后，可于開放時(shí)間自主到實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)老師針對實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題進(jìn)行針對性、個(gè)性化指導(dǎo)，充分提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的使用率，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。

3.4 成立學(xué)生科技創(chuàng)新社團(tuán)，鼓勵(lì)學(xué)生融入教師科研

由學(xué)院牽頭成立學(xué)生科技社，打造科技創(chuàng)新平臺(tái)和學(xué)科競賽平臺(tái)，鼓勵(lì)、引導(dǎo)和組織學(xué)生自主進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)作實(shí)踐，參加各項(xiàng)學(xué)科競賽，如中國汽車工程學(xué)會(huì)巴哈越野大賽、Honda中國節(jié)能汽車競技大賽、“飛思卡爾”杯智能車競賽和電子設(shè)計(jì)大賽等，并安排專業(yè)骨干教師跟蹤指導(dǎo)。鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生融入教師的科研工作，形成“以學(xué)科競賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)、以科研服務(wù)實(shí)踐教學(xué)”的實(shí)踐教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新思維，切實(shí)提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

4 小結(jié)

在新工科背景下，以市場需要為導(dǎo)向，以能力為目標(biāo)，本文對應(yīng)用型本科車輛工程專業(yè)的改革提出一套方法，從人才培養(yǎng)目標(biāo)修訂與調(diào)整、課程教學(xué)體系重構(gòu)、新能源汽車實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)搭建等方面提出系列的改革措施，以期提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)、工程實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。為進(jìn)一步提高應(yīng)用型車輛工程人才質(zhì)量，對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)與應(yīng)用、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式等內(nèi)容將進(jìn)行深入探索，培養(yǎng)真正適應(yīng)新時(shí)代新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高級應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳勁，杜燦誼，肖志榮，符寧璐.新工科背景下汽車專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)混合式創(chuàng)新教學(xué)模式研究[J].神州印象，2018（570）：150-151.

[2]許鈾，李雪嫻，徐偉.基于新能源汽車的高校車輛工程專業(yè)研教融合教學(xué)模式研究[J].職業(yè)，2019（1）：76-77.

基金項(xiàng)目：廣東技術(shù)師范大學(xué)校級教學(xué)改革與研究項(xiàng)目（JGYB201803，JGYB201816）;基于新能源汽車的車輛工程專業(yè)研教融合的應(yīng)用型建設(shè)，廣東省高等教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目（346）;校級教學(xué)成果獎(jiǎng)培育和教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JSZD201805，JGPY201806）;廣東省高校特色創(chuàng)新類教育科研項(xiàng)目（編號：2017GXJK102）;廣東省校企合作協(xié)同育人項(xiàng)目（粵教高函〔2019〕17號第6項(xiàng)、第141項(xiàng)）

作者簡介：吳勁（1989-），男，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：新能源汽車檢測診斷、實(shí)踐教學(xué)。