新能源電動汽車高壓系統斷電測試的教學設計

蘇州建設交通高等職業技術學校 錢若愚

在2020年的全國兩會政府工作報告中，國務院總理李克強明確指出：加強新型基礎設施建設，發展新一代信息網絡，拓展5G應用，建設數據中心，增加充電樁、換電站等設施，推廣新能源汽車，激發新消費需求、助力產業升級。

我校自2018年開設新能源汽車專業以來，一直致力于新能源汽車專業課程的改革與創新。本次課程設計就是在學校新一輪的教學改革中應運而生的。

1 教學對象

本次課的教學對象是我校五年制高職班——新能源18401班的A組，共14人。班級學生年齡在17歲～18歲，思維敏捷，活潑好動，喜愛動手實踐。學生有一定的新能源汽車理論知識基礎，但沒有進行過實際操作，主觀上對新能源汽車實踐操作有著濃厚的興趣，客觀上沒有實操經驗，對于高壓部分操作可能存在一定危險性。

2 教學內容

本次課程的內容選定為新能源電動汽車高壓系統斷電測試。隨著新能源技術在汽車上的普及，對相關設備的維修提出了新的技術和安全要求。目前行業的情況是一方面對從業人員提供企業培訓，另一方面要求考取高壓電工證的員工才能對電動汽車進行維修操作。可是高壓電工的培訓并未涉及到新能源汽車領域，新能源汽車維修包括了高壓系統斷電測試這種通用性較強的基本技能，部分發達國家已經將該項基本技能納入了高壓電的相關培訓。

本次課程選用的教材是職業教育新能源汽車專業十三五規劃教材《新能源汽車概論》。以教材內容為基礎，根據學校現有的實訓教學設備優化教學內容。根據維修手冊制訂學生工作頁、評分標準、多媒體教學素材等進行教材補充，并結合實際行業情況進行材料拓展，筆者設定了以下教學目標。

（1）知識與技能。認識新能源汽車高壓系統部件標識，掌握斷電檢測的通用法則和操作方法。這也是本次的教學重點。

（2）過程和方法。通過創設逼真的工作情境，讓學生體驗真實的工作氛圍，培養其嚴謹的工作態度；通過信息化手段，降低了新能源汽車高壓系統實訓教學的安全風險性；學生能通過分組交流、研討、競賽、在線答題等方法來激發學習熱情并即時反饋學習情況。

（3）情感態度和價值觀。培養學生互幫互助、相互協作的團隊意識；激發學生的學習熱情，培養其邏輯表達能力；滲透職業道德教育，培養學生內化嚴謹的工作態度；在教學中層層滲透，環環相扣，培養學生的安全意識，這是本次的教學難點。

3 教學資源

（1）教材與任務卡。由于當前新能源電動汽車汽車的技術保密性強，所以當前教材均以理論為主，實訓資料匱乏且與實際設備不對應，高壓電維修的資料中也未涉及新能源汽車高壓系統斷電測試的相關內容。所以我們開發了校本教材與學習任務卡，還配備了一些內部維修資料。

（2）教學場景。為了解決培養學生安全意識的教學難點，我們致力于打造集安全理念、環境、制度于一體的教學場景（圖1）。

圖1 一體化教學場景

（3）教學設備。包括具有代表性的整車、先進的檢測設備和專業的防護用具。

（4）信息化資源。在新能源電動汽車高壓系統的操作過程中存在巨大的安全隱患，虛擬實訓能在安全的情況下提升學生的操作熟練度；在線學習平臺，可以實現學生自主學習并及時反饋學習情況，提高教學針對性；調研平臺，可以讓學生廣泛參與并及時匯總生成性資源，用于階段性教學反饋；規范的操作視頻，有利于學生進行技能演示。

4 教學過程

4.1 課程導入

為了能在教學引入環節吸引學生的注意力，筆者演示了一個直觀的實驗，現場穿戴起高壓電的防護用品，然后把220 V的交流電通過兩塊極板通到水里，請學生觀察實驗現象。新能源電動汽車上有著高達700 V的高壓電，這不是我們人體可以承受的能量。我們知道人體的70%是由水構成的，是導體，這時對應觀看剛剛演示的實驗結果——水沸騰了（圖2），通過實驗的視覺沖擊，讓學生直觀感受到高壓電的危險性，形成“危險”認識，為安全意識培養做鋪墊。

圖2 交流電通過導電極板使水沸騰

4.2 發布任務

接下來的教學過程，筆者設計了3個課堂活動，分別是找高壓電、斷高壓電和測高壓電，同時把安全防護的要點穿插到學生活動中。首先發布工作任務，根據車輛儀表的故障顯示，指向高壓系統需要維修，要完成工作任務必須要斷高壓電。

（1）找高壓電。通過調研平臺，把第一個課堂活動發到學生手里。學生看完儀表后根據學生任務卡，到車輛上找出高壓標識記號（圖3），在調研平臺上反饋結果，然后進行討論分析，突破認識高壓標識的教學重點。

圖3 查找高壓標識

（2）斷高壓電。接下來把防護用品發到學生手中，學生通過觀看視頻，總結防護用品的使用要點。然后在學習平臺上完成規范操作流程的學習。教師結合平臺反饋，組織討論分析。在所有學生都清楚操作流程之后，組織學生到實車上完成斷電操作。通過觀看視頻，基于學習平臺反饋的學習情況有針對性地進行技能講解，最終通過實車操作來進行鞏固，讓學生能夠運用通用法則完成操作，突破重點。

（3）測高壓電。組織學生測試高壓電的虛擬實訓，保證在虛擬環境下學生能準確無誤地完成操作，然后組織學生到實車上完成測高壓操作，達成本課題的技能目標。

4.3 總結反饋

將本節課學習的斷電操作流程拓展到其他新能源車型上，體現法則的通用性；通過在線問卷，反饋學生課堂活動體會，以及對安全知識的掌握情況，從創設安全生產的場景導入“危險”認識，到防護用品的使用，再到虛擬實訓和實物操作，最終以安全知識調研的形式進行反饋，全程體現了對學生安全意識的培養。

5 教學反思

本次課程旨在通過學習新能源汽車高壓系統檢測前的斷電操作培養學生的安全意識，認識高壓系統的結構。由于本次課程內容涉及汽車維修行業與電力維修行業兩個領域，既是國內技術的空白，又是未來社會的需求，又由于高壓電存在較高危險性，本次課程通過視頻、在線學習平臺、在線調研平臺等多項信息化手段讓學生強化安全意識并熟悉操作流程后再進行實際操作，有效克服了教學難點。總結本次教學，還有以下不足和問題需要在今后的教學中注意妥善解決。

（1）本次教學設計采用了項目教學法來翻轉課堂，以教師為主導、學生為主體。這對于教師在課堂組織能力以及信息化手段運用的能力提出了新的要求。

（2）盡管在新能源高壓實操之前，已經利用信息化手段進行了虛擬練習，但還需要額外的手段來保障操作安全。在實際授課過后，經過總結，我們認為按圖4的布置來組織實車操作可以很大程度避免人為因素帶來的安全風險。

圖4 學生實操安排示意圖

（3）雖然教學過程中產生了較多的生成性教學資源，但如何利用這些資源精準改善課堂教學效果，還需要進一步探索。

（4）由于教學環節和學生活動偏多，給進度把握造成一定困難，在時間分配，教學安排方面還有待優化。