基于綠色機械設計產品理念的新能源汽車維修專業發展前景淺析

陳鴻浩

（甘肅省武威市涼州區職業中等專業學校，甘肅 武威 733000）

1 前言

綠色機械設計產品理念在我國機械類教育體系內長期存在，其不僅直接代表著我國機械設計理論的應用效果，同時也影響著諸多附屬產業的健康發展。而從現階段職業院校新能源汽車維修專業建設的總體情況看，專業定位存在偏差、校企結合不足、實踐教學缺失仍作為普遍現象而存在，綠色機械設計產品背景下，新能源汽車行業對于培養理論知識過硬、實踐能力較強、職責素養優秀專業人才的具體需求，仍將成為未來新能源汽車維修專業發展所面臨的主要問題。對此，需從多角度分析綠色機械設計產品理念下新能源汽車維修專業的發展策略，保障該專業人才培養方案與專業課程設置合理，培養高質量的新能源汽車維修人才，為我國提前實現碳中和目標保駕護航。

2 綠色機械設計產品理念相關概念

2.1 產生背景

工業革命是人類發展史上一次偉大的探索，加快了人類的發展進程，而工業革命所帶來的資源枯竭、環境污染、氣候變暖等問題也日趨嚴重。20 世紀70 年代開始，為了有效改善資源、環境、氣候問題，切實保障人類生活良性可持續發展，綠色理念在各個行業被提出。例如，綠色農業萌芽于20 世紀上半葉并在歐美得到了初步發展；綠色設計在20 世紀80 年代末成為國際的設計潮流；為降低工業污染對環境的影響，1993 日本出臺《環境基本法》，其在建筑領域提出了SI 再生綠色建筑理念；2002 年聯合國通過了《可持續發展世界首腦會議實施計劃》。傳統的機械設計環節很容易受到技術和環境的影響，導致所涉及的機械制造過程中嚴重缺乏環保意識。在這種情況下，綠色機械設計產品應運而生，取代了傳統機械產品的不可再生問題，在機械制造領域有著舉足輕重的地位。

2.2 概念闡釋

關于綠色機械設計的概念，國內外相關研究較多。根據產品全生命周期的現代商品設計宗旨和方式，以產品的環境資源屬性為核心內容，不僅要充分考慮其功用、特性、壽命、生產成本等技術和經濟屬性，而且還要重視其在構思、設計、制造、售后、報廢等整個過程中對資源和環境的影響程度，最終以實現可持續發展為目的。其基本的內涵如下。

（1）在產品設計的全過程中，應當將技術性能、環境資源和經濟效益緊密結合，并將環境資源作為優先考慮對象。

（2）在策劃設計階段，應充分考慮產品在報廢后的回收利用。

（3）企業開發者和企業應當擔負起環保、節省資源的重任，不僅要生產出高質量的商品，還要盡可能地實施產品回收和再利用，以確保可持續發展。

2.3 維護原則

綠色機械設計作為近年來設計的主流，受到了不同行業的追捧，因為其節能環保的優勢，也成為政府、企業、大眾的主推項目。隨著綠色設計理念的廣泛應用，其維護環節在整個售后服務的過程中占據重要地位，良好的維護體系能夠為產品增值，因此，建立完善的綠色機械設計產品維護體系，有助于售后服務更有效率，產品架構更加合理。

2.3.1 堅持全生命周期的維護理念

綠色機械產品的全生命周期指產品構思、設計、制造、售后、報廢等環節是不斷反復和循環的，在此周期反復過程中，各個環節需要不斷積累經驗，在周期循環中實現自我完善的目的。作為售后維護工作者，首先，要提高認知高度，從全生命周期的視角去看待產品維護，以維護為主體，全面了解其產品從初始到消亡的各個環節，做好產品維護知識儲備；其次，變被動參與調研為主動提供意見，以往在設計產品調研過程中都是由產品策劃者實施調研，而充分認識全生命周期理念后，作為維護者，將更愿意將產品在使用維護過程中的優缺點提供給設計策劃者。最后，維護環節依然是機械產品生命周期中的重要一環，如果維護工作稍有紕漏，將會影響整個產品的流通渠道。

2.3.2 準確區分多能源動力系統

綠色機械設計產品從能源動力系統就進行了空前的革新，摒棄了以往高污染、高損耗、高費用的能源動力來源，目前，大多數綠色機械設計產品普遍采用了純電動力型、油電混合動力型、燃料動力型等能源供給方式。根據不同能源動力系統的特點，對常見故障點進行分析預判是綠色機械產品維護的關鍵，例如，純電能源的新能源汽車驅動系統控制器的維修，需要在發動機系統中安裝故障診斷系統，通過診斷系統自動地監測ECU、執行器、傳感器等設備的功能。但是，油電混合動力汽車，則需要采用不同的檢測技術分析汽車的點火結構，以掌握汽車制動后的運行狀態。

2.3.3 重新認識報廢產品

綠色機械設計產品已廣泛使用了現代化的設計制造技術，在提及產品報廢時按照“物理報廢”“性能報廢”的不同類型進行回收利用，運用系列化、標準化、模塊化等現代化的設計制造技術，在維護過程中，要充分考慮產品零部件的繼承性，對一些產量較大、使用周期長的產品，還應能考慮拆裝后的回收利用。

3 綠色機械設計產品理念下新能源汽車維修專業發展現狀

在綠色機械設計產品理念概念提出后，我國新能源汽車維修專業建設發展迅速，諸多職業院校均就自身人才培養目標及專業建設方案進行了優化，然而，就目前新能源汽車維修專業發展情況來看，依然存在一些問題。

3.1 專業定位存在偏差

圍繞現階段新能源汽車維修專業建設，由于綠色機械設計產品理念對于“機器人”“云計算”“人工智能”等全新技術概念的需求更高，但大部分職業院校在原有的汽車維修技術專業上申辦新能源汽車維修專業，這導致整體專業定位不夠鮮明，存在與原有專業分界模糊。因此，新能源汽車維修專業定位不明確，導致軟硬件配套不能實時跟進，例如，先進的專業實驗室和多元化的實踐教育平臺搭建還處于探索開發階段，大部分職業院校還在使用原有汽車維修技術的設施從事教學實踐工作。

3.2 校企結合不足

作為新型專業，新能源汽車維修專業軟硬件薄弱的問題在短時期內無法解決，因而在現有條件下，尋求專業的長足發展就勢必要從新能源汽車企業著手，新能源汽車企業有著先進的企業管理理念、生產技術、售后維護體系，一些實踐平臺的搭建可以充分借鑒其生產模式，形成強有力的校企合作互助平臺。

3.3 知識交互不夠充分

在綠色機械設計產品背景下，不同學科的交互聯合是工科專業發展所表現出的一大特征。新能源汽車維修專業的交互聯合困境是多方面的，具體體現在：（1）新能源汽車在機械與能源、能源與能源學科之間的聯系較為緊密，但從大多數職業院校的調研情況看，機電一體化進程較慢，短期內很難達到全面覆蓋的目的；（2）圍繞現階段學生評價方法，以理論知識作為主要評價標準仍是大多數院校普遍存在的通病，且雖然一些院校已經給予了學生實習足夠重視，但歸根結底重視理論教學、忽視實踐教學的問題仍未改變。

4 基于綠色機械設計產品理念的汽車維修專業發展策略

4.1 教學方向

隨著科技的不斷發展，新能源汽車的數量呈逐年遞增趨勢，其中混合驅動和純電力兩種類型的新能源汽車占有主導。因此，在汽修專業的教學中，應根據這兩種類型的新能源汽車，采取不同的教學方向，使學生更好地適應社會的發展需求。例如，基于原有的汽車維修專業課程，在人才培養方向上設置新能源汽車維修方向，新開設與新能源汽車維修相關的基礎課程、方向課程、選修課程等。在培養目標、實訓基地、課程思政等方面理清新能源汽車維修技術與傳統汽車維修技術上的差異，找出新能源汽車維修的專業特色，結合綠色機械設計產品理念，在教學方向上側重于全生命周期的汽車維修專業建設，開拓學生視野，能夠讓學生全方位地參與教學體系構建。

4.2 課程設置

4.2.1 課程體系

新能源汽車維修專業更注重培養具備機電技術一體能力的人才，所以課程體系建設不僅要涵蓋車輛有關的機械技術知識，還要加強與電子技術基本原理、電動機操控、電能驅動器等各類技術有關的內容，以便讓學生更好地掌握電能與機械之間的聯動關系，從而可以在現實崗位上更熟練地從事新能源汽車的維修工作。

課程設置能夠在新能源汽車全生命周期上均有分布。在縱向結構上，從新能源汽車概論到維護原理，從關鍵技術維修到報廢回收，在整體課程設置上都有所涉獵；在橫向結構上，設置多模塊化課程組團，例如，按照能源動力系統的不同，設置混合驅動和純電力兩種不同的課程組合模塊，有利于在高年級凝聚專業方向，讓學生根據自己的興趣愛好選擇適合自己的發展方向。

4.2.2 理論課程

對于職業院校而言，理論課依然重要，但過多過深的理論課程反而不適于職業化應用型人才的培養，在理論課程的設置上要尤為注意。基于綠色機械設計產品的理念，理論課可增設新能源汽車概論，用以講述全生命周期的新能源汽車發展體系。原理類課程可進行整合，按照新能源汽車的兩個方向，開設油電混動與純電能源汽車原理。對于新能源汽車專業的學生來說，除了電工方面的專業技術基礎原理外，最重要的專業課還包括新能源汽車診斷、維修技能等，這些專業課的理論和實踐技能的培訓，能夠充分利用社會與傳統汽車修理的優勢，從而更好地滿足新能源汽車的需求，并且能夠在傳統汽車修理的基礎上，加強與新能源汽車電瓶電機有關的教學內容。

4.2.3 實踐課程

除了培養學生掌握與新能源技術相關的理論知識外，更重要的是要讓他們具備實踐技能，以便在新能源汽車領域有所作為。只有將理論與實踐相結合，才能讓學生在新能源汽車課程上得到全面的發展，使他們能夠在畢業后盡快適應新能源汽車維護崗位，成為一個優秀的新能源汽車維修人員。

借鑒國外職業教育的理念，校企結合的培養模式對實踐課程的效果逐步顯現。從實踐教學的短板來看，我國職業教育體系需要加強與中小企業的交流與協作，建立以中小企業科技人員和專職老師為首的專門培訓實踐基地，讓企業導師積極參與培養計劃的審定和相關教改課題的研究，以便能夠及時獲取最新的技術，及時掌握社會的需求，不斷地改善的培訓內容和方式，提高技術水平。與優秀的企業建立長期、穩定、密切的關系，將企業作為學生實習實訓的場所，以補充職業院校實習條件的欠缺，從而更快地適應社會的需求。

4.3 教學方式

由于新能源汽車科技的發展，它已經變成我國汽車工業的一項組成部分。因此，在進行新能源汽車教學時，必須采用先進的教學方法，以幫助學生更好地理解和掌握與相關的知識，比如，多媒體課件、實景式教學、實物投影等，以及零配件的知識、新能源汽車科技基本原理、內部能源運動關系以及。采用先進的教學方法，可以更有效地幫助學生掌握新能源汽車的理論知識，提升教學質量，為學生未來的實踐技能培訓打下堅實的基礎。

通過采用現代化的教學方式，如多媒體教學、模塊化一體化場景教學活動等，可以清晰地展示車輛各零部分的構成基本原理及內部運動關聯，使學習者能夠更加直接地理解和掌握知識點。例如，在車輛構成課中，可以利用掛圖、模具、實體等教材，并利用幻燈、投影、攝像、多媒體技術教育課程等現代教學工具，將各類組織的構成、工作基本原理生動形象地呈現出來，從而大大提升教學效果。為了更好地培養學生的實踐技能和工作才能，汽車檢測與維修課程應該大幅度提高實踐培養的比重，達到50%以上。這樣，學生就可以親自動手，反復操作，積累和利用所學理論，進一步提高作業技巧和處理現實提問的能力。

4.4 師資培養

強化雙師型師資隊伍構建是培育高素質學生的關鍵，一個優秀的學科專業老師不但要具有堅實的基礎理論，熟悉知識，還能及時把握本專業發展變化動態，更要擁有大量的經驗，以便最好地引導學生，而不僅僅停留在理論教學上。為了最好地掌握汽車機電一體化技術的最新快速發展變化動態，學科老師應該逐年抽出一定的時間到公司或更高的學府開展實踐和學習，以便不斷提升自身的知識水平，開拓眼界，調節知識，使自身才能與科技蓬勃發展保持一致，成為各行各業中的佼佼者。根據“走出去、請進來”的原則，邀請了行業和公司的優秀專家學者和資深科技人員來校執教，舉辦專業學術研討會，開展科技協作或成為兼任老師，這有助于提升雙師型教師的建設水平。

5 結語

隨著國家對資源、生態、環境的日益重視，新能源汽車將在不遠的未來，作為我國汽車產業的主導，逐漸代替原有的燃料車型，成為汽車行業的佼佼者。基于綠色機械設計產品理念下的新能源汽車維修專業建設符合社會發展對新一代汽車維修的需求，職業院校應該加強新能源汽車相關的人才培養，注重教學質量，強化課程體系建設，開發校外資源，培養德智體美勞全面發展的技術人才，以促進我國新能源汽車產業的發展。

作為職業院校要時刻關注新的教育教學理念，不僅在教學方法上標新立異，更重要地是要不斷更新教學內容，新能源汽車專業作為當今汽車業發展的前沿陣地，專業知識更新快，變化多，基于綠色機械設計產品理念下的新能源汽車維修專業能夠適應這一時代的發展需求，對汽車專業知識的更新迭代能夠迅速吸收，轉化為課堂知識。因此，就需要專業課教師深入新能源汽車生產一線適時展開調研，把企業發展的新技術、新思路、新理念帶到課堂中去，形成校企聯動的教學思路，讓新能源汽車維修專業緊跟時代的步伐，走向課程體系前沿化、理論與實踐一體化、教學與師資集成化的創新教學改革思路。