新能源汽車背景下車輛專業課程改革

陸存豪，沈鈺焜，韋蘭星，高 涵，劉 煒

新能源汽車背景下車輛專業課程改革

陸存豪，沈鈺焜，韋蘭星，高 涵，劉 煒

（揚州大學 機械工程學院，江蘇 揚州 225000）

在國內新能源汽車行業迅速發展的背景下，國內本科院校對車輛專業課程進行了相應的改革，但其中專業課程改革存在簡單縮減傳統課程、增加新課程現象，使得傳統專業課程知識體系不連貫，新專業課程與先導課程無法建立較強知識聯系。這種情況容易導致學生課堂學習困難、自主學習性降低、培養質量下降、就業困難等問題。文章針對車輛專業課程改革展開研究，以傳統專業課汽車發動機為例，從學以致用、循序漸進的學習角度出發，在傳統專業課程到新能源汽車課程過渡時期提出課程改革的幾點意見，保障學生知識體系健全，深化學生對專業理論知識的理解和應用，緩解就業壓力。

新能源汽車；車輛工程；汽車發動機；課程改革

隨著汽車技術的迅速發展和石油能源的緊缺，以及日益嚴重的環境污染問題，傳統內燃機汽車行業正在逐步萎縮，新能源汽車行業迅速發展。2021年國內乘用車銷量為2 014.6萬輛，其中新能源為298.9萬輛；2022年國內乘用車銷量為 2 054.3萬輛，新能源為688.7萬輛[1-2]。國家一方面大力扶持新能源汽車企業，如減稅、資金扶持等；另一方面出臺優惠政策刺激新能源汽車銷售，如購買補助、免費安裝充電樁等。地方城市為了保護環境，對傳統內燃機汽車實行限行、限購等政策，如北京、上海、深圳、杭州等，對購買新能源汽車用戶進行補貼，對新能源汽車上牌開設綠色通道[3-5]。新能源汽車的浪潮除了對汽車行業產生變革，也對國內本科院校車輛專業的學生培養、課程改革產生影響[6-9]。本文以目前高校車輛專業課程改革展開研究，分析課程改革存在的問題，提出傳統專業課程到新能源汽車課程過渡期課程改革的幾點意見。

1 目前課程改革的措施和問題

為了應對汽車產業的轉型與變革，培養新能源汽車行業人員，國內高校對車輛專業的課程進行了調整，具體措施可以概括如下：

1）縮減傳統車輛專業課程課時，包括汽車設計、汽車原理、汽車發動機原理等課程，部分課程從原來的64學時縮減到32學時，有的高校甚至將部分課程變成專業選修課，降低其重要性。

2）開設新能源汽車專業課，許多高校添加了諸如新能源汽車電機控制技術、新能源汽車技術、無人駕駛技術等與新能源汽車相關的課程。

以上的改革措施，一般在2020年之前寫入高校本科車輛專業的教學大綱。但從近兩年學生的反應、教學課堂質量及學生就業情況來看，存在以下幾個問題：

1）課程改革不僅是課時改變，更多的是教學內容和課程標準改變。以汽車發動機課程為例，原來的64學時直接縮減到32學時，甚至變成選修課，而授課內容未及時調整，導致課堂教學節奏過快、教學內容博而不精、學生課堂學習難度加大、自主學習動力減弱、教學質量下降。

2）高校專業課程設置遵循循序漸進的過程，有完整的知識體系，簡單縮減或者取消專業課，會導致知識體系不健全。以汽車發動機課程為例，該課程一般是車輛專業學生大三時期的專業課程，其先導課程有工程熱力學、流體力學、機械設計等，學生在這些先導課程學到的理論知識，可以在汽車發動機課程上得到很好的理解和應用，這是學以致用、從理論到實踐的一個科學過程，也是高校課程所要搭建的專業知識體系，如表1所示。學生在每個階段所學的知識，是前一階段所學知識的拓展和應用，課程之間應有較強的知識關聯。例如：工程熱力學課程中的工質熱力過程，可以很好地解釋發動機的示功圖，如圖1所示，可以用不同條件下的工質熱力過程描述示功圖中4個沖程的缸內壓力、溫度等參數變化；流體力學課程中的氣體流動分析，可以解釋發動機進氣效率和可變氣門正時（Variable Valve Timing, VVT）技術；機械設計課程中的曲柄連桿機構，可以解釋發動機中活塞-連桿-曲軸機構，將燃燒產生的壓力轉化成曲軸轉動。若直接縮減汽車發動機課程中關于示功圖的知識，會使學生所學工程熱力學課程的關聯知識沒有應用之地，打破課程之間的知識聯系，學生無法對知識有更深層次的理解。

表1 本科車輛專業課程設置

學年大一（通修課）大二（專業基礎課）大三（專業課） 課程高等數學、英語等工程熱力學、流體力學、機械設計等汽車發動機、汽車原理、汽車設計等

圖1 工程熱力學與汽車發動機知識關聯

3）新能源汽車專業課程也需要有相應的先導課程支撐，如機電技術、單片機原理、自動控制等。缺乏這些先導課程的支撐，直接授課新能源汽車知識，會導致學生的知識出現斷層，課堂教學質量下降等問題[10]。

課程學習是個循序漸進的過程，先導課程做鋪墊，專業核心課程培養學生核心技能。以上問題，容易打破這一過程，引起學生的知識體系混亂，最終導致就業問題。學生燃油車和新能源汽車的知識都不夠深，就業時容易出現“面對燃油車公司，車輛專業學生的知識比不過機械專業學生；面對新能源汽車公司，比不過電氣、計算機專業學生”的尷尬局面。基于以上分析，本文對車輛專業從傳統內燃機汽車課程到新能源汽車課程過渡期，提出了幾點改進意見。

2 課程改革意見

1）課程改革要調研科學研究，做出相應調整，跟上前沿技術發展需求，同時要著眼人才培養的多元化。雖然當前汽車行業正火熱地往新能源汽車轉型，但傳統內燃機技術仍有一席之地，如船舶、大型工程機械、農用機械，甚至軍用無人機領域，這些與汽車內燃機知識有較大的相通之處，行業有不少車輛專業背景的技術人員。從學生的就業角度來看，不應只關注到汽車領域，不應以汽車的轉型而對就業產生過分焦慮，要有較寬的眼界看待問題。

國內擁有車輛專業的高校眾多，即使全部都轉入新能源汽車領域，也不可能讓學生畢業都進入新能源汽車行業。此外，汽車行業是國內經濟一大支柱產業，但受經濟和市場波動影響較大，導致汽車企業的就業需求每年都不一樣。反而與傳統汽車知識相關的行業，如船舶、工程機械等行業，一直都處于穩定發展，就業需求也十分穩定，學生就業選擇性較多。

因此，雖然新能源汽車浪潮來勢洶洶，但高校和教師要對課程改革有長遠規劃，要因地制宜，根據本專業的發展特長、所在城市的經濟特色，以及所密切合作的相關企業，培養企業所需要的人才。

2）課程改革是個系統工程，首先要按照國家教學標準制定專業人才培養方案，完善課程體系建設；其次課程內容設計要根據該課程在人才培養體系中所發揮的作用及所支撐的知識能力要求，確定教學內容，不是簡單地調整縮減，是經過調研論證科學地設計規劃出來的。在未對專業基礎課程進行改革的前提下，仍需重視傳統專業課程的教學，但課程重點應當調整，保留與其他課程相關的知識內容，簡化相對獨立的內容，從而縮減課時，為新能源汽車課程做好過渡。例如：圖1用工程熱力學中的工質轉換知識，解釋發動機中燃油混合氣在4個沖程中的變化。進一步地，如何計算理論示功圖的效率，如何提高發動機效率，目前發動機技術在追求效率做出了哪些改進，這些都可以在示功圖上直接或間接呈現出來。優先保留與其他專業課程相關性較大的知識，讓學生建立起知識聯系，深化理解，為以后深入研究打好基礎。而對于發動機中的冷卻系統、燃料性能等知識，與先前課程關聯性不強的知識點，可以適當簡化教學，如圖2所示。圖2為汽車發動機課程改革示例，因各高校對車輛專業課程設置有差異，側重不同，課程改革時，需要區別出關聯知識點和獨立知識點。此外，對教材和課堂授課進行改革，提升授課質量，做到即使縮減課時，也不會對學生的學習造成太大困難。

圖2 汽車發動機課程改革示例

通過優化課程改革，既保證學生知識體系的健全，做到學以致用、融會貫通，又給新課程的設置留有空間，做好從傳統專業課程到新能源汽車課程的過渡。

3）新增專業課程改革需要同時對專業基礎課程進行改革，要注重專業知識體系的健全。專業基礎課課程改革與專業課課程改革類似，例如：在增設新能源汽車課程時，對傳統專業基礎課進行精簡改革，如工程熱力學、流體力學、機械設計等，保留課程中關聯性較強的知識，縮減相對獨立的知識，將多出的課時，用于增設機電技術、單片機原理等新能源汽車專業基礎課，如表2所示，以保障學生后續新能源汽車專業課的學習。

表2 過渡期車輛專業課程改革

學年大一（通修課）大二（專業基礎課）大三（專業課） 課程高等數學、英語等工程熱力學、流體力學、機械設計等汽車發動機、汽車原理、汽車設計等 新能源汽車專業基礎課（機電技術、單片機原理、自動控制）新能源汽車專業課（新能源汽車電機、新能源汽車電池、無人駕駛、智能汽車）

3 總結

高等教育是造就創新人才、實現高水平科技自立自強的主要平臺，在工業技術日益進步的環境下，高等教育需要跟上時代的步伐，不斷改革。國內新能源汽車浪潮引起的汽車行業變革，使得國內高校對車輛專業課程也進行較大的改革。但目前專業課程改革較為簡單粗暴，忽視了整個專業知識體系的相關性、整體性，導致了學生接受能力下降，培養質量降低。本文以車輛專業課程改革為研究對象，以傳統專業課汽車發動機為例，從學以致用、循序漸進的學習角度出發，研究了課程改革中存在的問題，并提出了改革意見。在保障學生專業知識體系相對健全的前提下，精簡傳統汽車專業基礎課和專業課，保留課程關聯性知識點，縮減相對獨立知識點，留出足夠的空間設置新能源汽車專業課。目的是在新能源汽車的浪潮沖擊下，國內高校車輛專業學生培養，能從傳統的燃油知識體系順利過渡到新能源知識體系。

[1] 陳娟,鮑大同.中國新能源汽車產業發展現狀分析[J].產業創新研究,2022(2): 8-10.

[2] 王政.中國品牌乘用車市場份額升至49.9%[N].人民日報,2023-03-30(7).

[3] 呂鑫,余暢,祁雨霏.北京市新能源汽車消費鼓勵政策及其效果評估[J].中國商論,2022(12):25-29.

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[7] 孟慶華.新工科背景下車輛工程專業學位研究生培養模式探討:以杭州電子科技大學車輛工程專業為例[J].中國現代教育裝備,2022(11):94-96.

[8] 任元,張超.“雙碳”計劃下新能源車輛結構有限元法與實踐的教學探索[J].中國現代教育裝備,2022(9): 68-70.

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Course Reform of Vehicle Engineering under the Background of New Energy Vehicles

LU Cunhao, SHEN Yukun, WEI Lanxing, GAO Han, LIU Wei

( School of Mechanical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225000, China )

Under the background of the rapid development of the domestic new energy vehicle industry, domestic undergraduate universities have carried out corresponding reforms on profes- sional courses in vehicle. However, the phenomenon of simply cutting traditional courses and adding new courses in the professional course reform has led to the incoherence of the traditional professional course knowledge system and the inability to establish strong knowledge links between new professional courses and pilot courses. This situation can easily lead to students' difficulties in classroom learning, decreased autonomy in learning, decreased quality of education, and difficulties in employment. Taking the traditional vocational course automotive engine as an example, this paper conducts research on the curriculum reform of the automotive major. Based on the perspective of application of learning and gradual learning, several suggestions for curriculum reform are proposed during the transition period from traditional professional courses to new energy vehicle courses. These suggestions aim to ensure students'solid knowledge system, deepen their understanding and application of professional theoretical knowledge, and ease employment pressure.

New energy vehicles;Vehicle engineering;Automotive engine;Course reform

G642.3

A

1671-7988(2023)20-164-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.020.033

陸存豪（1988－），男，博士，講師，研究方向為通用小型汽油機排放，E-mail:lch_ok@yzu.edu.cn。