以混合式教學(xué)為基礎(chǔ)的新能源汽車(chē)綜合故障診斷模塊化教學(xué)探究

李昂　潘志勇　楊金玉

摘 要：在我國(guó)大力推進(jìn)信息化教育的背景下，混合式教學(xué)模式已逐漸應(yīng)用于各級(jí)各類(lèi)學(xué)校的日常教學(xué)中。將混合式教學(xué)模式與新能源汽車(chē)綜合故障診斷模塊化教學(xué)相結(jié)合，能為新能源汽車(chē)行業(yè)提供高品質(zhì)的售后服務(wù)人才。文章旨在分析基礎(chǔ)新能源汽車(chē)綜合故障診斷模塊化教學(xué)的混合式教學(xué)模式，對(duì)基礎(chǔ)新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對(duì)課程不同模塊的劃分，提出幾點(diǎn)針對(duì)性實(shí)施建議。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué) 新能源汽車(chē) 綜合故障診斷 模塊化教學(xué)

1 前言

1986年，中共中央 國(guó)務(wù)院批轉(zhuǎn)了《高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃綱要》，2001年“十五”“863計(jì)劃”啟動(dòng)了電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)，推動(dòng)了新能源汽車(chē)的發(fā)展，使我國(guó)正式邁向超越西方國(guó)家、走向?qū)崿F(xiàn)零排放的道路。《新能源汽車(chē)生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》中對(duì)新能源汽車(chē)有了完整的定義，新能源汽車(chē)指的是綜合應(yīng)用新型動(dòng)力技術(shù)，使用特城車(chē)用主動(dòng)力，是一種具備新原理、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)[1]。由此之后，各大學(xué)校開(kāi)始陸續(xù)開(kāi)設(shè)與新能源汽車(chē)故障診斷相關(guān)的課程板塊。但是在教學(xué)過(guò)程中，由于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致教學(xué)效率低下，學(xué)生實(shí)踐水平難以提升。如何利用混合式教學(xué)模式提升新能源汽車(chē)綜合故障診斷的模塊化教學(xué)質(zhì)量現(xiàn)已成為關(guān)鍵問(wèn)題。

2 新能源汽車(chē)綜合故障診斷的課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)條件有限

首先，專(zhuān)業(yè)教師資源有限。由于新能源汽車(chē)在我國(guó)發(fā)展歷程較短，新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程的專(zhuān)業(yè)教師并未有系統(tǒng)的完成新能源汽車(chē)與新能源汽車(chē)故障的教育與學(xué)習(xí)。在高等院校開(kāi)展新能源汽車(chē)綜合故障準(zhǔn)段課程時(shí)，往往是由院校已有的汽修專(zhuān)業(yè)教師開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，其新能源汽車(chē)知識(shí)與新能源汽車(chē)綜合故障診斷專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)較為薄弱。為完成新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程的教學(xué)，汽修專(zhuān)業(yè)教師僅僅完成了新能源汽車(chē)企業(yè)簡(jiǎn)單的技術(shù)培訓(xùn)工作。

其次，專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容有限。由于新能源汽車(chē)發(fā)展時(shí)間較晚，所以涉及到的相關(guān)技術(shù)材料均由廠(chǎng)家保密，很難保證在教學(xué)過(guò)程中向?qū)W生呈現(xiàn)完整的技術(shù)邏輯驗(yàn)證過(guò)程。幾乎大部分電路邏輯關(guān)系都是通過(guò)推理與猜測(cè)相結(jié)合的方式完成的，由于缺少真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也導(dǎo)致課堂教學(xué)缺少說(shuō)服力。基于客觀(guān)條件，新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程只能在基于理論知識(shí)學(xué)習(xí)與汽修經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，不僅難以提升新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程教學(xué)的專(zhuān)業(yè)性與科學(xué)性，也難以提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力與實(shí)踐能力[2]。

最后，專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)不足。大部分學(xué)校并未設(shè)置與新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程相關(guān)的實(shí)踐基地，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的實(shí)踐需求。由于教學(xué)時(shí)間限制和教學(xué)空間限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)綜合故障診斷的理論實(shí)踐融合教學(xué)，使教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)都存在不同程度的不足，導(dǎo)致學(xué)生不敢參與課程實(shí)踐。再加上人數(shù)多、工位少，所以大部分學(xué)生很難有機(jī)會(huì)真正動(dòng)手操作。

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)興致低

新能源汽車(chē)屬于將機(jī)、電集于一體的新型產(chǎn)品。因此新能源汽車(chē)綜合故障診斷與維修當(dāng)中，故障維修人員要掌握機(jī)電與通信的綜合知識(shí)，這對(duì)新能源汽車(chē)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。然而由于新能源汽車(chē)綜合故障診斷的教學(xué)條件限制等因素，結(jié)合當(dāng)前新能源汽車(chē)行業(yè)薪資較低等現(xiàn)狀，學(xué)生在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中存在學(xué)習(xí)積極性較低的問(wèn)題。再加上目前社會(huì)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易出現(xiàn)自我逃避心理。在教學(xué)新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程的理論知識(shí)時(shí)，大部分學(xué)生處于聽(tīng)不懂、不愿聽(tīng)的狀態(tài)。

3 以混合式教學(xué)為基礎(chǔ)新能源汽車(chē)綜合故障診斷模塊化教學(xué)的預(yù)期成效

3.1 解決學(xué)生學(xué)習(xí)困難

新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程具有極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和綜合性，不僅包括傳統(tǒng)機(jī)械工程知識(shí)、車(chē)輛工程知識(shí)同樣也包括高壓用電知識(shí)和電機(jī)知識(shí)等。此外，由于新能源汽車(chē)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)特殊，所以新能源汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)、電池和電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備的故障診斷與維修都有別于傳統(tǒng)汽車(chē)，這也導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)時(shí)存在較大困難。

首先，應(yīng)用混合式教學(xué)模式展開(kāi)模塊化教學(xué)，更能使學(xué)生借助數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)了解新能源汽車(chē)的相關(guān)技術(shù)知識(shí)。利用數(shù)字化模塊知識(shí)降低學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的難度，鞏固學(xué)生基礎(chǔ)，提高學(xué)習(xí)效果[3]。

其次，與新能源汽車(chē)綜合故障診斷相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)往往較為抽象、單一，學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)充分理解并應(yīng)用理論知識(shí)。長(zhǎng)此以往，可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)逆反心理。應(yīng)用混合式教學(xué)模式，進(jìn)一步豐富了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)渠道。例如，學(xué)生可以在課后運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)自主搜集與新能源汽車(chē)綜合故障診斷某一模塊相關(guān)的技術(shù)知識(shí)及操作視頻，通過(guò)觀(guān)看教學(xué)視頻，深化對(duì)理論知識(shí)的理解。

最后，教師可以為學(xué)生提供與新能源汽車(chē)綜合故障診斷有關(guān)的微課視頻，充分突破課堂教學(xué)的時(shí)空限制，使具有自我控制能力和自主學(xué)習(xí)能力的學(xué)生隨時(shí)隨地利用微課視頻提高理論水平。

3.2 優(yōu)化課程教學(xué)形式

在新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程教學(xué)中，應(yīng)用混合式教學(xué)模式不僅為學(xué)生提供了豐富的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同樣也能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)操作技巧的機(jī)會(huì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式而言，應(yīng)用混合式模塊化教學(xué)更有助于提升學(xué)生的理解能力和信息素養(yǎng)。借助混合式教學(xué)模式實(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)于提高新能源汽車(chē)綜合故障診斷模塊化教學(xué)效果也大有益處。

4 以混合式教學(xué)為基礎(chǔ)新能源汽車(chē)綜合故障診斷模塊化教學(xué)思路

4.1 模塊重組：重構(gòu)混合式教學(xué)內(nèi)容

新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程旨在使學(xué)生掌握新能源汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)的工作原理，了解新能源汽車(chē)故障的診斷方法。所謂新能源汽車(chē)綜合故障診斷就是首先明確新能源汽車(chē)的前期故障現(xiàn)象，其次明確新能源汽車(chē)故障的邏輯判斷，最后完成新能源汽車(chē)的故障檢查工作。由于新能源汽車(chē)是將機(jī)、電集于一體的新型產(chǎn)品，這就需要學(xué)生具備縝密的判斷邏輯。在新能源汽車(chē)綜合故障診斷的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中，學(xué)生要形成更高階的思維能力與實(shí)踐技能。由于新能源汽車(chē)的技術(shù)發(fā)展較快，原有的《新能源汽車(chē)綜合故障診斷》教材并不能滿(mǎn)足當(dāng)前綜合故障診斷的需求。這就要求新能源汽車(chē)綜合故障診斷專(zhuān)業(yè)教師，要結(jié)合當(dāng)前新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展前景，應(yīng)用混合式教學(xué)模式，對(duì)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進(jìn)行重新整合[4]。已有的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容包括發(fā)展歷程、技術(shù)特征、技術(shù)原理、電池構(gòu)造、工作原理、故障分析和排除過(guò)程、電控系統(tǒng)的控制機(jī)制及故障處理方法、通訊技術(shù)類(lèi)型、電動(dòng)座椅等內(nèi)容。在重構(gòu)教學(xué)模塊之前，教師需要對(duì)原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解，結(jié)合新能源汽車(chē)綜合故障診斷的原始教學(xué)素材進(jìn)行劃分，細(xì)化分解后的新能源汽車(chē)綜合故障診斷課程項(xiàng)目，如表一所示。在將原始教學(xué)內(nèi)容劃分為以上八個(gè)項(xiàng)目之后，對(duì)細(xì)化的內(nèi)容重組，例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障診斷、動(dòng)力電池故障診斷可以重新組合成全新的模塊。為降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提升教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，可以將重組后的大項(xiàng)目劃分為零件和系統(tǒng)兩個(gè)板塊，再根據(jù)兩個(gè)板塊的具體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致劃分，將其劃分為多個(gè)不同的教學(xué)模塊。

4.2 流程重建：完善混合式教學(xué)過(guò)程

混合式教學(xué)融合了網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)上教學(xué)及線(xiàn)下課堂教學(xué)，搭建完整的混合式教學(xué)環(huán)境，對(duì)提升新能源汽車(chē)綜合故障診斷教學(xué)效果而言也有重要作用。其一是軟硬件環(huán)境的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)新能源汽車(chē)綜合故障診斷時(shí)，有賴(lài)于周邊的物理環(huán)境、學(xué)習(xí)資源以及學(xué)習(xí)工具的輔助。在新能源汽車(chē)綜合故障診斷的線(xiàn)下教學(xué)中，主要包括實(shí)訓(xùn)教室、實(shí)訓(xùn)車(chē)輛、工具、設(shè)備、黑板等輔助工具，而線(xiàn)上教學(xué)則包括線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和線(xiàn)上學(xué)習(xí)活動(dòng)等。將軟硬件環(huán)境有機(jī)融合，以實(shí)現(xiàn)最佳的混合式教學(xué)環(huán)境，是開(kāi)展混合式教學(xué)的基礎(chǔ)要素。其二是線(xiàn)上教育理念與線(xiàn)下學(xué)習(xí)思想的結(jié)合。教師在選擇線(xiàn)上學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的客觀(guān)條件合理選擇，進(jìn)一步優(yōu)化混合式教學(xué)模式的教學(xué)過(guò)程。其三是教學(xué)活動(dòng)與教學(xué)環(huán)境的有機(jī)融合，汽車(chē)綜合故障診斷課程教學(xué)實(shí)施的關(guān)鍵在于教師是否能根據(jù)不同的教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，發(fā)揮混合式教學(xué)模式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

例如，新能源汽車(chē)綜合故障診斷的“驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)故障診斷”模塊的混合式教學(xué)。第一步，課前，教師利用慕課、學(xué)習(xí)通、云班課發(fā)布自主學(xué)習(xí)資源與測(cè)試板塊，旨在了解學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)狀況，把握課堂教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點(diǎn)。根據(jù)對(duì)學(xué)生課前測(cè)試數(shù)據(jù)做出的分析，明確本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)為：驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的工作原理；驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的故障診斷方法；驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的檢修方法。第二步，課堂教學(xué)活動(dòng)圍繞教學(xué)重難點(diǎn)展開(kāi)，結(jié)合線(xiàn)上云課堂的功能板塊，為學(xué)生設(shè)置案例分析、小組合作和課堂總結(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)[5]。在助力學(xué)生打破學(xué)習(xí)重難點(diǎn)的同時(shí)，也提升了學(xué)生的思維能力與小組合作能力。比如：為學(xué)生設(shè)置兩個(gè)小組合作任務(wù)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的故障診斷任務(wù)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的故障診斷任務(wù)。在教學(xué)中安排一下三個(gè)典型案例進(jìn)行教學(xué)：第一，在接通電源之后，驅(qū)動(dòng)機(jī)依舊不工作，沒(méi)有檢測(cè)到異常氣味與異常聲音。第二，在接通電源之后，驅(qū)動(dòng)機(jī)依舊不工作，發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷。第三，在接通電源后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出沉悶的聲音，但是并不轉(zhuǎn)動(dòng)。案例分析，案例一：導(dǎo)致該故障的原因可能是電機(jī)存在故障。診斷過(guò)程，根據(jù)對(duì)電機(jī)故障的判斷進(jìn)行逐一檢查，一是檢查電機(jī)線(xiàn)圈是否短路，二是檢查電機(jī)保險(xiǎn)絲是否熔斷，三是檢查電機(jī)控制繼電器是否正常工作，四是檢查電機(jī)導(dǎo)線(xiàn)的安裝是否準(zhǔn)確，如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤接法則應(yīng)立刻更正。案例二：導(dǎo)致該故障的原因可能是驅(qū)動(dòng)機(jī)當(dāng)中出現(xiàn)短路；勵(lì)磁線(xiàn)圈連接錯(cuò)誤；保險(xiǎn)絲規(guī)格不符合要求；熔絲截面小；電源線(xiàn)短路或是接地。診斷過(guò)程，一是檢查驅(qū)動(dòng)器線(xiàn)路是否發(fā)生短路，二是檢查驅(qū)動(dòng)器連接方式是否正確，三是檢測(cè)保險(xiǎn)絲規(guī)格是否符合標(biāo)準(zhǔn)。案例三：導(dǎo)致該故障的原因可能是驅(qū)動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈只接通了兩相電源；驅(qū)動(dòng)電機(jī)可能出現(xiàn)了機(jī)械故障，例如被異物卡阻礙；驅(qū)動(dòng)機(jī)的電壓較小。診斷過(guò)程，一是檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)是否存在異物，二是檢查驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的運(yùn)行是否流暢，三是檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓值是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 評(píng)價(jià)重構(gòu)，建立混合式評(píng)價(jià)機(jī)制

傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)評(píng)價(jià)存在標(biāo)準(zhǔn)單一、缺乏具體描述，以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)不符合技術(shù)創(chuàng)新要求兩點(diǎn)問(wèn)題。基于混合式教學(xué)模式重構(gòu)新能源汽車(chē)綜合故障診斷的模塊化評(píng)價(jià)機(jī)制，需要對(duì)評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)主體和評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重新規(guī)劃。根據(jù)不同模塊的教學(xué)要求，選擇合理的考核內(nèi)容與考核方式。例如在評(píng)價(jià)方式當(dāng)中的筆試考核，應(yīng)對(duì)應(yīng)理論模塊對(duì)于評(píng)價(jià)方式中的實(shí)踐評(píng)價(jià)，則應(yīng)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)內(nèi)容中的實(shí)踐模塊[6]。

第一，建立過(guò)程性評(píng)價(jià)機(jī)制。在新能源汽車(chē)綜合故障診斷的評(píng)價(jià)過(guò)程中，要?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用相關(guān)職業(yè)技能證書(shū)的考核標(biāo)準(zhǔn)，或參考相關(guān)企業(yè)的崗位操作規(guī)范進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。旨在檢測(cè)課程教學(xué)效果。例如充電槍與充電口的檢修模塊，應(yīng)分別設(shè)置學(xué)生自評(píng)表、學(xué)生互評(píng)表、教師評(píng)價(jià)表與企業(yè)師傅評(píng)價(jià)表。具體的內(nèi)容包括：是否檢查有燒蝕狀況；是否校準(zhǔn)萬(wàn)用表；工具存放是否規(guī)范合理；工作臺(tái)面是否整潔無(wú)污跡等。在這一評(píng)價(jià)指標(biāo)中加入了課程思政內(nèi)容，并對(duì)實(shí)際操作的注意事項(xiàng)進(jìn)行細(xì)致劃分。

第二，建立終結(jié)性評(píng)價(jià)機(jī)制。終結(jié)性評(píng)價(jià)往往以操作技能和筆試為主要考核方式。一種是理論知識(shí)考試，一種是實(shí)踐操作考核：學(xué)生需要完成相應(yīng)的實(shí)踐項(xiàng)目，教師根據(jù)學(xué)生的操作流程和操作成果打分。例如新能源汽車(chē)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)電池技術(shù)模塊，理論考核范圍主要包括動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理等。實(shí)踐考核范圍主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的診斷、檢測(cè)與維修。

5 結(jié)論

新能源汽車(chē)屬于新興行業(yè)，后續(xù)發(fā)展也就需要大量的技術(shù)性服務(wù)人才，尤其是新能源汽車(chē)的售后維修，但目前新能源汽車(chē)綜合故障診斷依舊充足的人才儲(chǔ)備。因此各級(jí)各類(lèi)學(xué)校需要針對(duì)實(shí)際情況運(yùn)用混合式教學(xué)模式，展開(kāi)新能源汽車(chē)綜合故障診斷的模塊化教學(xué)。在重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)流程與教學(xué)評(píng)價(jià)。

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