新能源汽车课程教学改革与探索

李淼林

华南理工大学广州学院 广东广州 510800

新能源汽车课程教学改革与探索

李淼林

华南理工大学广州学院 广东广州 510800

随着我国新能源汽车的快速发展，新能源汽车课程逐渐成为车辆工程专业必修课程之一。对新能源汽车课程从教学计划、教学内容、教学方式、教学手段和实践教学等方面进行了深入的研究与探索，为该课程的教学改革与发展指明方向，提高了课程的教学质量和教学效果。

新能源汽车；教学改革；实践教学

新能源汽车代表了世界汽车产业的发展方向，近年来，世界各国和汽车生产厂商投入巨资进行新能源汽车的研发。大力发展新能源汽车，加快推进新能源汽车的产业化进程，是我国有效应对能源和环境挑战，实现中国汽车产业可持续发展的必然选择。我国投入大量资金研发新能源汽车，逐步实现汽车产业升级和转型，不断改变石油能源紧缺和环境污染严重的现状，从而大幅度减少汽车尾气污染，改善我国大中城市的空气质量。2009 年，中央财政部、科技部确定在北京、上海、重庆、杭州和武汉等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，并提出3年内“十三城千辆”计划。2009年2月，国务院出台《汽车产业调整振兴规划》，并在中央投资中安排100亿元作为技术进步、技术改造专项基金支持重点汽车生产企业。2010年，我国首选上海、长春、深圳、杭州、合肥5个城市进行私人购买节能与新能源汽车给予补贴的试点，这项补贴政策将推进消费者购买新能源汽车的力度。2010年9月，国务院制定《节能与新能源汽车产业规划(2011-2020)》，其中明确了新能源汽车产业规划总体目标：到2020年，新能源汽车累计产销量达到500万辆；动力电池系统能量密度达到200 W.h/kg，成本降至1.5元/W.h；中/重度混合动力乘用车占乘用车年产销量的50%以上[1]。

面对我国新能源汽车产业的飞速发展态势和国家政策的积极引导，我国许多具有汽车专业的高校相继开设了新能源汽车课程，我校作为一所重在培养应用型人才的本科独立学院，建校初，就成立了汽车工程学院。目前新能源汽车课程是汽车工程学院车辆工程专业学生重要的专业必修课程，笔者在该课程的讲授过程中发现课程内容存在一些问题，以下从五个方面对新能源汽车课程的教学内容和教学方式等进行深入研究和探索。

1 修改教学计划

新能源汽车课程最初为汽车节能与新能源技术，内容包含汽车发动机节能新技术、底盘节能新技术、车身节能新技术和新能源汽车新技术，重在讲述节能新技术。而目前我国新能源汽车的快速发展更趋向于电动汽车领域，考虑到我校主要培养“重人品、厚基础、强能力、有专长”的创新应用型人才，要求教学也应大胆创新和与时俱进，因此车辆工程教研室主任带领大家修改车辆工程专业的教学计划，将课程名称由汽车节能与新能源技术改为新能源汽车，使其内容更加着重于电动汽车的研究。将课程性质由专业选修课改为专业必修课，实验学时由原来的4学时增加到6学时，考核方式由原来的考查(论文)改为考核(考试)。

2 教材选用及教学内容改革

新能源汽车作为一门新兴的课程，具有大量丰富的教学资料和最新研究资料。结合我院的实际教学条件，在对该课程内容进行深入研究后，选用适合21世纪本科院校汽车类创新型应用人才培养规划的《新能源汽车技术》教材[2]。教学内容也相应增加一些最新的新能源汽车政策(试点补贴政策、电动汽车基础充电设施建设方案等)、关键技术(电动汽车轻量化技术、电机控制技术、电池充电技术等)、国内外研究进展及新车型实例，再辅以经典电动汽车实例分析。

3 实践教学改革

新能源汽车课程是一门注重理论联系实际的课程，社会经济发展也越来越需要实践动手、综合应用方面具有较强能力的人才，因此课程进行实践教学改革，激发学生的学习热情，提高学生学习的主动性和积极性，从而有效提高学生的实践动手能力[3]。实践教学改革主要分为两个方面。

3.1 实验教学改革

修改实验指导书和配套的实验报告，使新能源汽车课程实验项目紧跟专业发展方向。鉴于新能源汽车课程综合性、设计性、创新型实验项目强调多学科领域知识的融合，因此增加了他励直流电动机调速特性测试实验：熟悉他励直流电动机的启动方式、调速原理和调速方法，并将电枢电压调速和励磁电流调速两种方式进行对比，得出不同的结论；分析实验过程中出现 “飞车”现象产生的原因与解决措施，培养学生独立思考、分析问题、解决实际问题的能力。增加了丰田普锐斯油电混合动力汽车结构与工作模式的实验。在熟悉丰田普锐斯(Prius)油电混合动力汽车结构原理的基础上，分析混合动力汽车不同工况下的工作模式，分析其动力路线、能量流向和节能效果，鼓励学生在实验过程中积极思考和动手操作。实验报告中除要求学生得出正确的结论外，还要求他们将普锐斯(Prius)与传统汽油车进行结构与性能的综合比较，得出自己的结论，最后写上各自的实验心得与体会。增加了纯电动汽车动力系统设计与性能仿真的创新型实验：熟悉某款纯电动汽车的动力系统结构组成，确定设计方案，进行设计计算与选型，运用MatLab/ Advisor软件进行动力性能仿真与续驶里程仿真，将理论结果与仿真结果进行对比，得出结论，该实验过程培养了学生综合设计能力、实践应用能力和创新思维能力[4]。

3.2 社会实践改革

鼓励、组织学生前往电动汽车知名企业(花都东风日产、深圳比亚迪等)参观学习或实习。使学生熟悉电动汽车的设计、制造、检测等书本上学不到的知识，增强对电动汽车的了解和认知。

4 教学方式、教学手段改革

选择合适的教学方式，能够提高教学质量和课堂效率。教学内容的不同，教学方法也需要相应的改进，为此笔者对教学方式进行了改革，使之与课程内容相适应。

4.1 采用启发渐进式的教学方式

新能源汽车不仅包含传统汽车所涉及的知识点，而且还包含电化学等方面的知识点。随着新能源汽车技术的快速发展和应用，将不断加入新的内容。若采用传统的教学模式和教学方法，将难以满足社会和企业的用人需求。因此，需要采用启发渐进的教学模式，激发学生强烈的求知欲望和浓厚的学习兴趣，培养学生创新意识[5]。例如：在讲授燃料电池系统时，首先，从理论上讲清楚质子交换膜燃料电池的反应机理、工作过程及其生成产物。其次，通过多媒体技术直观、清晰地向学生展示质子交换膜燃料电池的结构和组成等，使学生增强感性认识，提高学习兴趣；然后，利用启发渐进的教学方式向学生提问：质子交换膜燃料电池的正负极燃料如何获取？燃料电池反应生成的水应如何处理？水起什么作用？让学生深入思考，然后引导学生发散思维，分组讨论获取燃料的方法有哪些，水处理的措施有哪些等。

4.2 采用基于问题的探究式教学方式

传统的讲授方式，采用系统地讲解，课堂容量大，学生被动接受，学习积极性不高。新能源汽车的教学内容涉及知识点多且零散，因此需要教师合理组织教学内容，使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节，精讲多练[6]。

为提高学生的学习兴趣和主动性，笔者采用基于问题的探究式教学方式，在教学的过程中，教师起引导作用，对课程中的知识点进行分析，并在教学过程中的每个单元结合电动汽车的新研究方向或相关项目提出基于问题的讨论题目，分析学生需要掌握的知识要点，为学生推荐必要的参考文献，让学生课后自己查阅资料，引导学生运用所学知识分析并解决实际问题。例如：在讲到电动汽车用动力电池的充电方法时，提出我国电动汽车充电基础设施的建设现状、发展趋势和对策的调研课题，让学生课后一周内查阅资料，撰写课题研究报告并上交。在下次上课时，指定2名课题完成质量高的学生作汇报。通过这种教学方式，充分调动了学生的积极性和主动性，提高了学生分析问题、解决问题的能力，促进了教学质量的提高，达到“授人以渔”的目的。

4.3 采用案例引导的教学方式

新能源汽车的主要类型是电动汽车，随着近年来电动汽车的飞速发展，国内外电动汽车的车型多样化，通过网络可搜索到海量的电动汽车广告、视频、图片等资源。鉴于此，在教学过程中，穿插一些经典的电动汽车实例，提高学生的学习积极性。例如：讲到纯电动汽车时，引用比亚迪E6、荣威E50、日产聆风等经典实例[7]，通过边播放视频边讲解实例地介绍结构组成、动力性能、续驶里程、主要技术等。讲到混合动力电动汽车时，引用丰田Prius经典款作实例分析，讲解其动力系统的结构组成、三大动力部件的连接关系、动力分离装置—行星齿轮机构的原理和Prius在不同工况下的工作模式，对比传统汽油车，分析Prius节能效果及原因。通过案例引导的教学方式，可以使课程内容简单生动易懂，使学生更易理解和举一反三，显著提高教学质量和教学效果。

4.4 强化多媒体教学手段

由于该课程的专业知识具有跨学科特点，有些知识点学生难以掌握，有些原理较为抽象。如电动机结构和原理、燃料电池的工作原理、电动汽车不同工况下的工作模式等都比较抽象，在没有实物演示的前提下，学生不容易理解。因此在讲授课程内容时，采用多媒体动画和视频演示的方式，简单形象直观地展示零部件结构与工作原理，加深学生的理解，使学生更快更易地掌握课程内容[8]。

5 改进考试考核方式

为了全面评价学生，将新能源汽车课程考核从期末论文改为平时表现、实验和期末考试相结合的方式综合评定学生成绩，取平时表现、实验和期末考试比例分别为30%，10%和60%。平时成绩主要是将学生的出勤、课堂回答问题、课后作业、调研报告等纳入考核，实验成绩是取实验表现和实验报告各占50%。为了避免出现仅靠死记硬背就能考高分，提高期末考试考核的质量，可成立命题小组建立期末考试试题库，使试题题型多样和灵活，包括填空、选择、名词解释、判断、简答、分析、讨论等题型，并加大实际应用试题和开放性试题的比例，充分反映学生对该门课程的综合掌握能力。

6 结束语

通过对新能源汽车课程教学计划、教学内容、教学方式、实践教学、考核方式等改革与探索，其目的在于提高新能源汽车课程的教学质量和教学效果，培养创新应用型人才。实践证明，新能源汽车教学改革，教学方法得当、教学手段先进、实验安排合理。在课时大量压缩的同时，不仅基本教学内容不减，而且教学效果良好，教学质量稳步提高。同时，提高了学生分析问题和解决问题的能力，培养了学生的实践能力和创新意识。

[1] 陈柳钦.中国新能源汽车政策盘点[J].汽车工业研究,2012(3):14-21.

[2] 崔胜民.新能源汽车技术[M].北京:北京大学出版社,2009.

[3] 屈敏,张雨,赵建华.车辆工程专业新能源汽车内涵方向实验教学的改革与实践[J].中国现代教育装备,2013(21):54-57.

[4] 邹政耀.《新能源汽车技术》课程设计性实验的研究[J].教育教学论坛,2011(26):91-92.

[5] 李友才,郏国中,杨宗田,贾振华.《新能源汽车技术》课程教学模式和方法的研究与探索[J].教育教学论坛,2013(43):216-217.

[6] 张涛,武建瑞.“新能源发电技术”课程教学改革探索[J].中国电力教育,2014(9):73-74.

[7] 靖苏铜,石则强,叶松,于志祥.中国新能源汽车技术发展趋势研究[J].公路与汽运,2011(5):1-4.

[8] 柏薇薇.应用型本科新能源汽车教学方法探讨[J].职业技术,2011(9):16.

New Energy Vehicle Course Teaching Reform and Exploration

Li Miaolin
Guangzhou College of South China University of Technology, Guangzhou, 510800, China

In recent years, with the rapid development of Chinese new energy vehicles,“new energy vehicle” course has gradually become one of the compulsory courses of Automobile Engineering major. “new energy vehicle” course conducted in-depth research and exploration in terms of teaching plan, teaching content, teaching methods and practice teaching, in order to indicate the direction of teaching reform and development of the course， improving teaching quality and teaching effectiveness of the course .

new energy vehicle; teaching reform; practice teaching

2014-09-09

李淼林，硕士，讲师。

华南理工大学广州学院高等教育教学改革项目(编号：JY140312)。