新能源汽车电工电子技术的教学资源开发

廖菊香　向庆忠

摘 要：当前新能源汽车需求不断增加，所需的专业人才也逐步增多，但技工院校发展新能源汽车专业的时间较短，专业建设并不完善，专业课程也未受到重视，关于新能源汽车电工电子技术的教学资源参差不齐，无法达到预期的教学效果。对此，应在了解新能源汽车电工电子类教学资源的基础上，根据汽车维修技工的电学能力，开发更多新的课程内容，满足教学资源需求。

关键词：新能源 汽车电工电子技术 教学资源 开发

1 前言

新能源汽车正处于快速发展阶段，各企业对技术封锁比较严重，专业教学资源短缺，市场中的教学大多集中于电驱系统、电池系统以及电控系统，实训教学资源较少。由此，学院应根据自身情况，合理开发教学资源，确保学生可以在学习理论课程后及时开展实训教学，实现新能源汽车电工电子技术的一体化模式。

2 新能源汽车电工电子就技术教学资源设计

2.1 教学设计原则

一是教学设备设计原则，保证安全性、操作便捷性以及可靠性，为学生设计急停开关、危险区域警示灯，避免学生触电。并根据学生的体格与身高设计操作实验台，便于进行实验操作。同时还应保证适应技工院校学生的身心发展，符合学习认知范围，可以针对解决问题激发学生积极性，找到内心的驱动力。二是数字化教学资源设计原则，除了应遵循基本的教学性、科学性以及使用性外，还应保证内容分布合理，微视频时间控制在3-5min，设计完整生动的知识体系，符合技工院校学生的认知特点。视频中应明确知识点，讲解清楚，在结束一个知识点的讲解后，还应留下一个利用此知识点可以解决的问题，促使学生内化思考。三是设计任务工单与实训指导说明书，根据相同模式撰写，保证内容的一致性，便于使用者查找。且设计实训指导说明书还应注重易用性，做到图文并茂，便于使用者快速浏览。

2.2 教学资源形式设计

根据学生操作安全性与便捷性设计教学设备形式，采用实验箱与实验台相结合的形式，保证教学设备适应每节课内容，教师可以根据需求设计出满足教学要求的实验电路。教学资源形式方面，以微视频与PDF版为主，课堂中教师可以打印PDF内容，发放给学生，作为学习指导资料。

2.3 教学资源内容设计

一是电工电子技术实验台架内容，可以完成实验电路的调试工作，并满足学生对仪器仪表的使用需求，之后设计仪器仪表、电路调试模块等两部分实验台内容。二是实验箱内容，在提炼出实训教学典型工作任务的基础上，设计实验箱内部实验电路，针对每章节典型知识点设计实验箱中實验板，包括物理量测量、能量部件转化认知、电动汽车能量回馈、数字电子电路以及变频调速技术等。在数字化教学资源中，将微视频分为教学设备操作视频与实验电路讲解视频，使学生可以充分熟悉实验操作要领，满足教学资源需求，在得到充分指导的基础上，顺利完成试验。在实验电路微视频讲解期间，应保证学生了解实验电路的工作原理，掌握电路理论知识的基础上，顺利完成实验。三是实训指导说明书内容的设计，传统实训说明书以教学设备基本操作为主，附带安全注意事项，这种说明书会拖课堂节奏，属于专门为教师准备的教学资源。对此，应设计出教师与学生均可以使用的实训说明书，不但具备使用说明用途，还具备实训指导功能，辅助教师可以通过资料尽快了解实训架，引导学生完成试验。实训指导说明书根据任务驱动的模式编制，在布置任务的基础上，罗列理论知识，指导实验，使学生明确课堂中的学习任务。四是设计任务工单内容，包括理论与实践部分，以任务为主线，问题为实训目的，确保学生在理实一体化课堂中有事可做，调动学习积极性。需要注意的是，在课堂的每个环节均应设计小任务，保证之间的关联性与紧凑性[1]。

3 新能源汽车电工电子技术教学资源开发

3.1 实验台架的开发

实验台架开采期间需要采用机械设计、电气布线以及电子技术等，实验台架的开发，涉及到机械设计、电气布线以及电子技术等，因此需要利用到的工具也比较繁多，在这里我们介绍开发新能源汽车电工电子技术教学设备工具繁多，包括三维制图软件、矢量图编辑软件、电子产品开发软件以及电气规划软件等，将实验台设计为可编程直流电源、函数发生器。示波器万能表、直流电源模块、测试模块等9个模块，确定实验台外观。之后绘制三维图形布置真实场景，将现实中的元器件绘制为三维模型，在三维绘图软件中进行虚拟装配，展示效果，经过讨论最终确定实验台采用长桌型外观。确定外观后进行布线，确定每段线束的长短，在根据测试实验板数量与实验板大小制作母版，在三维绘图软件中设计母版外观与电气布局，最后调试确定母版的逻辑性。完成制作工作后，检测实验台样品。

3.2 实验箱开发

实验箱开发主体为实验板开发，在验证电路正确性之后绘制PDF板，经过制板工艺制作为未焊接元件的电路板，锻炼学生的动手能力。之后还应通过焊接电路、调试以及审核等流程验证实际电路是否存在问题，在确认无误后在确定为教学用实验板的最终形态，保证教学资源的可靠性。实验板开发时应验证正确性，仿真分析共射极放大电路，选择NI Multisim对电路进行仿真，根据电容与电阻不断调整电路中电容与电阻的数值，形成仿真电路。在确定共射极放大电路电阻、三极管以及电容类型后，开始绘制PCB板，完成电路板绘制。之后焊制电路，采购共射极放大电路PCB板与所需元器件后，根据实验板上的电路图选取元件，根据元器件大小焊接，先焊接较小的器件，之后焊接较大的元器件，保证共射放大电路中电解电容的正负极，不得焊接错位。完成后开始进行调试与审核，测试三极管与共射极放大电路的导通性是否处于放大状态，先测量电路的导通性，之后转动滑动变阻器，利用示波器测量各个元器件，在根据电压与电极电压的变化，测定三极管的放大倍率。

3.3 微视频的开发

通过视频拍摄、屏幕录制以及动画制作等方法制作视频，包括实验理论与实际操作两部分，在操作部分主要通过动画与屏幕录制的方式制作视频。这里可以选择win 10自带录屏软件完成，无需进行过多的后期处理，但清晰度会受到限制。动画制作时可以AE、Flash、Focusky等软件，具体化抽象知识，保证学生直观了解电路变化与运作方式，但动作制作期间需要得到专业人员的指导。开发微视频时应先编写脚本与素材，确定微视频名称，之后填写脚本信息，包括微视频面对的对象、脚本创作第几版、脚本创作人所需的配件、制作要求等，在编写脚本内容时应注意按照序号编排每句话，表述每段话涉及的知识点，便于专家审核。为了保证知识的正确性，还应做好审核工作，由电学专家与骨干教师审核脚本，给予意见，修改后在进行审核，直至通过为止。微视频教学资源制作的关键环节为动画制作与视频拍摄，动画制作人员应根据脚本内容与创作者意图展示动画场景，保证具体性与生动形象性。在处理图像时先去水印，去背景处理，利用图片处理软件Photoshop单独抠出图片中的元器件，以备视频制作。之后选择合适的PPT脚本编写顺序，编写共射放大电路素材根据饱和技术路线，结合配音软件录制的脚本音频时长，调整动画形式与时间。完成视频制作后导出，创建清晰度为1080p的视频。视频导出后查看是否存在视频与音频不搭配的地方，标记创作脚本，后期添加真人配音时注意调整。完成视频制作后及时审核，由电工电子学的骨干教师担任审核人员，提出意见，完善修改，直至审核成功[2]。

3.4 实训指导说明书的开发

实训指导说明书应包括学习任务、理论知识、实验验证、实验现象解释以及相关内容，在课程开始时，学生应明确课堂的学习任务。以共射极放大电路为例，学生应理解分析共射极放大电路的工作原理及组成、输入信号电压变化对输出信号的影响以及负载大小对输出信号的影响等。理论部分先介绍核心元器件的工作原理，重点介绍三极管内容，之后分析实验电路的工作原理，包括元器件在电路中的使用功能以及电路放大条件等。之后进行实验验证，介绍实验过程中需要使用的实验设备，包括数字信号发射器、双通道示波器、稳压直流电源等。实验期间还应利用Multisim对共射极放大电路进行仿真验证，利用示波器对共射极放大电路进行实验验证，确定仿真结果与实验结果均为输入信号。为了满足教师的教学需求，还应为教师与学生提供更多相关知识点，包括相关书籍资料与网络信息资料等，引导学生进行更深层次的学习。

3.5 任务工单开发

以任务驱动为导向开发任务工单，设定课程学习目标及学习内容，使学生在教学前了解自己的学习任务。任务工单教学部分应分解每个学习目标，在细化小阶段目标，使学生掌握理实一体化教学内容。任务工单最后还应设计测试题，使学生了解自身学习情况，并反馈至教师[3]。

4 结束语

本文分析了新能源汽车电工电子技术一体化教学资源的开发流程，明确了教学设备与教学资源结合的实验方式，使学生可以通过查找电子元器件、焊接以及调试的流程完成实验，加深理解理论知识，调动学习积极性。同时，可以在新能源汽车的电路中提炼实验电路，为此后课程设计打下基础，满足大多数学生的学习需求。

参考文献：

[1]张冰珂.关于《汽车电工电子技术》在高职新能源汽车专业教学中的思考[J].现代职业教育，2018（07）：166.

[2]谢小宝.优化高职院校“电工电子技术”课程教学的对策[J].科教导刊（下旬），2020（05）：125-126.

[3]李兆平.新能源汽车技术专业《汽车电工电子技术》课程教学诊断与改革[J].科技经济导刊，2017（09）：162.