新能源汽车技术课程教学改革与探索
2021-12-03桂林航天工业学院汽车与交通工程学院
桂林航天工业学院汽车与交通工程学院 李 曦
在环境污染和能源危机的双重压力下,新能源汽车的研发势在必行。新能源汽车方向的人才也成为当前热门人才。新能源汽车技术是我校车辆工程/汽车服务工程专业的专业课,属于新兴前沿技术课程。该课程的教学目标要求学生了解和掌握新能源汽车电工电子技术、新能源汽车底盘技术、驱动电机及控制技术等方面的基础知识和技能,在新能源汽车技术领域进行新能源汽车结构、电子控制技术和充电运行及维护等,为学生学习后续课程及从事新能源汽车设计、制造、服务、使用等工作打下良好的基础。此课程学生要先修电工学、电子技术、单片机原理与接口技术、汽车构造、汽车理论、汽车电器与电子控制系统等课程。涉及学科广泛,要求学生具有较强的汽车基础、控制基础、计算机基础,同时工程应用性强,发展迅速,知识体系复杂。
一、课程特点与教学存在的问题
(一)教学内容缺乏工程实践性
受传统应试教育的影响,各大高校普遍存在重理论轻实践的问题,新能源汽车技术教学内容过于理论化,实践课时安排较少。同时由于是新兴学科,实验实训专业配套设施相对不完善,跟不上时代的发展,导致涉及实践应用的实验内容严重不足。这不利于培养学生的工程实践能力和创新能力,导致学生在未来就业市场上没有竞争优势,学与用脱轨,无法满足新能源汽车企业的需求。
(二)教与学之间没有良好的结合
教与学之间没有良好的结合主要包括教师的教和学生的学两方面的问题。教师方面,新能源汽车发展迅速,涉及的技术、理论明显增加,比如信息技术、电化学技术以及电工电子技术等知识内容,部分教师只注重自身单一专业知识积累象,对新能源汽车技术理解不够深入,对前沿现象和发展动态不够了解,对新能源汽车具体的制造工艺、制造流程、相关应用技术认识不清晰,使得学生听不懂课,整体教学效果不理想。学生主要体现在两方面,一方面,新能源汽车技术涉及知识体系较多,学生难免某一方面存在知识短板,上课学习体验感就会变差。另一方面,大部分学生没有养成主动学习、课前预习、课后复习的学习习惯,有时即使课堂上教师讲解非常清晰,进度也尽可能放慢,还是有听不懂课的情况发生。这两种问题的学生很容易从听不懂课慢慢发展成不爱听课、放弃听课,最终整体课程挂科率较高。
(三)学生自觉能动性不强
在以教师为主体的注入式教学中,学生参与度不够,加之课程难度较大,学生的学习兴趣及学习积极性不高,常在课堂上睡觉、玩手机,致使学习效率较低。
(四)考核机制不合理
改革前,该课程采用以末考成绩为主、稍加兼顾平时成绩的考核方式。末考即期末卷面成绩,占总成绩的70%,平时成绩一般包括作业(三次以上)、出勤,占总成绩的30%。然而平时成绩的作业部分往往存在抄袭情况,出勤部分也只能反映学生是否按时参加学习,无法反应真正的学习情况。由此可以看出,该考核机制并不能客观、公正地反映学生对知识的掌握程度,存在“一考定乾坤”的弊端。同时,这种考核评价方式,未注重过程管理,体现不出引导和督促学生自觉、主动学习的功能,难以激发学生学习的积极性。
二、教学改革具体举措
(一)注重教学内容实践性,培养学生创新精神和工程实践能力
为了摆脱理论脱离实际的问题,采用增加实验课时比重的安排,同时完善实验室配套设施建设。改革后,我校新能源汽车实验室使用面积1000 余平方米,1000 元以上设备526 台套,设备总值1516.78 万元,引进的最新实验设备包括新能源汽车教学平台系统、电动汽车高压系统检测教学平台、动力电池检测系统、电动汽车动力系统实验台架等。宽敞的实验场地、完善的实验设备保障了学生的实验课教学。
(二)引进有工程背景的教师,注重教师队伍培训
本课程组不断通过人才引进,充实壮大教师队伍,截至2020 年1 月,本课程组来自车辆、电子、机械、电气类学科背景,具有企业工程实践经验的教师占比达55.6%,具有新能源汽车开发经验的占比33.3%。同时,鼓励教师参与新能源汽车师资培训班和新能源相关厂商的现场培训。在整个过程中,掀起了教师互相学习的风潮,完成了课程组的转型升级,提升了教学能力和教学质量。
(三)利用学校和网络资源,进行教与学的良好互动
新能源汽车是新兴产业,技术更新周期较短,目前我国新能源汽车技术还处于发展阶段,教材上的内容常常跟不上技术的更新速度,很多新技术都需要利用学校图书馆和网络资源去学习,利用微助教的形式在课前开展导学工作,导学材料主要包括视频、公众号文章和简单的习题,营造一个时时可学、处处可学的学习氛围。上课时便可以对重点、难点问题进行有针对性的讨论,从而摒除完全注入式的教学方式,加入学生与学生、学生与教师的互动环节,实现教学的良性循环。
(四)改革评分体系,关注学习过程
常规考核方式往往存在诸多弊端,主要包括学生上课不积极、课下作业有抄袭情况、考试存在作弊情况。为了使评分更加合理、学生上课更有兴趣,课程组对整体的评分体系做了一定调整,最终成绩中末考成绩占60%,平时成绩占40%,末考试卷上适当增加主观题的比重,更好地考查学生对新能源汽车技术的理解和掌握程度,整体提高了学生组织答题材料的能力。平时成绩包括个人作业、小组讨论作业、课堂表现,其中个人作业占50%,小组讨论作业占30%,课堂表现占20%。个人作业至少三次,由于新能源汽车技术是新兴课程,可以摆脱传统的习题形式,作业采用画思维导图、调研、报告、标准查找等形式,真正做到学有所长,完全杜绝了抄袭现象。小组讨论作业根据组员之间的合作结果进行打分,充分调动学生参与小组学习讨论的积极性,学生会为了小组的集体荣誉积极搜集材料完成作业。课堂表现主要指学生和学生、学生和教师之间的互动情况,教师上课多采用有针对性、启发式、可思考的问答式教学,根据教学内容和目标情况,设计适量指向明确的课堂提问。
三、教学改革成果
新能源汽车技术课程“理论+实践”“课堂+资源”“平时+期末”的综合改革于2019 年在汽车服务工程、车辆工程新能源方向进行改革,实施结果表明,在师生两方面均取得了较大的成绩。
(一)教师方面
整个课程组教师深刻理解了“以学生为主体,教师为主导”的核心内涵,实现了从思考怎样教、什么方式教,到这个方式学生怎么学、哪种方式更适合学生学的思路转变。通过和学生沟通,加深学生的理解,经过全课题组的共同努力,教师的课堂组织能力、教学设计能力有了较好的提升,本课程组教师队伍中有3 人分获全区高校青年教师教学竞赛一等奖、二等奖和三等奖。在学院和校方的鼓励下,近三年,参加新能源汽车培训的教师达9 人,课题组到上海万象客车、广西申龙客车等新能源汽车生产企业进行调研,教师自身专业水平有了极大提高,为培养优秀新能源汽车专业人才提供了很好的保障。
(二)学生方面
学生在上课状态、学习习惯、整体学习效果方面均有较大改善。上课状态上,玩手机和打瞌睡情况明显有所减少。在18 级班级QQ 群不记名的学习兴趣度问卷统计表明,学生对微助教预习和复习+课堂讲授的方式满意度高达82%,课堂教学质量整体提高。学习习惯上,前期教师会在微助教上放置短视频、科学纪录片、最新技术文章,带领学生进行预习和复习,同时要求学生把微助教中重点知识要素进行发掘,以选择题、判断题、简答题的方式对知识点进行归纳和总结。后期教师只需在微助教上放置习题,引导学生自行查找资料,充分使用学校和学院图书馆的资源以及网络资源,使得学生的学习习惯整体得到了改善,资料收集能力也有了显著提高。在整体效果上,通过小组作业的模式,激发了学生的学习热情,同时也让教师更快地认识和了解学生,课后学生反应满足了他们的表现欲望,为了小组能够取得更好的成绩会自主地进行资料收集和调研工作。在2020 年中国大学生电动方程式大赛中,我校航V 车队电车荣获全国二等奖、创新奖三等奖、效率测试第三名,车队队员反应在整个参赛过程中,巩固了新能源汽车技术的理论知识,提高了动手能力和团队合作精神。
四、总结和展望
随着时代的进步,新能源汽车产业正在飞速发展,新能源汽车技术作为一门新兴的课程,人才的培养也正处于探索阶段,培养这类高端复合型人才是一项复杂的长期工程。新能源汽车技术课程组通过“理论+实践”“课堂+网络”“平时+期末”,从教学内容、教学方式、考核体系三方面进行了改革和探索。结果表明,改革提升了教师的教学能力、丰富了教师的教学方式,激发了学生的学习动力、培养了学生的学习能力,同时课程的评分体系也更加全面、公平、有效。未来,我们课程组将继续深入改革,紧跟科技的发展,努力做到与新能源汽车最前沿技术的接轨,寻找培养人才的最佳策略,为中国新能源汽车产业人才的培养提供保障。