基于任务驱动的新能源汽车课程教学改革与实践

摘 要：在《新能源汽车》课程的教学过程中贯彻落实OBE理念，以新能源汽车及其关键技术为主线，构建了“一主线，三模块，七项目”的教学内容体系；以学生“有效学习”为中心，结合新能源汽车的新发展设置具有挑战度的学习任务，围绕“课前、课中、课后”三个阶段开展教学，充分调动了学生学习的积极性和主动性；以超星学习通平台为支撑，优选教学方式，将新技术、新发展、新政策融入教学，促进现代信息技术、汽车产业发展前沿与教学的深度融合；针对不同的教学内容特点采取多元化评价方式，注重学生平时产出效果的考查，从而激发了内在的学习动力，促进了知识传授、能力培养、价值塑造的培养目标的达成。

关键词：任务驱动 教学改革 多元评价 能力培养

Abstract：Implementing the OBE concept in the teaching process of the course "New Energy Vehicles"， with new energy vehicles and their key technologies as the main line， a teaching content system of "one main line， three modules， and seven projects" is constructed;Focusing on students' "effective learning"， setting challenging learning tasks in combination with the new development of new energy vehicles， teaching is carried out around the three stages of "before class， during class and after class"， which fully mobilizes the enthusiasm and initiative of students in learning.Supported by the Superstar Learning Platform， optimize teaching methods， integrate new technologies， new developments， and new policies into teaching， and promote the deep integration of modern information technology， the frontiers of automobile industry development and teaching; adopt diversified evaluation methods for different teaching content characteristics.It pays attention to the examination of students' usual output effects， thereby stimulating the internal motivation of learning and promoting the achievement of the training goals of knowledge transfer， ability training， and value shaping.

Key words：Task-driven; Teaching reform; Multiple evaluation; Ability training

1 引言

新能源汽車融汇新能源、新材料和互联网、大数据、人工智能等多种变革性技术，推动汽车向移动智能终端、储能单元和数字空间转变，带动能源、交通、信息通信基础设施改造升级，促进交通体系和城市运行智能化水平的提升[1]。新能源汽车的发展，对于我国汽车产业实现“弯道超车”，走向汽车工业强国，具有重要意义。另外，新能源汽车产业发展是我国实现绿色发展的重要推动力。

《新能源汽车》课程将传统的整车理论知识应用到新能源汽车，与行业发展紧密结合，为学生就业奠定知识基础[2]。以新能源汽车技术的发展与应用为背景，介绍并分析新能源汽车的类型、特点、结构组成、工作原理、关键技术、发展动向等。通过本课程的学习，使学生能够了解新能源汽车产业的现状及未来发展趋势，理解纯电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池汽车的基本组成及工作过程，掌握新能源汽车动力电池及其管理技术（BMS）、驱动电机及其控制管理技术、充换电技术、制动能量回收技术等在新能源汽车中的应用。具备新能源汽车动力系统设计和参数匹配，将传统的整车理论知识应用到新能源汽车的能力，能够理解并且进一步进行评价对于车辆工程的专业实践对能源、环境、社会可持续发展产生的重要影响。培养学生的职业意识、创新精神和终身学习的意识，为毕业后择业提供可以借鉴和参照的新思想、新观念。

2 新能源汽车课程教学改革的必要性

（1）教学内容系统性差，知识落后于技术发展

在以往的教学中，教师按照教学大纲的规定的内容和要求授课，忽视了新能源汽车技术的快速发展和更新，使学生学到的内容与就业岗位脱节。

（2）教学讲授为主，师生互动少

课堂教学以教师讲授为主，教学过程中设计了话题讨论、随堂练习等课堂活动，但是学生往往是跟着教师的思路走，在完成课程内容的学习中与教师互动少，不利于学生自主学习能力的提升。

（3）教学重结果、轻过程，评价双方缺乏交流

期末试卷测试的考核方式，造成部分学生平时不努力，最后靠突击学习侥幸通过考试，但是所学知识不牢固，得不到拓展，不利于课程目标的实现。

3 新能源汽车课程教学改革的思路

基于“学生中心、产出导向、持续改进”的理念，以培养面向新能源汽车产业发展的应用型人才为目标，针对新能源汽车发展迅速、技术更新快的特点，将课程内容整合为新能源汽车基础知识、混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、其它类型新能源汽车、制动能量回收、电动汽车与智能电网七个项目；在教学设计中，利用现代信息技术，根据项目内容结合新能源汽车发展实际设置学习任务，灵活运用翻转课堂、互动式讨论等教学方法开展教学，增强师生互动，提高课堂参与度；针对教学内容采取多元化评价，注重学生平时产出效果的考查。从而激发学生学习兴趣，培养并且锻炼学生的工程基本思维、工程应用能力、终身学习能力、团队合作能力、创新创造能力，为学生融入社会，适应岗位要求打下基础[3]。

4 新能源汽车课程教学改革实践

4.1 整合课程教学内容，基于成果导向设置项目任务

在以往的教学中，教师仅按照教学大纲的规定的内容和要求授课，忽视了新能源汽车技术的快速发展和更新，使学生学到的内容与就业岗位脱节。因此，本课程对教学内容进行改革和优化，融入汽车“新四化”的内容，紧跟汽车产业发展前沿。

以学生“有效学习”为中心，以新能源汽车的发展及其关键技术为主线，将教学内容模块化、系统化。根据“知识、能力、素质”的教学目标和目前新能源汽车的类型，将课程内容整合为电动汽车、燃料电池汽车、其他新能源汽车三大模块，7个项目，每个项目又从该类新能源汽车的发展、结构、原理、关键技术等方面分为11个学习任务。每个任务遵循“基础-理论-应用”的教育学的基本规律，使学生在完成阶段成果及成果输出的同时，提高对知识的应用能力。如在纯电动汽车、混合动力汽车部分结合企业设计实例设置了动力电池设计、驱动电机选型及设计等课后拓展训练，培养学生解决工程复杂问题的能力。

4.2 “项目+任务”多手段，促进学生综合能力培养

将“传统教学模式+课堂活动”与“项目+翻转课堂教学模式”相结合，采用启发式、互动讨论式等“多样化”的教学方法和手段[4]，针对教学内容采取小论文、阶段测验、章节笔记等“多元化”的考核方式，注重学生平时产出效果的考查，让学生在课上参与互动并进行深层次探究，培养和锻炼了学生的工程应用能力、团队合作能力和创新能力，为学生融入社会，适应岗位打下基础。下面以燃料电池汽车的结构与原理为例进行分析。

4.2.1 课前导学，提升学生自主学习能力

本节内容实在学生熟悉氢气的性质、制取方式、应用等知识的基础上，进行燃料电池发动机系统结构、能量管理等内容的学习。因此，教师通过遴选优质视频上传至学习通平台，使学生通过学习掌握本节课的知识基础，同时设计项目任务单（如图1）并下达给学生，让学生通过查阅资料分析的氢气的性质、制取方式、应用，进行自主学习，培养学生自学及资料查阅的能力。

4.2.2 课中助学，促进学生深度学习

（1）课前学习效果测试

线下课堂教学中，教师首先通过随堂练习的形式对学生课前学习内容的掌握情况进行检验。进行基础性题库考核的目的是检验学生课前教学视频学习情况。通过有一定难度的练习题考核学生们对视频内容进行分析进而运用的能力。不同层次的习题，对学生知识点的学习情况进行综合考查。教师根据练习题的考查效果对本次课视频内容进行回顾讲解，并对重点内容进行着重强调[5]。通过氢气在汽车上的应用引出燃料电池发动机，进而分析其结构与能量管理。

（2）课堂活动探究

教师在完成课前测试分析后，根据学生查阅资料的情况，设疑—你所知道的燃料电池汽车有哪些呢？引出课堂项目任务—燃料电池汽车的结构，通过讨论、启发式等教学方式进行课程教学及内容的讲解，同时融入课程思政。具体教学过程如（表１）。

4.2.3 课后拓学，提升知识的宽度广度

布置课后项目任务（如图2），在课上燃料电池发动机系统结构学习的基础上，查阅资料，选取燃料电池汽车实车进行分析，同时总结分析燃料电池汽车的关键技术及发展情况，与燃料电池汽车发展前沿相结合，拓展知识的宽度和广度。

4.3 多元化的考核方式，注重学生平时产出效果的考查

考核内容注重知识、能力、素质三方面的综合评价[6]。以强化过程考核为出发点，构建和完善课程考核体系，课程总体考核评价采用“平时成绩（50%）+期末考试（50%）”的形式。在知识评价方面，通过随堂练习来考察学生对重点知识的掌握程度。能力评价是课程过程性考核的重点，通过小论文、项目任务成果汇报等方式来考查学生利用所学知识分析解决问题的能力。素质考核主要从项目任务分工合作、实验操作的规范性及数据分析的严谨度等方面考查学生严谨、精益、专注的工匠精神及自主学习、团队协作能力、创新能力。过程考核采用“小论文+项目任务+课堂表现（隨堂练习、讨论等）+实验+阶段测验”的形式开展考核评价。

5 改革成效

（1）以新能源汽车发展及其关键技术为主线，基于项目探索形成了“三段式”的翻转课堂教学流程，建立了立体化的教学资源和多元化的评价体系。在教学组织及方式方法上，以学生为中心、突出互动性、注重能力的培养，开展课程思政，更加关注学生政治素养的引导和培养。在课程评价方式上实行了“结果性考核+过程性考核”的评价模式，突出了对学生平时产出效果的考核，完善了学生的学习评价机制。

（2）在课程建设期间，开展了基于任务驱动的教学改革，根据对学生的课堂学习情况观察、问卷调查及访谈情况来看，各小组都能够按质按量地完成项目任务，且能积极主动地参与到课程教学中。这说明基于任务驱动的教学方式对于培养学生自学能力、沟通协作能力、工程应用能力、数据分析能力、总结表达能力和挖掘学生内在学习潜力方面具有重要作用。

（3）以本次课程改革为契机，课程组老师积极参加校内、外教学能力提升培训与学习，不断更新课程改革的理念与思路；通过集体备课、研讨基于翻转课堂的项目式教学设计，发挥好“传帮带”作用，提升了教学能力。

6 结论

新能源汽车课程通过开展基于任务驱动的课程教学改革，在设计项目任务、挖掘课程思政元素的过程中提升了课程教学团队的教育教学能力，有效推进师德师风优良、教学理念先进的高水平师资队伍建设。根据新能源汽车产业“新四化”发展和课程的特点、定位设计教学内容，保证教学内容的先进性，持续将学科前沿新知识、新技术、新应用融入到课程教学内容，更新教学资源，优化设计学习任务，灵活运用并体现“学生主体、教师主导”的教学方法，有效激发了学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，促进知识学习、能力培养、价值塑造的培养目标的达成。

基金项目：山东华宇工学院课堂教学改革试点项目（2022KG-03），德州市电动汽车动力控制与调试重点实验室。

参考文献：

[1]国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）的通知[J].中華人民共和国国务院公报，2020（31）：16-23.

[2]方玉娟，魏代礼.应用型本科院校新能源汽车课程教学模式探究[J].汽车实用技术，2020（08）：217-218.DOI：10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.08.070.

[3]赵春霞，曹莉，赵营颖.基于“项目导向+任务驱动”的课程教学模式研究-以软件工程课程为例[J].科技视界，2021（35）：46-47.DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2021.35.22.

[4]刘潇.《英语写作》在线开放课程建设思考[J].明日风尚，2018（20）：277.

[5]孔佳利.基于学习通平台的翻转课堂课程教学实践-以“机械设计基础”课程为例[J].现代信息科技，2021，5（02）：196-198.DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.02.047.

[6]方玉娟，魏代礼，尚毅.翻转课堂的教学模式在新能源汽车课程中的应用分析[J].汽车实用技术，2021，46（08）：153-154.