基于混合式教学的《新能源汽车综合故障诊断》模块化教学策略研究

摘要：随着社会经济的不断发展和环境问题的凸显，新能源汽车作为一种清洁、高效、环保的交通工具，正逐渐成为汽车行业的重要趋势。然而，新能源汽车的技术复杂性和特殊性使其在维修和维护方面面临独特的挑战。为了提高汽车维修技师的维修水平，深入了解和掌握新能源汽车的综合故障诊断方法显得尤为重要。模块化教学策略在高等教育领域得到了广泛应用，它通过将教学内容划分为小的模块，使学生能够更加系统地学习和掌握知识。针对新能源汽车综合故障诊断，混合式教学模式将传统教室教学与在线学习相结合，为学生提供了更加灵活和多样化的学习方式。因此，本研究旨在探讨基于混合式教学的新能源汽车综合故障诊断模块化教学策略，以提高学生的学习效果和实际操作能力。

关键词：混合式教学；新能源汽车综合故障诊断；模块化教学；策略

传统的汽车维修教育模式已经不再适用于新能源汽车的复杂性和先进性。因此，我们需要新的教学方法，以确保学生具备必要的技能和知识，能够胜任这个不断演变的领域。混合式教学结合了线上和线下教育资源，为学生提供了更广泛的学习机会，而模块化教学策略则使学习更加个性化、有针对性。

一、混合式教学的概述

混合式教学作为一种创新的教育模式，已在不同领域广泛应用，并在高等教育中引起了强烈的兴趣。在《新能源汽车综合故障诊断》领域，混合式教学具有巨大潜力，可以有效提升学生的学习效果和实际操作能力。混合式教学融合了传统面对面教学和在线学习的元素，创造了更为灵活、个性化和互动的学习环境，有助于满足新能源汽车技术教育的特殊需求。混合式教学的核心特点在于将传统教室教学与在线学习相结合，形成有机的整体。传统教室教学提供了亲身接触教师和同学的机会，有利于面对面地互动与讨论。而在线学习则为学生提供了随时随地获取学习资源的便利性，包括教材、多媒体内容、模拟实验等。混合式教学的关键在于如何合理整合这两种教学方式，以实现更高效的学习。在《新能源汽车综合故障诊断》领域，混合式教学具有很多优点［1］。新能源汽车技术涉及复杂的电子、电气、机械等多个领域，需要学生具备广泛的知识和技能。混合式教学可以根据不同知识点的重要性和复杂程度，将课程内容模块化，使学生能够有选择地学习和深入掌握关键概念。学生可以根据自己的学习节奏和兴趣，在线学习课程内容，随时随地获取资源。在线平台提供了丰富的互动工具，如在线讨论、协作文档等，有助于学生之间的知识分享和合作学习。这种互动与合作不仅培养了学生的团队合作能力，还拓展了他们的思维和视野。此外，混合式教学为实践性课程提供了更多的机会。在新能源汽车综合故障诊断中，学生需要进行实际操作和案例分析，混合式教学可以将课堂时间用于这些实践性活动，提高学生的实际操作能力。在线学习则为学生提供了模拟实验和虚拟维修环境，使他们能够在安全的环境中进行练习和测试［2］。

二、模块化教学的概述

模块化教学在《新能源汽车综合故障诊断》这一专业领域的应用，展现了高度的适用性与价值。模块化教学作为一种教育策略，强调将复杂的课程内容划分为独立的、有机联系的模块单元，每个模块集中探讨特定主题或技能领域。这种教学方法在新能源汽车综合故障诊断方面具有显著优势，因为这个领域融合了多个学科，包括电子工程、机械工程、计算机科学等，涉及复杂的系统和技术［3］。在新能源汽车综合故障诊断领域，这意味着可以将课程内容分解为针对不同系统和技术的模块。一个模块可以涵盖高压电池管理系统的故障诊断，包括电池状态监测、电池细胞均衡等技术。另一个模块可以专注于电动驱动系统的问题解决，包括电动机控制、电子变速器等方面的内容。这样的划分使得学生能够更深入地学习每个系统，建立坚实的专业知识基础。另外，在新能源汽车综合故障诊断课程中，学生往往具有不同的背景和学习需求。有些学生可能已经具备一定的汽车工程知识，而其他人可能完全陌生于该领域。模块化教学允许学生根据自己的兴趣和需求选择特定的模块，无须按照线性课程顺序学习［4］。这种学习方式鼓励学生在其感兴趣的领域深入探究，同时满足不同知识水平的学生需求。新的技术和系统不断涌现，而传统线性课程可能无法及时跟进。模块化课程可以迅速更新或替换特定模块，以反映最新的行业趋势和技术进展。这就确保了学生能接受到最前沿的知识和技能培训，为他们在实际工作中取得成功提供了重要的优势。

三、基于混合式教学的《新能源汽车综合故障诊断》模块化教学策略

（一）模块化内容设计

在新能源汽车综合故障诊断课程中，模块化教学的线上课程关注电池管理系统是非常关键的，因为电池系统在新能源汽车中起到至关重要的作用。在这个模块中，学生将深入了解电池的基本原理和不同类型电池的构造。教师可以引入实际的电池样本，让学生亲自拆解并观察电池内部结构。通过讲座视频，学生可以学习电池的化学反应过程和能量存储机制。电子书提供了深入阅读的机会，包括电池技术的历史演进和最新的研究成果。互动模拟实验可以模拟不同工况下电池的性能，例如高温、低温环境下的电池行为，让学生理解电池的特性和响应［5］。案例研究可以包括实际电池故障案例，例如电池性能下降或过热等情况。学生需要分析这些案例，找出故障根本原因，并提出解决方案。在线讨论论坛提供了学生交流和合作的平台，他们可以分享自己的案例分析和解决方案，并从同学的经验中学习。在线下实验室课程中，学生将亲自进行电池的故障诊断和维修。他们可能需要连接测试设备，监测电池性能，识别可能的故障并采取适当的修复措施。模拟维修任务可以进一步提供实践经验，学生可以模拟处理各种电池故障情况，例如，电池单体失效或电池管理系统传感器故障［6］。此外，学生还需要研究最新的研究论文，了解电池技术的前沿研究，包括高容量电池材料、快速充电技术和可持续能源集成。专题讲座可以邀请行业专家分享他们的见解和经验，帮助学生跟踪电池技术的演进，为未来的职业发展做好准备。这种模块化教学策略使学生更好地理解新能源汽车电池管理系统，为应对不断发展的行业挑战提供了坚实的基础。

（二）以岗位需求为依据开展模块化教学

在新能源汽车行业蓬勃发展和技术不断演进的背景下，以岗位需求为依据开展基于混合式教学的《新能源汽车综合故障诊断》模块化教学策略显得尤为重要和紧迫。这一教育策略的核心理念是将学习与实际岗位需求紧密结合，确保毕业生能够迅速适应并胜任新能源汽车维修和故障诊断领域的挑战。考虑到新能源汽车的高压电池系统是其核心组成部分之一，也是一个常见的故障点，教学模块可以针对此领域展开［7］。通过模块化教学，学生可以深入学习高压电池的构造、管理系统以及可能的故障诊断方法。这不仅提供了理论知识，还包括了实际操作和应对真实故障情况的实践培训。这样的教学模块不仅满足了学生对技术知识的需求，还与岗位需求紧密契合，因为新能源汽车技术人员需要能够有效地诊断和解决高压电池问题。关于电动驱动系统的模块，这个领域在新能源汽车技术中占有重要地位，教学模块可以涵盖电动机原理、控制策略、传动系统等内容。学生将学会如何分析电动驱动系统的性能，并在模块中通过实际案例进行分析和解决问题的练习［8］。这种教育方法使学生能够具备满足岗位需求的实际技能和知识。此外，基于混合式教学的模块化教学策略还可以根据行业最新趋势和技术进展进行快速调整。例如，如果新能源汽车技术出现重大变化或新的维修需求，教育机构可以迅速开发新的教学模块，确保学生接受到最新的培训和知识。

（三）线上线下、开放引导

通过线上线下、开放引导的教学方法，学生不仅能够获得全面的知识，还能够将理论知识转化为实际技能，提高他们在新能源汽车综合故障诊断领域的竞争力。在新能源汽车综合故障诊断模块化教学策略中，线上课程是为学生提供深入了解新能源汽车电池管理系统的机会，同时提供灵活性和可随时学习的便利性。教师录制专业的讲座视频，旨在详细介绍电池管理系统的原理、构造和工作方式。这些讲座视频不仅提供了深刻的理论知识，还通过可视化和示范帮助学生更好地理解复杂的技术概念。例如，学生可以观看关于电池的充放电过程、管理算法以及故障诊断方法的视频，从而建立坚实的理论基础。此外，学生可以通过线上平台轻松地下载电子书，以深入学习电池管理系统的相关知识。这些电子书可能包含丰富的信息，包括实际案例、技术规格和维修指南。电子书的可用性和便捷性使学生能够根据自己的学习进度和需求深入阅读，从而更全面地掌握电池管理系统的复杂性。线上课程还可以提供模拟实验的机会，这是一种有助于学生亲自探索电池管理系统运行的方法。通过虚拟实验，学生可以模拟不同的电池故障情况，学习如何进行故障诊断和采取适当的修复措施。这种虚拟实验不仅为学生提供了实践经验，还能够安全地进行，无须真实的设备和实验室。

在新能源汽车综合故障诊断的模块化教学中，线下实验室和工作坊是至关重要的组成部分。这些实践性活动为学生提供了将理论知识转化为实际技能的机会，加强了他们在电池管理系统领域的实际能力和解决问题的能力。在实验室环境中，学生有机会亲自操作新能源汽车的电池管理系统。这些操作包括连接仪器，监测电池性能，以及模拟不同的电池故障情况。例如，学生可以进行电池充电和放电实验，以了解电池的性能和效率。他们还可以模拟电池温度过高或电池容量下降等故障情况，并学习如何检测和诊断这些问题。这些实际操作不仅加深了学生对电池管理系统的理解，还培养了他们的实验技能和操作技巧。学生面对真实的电池故障案例，需要运用他们在线上课程中学到的知识来诊断问题并提出解决方案。这种故障诊断是非常重要的，因为它直接涉及新能源汽车的安全和性能。例如，学生可能会遇到电池充电速度降低的情况，他们需要使用测量设备和故障排除技巧来确定是什么导致了这个问题，然后采取适当的修复措施［9］。这样的实践活动有助于学生将理论知识应用到实际情况中，并培养了他们的问题解决技能。在工作坊中，学生通常会组成小组，共同解决复杂的电池管理系统问题。这种团队合作的环境模拟了实际工作场景，因为在汽车维修领域，团队合作和协作至关重要。学生需要共同思考和讨论，分享他们的观点和解决方案，并共同努力解决具有挑战性的问题。这样有助于培养学生的团队协作、沟通和领导能力，这些技能在未来的职业生涯中将非常有价值。

（四）快速更新教材

快速更新教材是基于混合式教学的《新能源汽车综合故障诊断》模块化教学策略中的一个重要组成部分。这一策略的目标是确保学生能接受到最新的行业知识和技术培训，以适应快速发展的新能源汽车领域。在新能源汽车综合故障诊断课程的一个模块中，学生正在学习关于电动驱动系统的故障诊断。这个模块旨在培养学生识别和解决电动驱动系统问题的能力，这是新能源汽车的核心组成部分。在这个模块中，教师意识到最新的电动驱动系统技术正在不断演进，涉及新的电机控制策略和电池技术。为了确保学生获得最新的信息，教师可以迅速更新教材，包括课程讲义、案例研究和模拟实验，以反映这些最新的技术进展。例如，一家汽车制造商最近发布了一种先进的电动驱动系统，采用了更高效的电机控制算法，从而提高了车辆的性能和续航能力。教师可以迅速更新教材，包括添加关于这种新技术的详细信息和实际案例。这样，学生就能够了解到最新的趋势和实际应用，为他们未来的职业生涯做好准备。此外，新的安全标准和法规也可能对电动驱动系统产生影响。教师可以及时更新教材中的法规内容，确保学生了解最新的法规要求，并能够在实际工作中遵守相关法规，确保汽车维修的安全性和合规性。

结语

综上所述，随着新能源汽车技术的不断进步，深化维修技能和知识的需求将愈发重要。通过模块化教学，学生可以根据自己的兴趣和需求选择特定的模块，无须按照线性课程顺序学习，从而更好地满足他们的学习需求。同时，混合式教学的线上线下结合，为学生提供了更多学习渠道，包括实践操作和理论学习的结合，使他们能够更好地应对复杂的汽车维修挑战。我们相信，通过混合式教学和模块化教学策略的应用，新能源汽车综合故障诊断教育将更加贴近实际需求，为学生提供更好的职业发展机会，同时也向新能源汽车行业的可持续发展提供人才保障和智力支持，进一步推进汽车维修教育领域积极的变革和高质量发展。

参考文献：

［1］刘浩丰.“双元育人职场课堂”模式的教学研究与实践——以《新能源汽车综合故障诊断》课程为例［J］.湖北农机化，2020（16）：8485.

［2］蒋庆来，陈晓鹏，张霞，等.PDCA循环在项目化教学中的应用——以“动力电池系统异常故障诊断与排除”项目为例［J］.汽车实用技术，2022，47（11）：143148.

［3］张仁峰，申奕，黎志东.新能源汽车技术专业EPIP教学案例研究与实践［J］.职业教育研究，2022（11）：8690.

［4］陈和荣.新能源汽车常见故障及检测技术［J］.汽车知识，2023，23（1）：148150.

［5］刘雄兵.新能源电动汽车充电装置的智能化管理与控制技术研究［J］.越野世界，2023（13）：3234.

［6］赵帅帅.电动汽车充电设施现场故障诊断方法研究［D］.华北电力大学，2020.

［7］王金泰.基于神经网络的电动汽车驱动电机故障诊断研究与应用［D］.四川：西华大学，2019.

［8］徐春亚，李昭.汽车电气系统故障的诊断维修技术研究［J］.汽车博览，2020（20）：129.

［9］余卓平，戴海峰，熊璐，等.新能源汽车多源动力总成控制关键技术与应用［Z］.同济大学，2018.

课题：内蒙古自治区教育科学“十四五”规划2023年度课题，课题名称：基于混合式教学的《新能源汽车综合故障诊断》模块化教学策略研究（项目编号：NZJGH2023024）

作者简介：潘美玲（1986—），女，汉族，内蒙古赤峰人，副教授，硕士研究生，研究方向：材料科学工程。