新工科背景下“服务地方,面向国际”的《汽车电器与电子技术》课程建设实践研究
2024-10-08杨昊仇多洋石朝毅
摘 要:《汽车电器与电子技术》课程的特点是具有理论多且难,而且实践性要求高。文章立足本省汽车产业快速发展的实际情况,结合本校办学条件,以《汽车电器与电子技术》课程建设为例,探讨在新工科背景下如何开展以“服务地方,面向国际”人才培养路径的实践研究。通过对本地汽车产业实际需求和国际汽车技术发展趋势的分析,基于当前《汽车电器与电子技术》课程的教学痛点分析,提出了一系列教学改革策略,包括课程内容更新、实践教学设计、行业合作和国际化视野培养、考核方式改革等。研究结果表明,这些策略对于提升学生能力和课程质量具有重要意义。同时,文章的研究对于推动新工科建设和促进产学合作也具有一定的借鉴价值。
关键词:汽车电器与电子技术 服务地方 面向国际 新工科教学实践
1 引言
随着全球经济的快速发展和科技革命的持续推进,汽车产业作为现代工业的重要组成部分,正处于持续变革与创新的前沿。汽车电器与电子技术作为汽车制造与设计领域的重要支柱,也面临着日益增长的技术挑战和多样化的市场需求。当前,汽车产业在安徽省快速发展,安徽省提出以汽车为“首位产业”的目标,构建“新能源汽车+关键零部件”等多项产业组合[1]。相关汽车企业人才需求规模庞大。在这一背景下,如何调整汽车电器与电子技术领域的教育和培训,以更好地服务地方经济,并且适应国际化人才培养的需求,成为当今新工科教育面临的重要课题之一。
新工科教育的核心理念是将教育与产业需求紧密结合,培养具有国际化视野和本地适应能力的高素质人才。本研究旨在探索如何在新工科背景下,通过教学创新和实践研究,提升《汽车电器与电子技术》课程的教学质量和学生能力。作为应用型本科高校,我校依托“中德教育合作示范基地”,围绕国家和安徽省新能源汽车和智能网联汽车产业的重大战略需求,探索建设了新能源汽车实验室和智能网联汽车实践基地。为本次《汽车电器与电子技术》课程教学建设实践研究提供了基础条件。通过本文的研究与分析,我们将不仅对《汽车电器与电子技术》课程建设提出实际可行的改进建议,同时也为新工科教育的发展和产学合作的深化提供有益的借鉴和启示。
2 课程内容与实践需求分析
《汽车电器与电子技术》是车辆工程等专业的核心课程,主要讲授汽车电源系统、汽车电器(起动系统、点火系统、辅助电器等)和汽车电子控制技术(电控燃油喷射技术、底盘电子控制技术、电子助力转向控制技术等)等内容[2]。该课程旨在培养学生掌握汽车电器与电子领域的基础理论和实践技能,以适应汽车产业快速发展和智能化转型的需求。
通过课程教学,使学生能掌握汽车电器系统的结构及工作原理,能够看懂汽车电路图,能够掌握相关的汽车电子控制策略与技术。通过对《汽车电器与电子技术》课程特点的分析可以得出,课程内容多而且理论知识难度大,同时又在实践方面要求很高[3]。对于以往传统教学方法,只是一味地灌输理论知识点,就导致了课程在教学过程中,很多学生只是机械式的硬背知识点,而不能将所学知识点灵活用于解决工程实际问题,忽略了对学生实践能力的培养。这样学生只以通过考试为目的,并且背离了应用性本科院校培养人才的初衷[4-5]。因此,开展《汽车电器与电子技术》的课程教学实践研究非常必要,如图1所示,为本次课程教学建设实践研究的思路。通过此次《汽车电器与电子技术》课程教学建设实践,使学生在课程学习中将通过实验操作、项目设计和案例分析等形式,培养实际操作能力和解决问题的能力,具备适应汽车电子行业发展需求的综合能力和职业素养。
分析总结当前《汽车电器与电子技术》课程教学过程存在的主要问题为:
(1)教学内容滞后: 随着汽车产业技术的快速发展和变革,课程教材内容滞后于最新的技术趋势和市场需求,无法及时反映行业的最新发展和应用[6]。
(2)缺乏实践教学: 传统课程教学过于理论化,缺乏足够的实践教学环节,学生的实际操作能力和工程实践能力有待提升。
(3)行业对接不足: 缺乏与汽车电器与电子技术行业的紧密合作,导致课程设计与实际行业需求脱节,学生毕业后可能面临就业能力与行业标准不匹配的问题。
(4)国际化视野不足: 缺乏国际化视野,未能将国际前沿科技与教学实践有效结合,限制了学生的国际竞争力和全球视野。
(5)课程教学方法单一,课程考核评价不够完善。使用单一的以教为中心,不能发动学生主动学习的积极性。考核评价体系不够完善,过分依赖期末考试作为最终评价手段。
3 课程教学建设实践策略
因此,针对以上问题和需求,需要对课程进行全面的改革和调整。按照人才培养方案目标,优化更新课程内容,引入最新的技术和理论;创新教学方法,采用多样化的教学手段和活动;加强实践环节,提供更多的实践机会和项目任务。只有这样,才能更好地适应本地汽车产业的发展需求,为学生提供更加优质的教育。为了解决上述问题,本研究提出以下教学实践策略:
3.1 课程内容更新
(1)引入新兴技术:更新课程内容,包括新能源汽车技术、智能驾驶系统、车联网技术等部分内容。(2)国际化标准:确保课程内容符合国际汽车电器与电子技术的最新标准和趋势。主要涵盖电动汽车的基本原理、电池管理系统、电机驱动控制等内容,以适应电动汽车技术的快速发展。另外引入智能驾驶技术的原理、传感器技术、数据处理与算法等内容,培养学生对智能驾驶系统的理解和应用能力。
3.2 实践教学设计
(1)项目化学习:设计基于项目的学习任务,让学生参与汽车电子系统的设计和开发。教学过程中,定期开展以项目为导向的教学环节,给定项目题目,让学生通过调研,完成项目报告。(2)实验室模拟:提供先进的实验室设备和仿真软件(图2),让学生进行汽车电器、电子系统的模拟和实验,通过模拟和实验,不足理论模糊的知识点,做到学以致用,理论联系实际。
3.3 行业对接与校企合作
(1)为了更好地与本地汽车产业对接,课程负责人积极联系汽车相关企业,拓宽校企合作,建立毕业生实习就业合作基地。学生在生产实习和毕业实习时,可参与企业的生产实践环节,从而可以在实践环节中,可以理论联系实际,弄清汽车电器与电子技术中的理论知识。
(2)邀请行业导师进课堂,邀请具有行业经验的导师参与课程的设计和教学。结合行业数据和趋势,通过数据分析,确定行业内的热点和前沿技术,确保教学内容与实际需求紧密对接。这些举措将有助于课程教学团队与本地汽车产业的合作,提升教学质量和实践效果,培养更符合市场需求的人才。
3.4 培养学生国际化视野
(1)为了培养学生的国际化视野和竞争力,通过分析国际汽车电器与电子技术领域的发展数据和趋势,引进选择最具前瞻性和国际化水平的开放教育资源。例如,分析德国高校的课程设置和教学方法,结合国际学生汽车竞赛的数据,确定引进课程和组织国际交流的具体内容和方案。选择几所德国知名高校的《汽车电器与电子技术》课程,分析其课程设置、教学方法、实验项目等方面。同时,收集国际学生在汽车电子领域的竞赛数据,分析他们的项目设计、技术水平和创新能力。根据分析结果,确定需要引进的课程内容和教学方法,并制定具体的引进方案,包括教学大纲的调整、教师培训和实验设备的更新。
(2)利用国际交流项目,结合中德教育合作契机,推动学生积极参与到大众集团与本校的合作项目中。国际汽车产业的数据分析,确定学生参与国际交流项目的重点和方向。同时,发起组织校级智能车大赛,鼓励所有学生积极参加,锻炼学生的技术能力和团队合作精神。同时以比赛的形式,组织学生与国外学生来校交流,促进国际交流与合作,提升学生的国际竞争力和专业水平。
3.5 丰富教学方法、完善课程评价体系
(1)利用多种手段和方法促进教学效果,充分准备教学内容,收集《汽车电器与电子技术》相关的视频(如汽车起动机、汽车发动机、无人驾驶技术等)。在教学环节中引入启发式教学,互动教学,翻转课堂等多种手段,同时结合学校的教育资源,利用超星学习通、长江雨课堂等现代教学工具,开展课前发布问题,引导学生思考,以教为中心向以学为中心转移,实现教学互动、教学相长。课中随机抽取题库题目,课后查阅复习资料等,来巩固教学内容的记忆和理解,让学生挂科率逐渐降低。
(2)降低以考试为目的评价标准比例,利用教学的多个环节设置考核方式和评价标准,按照人才培养方案的课程目标要求,来完善课程评价体系。具体考核形式为:学习笔记+过程考核(项目调研报告、翻转课堂案例汇报)+实验(实验表现、实验报告)+期末闭卷考试(国际人才培养贡献进行单独评价)。下表1给出了考核与评价方式权重及支撑课程目标。并收集学生的问卷调查,用来教学反思和持续改进。
4 结语
通过上述的教学建设实践策略的提出,促进了教学质量的提升,学生挂科率持续减少,学生学习热情不断提高,具备解决现场实际问题的能力。主要表现在学生上课主动性增强,积极参与课程的每个环节中。首先,课程内容的更新,引入了行业新技术发展趋势,对学生未来研究和就业感兴趣的新方向,通过案例和项目方式导入课堂中。尤其是实践环节中,通过项目调研、仿真软件和实验,学生能够深入理解汽车电器与电子系统的结构及工作原理。另外,通过校企毕业生实习就业合作基地的建立和行业导师进课堂,极大地提高了学生学习的热情,特别是在学生实习过程中,学生能和工程师仔细交流,弄清课堂上比较模糊的理论知识点。通过国际交流项目合作和引进国外先进的开放教育资源,提升了学生的国际视野。最后,通过丰富教学方法、完善课程评价体系,详细设计每个教学环节。通过教学效果的反馈的收集,可以得出这些策略可以有效提升课程的教学质量和学生的能力水平,为新工科背景下培养汽车电器与电子技术人才提供了有益的经验和启示。
基金项目:教育部供需对接就业育人项目(20230105660);教育部产学合作协同育人项目(220902802153701);省级质量工程项目(2023xjzlts046)。
参考文献:
[1]吴焰,徐靖. 夯实创新基础 加快科技成果转化 安徽新兴产业支撑经济回升向好[J]. 人民日报,2024年01月14日第01版.
[2]郝亮,高伟江,孙晓帮,等.“汽车电器与电子控制技术”线上线下混合式一流课程建设实践[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2023,25(05):115-117.
[3]王冬良,李璐璐,樊德平.应用型本科院校车辆工程专业人才培养模式研究[J].天津中德应用技术大学学报,2019(05):41-44.
[4]罗颂荣,刘奇元,杨小高.面向新工科的《汽车电器与电子技术》教学改革与实践[J].时代汽车,2022(21):31-33.
[5]王敬.本科汽车专业《汽车电器设备与电子控制技术》教学模式探讨[J].时代汽车,2022(09):87-89.
[6]陈刚,王良模,王陶,等.新工科背景下汽车“新四化”精品教材与课程一体化建设[J].高教学刊,2024,10(04):34-37.