電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的更換教學(xué)設(shè)計(jì)案例

寧波市鄞州職業(yè)高級(jí)中學(xué) 孟華霞，陸志琴，方作棋，陳 旺

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)中合理應(yīng)用信息化資源和手段，可以有效優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。本文以《電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的更換》為例，從教學(xué)分析、教學(xué)策略與資源、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等4個(gè)方面對(duì)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，整合線上線下教學(xué)，化解中職專業(yè)技能課的重點(diǎn)難點(diǎn)，形成更具有教學(xué)實(shí)效的混合式教學(xué)。

1 教學(xué)分析

據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，截至2018年底，全國(guó)汽車保有量達(dá)2.4億輛。新能源汽車保有量達(dá)261萬(wàn)輛，全年增加107萬(wàn)輛。其中，純電動(dòng)汽車保有量達(dá)211萬(wàn)輛，占新能源汽車總量的81.06%，近5年來(lái)新能源汽車保有量年均增加50萬(wàn)輛，呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

本次課的內(nèi)容選自《新能源汽車結(jié)構(gòu)與檢修》，是現(xiàn)有中職學(xué)校新能源汽修專業(yè)的主要參考教材，本課程是新能源汽修課程系統(tǒng)中的專業(yè)核心課程，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的更換是本課程的必修內(nèi)容，是新能源汽車維修企業(yè)工作崗位中的基本技能。

電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的更換專業(yè)性很強(qiáng)，要求學(xué)生具備一定學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，本課的授課對(duì)象為汽修新能源定向培養(yǎng)班高二學(xué)生的其中一組，共15人，其中42%的學(xué)生中考成績(jī)優(yōu)秀，42%的學(xué)生中考成績(jī)中等，16%的學(xué)生中考成績(jī)中下，高一時(shí)所學(xué)的專業(yè)課程成績(jī)良好以上。該班學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電池舉升車的使用技能，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的基本結(jié)構(gòu)、作用、分類等基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)新式信息化設(shè)備的操作興趣濃厚，但完成復(fù)雜的拆裝任務(wù)有難度，規(guī)范操作和操作精細(xì)度有待提高。

根據(jù)上述情況，結(jié)合汽修專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和新能源汽車維修崗位要求，確定本課知識(shí)目標(biāo)為：能闡述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換的原因；能復(fù)述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換的步驟、內(nèi)容和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；學(xué)生能闡述電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換后的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。能力目標(biāo)為：通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換原因的分析，讓學(xué)生在實(shí)際維修中具有判斷是否需要更換電池的能力；通過(guò)本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能根據(jù)維修手冊(cè)，在實(shí)車上安全規(guī)范地更換動(dòng)力電池，并進(jìn)行檢驗(yàn)。素養(yǎng)目標(biāo)為：通過(guò)VR、信息化小儀器、7S管理等，實(shí)現(xiàn)規(guī)范流程的落實(shí)，讓學(xué)生形成依據(jù)維修手冊(cè)進(jìn)行規(guī)范化操作的職業(yè)素養(yǎng)；通過(guò)小組合作探究，讓學(xué)生養(yǎng)成自主探究的學(xué)習(xí)意識(shí)。

結(jié)合課前測(cè)試結(jié)果確定本次課的教學(xué)重點(diǎn)為：規(guī)范完成電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的更換。教學(xué)難點(diǎn)為：拆卸過(guò)程中電動(dòng)汽車動(dòng)力電池與電池舉升車的水平對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題；安裝過(guò)程中電動(dòng)汽車動(dòng)力電池與與底盤之間的螺栓孔對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。

2 教學(xué)資源與策略設(shè)計(jì)

在“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)理念指導(dǎo)下，本課采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和小步子教學(xué)法，學(xué)生通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，在教師的引導(dǎo)下，運(yùn)用各種資源及信息化設(shè)備，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和合作探究。

教學(xué)資源是指用于教育和教學(xué)過(guò)程的各種信息資源。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的更換為一項(xiàng)較新的教學(xué)技能，我校與專業(yè)公司合作，制作了一些新能源汽車維護(hù)與修理教學(xué)方面的資源，本次課主要用到《電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換》的flash動(dòng)畫、《電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換》VR模擬軟件及《可視化激光對(duì)點(diǎn)儀的使用》等微課資源。

本次課從課前、課中到課后，始終運(yùn)用的是UMU互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，有效地將教學(xué)資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)集線上學(xué)習(xí)、交流互動(dòng)、作業(yè)測(cè)試、問(wèn)卷調(diào)查、個(gè)性化評(píng)價(jià)等功能于一體的有效教學(xué)活動(dòng)。

3 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

3.1 課前學(xué)習(xí)，做好準(zhǔn)備

課前教師利用UMU互動(dòng)平臺(tái)發(fā)布教學(xué)資源和任務(wù)，整理、分析學(xué)生的作業(yè)情況，在線解答學(xué)生的學(xué)習(xí)疑問(wèn)。學(xué)生通過(guò)UMU互動(dòng)平臺(tái)學(xué)習(xí)《EV160維修手冊(cè)》中的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換模塊及相關(guān)的微課資源（圖1），初步制訂動(dòng)力電池更換操作流程，并完成課前學(xué)習(xí)測(cè)試題。

通過(guò)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生進(jìn)行新課預(yù)習(xí)。教師在資源的制作過(guò)程中，始終由企業(yè)的督導(dǎo)員提供技術(shù)支持，另外在課前通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，做好教學(xué)準(zhǔn)備。

圖1 UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)（截屏）

3.2 課中學(xué)習(xí)，實(shí)戰(zhàn)演練

課中學(xué)習(xí)在情境里導(dǎo)入工作任務(wù)，以此為主線，通過(guò)多種手段內(nèi)化知識(shí)、外修技能，從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

（1）教學(xué)環(huán)節(jié)一：通過(guò)情境導(dǎo)入任務(wù)（2 min）。教師通過(guò)播放任務(wù)視頻，該視頻是學(xué)校教師到4S店維護(hù)車輛時(shí)，被維修接待人員告知需更換電動(dòng)汽車動(dòng)力電池。學(xué)生通過(guò)觀看視頻明確本次課的學(xué)習(xí)任務(wù)——更換電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。通過(guò)這樣一則貼近生活的實(shí)際工作任務(wù)導(dǎo)入，簡(jiǎn)單直觀，既引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又明確了本課的任務(wù)。

（2）教學(xué)環(huán)節(jié)二：小組討論，分析任務(wù)，制訂流程（8 min）。每個(gè)小組都將收到教師發(fā)送的本組車輛動(dòng)力電池銘牌信息，此時(shí)學(xué)生可以充分利用教師提供的教學(xué)資源，來(lái)回答問(wèn)題，也可以與企業(yè)督導(dǎo)員一起探討學(xué)習(xí)任務(wù)，確定每組收到的車輛是否需要更換動(dòng)力電池（教學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)置成全部需要更換）。

隨后教師通過(guò)UMU平臺(tái)反饋學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況，尤其是動(dòng)力電池操作流程部分，通過(guò)大屏展示，組織學(xué)生對(duì)課前制作的動(dòng)力電池操作初步流程進(jìn)行找茬，并在此基礎(chǔ)上完善小組流程，最終修改完成一份合理的流程通過(guò)平臺(tái)展示，進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)任務(wù)。

本環(huán)節(jié)采用小組成員和與企業(yè)督導(dǎo)員面對(duì)面溝通形式，深入分析任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，促進(jìn)學(xué)生之間相互交流；其次通過(guò)教學(xué)平臺(tái)的大屏展示，既可享受資源，又可隨時(shí)交流，還能使教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程一目了然。

（3）教學(xué)環(huán)節(jié)三：VR模擬操作（圖2），預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)（6 min）。每個(gè)小組在VR設(shè)備中進(jìn)行模擬操作，明確電動(dòng)汽車動(dòng)力電池操作過(guò)程中的高壓點(diǎn)，并知道如何進(jìn)行規(guī)避性操作。學(xué)生穿戴好VR設(shè)備，進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池拆裝過(guò)程中涉及動(dòng)力電池高壓模塊內(nèi)容模擬操作，斷開(kāi)蓄電池負(fù)極、動(dòng)力電池連接器。5人輪流操作。教師在旁觀察學(xué)生模擬操作過(guò)程，并適時(shí)進(jìn)行評(píng)分。企業(yè)督導(dǎo)員巡視并記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，解答相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。

通過(guò)VR模擬操作，學(xué)生對(duì)規(guī)范操作流程更加熟悉，提前熟悉后面技能操作中零部件的位置，VR模擬操作在知識(shí)和技能轉(zhuǎn)移中起到準(zhǔn)備作用。視、聽(tīng)、觸三感交互的VR模擬操作，使學(xué)生能夠親身體驗(yàn)，讓他們對(duì)安全方面有更加深刻的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)也降低了教學(xué)成本，如高壓插口在實(shí)車插拔時(shí)容易損壞，而通過(guò)VR模擬操作允許學(xué)生不斷試錯(cuò)。

圖2 VR模擬操作

（4）教學(xué)環(huán)節(jié)四：實(shí)踐操作，練習(xí)技能（30 min）。每組學(xué)生根據(jù)本組制訂電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換操作流程，以小組形式進(jìn)行小步子實(shí)踐操作。學(xué)生按小組進(jìn)行分工（每組5人），1人為安全員，負(fù)責(zé)操作過(guò)程中的安全問(wèn)題，2人為操作員，根據(jù)本組制訂的實(shí)操流程，進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池更換實(shí)車操作，2人為評(píng)分員，對(duì)操作人員的操作進(jìn)行評(píng)分。教師在此過(guò)程巡視檢查，對(duì)第1階段的操作進(jìn)行記錄，及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生操作過(guò)程中的問(wèn)題，并適時(shí)評(píng)分。企業(yè)督導(dǎo)員巡視并記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)涉及高壓危險(xiǎn)的技術(shù)操作進(jìn)行審查，及時(shí)解答相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。專業(yè)技術(shù)人員保安全，教師進(jìn)行整體組織規(guī)劃，學(xué)生在教師引導(dǎo)下有序進(jìn)行自主學(xué)習(xí)操作，教學(xué)平臺(tái)中的數(shù)字資源，使學(xué)生規(guī)范操作，提高安全操作和規(guī)范操作的意識(shí)，同時(shí)以小組分工合作探究的形式，促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)與提高。

在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池拆卸過(guò)程中學(xué)生會(huì)碰到水平難對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題，此時(shí)教師設(shè)計(jì)引入了電子水平儀這一教具來(lái)解決該問(wèn)題。課前教師已將該教具使用的教學(xué)視頻通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行了分享，因此課中教師組織學(xué)生直接進(jìn)行小組示范其使用方法，最后在實(shí)車上進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)使用電子水平儀可以解決動(dòng)力電池拆卸時(shí)水平難以對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題，快速完成動(dòng)力電池的拆卸。教師巧妙地借助信息化教學(xué)儀器，解決技術(shù)難點(diǎn)，突破了教學(xué)難點(diǎn)。

根據(jù)操作流程，在安裝電動(dòng)汽車動(dòng)力電池時(shí)會(huì)出現(xiàn)定位銷難對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題，此時(shí)教師可引入第2個(gè)教學(xué)輔助設(shè)備——激光對(duì)點(diǎn)儀，有效解決了這個(gè)問(wèn)題，幫助學(xué)生最后完成動(dòng)力電池的安裝。學(xué)生根據(jù)課前微課的學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中嘗試摸索使用激光對(duì)點(diǎn)儀解決問(wèn)題，整個(gè)操作流程仍然采用小步子法進(jìn)行，最后在企業(yè)督導(dǎo)員的審查下進(jìn)行驗(yàn)收，以確保整個(gè)動(dòng)力電池更換任務(wù)完成。

（5）教學(xué)環(huán)節(jié)五：總結(jié)評(píng)價(jià)，討論收獲（4 min）。整個(gè)教學(xué)過(guò)程的實(shí)施教師都通過(guò)UMU平臺(tái)進(jìn)行了記錄，平臺(tái)已對(duì)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，并自動(dòng)生成項(xiàng)目學(xué)習(xí)總評(píng)；企業(yè)督導(dǎo)員對(duì)學(xué)生的技能操作進(jìn)行當(dāng)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)；學(xué)生在教師、企業(yè)督導(dǎo)員的點(diǎn)評(píng)后，進(jìn)行小組自評(píng)，互評(píng)，并對(duì)UMU互動(dòng)平臺(tái)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行總結(jié)，小組討論總結(jié)。通過(guò)教學(xué)平臺(tái)跟蹤記錄，完成課堂教學(xué)的多維度評(píng)價(jià)，以過(guò)程性評(píng)價(jià)為主，形成對(duì)學(xué)生的綜合性評(píng)價(jià)。

（6）教學(xué)環(huán)節(jié)六：拓展提高（1 min）。學(xué)生借助UMU互動(dòng)平臺(tái)鞏固課堂學(xué)習(xí)，查漏補(bǔ)缺；完成項(xiàng)目實(shí)習(xí)報(bào)告，上傳至UMU互動(dòng)平臺(tái)；完成拓展作業(yè)。

4 教學(xué)反思

本次課的教學(xué)過(guò)程中充分利用了UMU互動(dòng)平臺(tái)，綜合制作微課，追蹤記錄學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)師生線上交流，滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，另一方面為教師高效便捷的教學(xué)提供了保證。采用定制的VR模擬操作，運(yùn)用沉浸式的學(xué)習(xí)方式，讓知識(shí)形象化、生動(dòng)化，幫助學(xué)生自主完成電動(dòng)汽車動(dòng)力電池操作流程的檢驗(yàn)與修正，降低了操作風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化了學(xué)生的規(guī)范意識(shí)。通過(guò)自主探索、組合利用電子水平儀和激光對(duì)點(diǎn)儀解決了教學(xué)中的技能操作難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用小技術(shù)解決大難題。但是學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中面對(duì)突發(fā)狀況和臨時(shí)提問(wèn)時(shí)缺乏應(yīng)變能力。今后，要進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)突發(fā)狀況處理能力的訓(xùn)煉。

該教學(xué)內(nèi)容參與2018年全國(guó)教師教學(xué)能力比賽課堂實(shí)錄賽項(xiàng)獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)的成績(jī)，根據(jù)2018年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽教學(xué)能力比賽總體要求，本課題內(nèi)容是汽車維修職業(yè)技能需求與技能大賽兩者相結(jié)合的體現(xiàn)，做到了“以賽促教、以賽促學(xué)”；充分運(yùn)用教學(xué)平臺(tái)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)體現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程化；課堂中在企業(yè)督導(dǎo)員的加入下，以企業(yè)的角度對(duì)課堂進(jìn)行監(jiān)督與指導(dǎo)，通過(guò)一種定期和持續(xù)的督導(dǎo)程序，對(duì)學(xué)生和教師傳授專業(yè)服務(wù)知識(shí)與技術(shù)，以增進(jìn)他們專業(yè)技巧，進(jìn)而促進(jìn)師生成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)；教學(xué)實(shí)施過(guò)程，始終以學(xué)生為中心，教師主導(dǎo)，構(gòu)建了一個(gè)良好的教育生態(tài)。但整個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中存在著教師對(duì)職業(yè)素養(yǎng)的理解與落實(shí)還不夠到位，信息技術(shù)中的資源建設(shè)還有待進(jìn)一步完善等缺陷。期待下一次展現(xiàn)更優(yōu)秀的作品給大家。