基于新能源汽車方向的車輛工程專業本科應用型實踐教學方法研究

吳勁 許鈾 杜燦誼 符寧璐 陳曉

摘 要：新能源汽車的急速發展使得汽車行業人才需求發生了巨大的轉變。本文遵循新工科的教育思想，以筆者所在單位車輛工程專業為教學改革對象，按照“行業企業人才需求分析——教學改革——教學平臺建設與實踐教學”的思路，對車輛工程專業新能源汽車方向的實踐教學方法進行研究：通過重構課程教學體系、搭建新能源汽車實踐教學平臺和混合式實踐教學模式改革，解決傳統教學方式中存在“重理論，輕實踐”、學生實踐創新能力不足等問題，以提高學生的工程實踐能力和創新應用能力，提高應用型人才培養質量。

關鍵詞：新能源;汽車方向;車輛工程專業;教學方法

為解決能源緊缺和環境污染問題，傳統汽車將逐漸向新能源汽車發生產業轉型。在此背景下，以傳統汽車技術為背景的知識結構已不能滿足新能源汽車產業下對人才的需求，導致高校汽車類人才培養內容將由“傳統汽車”、“機械化”、“自動化”逐漸向“新能源”、“電控化”、“智能化”發生轉變。

目前，已有部分高校在車輛工程專業中開展新能源汽車方向的人才培養，但相關的課程教學體系和培養模式仍處于探索階段，存在人才培養目標不明確、理論課程比重過大、實踐環節少、配套設施不足等問題，導致現有車輛工程人才未能完全滿足汽車產業對人才的需求。本文擬從新工科的角度，在行業人才需求分析、教學改革、教學平臺建設與實踐教學三大方面進行深入分析，并提出一套車輛工程專業新能源汽車方向的實踐教學方法，為汽車行業轉型下的人才培養提供一套借鑒方案。

1 新能源汽車行業的社會需求分析

1.1 人才需求分析

為了解新能源汽車行業的社會需求，筆者于所在高校開展了社會調研：以不同類型的企事業單位對人才專業能力需求作為調研內容，向新能源汽車知名企業開展問卷調查，獲得當前新能源汽車行業企業對人才能力的需求，具體如下所示：（1）研究院所：新能源汽車人才必須掌握基本的新能源汽車相關原理、同時具備結構分析的基本能力，能熟練操作繪圖基本能力;（2）生產制造企業：必須了解新能源汽車的國家、行業的相關標準;熟悉新能源汽車結構及工作原理;掌握動力電池、驅動電機的性能及檢測手段，并能進行現場熟練操作;了解整車或零部件的生產制作工藝，在短期培訓下能快速掌握生產的檢測和質量管理。（3）售后部門：熟悉新能源汽車的基本構造，掌握新能源汽車基本維護技能;熟悉售后服務的管理要求及流程，具備安全操作意識及團隊協作意識;具備電工、汽車維修相關證書，能勝任新能源汽車電力電子系統的現場維護工作。

1.2 人才技能分析

由上述可知，從教學的角度，車輛工程專業新能源汽車方向的人才培養除了傳統的教學內容之外，還得掌握如下三方面的知識：（1）新能源汽車關鍵技術及工作原理，主要包括動力電池、驅動電機、整車控制等方面，要求學生在熟悉其工作原理的基礎上，了解系統的基本組成;（2）掌握國家和行業的新能源汽車各項技術的相關標準，熟悉新能源汽車在生產、制造、檢測等各項環節的測試手段;（3）在理論的基礎上，具備一定的軟硬件開發技能，與傳統汽車機械技術不同，新能源汽車逐漸向電控化、智能化發展，這方面要求學生在掌握機械、機構設計的基礎上，還需掌握一定的軟硬件設計技能，能勝任一些簡單的程序開發和電子設計的能力。

由于新能源汽車不僅具備機械結構上的能力培養，更進一步地要求學生在電力電子基礎理論上能從事一些技術開發，使得在現有傳統車輛工程專業的人才培養過程中呈現專業跨度大、知識領域涉及范圍廣、技術綜合度高等難點，從而增加了該行業在人才招聘過程中的難度，甚至產生“人才緊缺”、“崗位空缺”、“技術領域不符”等現象。

針對行業的人才需求，在人才培養過程還需增加新能源汽車核心技術的測試、開發、應用等實踐環節，特別是動力電池安裝與維護、驅動電機智能化控制、整車安全管理等方面的技能培養。因此，緊跟汽車行業發展動態，進行相應的專業人才培養改革，重構教學體系及實訓實踐內容，是提升車輛工程專業學生質量，迎合行業人才需求，提高就業率的有效方法。

2 車輛工程專業新能源汽車方向的教學改革

基于上述分析結果，自2016年以來，筆者所在單位以新能源汽車行業人才培養為重點方向，從專業定位、教學體系、教學模式等方面開展了系列車輛工程人才培養改革。

2.1 專業培養目標的修訂與調整

緊跟汽車行業發展趨勢，融合應用型大學特點，將車輛工程專業人才培養目標定位于圍繞“汽車動力與驅動”、“汽車能源優化控制”及“整車智能化控制”等內容，通過學習汽車設計與制造的基礎理論、新能源汽車技術和相關汽車安全的基本知識的學習，得到現代汽車工程師的基本訓練，培養具有良好職業道德素質、較強工程實踐能力和創新能力，成為從事新能源汽車的工程應用及研發、運營管理等工作的高級技術人才。實現傳統汽車的人才需求向新能源、智能化汽車的人才需求方向轉變。

2.2 重構課程教學體系，注重課程與職業能力對接

以提升人才應用能力為指向，重構車輛工程專業課程教學體系，通過增加隨堂實驗教學課時比重，建立穩固的實踐教學體系，從而實現課程與應用能力對接。通過分析教學目標及培養內容，搭建課程體系與職業能力對接圖，課程的各個環節前后銜接，實踐課程專業性和難度逐步深入，增加綜合性、設計性實驗項目的比例，注重汽車、電子控制技術、機械等多個學科和專業領域知識的融合。學生在完成相關實踐課程模塊后，初步具有相關工程應用能力和創新實踐能力，能從事面向傳統兼顧新能源汽車的生產企業應用開發、生產制造、調試試驗和運營管理等崗位工作。

2.3 混合式創新實踐教學模式改革

為提升學生對新能源汽車專業知識系統性和抽象性的理解，通過搭建系列新能源汽車實驗教學平臺和虛擬仿真教學平臺等，結合項目教學和案例教學等教學方法，推行產研教融合的工學一體化教學，實施“以學生為中心，以教師為主導，以能力為目標”的參與式、合作式、啟發式、探究式教學，[1]以培養學生的專業技術能力和工程實踐能力。

3 新能源汽車相關實踐教學條件的建設

3.1 搭建新能源汽車實踐教學平臺

圍繞調整后的人才培養目標，在已有的傳統汽車實踐教學平臺基礎上，搭建驅動與能源系統、整車智能化控制、汽車能源優化控制和新能源汽車檢測與控制開發等新能源汽車實踐教學平臺及新能源汽車虛擬仿真教學實驗平臺，建設成以工程應用開發為主，多媒體和虛擬仿真教學為輔，集實驗實訓、社會服務、學生科創、科研和產教融合于“五位一體”的實驗實訓中心。

3.2 進行產教融合，拓寬應用型人才培養渠道

依托產學研合作基地和大學生校外實踐教學基地，與有關新能源汽車企業聯合培養人才，協同育人、協同創新和共同發展，進一步加強應用型人才培養。邀請企業資深工程師，結合生產實際進行實踐教學，理論聯系實際，激發學生的學習興趣;同時安排學生到企業生產實習，開發與工程實踐相關的實驗項目，進行工作過程導向教學、典型工作任務教學和案例教學;或把行業企業的一線生產實際需要作為畢業設計選題來源，進行“雙導師”指導，[2]有效提高學生的工程實踐能力和創新創業能力。

3.3 打造線上教學資源庫、開放式實驗室教學管理模式

根據專業實踐課程特點，打造線上教學平臺的教學資源庫，開放實驗室管理，引導學生在實踐教學課堂前進行微課學習和虛擬實踐練習。學生在充分了解實踐教學內容和實驗步驟后，可于開放時間自主到實驗室開展實驗，由實驗老師針對實驗過程中存在的問題進行針對性、個性化指導，充分提高實驗教學設備的使用率，增強實驗效果。

3.4 成立學生科技創新社團，鼓勵學生融入教師科研

由學院牽頭成立學生科技社，打造科技創新平臺和學科競賽平臺，鼓勵、引導和組織學生自主進行創新創作實踐，參加各項學科競賽，如中國汽車工程學會巴哈越野大賽、Honda中國節能汽車競技大賽、“飛思卡爾”杯智能車競賽和電子設計大賽等，并安排專業骨干教師跟蹤指導。鼓勵和引導學生融入教師的科研工作，形成“以學科競賽促進實踐教學、以科研服務實踐教學”的實踐教學模式，以培養學生理論聯系實際和創新思維，切實提高學生實踐動手能力和創新實踐能力。

4 小結

在新工科背景下，以市場需要為導向，以能力為目標，本文對應用型本科車輛工程專業的改革提出一套方法，從人才培養目標修訂與調整、課程教學體系重構、新能源汽車實踐教學平臺搭建等方面提出系列的改革措施，以期提高學生的專業技術、工程實踐和創新創業能力。為進一步提高應用型車輛工程人才質量，對實驗室建設、實驗項目的開發與應用、創新實踐教學模式等內容將進行深入探索，培養真正適應新時代新能源汽車產業發展需要的高級應用型人才。

參考文獻：

[1]吳勁，杜燦誼，肖志榮，符寧璐.新工科背景下汽車專業應用型人才培養混合式創新教學模式研究[J].神州印象，2018（570）：150-151.

[2]許鈾，李雪嫻，徐偉.基于新能源汽車的高校車輛工程專業研教融合教學模式研究[J].職業，2019（1）：76-77.

基金項目：廣東技術師范大學校級教學改革與研究項目（JGYB201803，JGYB201816）;基于新能源汽車的車輛工程專業研教融合的應用型建設，廣東省高等教育教學研究和改革項目（346）;校級教學成果獎培育和教學改革研究項目（JSZD201805，JGPY201806）;廣東省高校特色創新類教育科研項目（編號：2017GXJK102）;廣東省校企合作協同育人項目（粵教高函〔2019〕17號第6項、第141項）

作者簡介：吳勁（1989-），男，碩士，助理實驗師，研究方向：新能源汽車檢測診斷、實踐教學。