中職新能源汽車電氣課程教學策略

黎冬梅

【摘 要】本文基于學生職業核心能力的培養，分析中職學生的基本特點和新能源汽車電氣技術的基本特征，論述優化新能源汽車電氣課程教學的做法，提出合理優化教學方式、活用多媒體教學手段、強化實訓教學、拓展教學資源等策略，為新能源汽車專業課程教學提供借鑒。

【關鍵詞】中職 新能源汽車 電氣課程 教學策略

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）08B-0054-02

近幾年，我國新能源汽車在國家政策及資金的大力扶持下得到了迅猛發展，據統計，2018 年我國新能源汽車產銷分別為 127 萬輛和 125.6 萬輛，比 2017 年增長 59.9% 和 61.7%。根據國家發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》中提到的發展目標，即到 2025 年中國新能源汽車銷量將會達到汽車總銷量的 15% 以上，迫切需要大量的專業維修維護技能型人才。中職學校要把握機遇，開發新能源汽車課程，積極培養適應新能源汽車發展的技能型人才。

新能源汽車電氣課程是掌握新能源汽車技術專業職業崗位核心能力的課程，主要內容有新能源汽車電動機驅動系統、儲能裝置、能量管理系統、充放電系統等，重點培養學生對新能源汽車電氣系統零部件的認知能力，對新能源汽車電氣及電子設備的拆裝工具和檢測儀器設備的熟練使用，對各系統的檢測、拆裝、維修及調試等技能的掌握應用，同時培養學生樹立安全、環保意識。新能源汽車電氣課程的教學要立足于培養應用型技能人才的目標，針對中職學生的基本特點及新能源汽車電氣技術特點，積極探索和研究新能源汽車電氣課程的教學方法，以優化教學過程，促進新能源汽車專業課程教學有效性的提升。

一、新能源汽車電氣技術的基本特征

目前，新能源汽車與傳統汽車相比在電氣技術方面的應用主要增加了純電動汽車的以下系統部分。

（一）增加了電力源即可充電動力電池并攜帶有電池管理系統。動力電池包括單體電池組總成、電池高壓分配系統、電池控制系統、CSC 信息采集系統、高壓斷開開關等部件。BMS 電池管理系統能夠對動力電池每個溫度測試點、總的電壓、總的電流和單體電池的電壓數據進行實時監測和控制，并進行相應故障診斷，可監測漏電、顯示報警內容、選擇充放電模式、實施短路保護等。VCU 可以得到動力電池相關數據上報，而動力電池的充電和放電功率被 VCU 所控制。電池管理的核心為由主正繼電器、主負繼電器、電流傳感器等組成的電高壓分配系統。

（二）增加了全車總線控制的控制器和動力控制及各個驅動狀態的電機控制器。動力電池組與電機之間的能量傳輸靠 CAN 線控制，可以將動力電池中直流電轉換為三相交流電以驅動三相電動機，制動時將車輪動能轉化為電能返回動力電池儲存。電機控制器內部包含逆變器和轉換器。逆變器由電容、電感、IGBT 管等組成，實現直流電變成可變頻率電壓電流的交流電;轉換器實現直流高壓電向直流低壓電轉化，由變壓器、IGBT 管、電感、電路板等組成。

（三）新能源汽車空調系統改變。系統組成包括壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、室內外溫度傳感器、鼓風電機、加熱器、蒸發器、電磁閥等。由高壓直流電通過 PTC 發熱制熱和壓縮機驅動制冷。

（四）供電系統改變。在車輛工作時，有動力電池通過轉換器轉換成 12 V 低壓后對 12 V 蓄電池充電;動力電池被關斷后，蓄電池維持低壓系統供電;動力電池連接后，轉換器供蓄電池充電和低壓供電。

（五）轉向系統改變。電動轉向助力由低壓電驅助電機產生，滿足車速低時助力大、車速高時助力小的要求。

（六）制動系統和駐車系統改變。由低壓驅動真空泵產生助力源，在停車時真空助力起作用，把能量回收到動力電池。電子駐車制動系統由駐車制動控制電機直接控制后輪制動卡鉗來實現駐車制動，由駐車制動電機、控制單元、執行電機等組成。

（七）新能源汽車儀表不同。包括車速儀表、里程儀表、電機轉速儀表、電池電量儀表、電池電壓儀表、燈光信號儀表、故障信號儀表等。

（八）能量補充方面不同。有 220 伏交流慢充電樁十車載充電機、動力電池、高壓直流充電樁、蓄電池。

二、多措并舉，推動教學策略改進和教學過程優化

中職學校學生在初中時大部分學習目的不夠明確，缺乏學習動機和鉆研精神，學習效率低下，學習成績不太理想;且由于學生生活條件相對優越，缺乏艱苦鍛煉，造成心理意志薄弱，怕困難，怕吃苦，為人處世急于求成。與此同時，外界誘惑非常大，信息來源大，以致他們熱衷于網絡、追星、游戲、享受等，甚至有的學生存在一定的心理缺陷。但他們思想活躍，獨立感和自我表現欲強，喜歡交往，愛好廣泛，善于動手，具備基本的職業化認知和一定的職業能力。根據中職生的特點，建議多措并舉，推動教學改進和教學過程優化。

（一）合理優化教學方式。深入分析教材，打破傳統教學常規，科學合理安排理論課與實訓課的比例，根據教學內容的特點，靈活運用恰當的教學方式，同時整合運用各種教學手段。鑒于目前中職學生對理論知識理解和掌握的能力差但動手興趣高、實操能力較好的特點，建議采取差異化、模塊化教學方式。在基本知識點學習方面，教師采取列出知識點提綱并組織和引導學生自學討論的教學方式;在重點和難點學習方面，教師必須通過深入細致的講解將內容講清、講透、講明白，同時采取課中提問、課后練習等方式鞏固教學效果;針對直觀性強的教學內容，可以采取現場教學的方式，組織學生到實訓室現場學習，邊展示實物邊講解知識點，讓學生更加直觀地對知識點進行理解。如在學習新能源汽車空調系統的內容時，教師組織學生現場觀摩新能源汽車空調系統實驗平臺，逐一對照實物，向學生講解壓縮機、冷凝器、鼓風電機、加熱器等，并且要求學生仔細觀察和熟悉各系統、零部件的結構及形狀。而在學習理論性強且復雜的內容時，可以采取理論教學與實訓教學相結合的方式，教師先在課堂上詳細講解知識點，再組織學生到實訓室進行現場實物展示或拆裝，在展示或拆裝的過程中再次詳細講解。如在學習油電混合動力系統的環節，教師在課堂上詳細講解其結構和原理后，然后到實訓室向學生現場展示混合動力系統實物，教師邊拆解邊向學生講解其串聯、并聯系統的設計原理及結構，通過理論課與實踐課的有機結合，既提高教學效率又提升教學質量。

（二）活用多媒體教學手段。在教學過程中充分發揮多媒體技術的輔助作用，提高教學效果和教學質量，對于以實操性為主的中職專業教學具有重要的意義。新能源汽車電氣課程知識點多且涉及學科多，相當部分教學內容需要采用大量的圖片、表格等資料來進行直觀教學，利用多媒體技術既可以把知識點的概括性文字通過演示文稿呈現，又可以根據課程內容，通過互聯網搜集適用的文字、圖片、視頻等素材，特別是新能源汽車方面的廣告片、新聞、紀錄片等，更好地豐富教學內容，激發學生的學習興趣。比如對儲能裝置中的超級電容部分進行教學時，學生學習完超級電容的結構、工作原理等理論知識后，對超級電容技術的實際研究和應用十分感興趣，教師可以下載 CCTV2 的紀錄片《五年規劃》，該紀錄片恰好介紹了我國超級電容的發展及應用情況，同時也提及教材上涉及的電極材料和電容容量等儲能裝置的相關參數，教師邊組織學生觀看視頻邊講解視頻中的知識點，進一步提升學生的學習興趣，增強教學效果。

（三）強化實訓教學。根據實際工作崗位技能要求和相關國家職業資格認證標準，對課程主要內容采用現場教學，將課堂搬進實訓室，組織學生按照技能要求和認證標準進行反復模擬演練，演練前教師要對學生需掌握的操作技能提出明確要求，強調操作的安全性。在演練過程中，教師要加強巡回指導及監督，對發現的錯誤操作及時予以糾正，確保實操的規范性、準確性;認真記錄學生的操作次數、完成質量，及時開展教師點評或學生互評，以此提高學生操作的自覺性，增強訓練的效果;對未安排操作的學生要求其在訓練現場認真觀摩，熟悉操作流程，教師在此過程中及時提問，要求學生指出操作中出現的錯誤，促使學生更好地熟悉和掌握實操技能。以新能源汽車電動機教學為例，教師先以電動機實物向學生展示其外形結構，對電動機的作用進行說明，使學生對電動機有初步認識;接下來，教師組織實操練習、現場集中指導，編排 4 至 5 名學生為一組，每組配備一臺電動機及拆裝工具，跟隨教師的拆卸操作順序一起拆卸電動機，教師每拆卸一個零件時都要講解零件名稱及使用工具的操作方法，要求學生按拆裝順序排列擺放所拆零件;然后，以小組為單位組織學生反復練習拆裝，并對照教材要求認真掌握相關技能;最后，當堂進行課程測評，主要是教師對知識點進行提問、學生回答并組織現場操作技能測試，教師隨機抽取一名學生拆卸汽車電動機，并由在場觀看的教師及學生打分。

（四）拓展教學資源。目前新能源汽車大部分為純電動力汽車、油電混合動力汽車及燃料電池動力汽車。但是，大部分中職學校汽修專業設備是傳統汽車的臺架和測試平臺，新能源汽車方面的實訓實習設備等教學資源購置和配備都很少。因此，學校及專業課教師要千方百計拓展教學資源，積極營造良好的實踐實習環境。一是充分利用互聯網豐富的資源，下載并制作適用于新能源汽車電氣課程教學的圖片、視頻及文字，在授課的過程中增強學生的感性認識;二是組織學生觀察比對傳統汽車的臺架和測試平臺，了解并掌握新能源汽車零部件及子系統和傳統汽車的異同，相同的零部件及子系統利用傳統汽車的臺架和測試平臺進行學習掌握，對不同于傳統汽車的系統和部件則通過組織學生參觀新能源汽車生產廠商或網絡搜索學習來增強認知;三是實訓室可就目前市面主要新能源汽車運行的動力原理、操作方法等進行全面模擬，購置引進相關教學仿真軟件，充分利用仿真技術，模擬新能源汽車電氣零部件分解、工作原理、故障診斷和檢修的全過程，確保學生學習的針對性、實踐性;四是要著眼于未來的專業發展，學校要積極籌措資金，加大對新能源汽車技術實訓設施的建設，加強專業教師的轉型升級培訓。

綜上所述，新能源汽車電氣課程是新能源汽車技術專業的核心課程，學校和教師要結合中職學生的基本特點及新能源汽車電氣技術特點，采取合理優化教學方式、善于運用多媒體技術、加強實訓教學、拓展豐富教學資源等有效舉措，以推動教學方法改進和教學過程優化，增強教學效果，提高教學質量，為新能源汽車產業發展培養更多的應用型技能人才。

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（責編 羅汝君）