基于任務驅動的新能源汽車課程教學改革與實踐

摘 要：在《新能源汽車》課程的教學過程中貫徹落實OBE理念，以新能源汽車及其關鍵技術為主線，構建了“一主線，三模塊，七項目”的教學內容體系；以學生“有效學習”為中心，結合新能源汽車的新發展設置具有挑戰度的學習任務，圍繞“課前、課中、課后”三個階段開展教學，充分調動了學生學習的積極性和主動性；以超星學習通平臺為支撐，優選教學方式，將新技術、新發展、新政策融入教學，促進現代信息技術、汽車產業發展前沿與教學的深度融合；針對不同的教學內容特點采取多元化評價方式，注重學生平時產出效果的考查，從而激發了內在的學習動力，促進了知識傳授、能力培養、價值塑造的培養目標的達成。

關鍵詞：任務驅動 教學改革 多元評價 能力培養

Abstract：Implementing the OBE concept in the teaching process of the course "New Energy Vehicles"， with new energy vehicles and their key technologies as the main line， a teaching content system of "one main line， three modules， and seven projects" is constructed;Focusing on students' "effective learning"， setting challenging learning tasks in combination with the new development of new energy vehicles， teaching is carried out around the three stages of "before class， during class and after class"， which fully mobilizes the enthusiasm and initiative of students in learning.Supported by the Superstar Learning Platform， optimize teaching methods， integrate new technologies， new developments， and new policies into teaching， and promote the deep integration of modern information technology， the frontiers of automobile industry development and teaching; adopt diversified evaluation methods for different teaching content characteristics.It pays attention to the examination of students' usual output effects， thereby stimulating the internal motivation of learning and promoting the achievement of the training goals of knowledge transfer， ability training， and value shaping.

Key words：Task-driven; Teaching reform; Multiple evaluation; Ability training

1 引言

新能源汽車融匯新能源、新材料和互聯網、大數據、人工智能等多種變革性技術，推動汽車向移動智能終端、儲能單元和數字空間轉變，帶動能源、交通、信息通信基礎設施改造升級，促進交通體系和城市運行智能化水平的提升[1]。新能源汽車的發展，對于我國汽車產業實現“彎道超車”，走向汽車工業強國，具有重要意義。另外，新能源汽車產業發展是我國實現綠色發展的重要推動力。

《新能源汽車》課程將傳統的整車理論知識應用到新能源汽車，與行業發展緊密結合，為學生就業奠定知識基礎[2]。以新能源汽車技術的發展與應用為背景，介紹并分析新能源汽車的類型、特點、結構組成、工作原理、關鍵技術、發展動向等。通過本課程的學習，使學生能夠了解新能源汽車產業的現狀及未來發展趨勢，理解純電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車的基本組成及工作過程，掌握新能源汽車動力電池及其管理技術（BMS）、驅動電機及其控制管理技術、充換電技術、制動能量回收技術等在新能源汽車中的應用。具備新能源汽車動力系統設計和參數匹配，將傳統的整車理論知識應用到新能源汽車的能力，能夠理解并且進一步進行評價對于車輛工程的專業實踐對能源、環境、社會可持續發展產生的重要影響。培養學生的職業意識、創新精神和終身學習的意識，為畢業后擇業提供可以借鑒和參照的新思想、新觀念。

2 新能源汽車課程教學改革的必要性

（1）教學內容系統性差，知識落后于技術發展

在以往的教學中，教師按照教學大綱的規定的內容和要求授課，忽視了新能源汽車技術的快速發展和更新，使學生學到的內容與就業崗位脫節。

（2）教學講授為主，師生互動少

課堂教學以教師講授為主，教學過程中設計了話題討論、隨堂練習等課堂活動，但是學生往往是跟著教師的思路走，在完成課程內容的學習中與教師互動少，不利于學生自主學習能力的提升。

（3）教學重結果、輕過程，評價雙方缺乏交流

期末試卷測試的考核方式，造成部分學生平時不努力，最后靠突擊學習僥幸通過考試，但是所學知識不牢固，得不到拓展，不利于課程目標的實現。

3 新能源汽車課程教學改革的思路

基于“學生中心、產出導向、持續改進”的理念，以培養面向新能源汽車產業發展的應用型人才為目標，針對新能源汽車發展迅速、技術更新快的特點，將課程內容整合為新能源汽車基礎知識、混合動力汽車（HEV）、純電動汽車（BEV）、燃料電池汽車（FCEV）、其它類型新能源汽車、制動能量回收、電動汽車與智能電網七個項目；在教學設計中，利用現代信息技術，根據項目內容結合新能源汽車發展實際設置學習任務，靈活運用翻轉課堂、互動式討論等教學方法開展教學，增強師生互動，提高課堂參與度；針對教學內容采取多元化評價，注重學生平時產出效果的考查。從而激發學生學習興趣，培養并且鍛煉學生的工程基本思維、工程應用能力、終身學習能力、團隊合作能力、創新創造能力，為學生融入社會，適應崗位要求打下基礎[3]。

4 新能源汽車課程教學改革實踐

4.1 整合課程教學內容，基于成果導向設置項目任務

在以往的教學中，教師僅按照教學大綱的規定的內容和要求授課，忽視了新能源汽車技術的快速發展和更新，使學生學到的內容與就業崗位脫節。因此，本課程對教學內容進行改革和優化，融入汽車“新四化”的內容，緊跟汽車產業發展前沿。

以學生“有效學習”為中心，以新能源汽車的發展及其關鍵技術為主線，將教學內容模塊化、系統化。根據“知識、能力、素質”的教學目標和目前新能源汽車的類型，將課程內容整合為電動汽車、燃料電池汽車、其他新能源汽車三大模塊，7個項目，每個項目又從該類新能源汽車的發展、結構、原理、關鍵技術等方面分為11個學習任務。每個任務遵循“基礎-理論-應用”的教育學的基本規律，使學生在完成階段成果及成果輸出的同時，提高對知識的應用能力。如在純電動汽車、混合動力汽車部分結合企業設計實例設置了動力電池設計、驅動電機選型及設計等課后拓展訓練，培養學生解決工程復雜問題的能力。

4.2 “項目+任務”多手段，促進學生綜合能力培養

將“傳統教學模式+課堂活動”與“項目+翻轉課堂教學模式”相結合，采用啟發式、互動討論式等“多樣化”的教學方法和手段[4]，針對教學內容采取小論文、階段測驗、章節筆記等“多元化”的考核方式，注重學生平時產出效果的考查，讓學生在課上參與互動并進行深層次探究，培養和鍛煉了學生的工程應用能力、團隊合作能力和創新能力，為學生融入社會，適應崗位打下基礎。下面以燃料電池汽車的結構與原理為例進行分析。

4.2.1 課前導學，提升學生自主學習能力

本節內容實在學生熟悉氫氣的性質、制取方式、應用等知識的基礎上，進行燃料電池發動機系統結構、能量管理等內容的學習。因此，教師通過遴選優質視頻上傳至學習通平臺，使學生通過學習掌握本節課的知識基礎，同時設計項目任務單（如圖1）并下達給學生，讓學生通過查閱資料分析的氫氣的性質、制取方式、應用，進行自主學習，培養學生自學及資料查閱的能力。

4.2.2 課中助學，促進學生深度學習

（1）課前學習效果測試

線下課堂教學中，教師首先通過隨堂練習的形式對學生課前學習內容的掌握情況進行檢驗。進行基礎性題庫考核的目的是檢驗學生課前教學視頻學習情況。通過有一定難度的練習題考核學生們對視頻內容進行分析進而運用的能力。不同層次的習題，對學生知識點的學習情況進行綜合考查。教師根據練習題的考查效果對本次課視頻內容進行回顧講解，并對重點內容進行著重強調[5]。通過氫氣在汽車上的應用引出燃料電池發動機，進而分析其結構與能量管理。

（2）課堂活動探究

教師在完成課前測試分析后，根據學生查閱資料的情況，設疑—你所知道的燃料電池汽車有哪些呢？引出課堂項目任務—燃料電池汽車的結構，通過討論、啟發式等教學方式進行課程教學及內容的講解，同時融入課程思政。具體教學過程如（表１）。

4.2.3 課后拓學，提升知識的寬度廣度

布置課后項目任務（如圖2），在課上燃料電池發動機系統結構學習的基礎上，查閱資料，選取燃料電池汽車實車進行分析，同時總結分析燃料電池汽車的關鍵技術及發展情況，與燃料電池汽車發展前沿相結合，拓展知識的寬度和廣度。

4.3 多元化的考核方式，注重學生平時產出效果的考查

考核內容注重知識、能力、素質三方面的綜合評價[6]。以強化過程考核為出發點，構建和完善課程考核體系，課程總體考核評價采用“平時成績（50%）+期末考試（50%）”的形式。在知識評價方面，通過隨堂練習來考察學生對重點知識的掌握程度。能力評價是課程過程性考核的重點，通過小論文、項目任務成果匯報等方式來考查學生利用所學知識分析解決問題的能力。素質考核主要從項目任務分工合作、實驗操作的規范性及數據分析的嚴謹度等方面考查學生嚴謹、精益、專注的工匠精神及自主學習、團隊協作能力、創新能力。過程考核采用“小論文+項目任務+課堂表現（隨堂練習、討論等）+實驗+階段測驗”的形式開展考核評價。

5 改革成效

（1）以新能源汽車發展及其關鍵技術為主線，基于項目探索形成了“三段式”的翻轉課堂教學流程，建立了立體化的教學資源和多元化的評價體系。在教學組織及方式方法上，以學生為中心、突出互動性、注重能力的培養，開展課程思政，更加關注學生政治素養的引導和培養。在課程評價方式上實行了“結果性考核+過程性考核”的評價模式，突出了對學生平時產出效果的考核，完善了學生的學習評價機制。

（2）在課程建設期間，開展了基于任務驅動的教學改革，根據對學生的課堂學習情況觀察、問卷調查及訪談情況來看，各小組都能夠按質按量地完成項目任務，且能積極主動地參與到課程教學中。這說明基于任務驅動的教學方式對于培養學生自學能力、溝通協作能力、工程應用能力、數據分析能力、總結表達能力和挖掘學生內在學習潛力方面具有重要作用。

（3）以本次課程改革為契機，課程組老師積極參加校內、外教學能力提升培訓與學習，不斷更新課程改革的理念與思路；通過集體備課、研討基于翻轉課堂的項目式教學設計，發揮好“傳幫帶”作用，提升了教學能力。

6 結論

新能源汽車課程通過開展基于任務驅動的課程教學改革，在設計項目任務、挖掘課程思政元素的過程中提升了課程教學團隊的教育教學能力，有效推進師德師風優良、教學理念先進的高水平師資隊伍建設。根據新能源汽車產業“新四化”發展和課程的特點、定位設計教學內容，保證教學內容的先進性，持續將學科前沿新知識、新技術、新應用融入到課程教學內容，更新教學資源，優化設計學習任務，靈活運用并體現“學生主體、教師主導”的教學方法，有效激發了學生的學習興趣，調動學生學習的積極性，促進知識學習、能力培養、價值塑造的培養目標的達成。

基金項目：山東華宇工學院課堂教學改革試點項目（2022KG-03），德州市電動汽車動力控制與調試重點實驗室。

參考文獻：

[1]國務院辦公廳關于印發新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）的通知[J].中華人民共和國國務院公報，2020（31）：16-23.

[2]方玉娟，魏代禮.應用型本科院校新能源汽車課程教學模式探究[J].汽車實用技術，2020（08）：217-218.DOI：10.16638/j.cnki.1671-7988.2020.08.070.

[3]趙春霞，曹莉，趙營穎.基于“項目導向+任務驅動”的課程教學模式研究-以軟件工程課程為例[J].科技視界，2021（35）：46-47.DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2021.35.22.

[4]劉瀟.《英語寫作》在線開放課程建設思考[J].明日風尚，2018（20）：277.

[5]孔佳利.基于學習通平臺的翻轉課堂課程教學實踐-以“機械設計基礎”課程為例[J].現代信息科技，2021，5（02）：196-198.DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.02.047.

[6]方玉娟，魏代禮，尚毅.翻轉課堂的教學模式在新能源汽車課程中的應用分析[J].汽車實用技術，2021，46（08）：153-154.