基于“1+X”證書制度下新能源汽車技術專業應用能力提升的教學與實施——以新能源汽車電機及控制系統檢修課程為例

林梅彬

基于“1+X”證書制度下新能源汽車技術專業應用能力提升的教學與實施——以新能源汽車電機及控制系統檢修課程為例

林梅彬

（福州職業技術學院 交通工程系，福建 福州 350108）

隨著“1+X”證書試點工作的開展，文章結合實際情況，分析了目前“1+X”證書制度下存在的主要問題，以新能源汽車電機及控制系統檢修課程為例，建立了滿足行業企業要求的應用能力模型。通過調整教學內容，優化教學設計，提高教學效果，為培養高級應用型人才打下基礎。

1+X；新能源汽車；電機及控制系統；應用能力；教學與實施

目前，國家正積極推進“1+X”證書的試點工作[1-2]。以我院新能源汽車技術專業為例，目前實施的職業技能等級證書為新能源汽車動力驅動電機電池技術（中級），該證書要求學生具備熟練的新能源汽車動力系統、驅動系統、電機系統、電池系統檢測維修技術的職業技能。經過兩年的實施，發現存在的問題包括用工單位對證書的接受度不廣、與學生課程學習聯系緊密度不夠、學生專業應用能力不足這“三不”現象，雖然考證通過率在90%以上，但無法掩蓋專業課程的教學實施特別是核心課程的教學實施無法滿足現有典型工作崗位所需要的理論與技能知識教學要求，一方面不利于學生專業技能提升，另一方面也造成社會不認可、企業更不愿參與、產學合作效果不佳等一系列惡性循環現象。如果沒有針對性地進行教學改革，不利于培養國家需要的應用型技能人才。隨著汽車智能化的發展，未來的汽車市場一定是以智能新能源汽車為主，僅僅停留在培養取得“1+X”證書的學生注定要遭到社會的淘汰，因此，需不斷培養社會需求與行業需要的應用型的人才。

1 新能源汽車技術專業的核心應用能力

新能源汽車技術主要圍繞三電技術，即電池、電機和電控，僅僅掌握三大系統的拆裝技能已遠遠滿足不了行業要求，必須提升對電控方面的知識與技能。新能源汽車專業與傳統汽車專業最大的區別在于新能源汽車技術專業更注重學生在電學方面的理論知識與技能。以電機及控制系統檢修課程為例，學生應具備的核心應用工作能力模型見圖1。

圖1 應用能力模型

通過我院“1+X”證書的實施過程與結果來看，新能源汽車技術專業的學生普遍處于第三梯次，學生的技能水平不足，只能對電機進行分類并進行簡易的測量，對電機的工作原理不夠了解。在“1+X”考證過程中，學生普遍存在采用“死記硬背”的方法來完成知識與技能考核，沒有深層次的掌握理論知識體系和技能作業要點。從職業院校學生的學習習慣來看，對于新能源整車認知、高壓安全意識、新能源汽車電動驅動系統與組成原理方面，也普遍存在一知半解的情況。由此可見，學生的學習效果不佳，為了滿足未來新能源汽車行業企業的需求，課程教學中存在的問題需要提高重視。

2 教學存在的問題與解決措施

2.1 教學內容與崗位核心應用能力銜接不夠

新能源汽車技術行業對電機與電控方面的理論知識和實踐技能要求較高，目前不同出版社編寫的教材內容區別不大[3-4]，在重點知識與技能領域突出性不夠，偏向于理論知識的傳授，技能提升度不夠。當前，不同學校的課程教學內容突出的實踐性差別也很大，這很大程度上取決于學院的硬件投入水平。我院新能源汽車技術專業自18年創辦以來，經過3年軟硬件方面的建設，具備以提升學生應用能力方面的各項條件，能夠為行業企業輸送更多應用型技能人才。建立的實訓設備包括新能源汽車整車檢測與維修實訓臺、新能源汽車分動聯控實訓臺、新能源汽車動力電池實訓臺、新能源汽車驅動電機實訓臺、新能源汽車充放電系統實訓臺、新能源汽車高壓驅動部件結構與原理拆裝臺等。針對新能源汽車電學方面的理論與知識提升的訓練，與德國陸科思德教育集團共同建立了中德陸科思德的綜合實訓室。通過學院軟硬件設施的建設，可以很好地解決課程教學內容與崗位核心應用能力銜接不夠的問題。

2.2 課程教學內容存在“重機輕電”現象

通過走訪多所職業院校與兄弟院校發現大多數高職院校的新能源汽車技術專業師資力量與我院相似，主要來源于普通高等院校畢業的車輛工程專業的碩士與博士，其研究方向多為傳統汽車（機械）領域，在新能源汽車技術方向（電學領域）的研究成果較少，這也導致新能源汽車技術專業在教學實施過程中可能存在著“重機輕電”的現象——授課教師更傾向于講授自己擅長的專業（機械領域）知識，對于并不擅長的專業（電學領域）知識則較少提到。以傳統汽車的知識框架去講授新能源汽車技術方面的知識自然會導致核心知識點聚焦度不夠等問題。在教學過程中，有條件的學校一定要充分利用好自身的教學設備去完成電學中較難理解的知識點，方便學生掌握。其次，由于職業院校大多數一線教師沒有在企業工作的經歷，不能很好地對知識進行自我更新，無法吸納先進技術與方法，從而導致知識體系過時，造成學生無法完成實際的工作任務，更無法勝任企業實踐崗位。解決以上問題一方面需要深層次融合的校企合作。另一方面，也需要教師在新知識、新技能領域中能有所突破，以高標準、高目標嚴格要求自己，充分發揮自身的主觀能動性，完成知識的不斷更新并應用于教學，培養符合時代需求的應用型人才。

2.3 課程項目考核評價與課程目標結合不夠

電機及控制系統檢修課程考核方式主要將平時成績與期末成績進行綜合成績的換算，其中平時成績占50%，期末考試占50%。在平時成績的評定中，出勤與作業占比較高，這一定程度上導致學生對技能訓練的重視度不夠，對期末考試的成績更加重視。在授課過程中，存在凡是與1+X考證有關的技能訓練參與度較高的現象，但凡與1+X考證知識點沒有交集的技能訓練則參與度很低，這也是課證融通需要解決的問題。在課程項目考核評價中，需要提高學生的技能訓練成績比重，且可以按照“1+X”考證的模式進行，增加學生對教學內容考核的重視程度，避免“投機取巧”“抱佛腳”等不良現象的發生。通過教學實施，提升學生的應用能力，將核心應用能力進行分解并輻射到課程項目中就顯得尤為重要。

3 課程項目與任務安排

新能源汽車電機及控制系統檢修課程中的項目應至少包含“1+X”證書中的4個項目，同時項目任務所要求的知識與技能必須體現目前行業企業中所在崗位的核心應用能力。課程項目實施難度應遵循簡單到復雜這一基本原則，課程難度在電機與電控方面的檢測與維修，但在引入電機知識點前，必須導入高壓驅動系統與高壓互鎖等知識點；在電控方面，核心是電機的控制以及有關的電路原理，在后續還需增加驅動與散熱系統方面的控制原理。本課程將應用能力模型輻射到整個課程，課程項目主要以行業企業崗位職業能力作為依據，將課程項目內容進行兩類分解：一類為理論知識教學、另一類為技能訓練。技能教學以項目驅動為導向，重點培養學生的應用及分析能力。課程項目與任務安排如表1所示。

表1 課程項目與任務

項目任務學習目標（含知識、能力、素質目標）能力標簽 項目一：高壓系統任務1：新能源汽車整車認知識別新能源汽車的結構了解 任務2：高壓驅動系統的原理與原理1.辨認高壓驅動系統的組成部件2.說明高壓驅動系統的組成與原理了解 任務3：高壓互鎖與絕緣監測1.說明高壓互鎖回路原理2.解決高壓互鎖回路故障掌握 項目二：驅動電機的結構與檢修任務1：驅動電機的基本知識1.歸納電機系統的技術特點2.歸納不同電機的優缺點3.識別電機各零部件4.說出電機系統的技術參數了解 任務2：直流電機的結構與原理復述直流電機的結構和原理掌握 任務3：三相異步電機的結構與原理1.復述三相異步電機的結構和原理2.復述三相異步電機的調速過程3.復述三相異步電機的控制過程4.復述三相異步電機的運行過程掌握 任務4：永磁同步電機的結構與原理1.復述永磁同步驅動電機的結構和原理2.復述永磁同步電動機的調速過程3.復述永磁同步電機的控制過程4.復述永磁同步電機的運行過程掌握 任務5：永磁同步電機的結構與檢測檢測永磁同步電機性能掌握

表1 （續）

項目任務學習目標（含知識、能力、素質目標）能力標簽 項目三：電機控制器的結構與原理任務1：電機控制器的基本知識1.闡述電機控制器的技術參數2.復述電機控制器概況3.解釋電機控制器的接口定義4.辨認電機控制器的外部特征了解 任務2：電機控制器的工作原理1.辨別電機控制器常見故障，能夠使用故障診斷儀檢測故障2.辨別電機控制器的DTC故障，能夠根據故障代碼判斷故障掌握 項目四：電機及控制系統的故障診斷與排除任務1：電機故障系統的故障診斷與排除1.獨立使用專用工具和維修設備拆裝電機2.解決電機系統問題精通 任務2 電機控制系統的故障診斷與排除1.獨立使用專用工具和維修設備拆裝電機控制器2.解決電機控制系統問題精通 項目五：電驅動能量傳遞和熱管理系統任務1：電驅動能量傳遞系統1.歸納混合動力汽車能量傳遞路線2.歸納純電動汽車能量傳遞路線了解 任務2：電驅動熱管理系統1.歸納混合動力汽車熱管理系統回路原理2.歸納純電動汽車熱管理系統回路原理掌握

4 教學設計

課程分為五大項目、13個子任務，針對教學目標定義了三類技能標簽包含了解、掌握、精通。針對能力標簽的不同制定不同的教學設計。

4.1 能力標簽為了解的教學設計

以能力標簽為了解的教學子任務，主要目的是讓學生能夠了解知識的廣度而不是知識的深度，這類教學子任務以能認清、能辨識作為教學的最終目的，主要采用線上與線下相結合的方法。線上采用視頻資源，線下采用整車及分動聯控臺架進行認知性的教學。在教學過程中，可以采用貼標簽的游戲設計，利用分組的形式開展，將標簽貼到對應的結構部件上。結構認知為目的的項目子任務，以新能源汽車整車認知為例，制作包含動力蓄電池、驅動電機、電機控制器、車載充電機等字眼的貼標，以團隊開展的方式進行貼標簽游戲環節，在游戲環節結束后，各小組派代表進行歸納與總結。在這類的教學任務中，學生只要對子任務的教學內容有基本了解即可，不需要深入挖掘該知識點所蘊含的原理，有利于提升學生的學習興趣，營造良好的學習氛圍。對于以能量傳遞與工作原理為例的項目子任務，也可以采用貼標簽的游戲設計，制作好箭頭圖樣的標簽，學生通過貼標簽的形式呈現能量傳遞的路徑或電流的流向來呈現思路。對于這類的教學子任務，考核方式采取團隊評價機制，要求學生作為團隊的一份子充分融入教學中，提升學生的團隊協作意識。

4.2 能力標簽為掌握的教學設計

以能力標簽為掌握的教學子任務，主要目的是讓學生不僅能夠明白其工作原理，也要能熟練地掌握該知識點的技能要領。掌握的技能要領要符合行業企業發展的需求，對于這類項目子任務，不一定嚴格按照項目順序進行項目教學，可以將班級學生按具有交匯知識點的項目數進行分組，例如對于項目3.2電機控制器的工作原理與項目、5.2電驅動熱管理系統，其知識與技能要點存在共同點，理論知識共同點為脈沖寬度調制波形的認知，技能要點共同點為示波器的使用，可將學生分為兩組，一組學生聚焦于電機控制器控制波形的教學、另一組學生聚焦于電驅動熱管理波形的教學。在實訓過程中，兩組同學可分別在電機與冷卻系統控制實訓臺進行實訓，在實訓過程中可以相互溝通，充分發揮學生的主觀能動性，在實訓結束后派代表進行歸納與總結。

4.3 能力標簽為精通的教學設計

以能力標簽為精通的教學子任務，主要目的是讓學生能夠熟練運用其所學的知識與技能，解決實際問題。從目前傳統課堂的教學效果來看，大多數學生很難達到教學目標，需要進行變革。以項目4.2電機控制系統的故障診斷與排除為例，主要分為課前、課中和課后三個教學環節。

課前主要針對項目子任務進行任務導向，導入本項目需要完成的課程目標與實際任務。學生需要完成前期知識點的歸納總結表，對電機控制器的基本知識與工作原理按照歸納表進行打分，由學委統計上課前的自我評分表，便于老師進行分組。每組成員的分數盡量符合正態分布，有利于后續教學開展。

課中是教學實施中最重要的一環，老師對每組學生下達不同的教學任務，教學任務的數量等于電機控制器常見故障數，分為直流-交流故障、直流-直流故障、過流故障、過壓故障。對于故障類的診斷與排除類任務，往往需要學生先對故障現象進行判斷，因此，可以采用現象對比的方法，即學生先將電機控制器插接板的連接線連接好并確認無誤，觀察電機控制器在正常工作狀態下的現象，待現象確認后，小組成員通過改變連接線或設置故障從而呈現故障狀態下的工作現。通過現象對比，由小組成員去制定故障診斷與排除方案，可采用逆序思維去制定，待方案制定完畢后，在順序進行驗證并通過投屏方式由小組隊長進行展示，展示完成后由老師進行歸納總結。后續可以采用討論或者頭腦風暴的方式，不同小組可質疑其故障診斷方案，提出可能存在的錯誤或遺漏項并提供建議意見，最終形成比較完整的故障診斷方案。

課后，不同小組通過互聯網資源查找電機控制器其他類型的故障，待下次課上進行相應的實訓，若無法實現該類故障現象可求助于老師，通過這種教學模式，一方面要求老師要不斷豐富理論和技能知識，另一方面也有助于學生拓寬思路，舉一反三，掌握知識與技能要點。

5 總結

隨著智能新能源汽車技術的發展，行業企業對人才的要求也越來越高，在“1+X”證書制度下的專業課程教學改革勢在必行。各大院校培養學生不能僅僅聚焦于證書，更應該用行業發展的眼光看待“1+X”證書。在試點工作中，應結合學校現有的軟硬件設施，充分挖掘并延伸知識與技能點，只有這樣，才能從根本上解決考證過程中存在的問題，真正意義上培養符合國家需要的高級技能人才。

[1] 王書潤,劉艷文.1+X證書制度試點運行過程中存在的問題及對策[J].江蘇經貿職業技術學院學報,2022 (6):79-82.

[2] 張靖雯.“1+X”證書制度下高職新能源汽車技術專業群“崗課賽證”人才培養模式創新與實踐[J].山西青年,2022(21):120-122.

[3] 黃鵬超.“1+X”證書制度下新能源汽車電驅動系統檢修課程教學改革實踐研究[J].教育觀察,2022,11 (28):105-108.

[4] 彭鵬峰.課證賽融合的電機及控制系統檢修課程教學改革[J].汽車實用技術,2022,47(16):142-145.

Teaching and Implementation for Applying Ability Improvement of New Energy Vehicle Technology Specialty Based on “1+X”Certificate System－Taking the Course Maintenance of Motor and Control System of New Energy Vehicle as an Example

LIN Meibin

( Department of Transportation Engineering, Fuzhou Polytechnic, Fuzhou 350108, China )

Combining with the actual situation,the main problems under the “1+X” certificate system are analyzed by this paper with the pilot works of “1+X”.Taking the course maintenance of motor and control system of new energy vehicle, the model of applying ability is established which meet requirements of industry and enterprise.The teaching efficiency is improved by adjusting teaching contents and optimizing teaching design which lay a foundation for cultivating advanced applicative talents.

1+X; New energy vehicle; Maintenance of motor and control system; Applying ability; Teaching and implementation

G712

A

1671-7988(2023)12-171-05

林梅彬（1989－），男，碩士，講師，研究方向為新能源汽車，E-mail:644352201@qq.com。

福州職業技術學院教學改革研究課題（2022jgkt001）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.012.032