以混合式教學(xué)為基礎(chǔ)的新能源汽車綜合故障診斷模塊化教學(xué)探究

李昂　潘志勇　楊金玉

摘 要：在我國大力推進(jìn)信息化教育的背景下，混合式教學(xué)模式已逐漸應(yīng)用于各級各類學(xué)校的日常教學(xué)中。將混合式教學(xué)模式與新能源汽車綜合故障診斷模塊化教學(xué)相結(jié)合，能為新能源汽車行業(yè)提供高品質(zhì)的售后服務(wù)人才。文章旨在分析基礎(chǔ)新能源汽車綜合故障診斷模塊化教學(xué)的混合式教學(xué)模式，對基礎(chǔ)新能源汽車綜合故障診斷課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對課程不同模塊的劃分，提出幾點(diǎn)針對性實施建議。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué) 新能源汽車 綜合故障診斷 模塊化教學(xué)

1 前言

1986年，中共中央 國務(wù)院批轉(zhuǎn)了《高技術(shù)研究發(fā)展計劃綱要》，2001年“十五”“863計劃”啟動了電動汽車重大專項，推動了新能源汽車的發(fā)展，使我國正式邁向超越西方國家、走向?qū)崿F(xiàn)零排放的道路。《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》中對新能源汽車有了完整的定義，新能源汽車指的是綜合應(yīng)用新型動力技術(shù)，使用特城車用主動力，是一種具備新原理、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的汽車[1]。由此之后，各大學(xué)校開始陸續(xù)開設(shè)與新能源汽車故障診斷相關(guān)的課程板塊。但是在教學(xué)過程中，由于教學(xué)經(jīng)驗不足導(dǎo)致教學(xué)效率低下，學(xué)生實踐水平難以提升。如何利用混合式教學(xué)模式提升新能源汽車綜合故障診斷的模塊化教學(xué)質(zhì)量現(xiàn)已成為關(guān)鍵問題。

2 新能源汽車綜合故障診斷的課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)條件有限

首先，專業(yè)教師資源有限。由于新能源汽車在我國發(fā)展歷程較短，新能源汽車綜合故障診斷課程的專業(yè)教師并未有系統(tǒng)的完成新能源汽車與新能源汽車故障的教育與學(xué)習(xí)。在高等院校開展新能源汽車綜合故障準(zhǔn)段課程時，往往是由院校已有的汽修專業(yè)教師開展專業(yè)課程教學(xué)，其新能源汽車知識與新能源汽車綜合故障診斷專業(yè)知識基礎(chǔ)較為薄弱。為完成新能源汽車綜合故障診斷課程的教學(xué)，汽修專業(yè)教師僅僅完成了新能源汽車企業(yè)簡單的技術(shù)培訓(xùn)工作。

其次，專業(yè)課程內(nèi)容有限。由于新能源汽車發(fā)展時間較晚，所以涉及到的相關(guān)技術(shù)材料均由廠家保密，很難保證在教學(xué)過程中向?qū)W生呈現(xiàn)完整的技術(shù)邏輯驗證過程。幾乎大部分電路邏輯關(guān)系都是通過推理與猜測相結(jié)合的方式完成的，由于缺少真實可靠的實驗數(shù)據(jù)，也導(dǎo)致課堂教學(xué)缺少說服力。基于客觀條件，新能源汽車綜合故障診斷課程只能在基于理論知識學(xué)習(xí)與汽修經(jīng)驗基礎(chǔ)上開展專業(yè)課程教學(xué)，不僅難以提升新能源汽車綜合故障診斷課程教學(xué)的專業(yè)性與科學(xué)性，也難以提升學(xué)生的專業(yè)能力與實踐能力[2]。

最后，專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)不足。大部分學(xué)校并未設(shè)置與新能源汽車綜合故障診斷課程相關(guān)的實踐基地，無法滿足學(xué)生的實踐需求。由于教學(xué)時間限制和教學(xué)空間限制，無法實現(xiàn)新能源汽車綜合故障診斷的理論實踐融合教學(xué)，使教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)都存在不同程度的不足，導(dǎo)致學(xué)生不敢參與課程實踐。再加上人數(shù)多、工位少，所以大部分學(xué)生很難有機(jī)會真正動手操作。

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)興致低

新能源汽車屬于將機(jī)、電集于一體的新型產(chǎn)品。因此新能源汽車綜合故障診斷與維修當(dāng)中，故障維修人員要掌握機(jī)電與通信的綜合知識，這對新能源汽車相關(guān)專業(yè)的學(xué)生有了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。然而由于新能源汽車綜合故障診斷的教學(xué)條件限制等因素，結(jié)合當(dāng)前新能源汽車行業(yè)薪資較低等現(xiàn)狀，學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中存在學(xué)習(xí)積極性較低的問題。再加上目前社會就業(yè)競爭力較大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易出現(xiàn)自我逃避心理。在教學(xué)新能源汽車綜合故障診斷課程的理論知識時，大部分學(xué)生處于聽不懂、不愿聽的狀態(tài)。

3 以混合式教學(xué)為基礎(chǔ)新能源汽車綜合故障診斷模塊化教學(xué)的預(yù)期成效

3.1 解決學(xué)生學(xué)習(xí)困難

新能源汽車綜合故障診斷課程具有極強(qiáng)的專業(yè)性和綜合性，不僅包括傳統(tǒng)機(jī)械工程知識、車輛工程知識同樣也包括高壓用電知識和電機(jī)知識等。此外，由于新能源汽車的動力結(jié)構(gòu)特殊，所以新能源汽車的電動機(jī)、電池和電力驅(qū)動設(shè)備的故障診斷與維修都有別于傳統(tǒng)汽車，這也導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)知識點(diǎn)時存在較大困難。

首先，應(yīng)用混合式教學(xué)模式展開模塊化教學(xué)，更能使學(xué)生借助數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)了解新能源汽車的相關(guān)技術(shù)知識。利用數(shù)字化模塊知識降低學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的難度，鞏固學(xué)生基礎(chǔ)，提高學(xué)習(xí)效果[3]。

其次，與新能源汽車綜合故障診斷相關(guān)的專業(yè)知識往往較為抽象、單一，學(xué)生很難在短時間內(nèi)充分理解并應(yīng)用理論知識。長此以往，可能會導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)逆反心理。應(yīng)用混合式教學(xué)模式，進(jìn)一步豐富了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)渠道。例如，學(xué)生可以在課后運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)自主搜集與新能源汽車綜合故障診斷某一模塊相關(guān)的技術(shù)知識及操作視頻，通過觀看教學(xué)視頻，深化對理論知識的理解。

最后，教師可以為學(xué)生提供與新能源汽車綜合故障診斷有關(guān)的微課視頻，充分突破課堂教學(xué)的時空限制，使具有自我控制能力和自主學(xué)習(xí)能力的學(xué)生隨時隨地利用微課視頻提高理論水平。

3.2 優(yōu)化課程教學(xué)形式

在新能源汽車綜合故障診斷課程教學(xué)中，應(yīng)用混合式教學(xué)模式不僅為學(xué)生提供了豐富的基礎(chǔ)理論知識，同樣也能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)操作技巧的機(jī)會。相對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式而言，應(yīng)用混合式模塊化教學(xué)更有助于提升學(xué)生的理解能力和信息素養(yǎng)。借助混合式教學(xué)模式實時監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對于提高新能源汽車綜合故障診斷模塊化教學(xué)效果也大有益處。

4 以混合式教學(xué)為基礎(chǔ)新能源汽車綜合故障診斷模塊化教學(xué)思路

4.1 模塊重組：重構(gòu)混合式教學(xué)內(nèi)容

新能源汽車綜合故障診斷課程旨在使學(xué)生掌握新能源汽車各個系統(tǒng)的工作原理，了解新能源汽車故障的診斷方法。所謂新能源汽車綜合故障診斷就是首先明確新能源汽車的前期故障現(xiàn)象，其次明確新能源汽車故障的邏輯判斷，最后完成新能源汽車的故障檢查工作。由于新能源汽車是將機(jī)、電集于一體的新型產(chǎn)品，這就需要學(xué)生具備縝密的判斷邏輯。在新能源汽車綜合故障診斷的專業(yè)學(xué)習(xí)中，學(xué)生要形成更高階的思維能力與實踐技能。由于新能源汽車的技術(shù)發(fā)展較快，原有的《新能源汽車綜合故障診斷》教材并不能滿足當(dāng)前綜合故障診斷的需求。這就要求新能源汽車綜合故障診斷專業(yè)教師，要結(jié)合當(dāng)前新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展前景，應(yīng)用混合式教學(xué)模式，對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式進(jìn)行重新整合[4]。已有的專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容包括發(fā)展歷程、技術(shù)特征、技術(shù)原理、電池構(gòu)造、工作原理、故障分析和排除過程、電控系統(tǒng)的控制機(jī)制及故障處理方法、通訊技術(shù)類型、電動座椅等內(nèi)容。在重構(gòu)教學(xué)模塊之前，教師需要對原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解，結(jié)合新能源汽車綜合故障診斷的原始教學(xué)素材進(jìn)行劃分，細(xì)化分解后的新能源汽車綜合故障診斷課程項目，如表一所示。在將原始教學(xué)內(nèi)容劃分為以上八個項目之后，對細(xì)化的內(nèi)容重組，例如驅(qū)動電機(jī)故障診斷、動力電池故障診斷可以重新組合成全新的模塊。為降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提升教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，可以將重組后的大項目劃分為零件和系統(tǒng)兩個板塊，再根據(jù)兩個板塊的具體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致劃分，將其劃分為多個不同的教學(xué)模塊。

4.2 流程重建：完善混合式教學(xué)過程

混合式教學(xué)融合了網(wǎng)絡(luò)的線上教學(xué)及線下課堂教學(xué)，搭建完整的混合式教學(xué)環(huán)境，對提升新能源汽車綜合故障診斷教學(xué)效果而言也有重要作用。其一是軟硬件環(huán)境的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)新能源汽車綜合故障診斷時，有賴于周邊的物理環(huán)境、學(xué)習(xí)資源以及學(xué)習(xí)工具的輔助。在新能源汽車綜合故障診斷的線下教學(xué)中，主要包括實訓(xùn)教室、實訓(xùn)車輛、工具、設(shè)備、黑板等輔助工具，而線上教學(xué)則包括線上學(xué)習(xí)平臺、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和線上學(xué)習(xí)活動等。將軟硬件環(huán)境有機(jī)融合，以實現(xiàn)最佳的混合式教學(xué)環(huán)境，是開展混合式教學(xué)的基礎(chǔ)要素。其二是線上教育理念與線下學(xué)習(xí)思想的結(jié)合。教師在選擇線上學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)平臺時，應(yīng)根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的客觀條件合理選擇，進(jìn)一步優(yōu)化混合式教學(xué)模式的教學(xué)過程。其三是教學(xué)活動與教學(xué)環(huán)境的有機(jī)融合，汽車綜合故障診斷課程教學(xué)實施的關(guān)鍵在于教師是否能根據(jù)不同的教學(xué)環(huán)境設(shè)計教學(xué)活動，發(fā)揮混合式教學(xué)模式的應(yīng)用優(yōu)勢。

例如，新能源汽車綜合故障診斷的“驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)故障診斷”模塊的混合式教學(xué)。第一步，課前，教師利用慕課、學(xué)習(xí)通、云班課發(fā)布自主學(xué)習(xí)資源與測試板塊，旨在了解學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)狀況，把握課堂教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點(diǎn)。根據(jù)對學(xué)生課前測試數(shù)據(jù)做出的分析，明確本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)為：驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的工作原理；驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的故障診斷方法；驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的檢修方法。第二步，課堂教學(xué)活動圍繞教學(xué)重難點(diǎn)展開，結(jié)合線上云課堂的功能板塊，為學(xué)生設(shè)置案例分析、小組合作和課堂總結(jié)等多個環(huán)節(jié)[5]。在助力學(xué)生打破學(xué)習(xí)重難點(diǎn)的同時，也提升了學(xué)生的思維能力與小組合作能力。比如：為學(xué)生設(shè)置兩個小組合作任務(wù)，第一驅(qū)動電機(jī)控制器的故障診斷任務(wù)，第二驅(qū)動電機(jī)減速機(jī)構(gòu)的故障診斷任務(wù)。在教學(xué)中安排一下三個典型案例進(jìn)行教學(xué)：第一，在接通電源之后，驅(qū)動機(jī)依舊不工作，沒有檢測到異常氣味與異常聲音。第二，在接通電源之后，驅(qū)動機(jī)依舊不工作，發(fā)現(xiàn)保險絲熔斷。第三，在接通電源后，驅(qū)動電機(jī)發(fā)出沉悶的聲音，但是并不轉(zhuǎn)動。案例分析，案例一：導(dǎo)致該故障的原因可能是電機(jī)存在故障。診斷過程，根據(jù)對電機(jī)故障的判斷進(jìn)行逐一檢查，一是檢查電機(jī)線圈是否短路，二是檢查電機(jī)保險絲是否熔斷，三是檢查電機(jī)控制繼電器是否正常工作，四是檢查電機(jī)導(dǎo)線的安裝是否準(zhǔn)確，如果出現(xiàn)了錯誤接法則應(yīng)立刻更正。案例二：導(dǎo)致該故障的原因可能是驅(qū)動機(jī)當(dāng)中出現(xiàn)短路；勵磁線圈連接錯誤；保險絲規(guī)格不符合要求；熔絲截面小；電源線短路或是接地。診斷過程，一是檢查驅(qū)動器線路是否發(fā)生短路，二是檢查驅(qū)動器連接方式是否正確，三是檢測保險絲規(guī)格是否符合標(biāo)準(zhǔn)。案例三：導(dǎo)致該故障的原因可能是驅(qū)動機(jī)線圈只接通了兩相電源；驅(qū)動電機(jī)可能出現(xiàn)了機(jī)械故障，例如被異物卡阻礙；驅(qū)動機(jī)的電壓較小。診斷過程，一是檢查驅(qū)動電機(jī)是否存在異物，二是檢查驅(qū)動轉(zhuǎn)子的運(yùn)行是否流暢，三是檢查驅(qū)動電機(jī)電壓值是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 評價重構(gòu)，建立混合式評價機(jī)制

傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學(xué)評價存在標(biāo)準(zhǔn)單一、缺乏具體描述，以及評價標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)不符合技術(shù)創(chuàng)新要求兩點(diǎn)問題。基于混合式教學(xué)模式重構(gòu)新能源汽車綜合故障診斷的模塊化評價機(jī)制，需要對評價方式，評價主體和評價指標(biāo)進(jìn)行重新規(guī)劃。根據(jù)不同模塊的教學(xué)要求，選擇合理的考核內(nèi)容與考核方式。例如在評價方式當(dāng)中的筆試考核，應(yīng)對應(yīng)理論模塊對于評價方式中的實踐評價，則應(yīng)對應(yīng)評價內(nèi)容中的實踐模塊[6]。

第一，建立過程性評價機(jī)制。在新能源汽車綜合故障診斷的評價過程中，要創(chuàng)新應(yīng)用相關(guān)職業(yè)技能證書的考核標(biāo)準(zhǔn)，或參考相關(guān)企業(yè)的崗位操作規(guī)范進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。旨在檢測課程教學(xué)效果。例如充電槍與充電口的檢修模塊，應(yīng)分別設(shè)置學(xué)生自評表、學(xué)生互評表、教師評價表與企業(yè)師傅評價表。具體的內(nèi)容包括：是否檢查有燒蝕狀況；是否校準(zhǔn)萬用表；工具存放是否規(guī)范合理；工作臺面是否整潔無污跡等。在這一評價指標(biāo)中加入了課程思政內(nèi)容，并對實際操作的注意事項進(jìn)行細(xì)致劃分。

第二，建立終結(jié)性評價機(jī)制。終結(jié)性評價往往以操作技能和筆試為主要考核方式。一種是理論知識考試，一種是實踐操作考核：學(xué)生需要完成相應(yīng)的實踐項目，教師根據(jù)學(xué)生的操作流程和操作成果打分。例如新能源汽車動力驅(qū)動電機(jī)電池技術(shù)模塊，理論考核范圍主要包括動力系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理等。實踐考核范圍主要包括動力系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的診斷、檢測與維修。

5 結(jié)論

新能源汽車屬于新興行業(yè)，后續(xù)發(fā)展也就需要大量的技術(shù)性服務(wù)人才，尤其是新能源汽車的售后維修，但目前新能源汽車綜合故障診斷依舊充足的人才儲備。因此各級各類學(xué)校需要針對實際情況運(yùn)用混合式教學(xué)模式，展開新能源汽車綜合故障診斷的模塊化教學(xué)。在重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)流程與教學(xué)評價。

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