移動微課堂及產教融合多元模式在《車用動力電池技術》教學中的應用與探索

摘 要：《車用動力電池技術》是新能源汽車專業學生的核心課程，其教學改革是順應行業技術迭代與人才培養模式創新的必然選擇。針對傳統教學模式下所面臨的教學內容滯后、教學模式單一、實踐教學不足等痛點，探討了移動微課堂及產教融合多元模式在該課程教學中的應用。通過高校和企業在教學資源建設、教學方法創新、實踐教學等方面的深度合作與探索，增強教學靈活性和教學質量，激發學生的學習興趣和主動性，培養學生實踐創新能力和職業素養，促進學生更好地適應新能源汽車行業的發展需求。

關鍵詞：移動微課堂 產教融合 動力電池 教學改革

1 緒論

發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。“車用動力電池技術”作為新能源汽車專業的核心課程，對于培養適應新能源汽車產業發展的高素質技術技能人才至關重要。隨著新能源汽車行業的迅猛發展，對該課程的教學質量和人才培養模式提出了更高要求。該課程涉及物理、化學、材料、機械、電子等多學科知識，具備新工科“學科交叉融合”的顯著特征，具有較強的綜合性和實踐性。傳統的教學模式在理論與實踐相結合、學生主動性激發以及與行業實際需求對接等方面存在一定局限性，往往面臨教學資源有限、學生學習主動性不高、教學互動不足等問題。針對“車用動力電池技術”的課程特點和現狀，運用移動微課堂及產教融合新教學模式進行了教學改革和實踐探索[1]。

2 《車用動力電池技術》課程解析

2.1 《車用動力電池技術》課程特點

動力電池是新能源汽車的技術核心之一，也是我國未來能源轉型的重要方向。《車用動力電池技術》作為新能源汽車專業學生的專業必修課，主要任務是使學生全面了解新能源汽車發展的必然性和發展現狀，并掌握車用動力電池的工作原理、基本結構、特性參數和專業術語等知識。動力電池的種類包括蓄電池、燃料電池、超級電容、太陽電池等，涉及的工作原理和結構類型涵蓋化學、材料、機械等多學科知識。多學科交叉融合成為新能源汽車培養新人才、推動汽車前沿技術創新的重要著力點，對學生的知識儲備有較高的要求[2]。

同時，學生需重點掌握電池的充電、測試及管理相關知識，培養對車用動力電池和充電設施的保養與故障診斷能力，為全車故障排除奠定基礎。這就要求學生深入了解動力電池管理系統的性能特點、處理流程以及故障分析方法，局限于課堂和實驗室的實驗、實踐環節已無法滿足新工科人才的培養需求。《車用動力電池技術》課程對學生的知識目標和能力目標都提出了較高的要求[3]。

2.2 《車用動力電池技術》課程現狀

2.2.1 教學內容滯后

車用動力電池技術更新換代迅速，但教材編寫和更新速度相對較慢，導致教學內容難以跟上產業發展的步伐。在國家四個五年計劃的大力支持下[4]，動力鋰電池及其關鍵材料技術更迭迅猛。例如，當前產業化電池體系的負極、隔膜、電解質鹽和正極材料的情況，不同正極材料電池（如磷酸鐵鋰、三元材料電池）的能量密度、安全性和成本特點等。這些技術的不斷更新，對教師自身的專業敏感度和前沿技術的掌握提出了更為嚴格的要求。目前課程仍存在學生所學知識與實際應用存在差距，畢業后難以快速適應工作崗位需求的情況。

2.2.2 教學模式單一

傳統的課堂教學模式是一種以老師為中心、書本為中心和課堂為中心的教學模式，往往形成了老師單向灌輸、學生被動接受的局面。傳統教學模式具有一定的局限，其中關鍵的是作為認知主體的學生在整個教學過程中都始終處于被動接受知識的地位，學生學習的主動性被忽視，甚至被壓抑。單一的教學方法容易使學生產生疲勞和厭倦情緒，學習積極性不高，不利于培養學生的創新思維。

2.2.3 實踐教學不足

在新能源汽車行業崗位工作中，對于車用動力電池技術的實踐能力要求很高。例如在電動汽車的生產、維修、保養等崗位，工作人員需要直接對車用動力電池進行安裝、調試、維護和故障排查等操作。“車用動力電池技術”課程的目的就是為了讓學生能夠滿足這些崗位需求，所以其實踐性很強。受限于實驗設備有限、實習基地不足等原因，現有實踐環節多局限于基礎實驗操作，如電極材料制備、紐扣電池組裝，缺乏與電動汽車動力電池實際應用場景的銜接。部分院校的實訓內容仍停留在“電池電極材料制備”“性能測試”等基礎環節，未能覆蓋電池管理系統（BMS）、熱管理、故障診斷等核心技術領域。學生缺乏實際操作經驗，對理論知識的理解不夠深入，影響了綜合能力的提升。

3 移動微課堂及產教融合多元模式的優勢

3.1 移動微課堂的優勢

移動微課堂是一種借助移動設備和互聯網技術進行學習的平臺，打破了傳統課堂在時間和空間上的限制，為學習者提供了便捷、高效、個性化的學習體驗。

學習者可以利用碎片化時間，通過手機、平板電腦等移動終端隨時隨地學習課程內容，包括短視頻、在線直播、互動練習等形式。移動微課堂支持移動學習、掌上自測、移動考試，學習者可以利用碎片化時間進行學習和自我檢測。利用移動設備的實時通訊功能，實現師生、生生之間的互動交流，促進知識的交流和共享，有利于營造良好的學習氛圍。依托這種教育模式不僅提高了教育的靈活性和效率，還促進了教育資源的均衡分配，創造了嶄新的教育教學模式。

3.2 產教融合的優勢

產教融合是指職業教育與產業需求的結合，通過校企合作培養符合實際工作需求的人才，從而實現與社會需求相適應的最前沿、最有效的學校教育目標。高校通過與企業合作，將企業的實際需求和工作標準融入教學內容，使教學更加貼近生產實際，培養出符合市場需求的高素質人才。同時，利用企業的生產設備和實踐場所，為學生提供更多的實踐機會，讓學生在真實的工作環境中鍛煉實踐能力，積累工作經驗。在課程的實施過程中，企業技術人員參與學校教學，為在校師生帶來行業最新技術和實踐經驗，在充實師資力量的同時，也提升在校教師的實踐教學水平。

4 移動微課堂及產教融合多元模式在《車用動力電池技術》教學中的應用

4.1 教學資源共建

4.1.1 教材建設

車用動力電池技術發展迅速，市場上已有的教材難以及時反映最新產業成果。企業處于產業前沿，掌握著最新的技術和發展趨勢。高校與企業共建教材能夠及時將實際生產、研發、應用中的案例融入教材內容，使教材不再局限于理論知識，讓學生能夠接觸到真實的產業場景和實際工作任務。這有助于學生更好地理解車用動力電池技術在實際中的應用情況，提高學生解決實際問題的能力。比如目前新能源汽車電池技術相關教材中結合最新產業發展成果的較少，校企合作可彌補這一缺陷。

4.1.2 移動微課程開發

針對“車用動力電池技術”課程的教學大綱和知識點，高校教師與企業專家共建移動微課程。通過制作一系列短小精悍的微課程，例如，對于鋰離子電池的結構講解，通過企業提供的實物拆解視頻制作微課程，讓學生更直觀地了解電池的內部構造。針對鋰離子電池的工作原理部分，制作動畫演示微課程，動態展示電池的充放電過程。鋰離子電池的工作過程常被形象地比喻為“搖椅電池”，其中鋰離子就像一個運動健將，在搖椅的兩端（即電池的正負極）之間來回奔跑。通過微課程的動態演示可以將鋰離子充放電過程中的運動進行清晰的講解。這些微課程上傳至移動學習平臺，供學生隨時學習。

企業技術專家能夠帶來行業一線的實際案例和操作經驗，高校教師則擅長理論知識的傳授和教學方法的運用。高校與企業共建微課程的模式規避了傳統工科教學中課程內容滯后于行業產業發展的短板，能夠將動力電池產業的新訊息、新技術、新理念及時融入教學，讓學生及時學習到行業內最前沿的知識和技術。雙方在微課程開發過程中的交流和學習，也實現了師資的優勢互補，從而提升教學質量，更好地滿足學生的學習需求。

4.2 教學方法創新

4.2.1 翻轉課堂教學

結合移動微課堂，實施翻轉課堂教學模式。教師在班級群里發送加入微信移動微課堂小程序的二維碼，學生加入各自的班級。教師提前將微課程和學習任務發布到在線學習平臺。以鋰離子電池技術為例，針對授課主題，將鋰離子電池的結構和工作原理相關的PPT、動畫、課堂測驗等資料推送到學生手機。

學生在課前自主學習微課程，完成相關預習任務。平臺除了提供微課程、教學資料等學習資源外，還設置討論區、作業區、測試區等功能模塊，方便學生與教師之間的互動交流和學習效果的檢測。如針對知識重點鋰離子電子的結構，設置主觀題；針對知識難點“電解液的選擇與穩定性”“電池管理系統（BMS）控制參數”設置單選、多選題。學生可以以單獨或分組形式在手機上作答，同時可以通過“收藏”和“不懂”按鈕進行標記，教師根據反饋結果實時掌握所有學生對知識點的掌握情況。“收藏”按鈕用于標記那些學生認為有價值、需要進一步復習或者重點關注的題目，這有助于學生對重要知識點進行整理和回顧。而“不懂”按鈕則明確地表示學生對該知識點存在疑惑，方便學生后續重點學習這些薄弱環節，同時也為教師提供了學生知識掌握情況的直觀反饋。

課堂上，教師不再進行系統的知識講授，而是針對學生在預習過程中遇到的問題進行答疑解惑，并組織學生進行小組討論、案例分析等活動，引導學生深入思考和探究，培養學生的自主學習能力和團隊協作精神。如電池材料體系創新是鋰電池能量密度、安全的追求永恒的主題，學生通過教師提供的學習資源、互聯網信息檢索，對文本、圖片、視頻進行總結歸納制作PPT匯報展示。教師根據學生的匯報進行點評和指導。教師由傳統的教學模式中的單向傳授者轉變為新教育理念下的引導者和輔導者。

課后，學生針對上一課堂的內容、授課模式寫出自己的感受，教師可以針對學生的反饋及時調整授課節奏。利用移動微課堂的數據分析功能，教師可以了解每個學生的學習進度和薄弱環節。

4.2.2 項目式教學

引入企業實際項目，開展產教融合模式下的項目式教學。例如，與汽車制造企業合作，承接新能源汽車動力電池選型與配置項目。學生在教師和企業技術人員的共同指導下，分組完成項目任務，包括市場調研、技術分析、方案設計、項目實施等環節。從項目需求分析、電池性能評估、成本核算到最終選型與配置的全過程，這是課堂教學難以提供的實踐機會，有助于提升學生的實踐操作能力和解決實際問題的能力。通過項目式教學，能夠接觸到企業真實的工作流程和技術要求。學生不僅掌握了專業知識和技能，還提高了解決實際問題的能力和職業素養。

4.3 實踐教學開展

4.3.1 校內實訓基地建設

高校加大對“車用動力電池技術”校內實訓基地的投入，購置先進的實驗設備和儀器，如動力電池充放電測試設備、電池模組組裝與檢測設備等，為學生提供良好的實踐操作環境。同時，與企業共建校內實訓基地，引入企業的管理模式和生產標準，使實訓基地更具真實感和實用性。通過對企業提供的鋰離子電池實物拆解模型的觀察，學生可以直觀地感知正極材料（如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等）、負極材料（如石墨或炭凝膠復合材料）、隔膜、電解質及電池殼體的物理形態與空間排布關系，從而深入理解鋰離子電池的層級結構和各組件功能。例如，學生能夠清楚地看到隔膜是如何將正極和負極隔開的，這有助于理解隔膜在防止正負極直接接觸短路方面的重要作用。

4.3.2 企業實習與頂崗實踐

高校與多家新能源汽車企業和動力電池生產企業建立長期穩定的合作關系，安排學生到企業進行實習和頂崗實踐。在實習過程中，企業為學生配備指導師傅，指導學生進行實際操作和生產管理。通過企業實習與頂崗實踐，學生能夠深入了解企業的生產運營流程，掌握崗位技能。學生參與到電池生產工藝中，掌握電極涂覆、隔膜裝配、電解液注入及殼體封裝等關鍵步驟，同時結合充放電測試實驗驗證材料配比（如正負極質量比3∶1～4∶1）對電池能量密度的影響，提升工程實踐能力。這些實習實踐經歷也為學生增強了就業競爭力。

4.3.3 科技競賽與創新創業活動

組織學生參加各類與“車用動力電池技術”相關的技能競賽，以賽促教，以賽促學。如“動力電池技術創新挑戰賽”，與當前動力電池技術發展趨勢（如固態電池、鈉離子電池等）相呼應，推動參賽者掌握前沿技術應用能力。通過創新競賽，能夠激發學生的學習興趣和創新意識，提高學生的實踐操作能力和團隊協作能力。同時，鼓勵學生參與創新創業活動，依托校企合作的創新創業平臺，開展與車用動力電池技術相關的創新創業項目，培養學生的創新創業精神和能力。

5 結論

將移動微課堂及產教融合多元模式應用于“車用動力電池技術”教學，是適應新能源汽車產業發展需求、提高教學質量的有效途徑。移動微課堂借助移動互聯網技術，將教學內容以碎片化、可視化的形式呈現給學生，打破了時間和空間的限制，為教學模式注入了新的活力，提高了學生的學習靈活性和主動性。同時，產教融合作為新工科教育改革發展的重要方向，強調學校與企業的深度合作，將產業需求融入教學過程，能夠有效提升學生的實踐能力和就業競爭力。在移動微課堂和產教融合多元模式的引入下，新能源汽車專業課程通過校企深度合作、數字化資源整合及靈活的教學模式設計，能夠有效培養適應行業需求的高素質技術人才，推動新能源汽車產業的可持續發展。

參考文獻：

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