張衛(wèi)　王寧寧　李進(jìn)　許自立

摘 要：為滿足新能源汽車行業(yè)對專業(yè)人才提出的新要求，國內(nèi)各大高校車輛工程專業(yè)紛紛開設(shè)了新能源汽車相關(guān)課程。本文聚焦新工科背景下新能源汽車行業(yè)發(fā)展及其對人才需求的特點，立足學(xué)校建設(shè)高水平應(yīng)用型本科院校目標(biāo)，對新能源汽車課程設(shè)建設(shè)進(jìn)行研究，分析了新能源汽車課程建設(shè)存在的主要問題并給出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：新工科 應(yīng)用型本科院校 新能源汽車 課程建設(shè)

1 前言

面對能源和環(huán)境污染問題，傳統(tǒng)汽車將逐漸向新能源汽車轉(zhuǎn)型。以傳統(tǒng)汽車技術(shù)為背景的知識結(jié)構(gòu)已不能滿足新能源汽車汽車產(chǎn)業(yè)對人才的需求，為滿足汽車行業(yè)對人才提出的新要求，高校汽車類人才培養(yǎng)內(nèi)容正逐步由“傳統(tǒng)汽車”、“機械化”、“自動化”向“新能源”、“電控化”、“智能化”轉(zhuǎn)變，以進(jìn)一步滿足行業(yè)對于畢業(yè)生知識儲備與專業(yè)技術(shù)的動態(tài)需求，為相關(guān)汽車制造企業(yè)提供高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才[1]。

在新工科背景下，應(yīng)用型本科院校車輛工程專業(yè)進(jìn)行新能源汽車課程建設(shè)，是響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，順應(yīng)市場需求的必然結(jié)果。為此，安徽科技學(xué)院在車輛工程專業(yè)開設(shè)《新能源汽車》課程。課程主要內(nèi)容包括新能源汽車發(fā)展概況，動力電池、驅(qū)動電機、控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，以及純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車的組成、原理及設(shè)計要點等。新能源汽車是一個多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，隨著技術(shù)的進(jìn)步，必將有更多的新知識、新技術(shù)融入進(jìn)來[2]?，F(xiàn)有教材和教學(xué)內(nèi)容普遍存在課程內(nèi)容陳舊，理論課程比重過大、挑戰(zhàn)度低，實踐環(huán)節(jié)少，實踐方式單一等問題。為解決上述問題，必須針對經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，把握行業(yè)發(fā)展方向及其對人才的需求，抓住新工科建設(shè)契機，滿足專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)需求，反應(yīng)高校人才培養(yǎng)特色，突出高校辦學(xué)優(yōu)勢，有目的有針對性的對新能源汽車課程進(jìn)行改革。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革與更新

新能源汽車作為車輛工程專業(yè)專業(yè)教育課程模塊的組成部分，具有典型的新工科特征，其課程設(shè)置目標(biāo)是向車輛工程專業(yè)學(xué)生提供在新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的專業(yè)知識、理論、方法和技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生解決新能源汽車領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。課程建設(shè)的核心是根據(jù)上述目標(biāo)選擇課程教學(xué)內(nèi)容，以保證分解細(xì)化到該課程的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的最終落實。

新能源汽車是緊跟新能源汽車領(lǐng)域前沿技術(shù)的新課程，新能源汽車技術(shù)近年來不斷取得新的進(jìn)展，而現(xiàn)有教材更新速度較為緩慢，教材內(nèi)容與新能源汽車技術(shù)和行業(yè)發(fā)展存在脫節(jié)現(xiàn)象。在新工科建設(shè)和應(yīng)用型本科院校建設(shè)背景下，新能源汽車課程改革和建設(shè)必須緊跟新能源汽車行業(yè)發(fā)展。不斷做好課程教學(xué)內(nèi)容的改革和更新。

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

新能源汽車包含的知識面更廣，涵蓋了車輛工程、儀器儀表與自動化、電子與信息技術(shù)、交通科學(xué)與工程、電化學(xué)與熱力學(xué)、人工智能與控制等學(xué)科，具有顯著的多學(xué)科交叉融合特征。這一特征使得該方向可以選擇的教學(xué)內(nèi)容大幅度上升，而與此相對應(yīng)是現(xiàn)有學(xué)時的局限性，因此如何在有限的學(xué)時內(nèi)合理選擇教學(xué)內(nèi)容是新能源汽車課程建設(shè)必須解決的問題。

新能源汽車教學(xué)內(nèi)容改革首先要合理選擇教學(xué)內(nèi)容，重點應(yīng)解決好以下問題：

（1）相對穩(wěn)定和長期有效性

相對穩(wěn)定性是指課程內(nèi)容應(yīng)選擇那些不易老化和長期有效的部分以便在學(xué)生畢業(yè)后5年達(dá)到學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)過程中較長時間內(nèi)發(fā)揮作用。長期有效性是指所選擇的知識、理論和方法對于學(xué)生成長成才來說是基本的、必不可少的那些基本原理、規(guī)律和技能。

（2）應(yīng)用性和實踐性

應(yīng)用性和實踐性要求既是新工科專業(yè)的屬性特征也是應(yīng)用型院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)。應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的應(yīng)用型人才強調(diào)知識應(yīng)用型，因此，課程所提供的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包含新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)及其相關(guān)理論知識，以便在解決實際復(fù)雜工程問題中得到有效的應(yīng)用。為達(dá)到上述目的，學(xué)生還需要獲得解決問題的思路、方法、手段、途徑等方面能力的提升，這就需要課程內(nèi)容能夠與工程實踐有機結(jié)合，能夠支持、推動和指導(dǎo)實踐活動的展開。

（3）體現(xiàn)行業(yè)的前沿性

新能源汽車主干課程的核心內(nèi)容既要系統(tǒng)的介紹新能源汽車成熟的基本原理、方法和技術(shù)，還要包括相關(guān)內(nèi)容的最新進(jìn)展，也就是要具有一定的前沿性，能夠有效拓展學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。因此，所選內(nèi)容必須包含新能源汽車行業(yè)及其相關(guān)學(xué)科的前沿知識、最新成果和未來發(fā)展方向。如“三電”關(guān)鍵前沿技術(shù)、新能源汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)、輕量化技術(shù)等。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的更新

新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革推動了新工科建設(shè)需求，新工科專業(yè)主要是針對新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，是對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，是面對未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才的專業(yè)。因此，必須不斷更新教學(xué)內(nèi)容以滿足新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)的發(fā)展變化。

新能源汽車必須根據(jù)新能源汽車行業(yè)發(fā)展和相關(guān)學(xué)科前沿技術(shù)不斷更新知識體系并建立與之相應(yīng)的更新機制。教學(xué)內(nèi)容的更新主要基于以下三個方面：

（1）對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的更新

對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的更新要根據(jù)新能源汽車原理、理論知識發(fā)展情況予以區(qū)分：將已經(jīng)成熟的基本原理和基本理論作為課程主要內(nèi)容要求學(xué)生系統(tǒng)深入學(xué)習(xí)和掌握；對于仍在發(fā)展的相對比較成熟的部分作為課程要求學(xué)生通過查找閱讀相關(guān)資料進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)研究的前沿動態(tài)；對于仍處于研究階段的熱點領(lǐng)域可以作為課程研討內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生研究和創(chuàng)新能力。

（2）對專業(yè)發(fā)展變化的更新

應(yīng)將車輛工程專業(yè)自身發(fā)展變化內(nèi)容和交叉學(xué)科發(fā)展方向的變化及時地反映到課程教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，按照新工科專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容特點要求，首先根據(jù)新能源汽車行業(yè)組織研究報告和政府有關(guān)部制定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃確定新能源汽車方向產(chǎn)業(yè)和相關(guān)學(xué)科的變化趨勢獲取課程可供更新的教學(xué)內(nèi)容，而后從中優(yōu)選部分內(nèi)容更新到課程教學(xué)內(nèi)容中去。

（3）對行業(yè)人才培養(yǎng)要求變化的更新

新能源汽車行業(yè)對于專業(yè)人才培養(yǎng)要求的變化需要按照新工科專業(yè)人才培養(yǎng)思路，通過調(diào)整課程大綱，改革課程內(nèi)容，采用自頂向下的方式將這些變化落實到新能源汽車課程目標(biāo)中并對課程相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容按照前述原則進(jìn)行更新。

3 課程建設(shè)主要問題及解決方案

新能源汽車課程建設(shè)的重點應(yīng)該圍繞新工科背景下應(yīng)用型本科院校車輛工程專業(yè)課程建設(shè)的主要問題展開。分析安徽科技學(xué)院及相關(guān)院校車輛工程專業(yè)現(xiàn)狀，在課程建設(shè)方面普遍存在以下幾個方面的問題：

一是在現(xiàn)有車輛工程專業(yè)有限學(xué)時內(nèi)通過增加一至兩門課程的方式反映其受新能源汽車行業(yè)發(fā)展及其相關(guān)學(xué)科的影響，無法真正做到與其他學(xué)科課程的交叉融合；二是在有限學(xué)時內(nèi)，課時量嚴(yán)重不足，課程內(nèi)容人為分割到不同的專業(yè)課程中，學(xué)生無法進(jìn)行系統(tǒng)深入的學(xué)習(xí)；三是課程教學(xué)效果與課程目標(biāo)特別是新能源汽車行業(yè)企業(yè)的需求差距較大；四是課程挑戰(zhàn)度不夠，課程難度低，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣和動力；五是課程教學(xué)內(nèi)容缺乏與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的密切結(jié)合，特別是與工程實際問題的結(jié)合，對學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足；六是課程實驗、實訓(xùn)教學(xué)方式單一，現(xiàn)代技術(shù)如虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用不足甚至缺乏。

以上幾方面的問題可以分別通過課程的交叉融合建設(shè)、綜合化建設(shè)、項目化建設(shè)、挑戰(zhàn)度提升建設(shè)、應(yīng)用性和實踐性建設(shè)以及創(chuàng)新課程實驗實訓(xùn)方式等加以解決[3]。

（1）課程內(nèi)容的交叉融合建設(shè)

新能源汽車課程具有顯著的多學(xué)科交叉融合特征。新能源汽車涉及電力電子、電機、控制、化學(xué)、材料、電氣、電子、機械等多個學(xué)科領(lǐng)域[4]。交叉融合并不是把相關(guān)學(xué)科專業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行簡單的拼湊和疊加，而是需要對相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識內(nèi)容進(jìn)行有機的交叉、滲透、融合從而開發(fā)出全新的課程。應(yīng)用型大學(xué)車輛工程專業(yè)新能源汽車課程建設(shè)，應(yīng)該在現(xiàn)有車輛工程專業(yè)課程基礎(chǔ)上融入、改造、轉(zhuǎn)型、升級新能源汽車領(lǐng)域所需要的各種新知識、新理論、新方法和新技術(shù)等，將原有課程與其他學(xué)科專業(yè)的課程進(jìn)行相應(yīng)的交叉融合。

（2）課程的綜合化建設(shè)

新工科背景下車輛工程專業(yè)新能源汽車課程建設(shè)需要重視課程的綜合化建設(shè)，這也是應(yīng)用型本科院校課程建設(shè)和改革的重點。綜合化建設(shè)是將解決新能源汽車行業(yè)工程問題所需的知識、原理、方法和技術(shù)等內(nèi)容整合到一門綜合性的課程——新能源汽車中去，通過該課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握必要知識和方法，獲得解決新能源汽車領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。新能源汽車課程綜合化建設(shè)可以通過將原有相互關(guān)聯(lián)的多門課程通過相互滲透融合后綜合成一門課程，如現(xiàn)有車輛工程專業(yè)核心課程中汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車電子與電器、汽車實驗學(xué)等課程中關(guān)于新能源汽車部分的內(nèi)容整合到新能源汽車中，課程內(nèi)容將不再存在人為分割現(xiàn)象，使學(xué)生通過一門課程的系統(tǒng)深入學(xué)習(xí)來掌握和獲得解決新能源汽車領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的知識和能力。

（3）課程的項目化建設(shè)

項目化建設(shè)是將課程以項目為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)，以解決實際問題為導(dǎo)向，學(xué)生通過基于問題、案例和項目的研究性學(xué)習(xí)，獲得多學(xué)科知識，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力，從而提高自身素質(zhì)。課程的項目化建設(shè)應(yīng)該成為新工科背景下應(yīng)用型大學(xué)課程建設(shè)的重點之一。新能源汽車課程承擔(dān)著專業(yè)教育任務(wù)，更應(yīng)該注重課程的項目化建設(shè)。事實上，項目是復(fù)雜工程問題的載體，因此，通過課程的項目化建設(shè)，能夠在完成項目的過程中實現(xiàn)課程培養(yǎng)學(xué)生工程能力和綜合素質(zhì)的目標(biāo)。課程項目化的關(guān)鍵在于項目的選擇，課程的工程或企業(yè)實際項目化對教師工程實踐經(jīng)歷和復(fù)雜工程問題解決能力提出了新的更高的要求，因此，該課程所有授課教師均應(yīng)為雙師型教師。

（4） 提高課程挑戰(zhàn)度

課程挑戰(zhàn)性是指學(xué)生學(xué)習(xí)的時間精力投入和努力程度以及完成該課程的難易程度，課程挑戰(zhàn)性的難度也就是課程挑戰(zhàn)度。提高新能源汽車課程的挑戰(zhàn)度是新工科建設(shè)和應(yīng)用型本科院校課程建設(shè)需要重點考慮的又一項內(nèi)容。提高課程挑戰(zhàn)度意義在于激起學(xué)生不甘落后勇于挑戰(zhàn)的勇氣，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，使其獲得綜合運用多學(xué)科知識解決復(fù)雜工程問題的能力和合作創(chuàng)新能力。課程挑戰(zhàn)度的提高可以從增加前沿性、綜合性、研究性和開放性內(nèi)容等方面著手。

（5）課程應(yīng)用性和實踐性建設(shè)

應(yīng)用型本科車輛工程專業(yè)需要著重加強動手應(yīng)用能力與工程實踐能力，因此在教學(xué)內(nèi)容方面，單純的理論知識講授不能滿足學(xué)生教學(xué)目標(biāo)[5]。新能源汽車課程建設(shè)需要重視課程的應(yīng)用性和實踐性，這是新工科建設(shè)和高水平應(yīng)用型本科院校共同的要求?，F(xiàn)階段應(yīng)用型高校開設(shè)的新能源汽車課程普遍缺乏來自新能源汽車行業(yè)的實際工程問題，這使得課程缺乏應(yīng)用性；同時，學(xué)生在學(xué)校解決工程問題和在新能源汽車行業(yè)企業(yè)解決問題實際問題也有差距，這就使得課程缺乏實踐性。長期以來的重理論輕實踐直接導(dǎo)致了學(xué)生在解決復(fù)雜工程實際問題方面的能力不足，更無從談解決問題的創(chuàng)新能力。提高課程內(nèi)容的應(yīng)用性和實踐性，應(yīng)注重新能源汽車?yán)碚撜n程與應(yīng)用實踐相結(jié)合；課程項目化建設(shè)及授課案例注重采用來自新能源汽車行業(yè)的實際真實項目、工程問題和案例；加強校企合作實訓(xùn)基地建設(shè)，使學(xué)生在更加真實的環(huán)境下開展工程實踐活動。

（6）創(chuàng)新課程實驗實訓(xùn)方式

實驗實訓(xùn)教學(xué)是大學(xué)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，通過實驗實訓(xùn)教學(xué)的各項環(huán)節(jié)，能夠提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，從而達(dá)到培養(yǎng)“適應(yīng)社會需要的復(fù)合型應(yīng)用型人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。虛擬仿真以仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界，能夠完成在傳統(tǒng)實驗室不可能完成的實驗實訓(xùn)任務(wù)，具有真實感強、操作方便，容易維護(hù)、成本低、效率高，危險系數(shù)低等優(yōu)點，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。新工科建設(shè)和高水平應(yīng)用型本科院校建設(shè)背景下的新能源汽車課程建設(shè)，應(yīng)該注重與企業(yè)合作，搭建具有開放性、共享性、拓展性、兼容性和前瞻性的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺。

4 結(jié)語

新工科建設(shè)是新工業(yè)革命對傳統(tǒng)工科人才培養(yǎng)模式提出的變革需求，在節(jié)能和環(huán)保雙重壓力下，傳統(tǒng)燃油汽車必將被新能源汽車取代，在此背景下，應(yīng)用型本科院校車輛工程專業(yè)必須利用新能源汽車方向最前沿科學(xué)技術(shù)，積極進(jìn)行教育教學(xué)研究和改革實踐，將新能源汽車產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的最新發(fā)展方向、行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入到教學(xué)過程中，通過新能源汽車課程建設(shè)，推動更新教學(xué)內(nèi)容，完善課程體系，形成能夠滿足行業(yè)發(fā)展需要的的課程教案和教改方案，才能讓車輛工程專業(yè)煥發(fā)新的生機。

基金項目：2021年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目202102497003；2022年教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目221003122121734；安徽科技學(xué)院教學(xué)研究項目X202036；安徽科技學(xué)院虛擬仿真實驗教學(xué)課程Xj2021060；安徽科技學(xué)院“四新”研究與改革實踐項目Xj2022013；安徽科技學(xué)院校級重點質(zhì)量工程項目（項目編號：821055）。

參考文獻(xiàn)：

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