農業院校新能源汽車課程教學改革與探索

高獻坤　周開塬　慕文龍　李德峰　孫育峰

摘 要：能源危機與電池技術的進步給予了新能源汽車廣闊的發展空間，新能源汽車行業的得以快速發展，相應的新能源課程的地位也越來越重要。本文首先通過深入的分析新能源汽車課程教學目標、教學內容和教學方法存在的問題，然后提出適合于農業院校新能源汽車課程的教學方案，最后為新能源汽車課程的教學發展提供參考。

關鍵詞：新能源汽車 課程教學改革 農業院校

能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎，但是粗放式的能源開采和利用造成全球環境的日益惡化。自從工業革命以來將近有數十億噸有害物質被排放到大氣中，引起多起重大環境污染事件，其中影響最為深遠的莫過于 “溫室效應”，預計其可造成高達6.98萬億的經濟損失，甚至會嚴重威脅人類的生存和發展。節能減排是降低溫室氣體排放的一種有效手段，細分到交通運輸領域，大力發展電動汽車技術和產業是解決這一問題的根本方法。我國政府對新能源汽車技術的研發和產業發展給予了高度重視和大力支持，從新能源汽車“三縱三橫”的研發布局，到《能源技術革命創新計劃》、《中國制造2025》、《節能與新能源汽車技術路線圖》等專項計劃，新能源汽車的發展取得了巨大進步。目前新能源汽車的相關的技術和產業發展取得了階段性的成果，尤其是在超一線和一線城市中，新能源汽車相應配套設施基本完善：專用充電站不僅數量多，而且分布也更加廣泛；大量的寫字樓、商場、事業單位、企業都安置了充電樁；住宅區，尤其是新建住宅區具備家用充電樁安裝條件，許多住戶也安裝了充電樁。在國家政策和資金的支持下，大部分車企對新能源汽車的技術研發提供了資金和人員保障，目前新能源汽車三大核心部件（動力電池、電動機、整車控制）已經過多次迭代已，可基本滿足城市通勤需求。除此之外，處于高位的油價不但給了燃油汽車當頭一棒，同時也刺激了新能源汽車的消費。新能源汽車行業的蓬勃發展，亟需新能源專業技術人才，新能源汽車課程的地位逐漸提高，有望成為交通運輸、車輛工程、汽車服務工程等專業的必修課。本文深入剖析目前新能源汽車課程在教學方面中存在的問題，提出適合于農業院校新能源汽車課程的教學方案，為農業院校新能源汽車課程的發展提供借鑒。

1 新能源汽車課程改革的必然性

改革開放以來，我國經濟取得了舉世矚目地飛速發展，目前已是世界第二大經濟體，距離世界第一經濟體的差距越來越小，汽車由最初的奢侈品已變為千家萬戶的日常代步工具。然而環境污染和能源危機促使汽車必須走節能和新能源的道路，截至2022年，《節能與新能源汽車技術路線圖》規劃的純電動汽車續駛里程300km和新能源汽車500萬輛的目標已經完成，而且當今純電動汽車續駛里程已遠遠超過300km，800km續駛里程的汽車也已上市，短短幾年間，新能源汽車技術獲得了突飛猛進的進步，這也使新能源汽車產業對從業人員的需求也發生了變化。整體上講，純電動技術和混合動力技術并存，但是混合動力是作為過渡期的技術形式，未來是以純電動技術為主，混合動力技術為輔的發展形勢。技術快速迭代，需求快速變化，新能源行業對人才的要求也在變化，但是目前高校對新能源行業人才的培養已不能滿足需求，其中現有的新能源汽車課程還停留在以教師為主的填鴨式教學、以考試為主的教學反饋模式，缺乏教學過程反饋，更加缺乏實際案例可供學習，所以新能源汽車課程的改革是必然的[1]，具體表現在三個方面：

一是政策調整：新能源汽車技術和產業的飛速發展，國家相關部門已經察覺到，并且做了要求和指示。有了頂層設計，開設新能源汽車課程的各高校應當重視課程改革，將政策要求與行業需求結合在一起，開展新能源汽車課程改革，同時也要參考區域或者地方的需求，開設具有院校自身特色的新能源汽車課程。

二是課程改革。高校的課程改革也在進行中，傳統的教師理論講授的模式強調死記硬背，大部分學生只學到了皮毛，應付考試還可以，一旦引入實例，學生不具備基本的分析問題、解決問題的能力。新能源汽車課程也面臨相同的問題，授課教師自身也需要開動腦筋，運用多少種手段，提升課程吸引力，把學生調動起來，將課程以教師為主的模式轉變為以學生中心的模式，引導學生主動學習，學會分析問題，具有解決問題的能力。

三是社會需求變化。高校是培養人才的地方，是培養有用人才的地方，所以高校是為社會和企業提供可用人才的地方，但是目前高校培養的新能源人才已不能滿足新能源汽車技術和產業的發展，必須要做出改變。政策也支持“產學研用一體化”，國家明確了高校是培養符合社會需求人才的地方。

新能源汽車課程教學改革成功與否極大影響新能源汽車技術和產業的發展，新能源汽車課程改革要關注基礎并突出前沿，結合社會和行業的實際需求，讓學生掌握基礎知識，把握前沿知識，能夠分析實際問題，具有解決問題的能力，提升社會適應性。

2 新能源汽車課程教學存在問題

新時期的新能源汽車產業對新能源汽車人才有了新的要求：扎實的基礎知識體系、敏銳的思維、過硬的技能、有道德、有素養。因此新能源汽車課程改革旨在提升新能源汽車人才的綜合素質，以培養出符合行業需求的合格人才。目前新能源汽車課程主要在三個方面（教學內容、教學思想和教學方式）存在問題[2-3]，具體如下：

2.1 教學內容

高校新能源汽車理論課程32學時（包含4個或者6個實驗課時），所選用的教材主要內容包括：動力電池、電動機、純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車這六大部分。課程內容涵蓋比較廣泛，有兩大核心部件：電機和電池，三個（或者四個）應用示例：純電動汽車、混合動力（或者增程式混合動力汽車）汽車、燃料電池汽車。作為專業選修課，這樣的課程設置是可以的，理論教學內容設置是沒有問題的，但是作為專業核心課程，還需要增加課程內容，新能源汽車無人化、智能化的內容需要引入，為將來打基礎。實驗課程在現有學時下，僅能了解各部件簡單結構和整車工作流程，需要增加實驗課時，加入實操項目。此外，新能源技術迭代非常迅速，參考書目幾乎趕不上實際技術的發展，因此教學內容和實驗項目最好能與企業開展合作，將行業的需要引入課程之中。

2.2 教學思想

僅僅增加課程內容是不夠的，也不是教學改革的重點，需要教師改革思想，真心投入教學之中，在學時無法改變的情況下，先學習課程改革精神與改革工具，提升自身思想文化和教學工具運用水平，精心篩選并安排課程內容，使用新工具、新技術，吸引學生興趣，調動學生自主思考和動手能力。除此之外，目前教師的科研壓力比較大，尤其是新進教師，需要花大量時間做科研拉項目，很難有大量的精力去做課程改革。精力有限，教學經驗不足，教師之間交流少，閉門造車自然課程改革舉步維艱。

2.3 教學方式

很多新能源汽車課程授課教師處于填鴨式的授課模式，以PPT講解為主，相關動畫演示較少，不愿嘗試新的課程工具，不愿意做出改變，不想嘗試新媒體工具，缺乏現代教學技術的運用，畏懼改革，無法調動學生的學習興趣和積極性。課程考核以考試為主，課程簽到、課后習題和實驗課程作為補充，但是考試占比還是比較高，學生參與課程度沒有體現，學生不積極，更無法調動學生興趣和主動學習性。

3 農業院校新能源汽車課程改革的具體措施

對于農業院校來說，除了上述問題之外，還需要額外考慮兩個問題：（1）隨著我國高等教育的普及，近些年來，高校一直都在探索轉型，目前，突出自身特色、服務地區經濟是高校轉型一個有效切入點，以河南農業大學為例，學校堅持“聚焦農、小綜合、大特色、創一流”的發展思路，以改革為動力，以學科建設為龍頭，突出辦學特色，正在努力建設一所以生命科學及其相關基礎學科為先導、以農業科學為優勢、特色明顯的教學研究型大學，那么新能源汽車課程改革還需考慮學校的定位；（2）課程改革經費不足，新能源汽車課程不是涉農課程，學校給予資金支持十分有限，那么課程改革還必須要考慮可行性的問題。

基于上述問題的分析，為了促進新能源汽車產業的發展，培養適應社會需求的合格人才，本文探討新能源汽車課程改革的具體措施[4]如下：

3.1 轉變思想

課程改革意義重大，學校要做好動員，開展針對性的講座，組織教師間經驗交流會，給經驗豐富的教師開辟傳授技巧的渠道，避免教師單打獨斗，閉門造車，有條件的學?？梢蕴峁┮欢ǖ馁Y金和政策的支持，充分調動教師的積極性。教師本人參與活動，開闊思維，改變思想，接受課程改革事項，深入參與其中。

3.2 革新教學計劃

我國汽車的發展過程一路坎坷，最初采用以市場換技術的路線，合資引進國外的技術，讓出國內的市場，但是此路線沒有走通，國外技術封鎖嚴密，大量的專利壁壘讓國產廠商寸步難行。最初國內的廠商為了生存，采用仿造外觀，核心部件花重金購買的路線，以低價低利潤艱難的生存。這段時期的汽車課程主要參考國外的課程，由于此階段燃油車占絕對的主導地位，汽車課程以傳統三大件——發動機、變速器和底盤作為主要內容。隨著電池技術的進步，環境與能源危機越演越烈，新能源汽車逐漸被提及，以節能技術作為重點的汽車課程已逐漸落后于時代，社會對人才需求發生了巨大變化，汽車產業需要大量具備新能源技術的高素質人才，因此國內各院校的新能源汽車課程教學要做出改變。理論與實踐相結合的課程教學計劃已被證實有助于學生掌握專業知識、提升人文素養，培養創新的實踐能力，所以國內各院校要根據國家教育要求和社會需求制定符合自身的教學計劃，將課程理論與實踐兩大模塊緊密的結合在一起。對于農業院校，更要結合學校涉農的特征，制定具有農業院校特色的新能源汽車教學計劃，例如，展示無人機噴灑農藥，有條件的學院可以改造農業機械，應用于無人農場等等，新能源汽車課程實踐不能僅局限于汽車，可在電氣化、智能化上擴展。

3.3 創新教學內容

新能源汽車課程的教學內容需要根據國家政策和社會需求做出相應調整。電池、電控和電機是新能源汽車核心部件，這部分內容是必備的基礎知識；純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車是三種最主要的新能源汽車形式，這部分是技術應用的知識拓展。本文認為這些內容還不充足，不能滿足無人駕駛、智慧系統的要求，還需要增加車聯網、人工智能等的內容。這部分內容不需要精細到編程的地步，能夠達到拓寬學生的視野和培養學生的創新意識即可。當然，增加課程內容往往需要增加課程學時，在大部分學校中，實施的難度比較大，因此，在總學時不變的情況下，可以采用精簡課程內容的方式，將不重要的內容刪除，將優化內容后剩余的課時分配給新加內容。為了強化學生對教學內容的理解，還需要增加與教學內容相對應的課程實驗，理論與實踐相結合。課程實驗內容結合學校實際情況，有條件有資金的院?？梢再徶没蛘吒难b新能源汽車設備，讓學生親自動手操作。不具備條件的院校如果跟企業能夠建立實習基地也是不錯的[5]，當然如果引入虛擬仿真平臺也可以完成課程實驗的教學任務。

3.4 改善教學方式

合適的教學方式能夠事半功倍地將教學內容傳授給學生，所以教師應當改革新能源汽車課程的教學方式[6-7]。新能源汽車課程的教學方式不能只拘泥于理論教學，最好的方式是有配套的實物教具，但不是所有院校都會提供足夠的資金去支持新能源汽車實踐教具，那么可以采取核心內容配套實物教具，其它的內容采取視頻講解的方式。當然對于農業院校來說，給予新能源汽車課程的資金十分有限，很難能夠提供實物教具，那么虛擬仿真實訓教學是一種很好的替代方案，后續升級維護費用也比實物教具低很多?？傊?，教學方式的核心是讓學生融入課程內容中，讓學生自己發現問題，教師提供幫助，引導學生去解決問題。課程教學過程需要改變，以學生為中心，把學生調動起來，例如：課前通過多種渠道，微信群、學習通等把課程內容概要發給學生，課程開始時授課教師首先講解核心知識點，然后提出相關的問題，讓部分學生制作PPT在下一次課程開展專題進行討論，沒有參與PPT制作的學生，要做好提問。此種形式的目的是把學生帶入課程上，讓學生主動去學習，教師起引導學生的作用。課程考核需要改變，要破除一考定乾坤的方式，學生課程參與度要作為考核的重點，例如：通過教學過程的改變，學生參與度可量化為相應分值，積極度越高得分越高，課程考試處于次要地位，即使是考試滿分，最終綜合量化得分也就是及格，以此逼迫學生轉變學習態度。

4 結語

綜上所述，為了滿足我國新能源汽車行業人才的需求，必須對新能源汽車課程教學進行改革，尤其是處于農業院校的新能源汽車課程，要在有限的資金下走出一條符合院校涉農特色的改革之路，任務更加艱巨，理論課程教學環節需要變革，課程實驗環節也不能落下，教師思想要轉變，教學計劃要調整，課程內容要精選，教學方式要改變，課程實驗爭取虛實結合，最終提高新能源汽車課程教學的質量與效果。

基金項目：2022年河南農業大學教育教學改革研究與實踐項目“基于課程思政理念的《汽車理論》混合式教學探索與實踐”（2022XJGLX071）；2022年河南省研究生教育改革與質量提升工程精品教材項目“現代汽車節能技術”（YJS2022JC22）；2022年校級大學生校外實踐教育基地（22XM0167）。

參考文獻：

[1]范學超.新能源汽車課程教學改革實踐分析[J].科教文匯（上旬刊），2020（06）：83-84.

[2]胡雪芳，曹愛霞，謝建新.應用型本科新能源汽車實踐教學體系平臺建設[J].汽車實用技術，2022，47（10）：138-142.

[3]呂超.新能源汽車課程教學改革與探索[J].智庫時代，2019（35）：210-212.

[4]李淼林.新能源汽車課程教學改革與探索[J].中國現代教育裝備，2015（03）：70-72.

[5]趙京菊.基于校企合作下新能源汽車技術課程教學改革策略探究[J].時代汽車，2021（14）：47-48.

[6]李友才，郟國中，楊宗田，賈振華.《新能源汽車技術》課程教學模式和方法的研究與探索[J].教育教學論壇，2013（43）：216-217.

[7]慕文龍，李遂亮，王振鋒，王恒，孫育峰.新工科背景下《汽車理論》混合式教學實踐[J].時代汽車，2021（21）：34-35.