新能源汽车背景下车辆专业课程改革

陆存豪，沈钰焜，韦兰星，高 涵，刘 炜

新能源汽车背景下车辆专业课程改革

陆存豪，沈钰焜，韦兰星，高 涵，刘 炜

（扬州大学 机械工程学院，江苏 扬州 225000）

在国内新能源汽车行业迅速发展的背景下，国内本科院校对车辆专业课程进行了相应的改革，但其中专业课程改革存在简单缩减传统课程、增加新课程现象，使得传统专业课程知识体系不连贯，新专业课程与先导课程无法建立较强知识联系。这种情况容易导致学生课堂学习困难、自主学习性降低、培养质量下降、就业困难等问题。文章针对车辆专业课程改革展开研究，以传统专业课汽车发动机为例，从学以致用、循序渐进的学习角度出发，在传统专业课程到新能源汽车课程过渡时期提出课程改革的几点意见，保障学生知识体系健全，深化学生对专业理论知识的理解和应用，缓解就业压力。

新能源汽车；车辆工程；汽车发动机；课程改革

随着汽车技术的迅速发展和石油能源的紧缺，以及日益严重的环境污染问题，传统内燃机汽车行业正在逐步萎缩，新能源汽车行业迅速发展。2021年国内乘用车销量为2 014.6万辆，其中新能源为298.9万辆；2022年国内乘用车销量为 2 054.3万辆，新能源为688.7万辆[1-2]。国家一方面大力扶持新能源汽车企业，如减税、资金扶持等；另一方面出台优惠政策刺激新能源汽车销售，如购买补助、免费安装充电桩等。地方城市为了保护环境，对传统内燃机汽车实行限行、限购等政策，如北京、上海、深圳、杭州等，对购买新能源汽车用户进行补贴，对新能源汽车上牌开设绿色通道[3-5]。新能源汽车的浪潮除了对汽车行业产生变革，也对国内本科院校车辆专业的学生培养、课程改革产生影响[6-9]。本文以目前高校车辆专业课程改革展开研究，分析课程改革存在的问题，提出传统专业课程到新能源汽车课程过渡期课程改革的几点意见。

1 目前课程改革的措施和问题

为了应对汽车产业的转型与变革，培养新能源汽车行业人员，国内高校对车辆专业的课程进行了调整，具体措施可以概括如下：

1）缩减传统车辆专业课程课时，包括汽车设计、汽车原理、汽车发动机原理等课程，部分课程从原来的64学时缩减到32学时，有的高校甚至将部分课程变成专业选修课，降低其重要性。

2）开设新能源汽车专业课，许多高校添加了诸如新能源汽车电机控制技术、新能源汽车技术、无人驾驶技术等与新能源汽车相关的课程。

以上的改革措施，一般在2020年之前写入高校本科车辆专业的教学大纲。但从近两年学生的反应、教学课堂质量及学生就业情况来看，存在以下几个问题：

1）课程改革不仅是课时改变，更多的是教学内容和课程标准改变。以汽车发动机课程为例，原来的64学时直接缩减到32学时，甚至变成选修课，而授课内容未及时调整，导致课堂教学节奏过快、教学内容博而不精、学生课堂学习难度加大、自主学习动力减弱、教学质量下降。

2）高校专业课程设置遵循循序渐进的过程，有完整的知识体系，简单缩减或者取消专业课，会导致知识体系不健全。以汽车发动机课程为例，该课程一般是车辆专业学生大三时期的专业课程，其先导课程有工程热力学、流体力学、机械设计等，学生在这些先导课程学到的理论知识，可以在汽车发动机课程上得到很好的理解和应用，这是学以致用、从理论到实践的一个科学过程，也是高校课程所要搭建的专业知识体系，如表1所示。学生在每个阶段所学的知识，是前一阶段所学知识的拓展和应用，课程之间应有较强的知识关联。例如：工程热力学课程中的工质热力过程，可以很好地解释发动机的示功图，如图1所示，可以用不同条件下的工质热力过程描述示功图中4个冲程的缸内压力、温度等参数变化；流体力学课程中的气体流动分析，可以解释发动机进气效率和可变气门正时（Variable Valve Timing, VVT）技术；机械设计课程中的曲柄连杆机构，可以解释发动机中活塞-连杆-曲轴机构，将燃烧产生的压力转化成曲轴转动。若直接缩减汽车发动机课程中关于示功图的知识，会使学生所学工程热力学课程的关联知识没有应用之地，打破课程之间的知识联系，学生无法对知识有更深层次的理解。

表1 本科车辆专业课程设置

学年大一（通修课）大二（专业基础课）大三（专业课） 课程高等数学、英语等工程热力学、流体力学、机械设计等汽车发动机、汽车原理、汽车设计等

图1 工程热力学与汽车发动机知识关联

3）新能源汽车专业课程也需要有相应的先导课程支撑，如机电技术、单片机原理、自动控制等。缺乏这些先导课程的支撑，直接授课新能源汽车知识，会导致学生的知识出现断层，课堂教学质量下降等问题[10]。

课程学习是个循序渐进的过程，先导课程做铺垫，专业核心课程培养学生核心技能。以上问题，容易打破这一过程，引起学生的知识体系混乱，最终导致就业问题。学生燃油车和新能源汽车的知识都不够深，就业时容易出现“面对燃油车公司，车辆专业学生的知识比不过机械专业学生；面对新能源汽车公司，比不过电气、计算机专业学生”的尴尬局面。基于以上分析，本文对车辆专业从传统内燃机汽车课程到新能源汽车课程过渡期，提出了几点改进意见。

2 课程改革意见

1）课程改革要调研科学研究，做出相应调整，跟上前沿技术发展需求，同时要着眼人才培养的多元化。虽然当前汽车行业正火热地往新能源汽车转型，但传统内燃机技术仍有一席之地，如船舶、大型工程机械、农用机械，甚至军用无人机领域，这些与汽车内燃机知识有较大的相通之处，行业有不少车辆专业背景的技术人员。从学生的就业角度来看，不应只关注到汽车领域，不应以汽车的转型而对就业产生过分焦虑，要有较宽的眼界看待问题。

国内拥有车辆专业的高校众多，即使全部都转入新能源汽车领域，也不可能让学生毕业都进入新能源汽车行业。此外，汽车行业是国内经济一大支柱产业，但受经济和市场波动影响较大，导致汽车企业的就业需求每年都不一样。反而与传统汽车知识相关的行业，如船舶、工程机械等行业，一直都处于稳定发展，就业需求也十分稳定，学生就业选择性较多。

因此，虽然新能源汽车浪潮来势汹汹，但高校和教师要对课程改革有长远规划，要因地制宜，根据本专业的发展特长、所在城市的经济特色，以及所密切合作的相关企业，培养企业所需要的人才。

2）课程改革是个系统工程，首先要按照国家教学标准制定专业人才培养方案，完善课程体系建设；其次课程内容设计要根据该课程在人才培养体系中所发挥的作用及所支撑的知识能力要求，确定教学内容，不是简单地调整缩减，是经过调研论证科学地设计规划出来的。在未对专业基础课程进行改革的前提下，仍需重视传统专业课程的教学，但课程重点应当调整，保留与其他课程相关的知识内容，简化相对独立的内容，从而缩减课时，为新能源汽车课程做好过渡。例如：图1用工程热力学中的工质转换知识，解释发动机中燃油混合气在4个冲程中的变化。进一步地，如何计算理论示功图的效率，如何提高发动机效率，目前发动机技术在追求效率做出了哪些改进，这些都可以在示功图上直接或间接呈现出来。优先保留与其他专业课程相关性较大的知识，让学生建立起知识联系，深化理解，为以后深入研究打好基础。而对于发动机中的冷却系统、燃料性能等知识，与先前课程关联性不强的知识点，可以适当简化教学，如图2所示。图2为汽车发动机课程改革示例，因各高校对车辆专业课程设置有差异，侧重不同，课程改革时，需要区别出关联知识点和独立知识点。此外，对教材和课堂授课进行改革，提升授课质量，做到即使缩减课时，也不会对学生的学习造成太大困难。

图2 汽车发动机课程改革示例

通过优化课程改革，既保证学生知识体系的健全，做到学以致用、融会贯通，又给新课程的设置留有空间，做好从传统专业课程到新能源汽车课程的过渡。

3）新增专业课程改革需要同时对专业基础课程进行改革，要注重专业知识体系的健全。专业基础课课程改革与专业课课程改革类似，例如：在增设新能源汽车课程时，对传统专业基础课进行精简改革，如工程热力学、流体力学、机械设计等，保留课程中关联性较强的知识，缩减相对独立的知识，将多出的课时，用于增设机电技术、单片机原理等新能源汽车专业基础课，如表2所示，以保障学生后续新能源汽车专业课的学习。

表2 过渡期车辆专业课程改革

学年大一（通修课）大二（专业基础课）大三（专业课） 课程高等数学、英语等工程热力学、流体力学、机械设计等汽车发动机、汽车原理、汽车设计等 新能源汽车专业基础课（机电技术、单片机原理、自动控制）新能源汽车专业课（新能源汽车电机、新能源汽车电池、无人驾驶、智能汽车）

3 总结

高等教育是造就创新人才、实现高水平科技自立自强的主要平台，在工业技术日益进步的环境下，高等教育需要跟上时代的步伐，不断改革。国内新能源汽车浪潮引起的汽车行业变革，使得国内高校对车辆专业课程也进行较大的改革。但目前专业课程改革较为简单粗暴，忽视了整个专业知识体系的相关性、整体性，导致了学生接受能力下降，培养质量降低。本文以车辆专业课程改革为研究对象，以传统专业课汽车发动机为例，从学以致用、循序渐进的学习角度出发，研究了课程改革中存在的问题，并提出了改革意见。在保障学生专业知识体系相对健全的前提下，精简传统汽车专业基础课和专业课，保留课程关联性知识点，缩减相对独立知识点，留出足够的空间设置新能源汽车专业课。目的是在新能源汽车的浪潮冲击下，国内高校车辆专业学生培养，能从传统的燃油知识体系顺利过渡到新能源知识体系。

[1] 陈娟,鲍大同.中国新能源汽车产业发展现状分析[J].产业创新研究,2022(2): 8-10.

[2] 王政.中国品牌乘用车市场份额升至49.9%[N].人民日报,2023-03-30(7).

[3] 吕鑫,余畅,祁雨霏.北京市新能源汽车消费鼓励政策及其效果评估[J].中国商论,2022(12):25-29.

[4] 李晓敏,刘毅然,靖博伦.产业支持政策对中国新能源汽车推广的影响研究[J].管理评论,2022,34(3):55-65.

[5] 郑舒允.高质量绿色发展下中国新能源汽车产业发展现状及其问题分析[J].科技和产业,2022,22(3): 132-137.

[6] 唐琳琳,崔政敏,徐群杰.新工科背景下新能源汽车专业方向建设研究[J].科技与创新,2020(9):92-93.

[7] 孟庆华.新工科背景下车辆工程专业学位研究生培养模式探讨:以杭州电子科技大学车辆工程专业为例[J].中国现代教育装备,2022(11):94-96.

[8] 任元,张超.“双碳”计划下新能源车辆结构有限元法与实践的教学探索[J].中国现代教育装备,2022(9): 68-70.

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Course Reform of Vehicle Engineering under the Background of New Energy Vehicles

LU Cunhao, SHEN Yukun, WEI Lanxing, GAO Han, LIU Wei

( School of Mechanical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225000, China )

Under the background of the rapid development of the domestic new energy vehicle industry, domestic undergraduate universities have carried out corresponding reforms on profes- sional courses in vehicle. However, the phenomenon of simply cutting traditional courses and adding new courses in the professional course reform has led to the incoherence of the traditional professional course knowledge system and the inability to establish strong knowledge links between new professional courses and pilot courses. This situation can easily lead to students' difficulties in classroom learning, decreased autonomy in learning, decreased quality of education, and difficulties in employment. Taking the traditional vocational course automotive engine as an example, this paper conducts research on the curriculum reform of the automotive major. Based on the perspective of application of learning and gradual learning, several suggestions for curriculum reform are proposed during the transition period from traditional professional courses to new energy vehicle courses. These suggestions aim to ensure students'solid knowledge system, deepen their understanding and application of professional theoretical knowledge, and ease employment pressure.

New energy vehicles;Vehicle engineering;Automotive engine;Course reform

G642.3

A

1671-7988(2023)20-164-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.020.033

陆存豪（1988－），男，博士，讲师，研究方向为通用小型汽油机排放，E-mail:lch_ok@yzu.edu.cn。