高职新能源汽车教学改革探究

2021-06-21 13:28马骏贲礼进苏冬云丁中武靳承铀
高教学刊 2021年9期
关键词:新能源汽车教育改革发展方向

马骏 贲礼进 苏冬云 丁中武 靳承铀

摘  要:文章分析高职新能源汽车职业教育现存问题,分别从装配与调试、维修与保养两方面入手,研究职教体系、专业课程体系、实验实训机制,技能培养、校企合作等角度,引入新技术、新模式作为补充,为新能源汽车专业教学提出了多项建设性意见,指明了高职新能源汽车教学发展新方向。

关键词:新能源汽车;教学研究;教育改革;发展方向

中图分类号:G712 文献标志码:A         文章编号:2096-000X(2021)09-0181-04

Abstract: This paper analyzes the existing problems of vocational education of new energy vehicles in higher vocational colleges. Starting from assembly and debugging and maintenance, it studies vocational education system, professional curriculum system, experimental training mechanism, skill training, school enterprise cooperation, etc., and introduces new technology and new mode as supplement. It puts forward a number of constructive suggestions for the teaching of new energy automobile and points out the new capabilities of higher vocational education new development direction of automobile teaching.

Keywords: new energy vehicles; teaching research; education reform; development direction

近年来,政府工作报告中一大重点是推广新能源汽车,扩大有效投资,2015年7月,国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,着重提出加快车联网、智能汽车等技术的研发、应用及标准化,车联网成为“互联网+”最典型的应用领域之一。2020年11部委联合发文《智能汽车创新发展战略》,2020年有望成为智能网联汽车产业落地的元年。新能源汽车智能化和网联化成为未来发展的重要方向,汽车的智能化将有助于提升其驾驶操控和安全性能;汽车的网联化是实现交通管理、信息服务的基础,也为实现汽车智能提供重要支撑[1]。预计到2020年新能源汽车销量达到210万辆,2025年新能源汽车的销量占整个汽车销量的20%以上。与蓬勃发展的新能源汽车产业态势相比,高职新能源汽车技术专业发展缓慢,培养的专业技能人才的数量和质量远远不能满足相关新能源汽车产业的需求。要想改变新能源汽车行业与相关人才不匹配的尴尬局面,唯有从新能源汽车专业教育抓起,从而彻底扭转这一局面,使人才问题不再掣肘新能源汽车的发展。

一、新能源汽车

(一)定义

新能源汽车是指采用不同动力来源的车辆,有纯电动、混合动力和氢燃料电池汽车,采用先进动力控制和驱动的技术。

(二)分类

新能源汽车包括四大类型燃料电池电动汽车(FCEV)、混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等[2]。

二、新能源汽车教育中所遇到的问题

(一)教师质、量均不足

新能源汽车技术专业涉及知识、技能和课程体系完全不同于传统汽油或柴油汽车。许多教师从传统汽车维修教学转变为新能源汽车维修教学,帶来很多技术上的难题。由于新能源汽车产业是新兴产业,相关教师的专业知识缺乏积累,无法形成完善的知识体系,都是在摸索中前进,难以达到良好的教学效果。此外,教师对于新能源产业的认识不足会导致学生无法明确新能源与传统汽车产业的区别,从而无法发挥本专业的特色,体现本专业的独特优势。最后,虽然相关专业教师数量近年来有所改善,但相较于新能源汽车从业人数而言,还存在较大缺口[3]。教师的质量与数量问题的解决,需要依靠新能源产业的技术和资金的积累,从而吸引更多人才的投入。在此过程中,政府也要利用政策优惠和资金投入促进新能源汽车专业教师的人才积累。这是一个循序渐进的过程,切不可冒进,滥竽充数,影响新能源汽车专业教师的质量,否则后患无穷。

(二)教育资源滞后

1. 教材

教材的质量及数量跟不上新能源汽车行业的发展,所教育出来的学生也就无法满足新能源汽车产业的要求。新能源汽车产业一直在探索和创新中发展,行业积累时间不足,不同企业发展层次不齐,难以形成标准建设的统一,课程标准无法对接行业标准。这也无形中给专业教材的编写标准设置了一道难题。因此,市面上的教材也就良莠不齐,进而影响教学质量。此外,教材的种类少,更新慢。由于新能源汽车产业的技术不断升级换代,教材介绍的技术明显落后于产业的发展。还有就是,相关教材的培养方向不明确,什么都面面俱到,又都浅尝辄止。与专业培养目标不符,极大地影响了学生的职业定位和专业发展。

2. 实训场地及设备

新能源汽车维修技术实训条件比传统汽车维修要求更高,需求的投入更多。新能源汽车维修实训室大多依托在传统汽车维修的实训室基础上改造而成,实训室面积有限。而且,实训设备昂贵,前期投入成本极高。这也导致了实训场地及设备的巨大缺口。因此,政府的扶持,企业的合作以及虚拟仿真等新技术的应用就成为解决场地和设备问题的重要解决方案。

(三)课程设置不合理

新能源汽车维修专业人才培养方案的制定缺乏标准和权威,核心课程的设立处于百家争鸣,受制于师资、教学条件和实训设备的限制,可选择或能够开设的核心课程很少,难以达到专业人才培养的需求。

三、新能源汽车的制造、保养及维修的教学研究

(一)装配与调试

新能源汽车维修专业以培养具有维修能力的基础理论知识与实际运用能力,在生产维修一线从事新能源汽车安装调试、产品检测、生产管理、质量管理、工艺设计、机电设备运行管理的高素质劳动者或技术型人才。但由于新能源汽车维修专业技术人才培养模式尚未健全,急需改进新能源汽车的维修、学习和研究的协助机制,技术人才专业方向发展急待调整等原因[4],新能源汽车维修专业的发展受到各种制约,已经无法满足该行业日新月异的产业技术及工业结构的要求。为此,对新能源汽车专业教学内容变革提出以下几点建议。

1. 教学体系改革

首先,工学结合、学做一体,实施现场导入式教学方式,将理论教学完全融入于实践教学之中,专业课程的教学过程大多采用现场教学、理实一体化,所有学习内容全部安排在实训车间进行。其次,坚持对外开放教育、合作发展,推进行业企业合作机制,不断汇聚优质教育资源,培养社会及行业所需要的人才。最后,不要被教科书所限制,充分利用互联网、多媒体、音频和视频等教学资源,拓宽教学、学习渠道,紧跟最新的行业发展趋势。

2. 专业课程改革

新能源汽车维修技术是以专业面向岗位为逻辑线索,确定新能源汽车维修工作过程中系统化课程体系,以电动汽车基础知识与新能源特性为工作任务,所需的相关专业知识与必要技能为依据设计的。该专业以各种新能源的工作原理为导向,以电动汽车性能分析为准则、电动汽车各部分工作原理为依据,基于新能源汽车维修技术工作过程的教学设计思路要求,按照各学习情境和各项目任务设计学习任务;按照学生认知规律和新能源汽车技术工作过程安排学习情境的前后顺序。

3. 实训室建设及实训课程改革

依托传统汽车实训条件,采购新能源汽车电工电子、电路与电气系统、底盘系统、传动系统、电控系统等检测设备和仪器,能够实现车载电子设备的安装、改装及调试。建立多条新能源汽车的维修、装配工艺模拟生产线,涉及多项新能源汽车的维修模拟场景。

江苏工程职业技术学院已建成南通市新能源汽车电源技术重点实验室、江苏省风光互补发电工程技术研究开发中心、南通市分布式发电与微电网技术重点实验室,利用重点实验室和省级平台为学生实训提供全新的体验和一系列课程实训改革基础。

(二)维修与保养

新能源汽车不仅在生产制造环节与传统汽车有所差异,而且在维修保养环节也与传统汽车维修天差地别。这主要是因为传统汽车采用汽油内燃机作为动力装置,而目前主流的新能源汽车主要采用“电力储能设备+电力发动机”的动力结构。这两种截然不同的动力结构,也就必然使得维修保养方式也存在较大差异。为提高新能源,提出以下几点建议。

1. 注重学生技能培养

院校应根据“汽车后市场”发展现状,重點培养学生具有较强维修实践技能和扎实理论基础, 熟练掌握基本维修技能,掌握新能源汽车先进的汽车检测、诊断技术和维修工艺,具备新能源汽车维修各项技术技能适应社会需求的技能型人才。

2. 促进产业、学校、科研院所多方面合作

高职院校教师要转变维修教学理念,优化新能源汽车维修教学模式,完善新能源汽车维修教学设备,跟上新能源汽车发展的步伐,只靠自身的积累远远不够,必须与新能源汽车制造企业建立良好的合作关系,定期邀请新能源汽车制造企业、4S店的技术专家开展专项技术基本功培训,让老师迅速掌握新能源汽车维修行业的发展动态。在此基础上,能够分析新能源汽车可能出现故障,进而优化调整新能源汽车维修教学案例。再者,学校与汽车4S店强强联合,为新能源汽车的综合发展输送高素质的专业技能人才,满足多元化发展需求[5]。

江苏工程职业技术学院与中天储能科技有限公司共建产教融合,中天科技为江苏省产教融合企业,为我院新能源专业学生提供实习场地,进行专业轮岗,共同创办中天大学,制定中天职业标准和职业资格考核体系。

江苏工程职业技术学院与南京大学南通材料工程技术研究院达成合作协议,共建“新能源汽车智能网联研发中心”,共同培养新能源汽车方面的人才,共同研发智能网联产品,资源共享。互聘教师。发挥职业技术教育为社会、行业服务的功能,深化产教融合、校企合作,为区域经济培养更多高素质的技术技能型人才,同时也为学生实训、实践、就业提供更大空间。利用学校的人才和技术资源,共同转化科研成果,实现产学研深度融合,共同组建团队参加“创响中国”“互联网+”大学生创新创业大赛和“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛。根据产业提出的高新技术项目需求和企业技术难题,积极组织力量进行研究开发、成果转化和技术攻关,支持企业技术创新。双方组织科技力量,共同承担新技术发展中的关键性技术课题,联合申报和承担国家、省部级、市厅级的科技攻关项目、科技进步奖的申报。

四、新能源汽车教学的新技术、新模式

(一)新技术

新能源汽车的实训基地及设备的建设及保养费用十分昂贵,对于一般院校来说难以承担,也就无法为学生提供良好的学习实践环境。而且,传统的教学方式在授课过程中不能形象直接的对零件内部结构进行分析,尤其是新能源汽车维修在实训教学环节面临高压带电部件,这对于学生实训很危险,学校考虑到学生的安全问题,会减少实训的时间与强度,长期以来学生的学习效果达不到企业岗位需求。VR仿真技术在新能源汽车专业教学中的应用,及时解决资金不足的问题,又完善了实训的效果,对于职业院校来说,无疑是一石二鸟。此外,VR仿真技术使得学生在对虚拟模型进行交互操作时,提高学生学习的积极性,充分发挥学生的学习主动性[6]。总之,VR仿真技术在新能源汽车维修专业教学中的应用,完善提高了实训教学的综合水平,对培养高素质、专业性强的新能源汽车维修人才带来了极大的帮助[7]。

(二)新模式

1. “1+X”模式

政府印发了《关于在院校实施“学历证书+ 若干职业技 能等级证书”制度试点方案》。方案中明确:在“1+X” 证书制培养模式中,“1”即指学历证书,“X”即指数个彼此相对独立又互有关联的工作内容模块。每个模块包含三个等级,学生达到相关等级的考核要求后,分别对应给与初级、中级、高级证书。新能源汽车作为新兴战略产业,也是“1+X”证书制度首批试点的10个专业领域之一。根据“1+X”证书制度,可将智能新能源汽车运用与维修方向分割为五个工作模块,即:新能源汽车悬挂转向制动安全技术模块、新能源汽车电子电气空调舒适技术模块、新能源汽车动力驱动电机电池技术模块、新能源汽车多种能源高新系统技术模块、新能源汽车网关控制娱乐系统技术模块。按照国家方案规划,每个模块包含三个等级,即初级、中级、高级[8]。我校已成功申报新能源汽车“1+X”证书考试试点院校,购买了17辆新能源汽车和混合动力汽车,投入了350万元,为“1+X”证书考试实施提供强有力的硬件条件,并组织了2名博士和5名硕士加入“1+X”证书考试师资队伍,为“1+X”实施提供了优质的教师资源。

新能源汽车专业可通过修订专业人才培养方案来探索学分银行制度、联合行业专家以共同打造示范性教材、深化校企合作以共建实训基地、强化师资培训来打造双师型教师队伍、加强与行业培训评价组织合作来完善证书考核评价机制途径完善和实施“1+X”模式[9]。“1+X”模式的优点也是显而易见的,不仅有利于提高新能源汽车专业人才培养质量, 有利于培养新能源汽车专业复合型人才,还有利于提高职业院校新能源汽车专业核心竞争力。

2. “双元制”模式

“双元制”模式是源于德国的一种职业培训模式,所谓双元,是指参加职业培训的人员必须经过两个场所的培训,一是指职业学校,其主要职能是传授与职业有关的专业知识;另一个是企业或公共事业单位等校外实训场所,其主要职能是让学生在企业里接受职业技能方面的专业培训。与传统的教学方法相比,“双元制”模式采用理论与实践相结合的教学方法[10]。

通过双元制教学,可以最大限度地实现产学研的融合,提高学生的实践能力。结合工作和培训,创建和完成人才培养模式,以及深化职业教育和培训的改进;通过学校与机构的合作[11],学生参与企业项目来提高他们在实际工作环境中的实践能力,以获得实践经验,也可获得一定的报酬。“双元制”使公司更愿意接纳学生,依靠企业效益提升学生的专业能力。明确双方共同利益,建立校企合作的动力机制,实现互利共赢,增加学生就业率。

五、教学过程中的安全防护

目前很多高校也陆续开设新能源汽车维修相关专业,但是在教学中也遇到诸多问题,比如由于新能源汽车的驱动需要非常高的电压,达到700多伏特,这样学生在操作过程中危险系数高,其次操作空间窄小、操作不熟练时常出现重要昂贵部件损毁现象。当前需要新能源汽车专业在安全防护教学中要不断的改进教学方法,提高学生的实操熟练能力。同时鼓励教师改变原有的教学方式,在教学中要運用现代信息技术不断创新教学模式,优化数字化资源,既能有效的保持教学效果,又能保证学生的安全。

可以将新能源汽车维修专业安全防护教学内容分为以下几个模块来开展:人身意外触电和救护、维修工具与设备安全使用方法、操作车间设备使用安全与防护、车辆内部操作安全和具体防护。新能源汽车专业在实操中学校也要做好安全设备的检查和防护工作,保证学生操作的安全性,教师在安全防护教学中也要不断总结和反思,做到查漏补缺[12]。

六、结束语

为了适应新能源汽车维修技术不断发展、体系日趋完善,新能源汽车维修职业教育也应该随之升级换代,新形势下,国家对职业教育日益重视,以及新能源产业的蓬勃发展,现有教育体系下培养的人才无法满足日新月异的新能源汽车产业的需求,必然会被行业所抛弃,最终会导致新能源汽车产业的发展缓慢,跟不上时代的步伐。因此,传统汽车维修教育体系及方式亟须变革,引入新形式、新方法、新技术、新模式,加入产教融合新元素。

参考文献:

[1]李永钧.解读政府工作报告对汽车业的指导意义[J].上海企业,2020(06):55-57.

[2]孙越.我国新能源汽车分类及发展现状浅析[J].汽车实用技术,2020(04):13-15.

[3]李子云.高职新能源汽车技术专业发展的困境及破解[J].武汉船舶职业技术学院学,2018,17(01):1-4.

[4]刘竞一,张俊峰.面向新能源汽车的高职汽车装配与调试专业教学改革[J].高教学刊,2019(09):20-122.

[5]杨萌.新能源汽车的故障问题与维修关键技术探讨[J].内蒙古煤炭经济,2019(21):147-148.

[6]王鹤鹏.基于VR技术汽车拆装实训课教学改革探索[J].科技风,2016(19):31-31.

[7]陆展.虚拟仿真软件在新能源汽车运用与维修专业教学中的应用探讨[J].时代汽车,2019(12):42-43.

[8]赵帅,李小鹏,徐征,等.“1+X”模式下的中职智能新能源汽车运用与维修教学资源开发探究[J].教育现代化,2020,7(26):178-181.

[9]张栩梓,柯裕伟.职业院校新能源汽车专业实施“1+X”证书制度培养模式探析[J].时代汽车,2020(10):51-53.

[10]李攀平,张子成.“双元制”模式教育在新能源汽车专业教学中的研究[J].时代汽车,2020(09):68-69.

[11]张庆华.校企合作模式下的高职新能源汽车教学模式创新[J].时代汽车,2019(20):41-42.

[12]宁博.关于新能源汽车专业教学中安全防护的分析[J].中外企业家,2020(17):182.

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