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基于探究性教法的新能源汽车技术专业课程教学改革探索
摘要:随着新能源汽车产业快速发展,传统讲授式教学难以满足行业人才需求。本文基于探究性教学理论,结合专业特点提出 “三阶实践模型” 改革框架,通过课程重构、教法创新、评价优化、师资建设四大维度,实现岗位情境具象化、技术问题项目化、故障诊断探究化。实践表明,改革显著提升学生自主探究能力与职业素养,为专业人才培养提供有效路径。关键词:探究性教法;新能源汽车技术;教学改革;三阶实践模型
引言
新能源汽车作为绿色交通核心载体,已成为汽车产业发展必然趋势。2024 年我国新能源汽车产销量均突破 400 万辆,产业对动力电池管理、电机控制、智能网联等领域的技术技能人才需求激增。然而,当前专业教学存在三大痛点:一是课程内容滞后,传统燃油车知识占比高,固态电池、800V高压平台等新技术覆盖不足;二是教法固化,以 “理论 + 模仿实践” 为主,学生缺乏自主探究机会;三是评价单一,重结果轻过程,难以反映职业能力。探究性教学以学生为中心,通过真实情境激发学习兴趣,与专业实践需求高度契合,因此需系统探索其应用路径。
一、探究性教学的理论基础与内涵
(一)理论支撑
探究性教学源于建构主义学习理论,强调知识通过 “情境 - 协作 - 意义建构” 获得,融合情境学习理论与杜威 “做中学” 思想。在新能源汽车技术专业中,需实现三维融合:认知维度(掌握三电核心原理)、技能维度(培养故障诊断能力)、素养维度(塑造工匠精神与创新意识)。
(二)内涵特征
1. 岗位情境具象化:将维修、制造等岗位流程转化为教学情境,如《新能源汽车综合故障诊断》课程模拟 4S 店场景,让学生完成 “动力电池包故障排查” 全流程。
2. 技术问题项目化:拆分复杂技术问题为探究项目,如《动力电池技术》围绕 “提升续航” 设计 “单体一致性检测”“热管理优化” 等任务,引导学生通过实验解决问题。
3. 故障诊断探究化:遵循 “提出假设 - 设计方案 - 验证结论” 逻辑,教师不直接告知故障原因,而是提供资源引导学生自主制定诊断方案。
二、新能源汽车技术专业教学现状
(一)课程体系与产业脱节
核心课程如《新能源汽车电控技术》课时不足,教材以理论为主,缺乏企业真实案例;部分院校活页式教材因企业参与度低,“实战性” 不足,多数企业反馈毕业生需半年以上岗位培训才能独立工作。
(二)教学方法与实践脱节
多数院校采用 “理论讲授 + 教师示范” 模式,探究性教法应用局限:教师将 “小组讨论” 等同于探究教学,实训项目与岗位需求脱节,且设备陈旧,难以开展高压系统故障诊断等核心技能训练。
(三)师资与技术发展脱节
师资存在 “三多三少”:传统汽车教师多、新能源背景少;理论能力强、实践能力弱;传统教法熟、探究能力弱。双师型教师培养机制不健全,企业技术人员参与教学渠道不畅,新技术难融入课堂。
三、基于探究性教法的改革路径
(一)课程体系重构:构建 "岗课赛证" 融合的课程模块
以新能源汽车产业岗位需求为导向,重构课程体系,建立 "基础模块 + 核心模块 + 拓展模块"的三维课程结构。基础模块培养学生的通识能力和汽车基础知识;核心模块聚焦动力电池、驱动电机、整车控制等核心技术;拓展模块对接智能网联、电池回收等新兴领域。每个模块都设计相应的探究性学习项目,实现课程内容与岗位能力的精准对接。
1.校企双元开发教材
教材建设采用 "校企双元开发" 模式,与新能源汽车领军企业合作编写活页式、项目化教材。教材内容引入企业真实案例和典型故障,采用 "任务描述 - 知识准备 - 探究过程 - 评价反馈" 的结构,引导学生开展自主学习。如新能源装备学院围绕新能源商用车开发的系列活页式教材,将抽象的原理转化为具体的检修任务,深受学生欢迎。
2.建设动态数字资源库
同步建设动态更新的数字资源库,及时补充新技术、新工艺内容,解决教材滞后问题。资源库涵盖虚拟仿真视频、企业故障案例、技术手册等内容,支持学生自主查询和探究学习。
3.课赛融通设计
将技能大赛和职业资格认证内容融入课程模块,设计 "课赛融通" 的探究项目。如将新能源汽车检测与维修技能大赛的 "高压系统故障诊断" 项目转化为课程探究任务,学生在完成项目的过程中既掌握了核心技能,又积累了参赛经验。这种融合式课程设计有效提升了学生的职业竞争力和可持续发展能力。
(二)教学方法创新:实施 "三阶实践模型"
借鉴探究性教学理论和新能源装备学院的实践经验,创新设计 "情境导入 - 项目探究 - 成果转化" 的三阶实践教学模型。第一阶段通过创设真实岗位情境激发探究兴趣;第二阶段以项目为载体开展深度探究;第三阶段通过成果展示和应用实现知识内化。三个阶段环环相扣,形成完整的探究性学习闭环。
1.情境导入阶段:案例 + 任务双驱动
情境导入阶段注重创设问题情境,采用 "案例导入 + 任务驱动" 的方式。教师选取企业真实故障案例,如 "纯电动汽车无法充电故障",通过多媒体手段还原故障现象和工作场景,引导学生提出探究问题。设计阶梯式任务单,明确探究目标和方法建议,如 "如何安全检测充电系统各模块工作状态"、"如何根据数据判断故障位置" 等,为学生的自主探究提供方向指引。
2.项目探究阶段:小组 + 双师共指导
项目探究阶段是教学的核心环节,实施 "小组合作 + 双师指导" 模式。将学生分成 4-6 人的探究小组,每组负责一个具体子项目,如 "充电接口检测"、"充电机故障诊断" 等。校内教师侧重理论指导和方法点拨,企业导师通过视频连线或现场指导提供技术支持。学生按照 "制定方案 - 实施探究- 数据分析 - 得出结论" 的步骤开展研究,教师通过启发式提问引导深度思考,如 "为什么不同品牌车型的充电策略存在差异"、"如何通过数据对比确定故障原因" 等。
3.成果转化阶段:展示 + 交流促提升
成果转化阶段强调知识的综合应用,通过 "成果展示 + 技术交流" 实现能力提升。学生以小组为单位展示探究成果,形式包括故障诊断报告、维修方案设计、技术改进建议等。组织跨小组技术交流活动,促进经验分享和思维碰撞。选取优秀探究成果参与企业技术研讨或技能大赛,实现教学成果与企业需求的对接。新能源装备学院通过这种方式,不仅提升了教学质量,还产出了多项专利成果。
(三)教学资源建设:打造虚实结合的探究平台
1.建设 "教学工厂" 式实训基地
加强实训基地建设,按照 "教学工厂" 理念打造集教学、实训、研发于一体的新能源汽车技术中心。建设动力电池、驱动电机、整车控制等专业实训室,配备与企业同步的检测设备和实训台架。参考刘华老师开发的新能源重卡底盘实训台架经验,鼓励教师结合教学需求自主研发实训设备,提高设备的针对性和实用性。每个实训室设置探究性学习区,配备必要的工具、资料和数字化设备,为学生自主探究提供硬件支持。
2.开发虚拟仿真教学资源
开发虚拟仿真教学资源,构建 "虚拟仿真 + 实物操作" 的混合式探究环境。针对新能源汽车高压系统等危险性高、成本昂贵的实训内容,开发虚拟仿真项目,学生可在虚拟环境中反复进行拆装、检测和故障诊断练习,降低实训风险和成本。何婷老师在动力电池技术课堂上采用的虚拟仿真教学方法,有效解决了实践教学中的安全问题和设备限制。将虚拟仿真与实物操作有机结合,虚实互补,提升探究效果。
3.搭建校企共享资源平台
建设校企共享的探究资源平台,实现资源优势互补。与新能源汽车制造、维修企业共建校外实践基地,设立 "探究性学习工作站",学生可参与企业实际项目研发和技术改进。企业向学校开放技术资料、故障案例和培训资源,学校为企业提供技术咨询和人才支持,形成校企协同育人的良性循环。理工学校通过采集企业典型案例丰富探究教学资源,实现了专业学习与企业需求的密切结合。
(四)评价机制优化:建立多元立体的评价体系
1.构建 "三维度" 评价框架
改革单一的终结性评价方式,构建 "过程 + 结果"、"知识 + 能力"、"自评 + 互评 + 师评" 相结合的多元评价体系。过程性评价关注学生在探究过程中的表现,包括问题意识、探究方法、团队协作等;结果性评价侧重知识应用和问题解决能力,如探究报告质量、故障诊断准确率等。两者权重分别占 60% 和 40% ,全面反映学生的学习成效。
2.制定差异化评价标准
制定科学的探究性学习评价标准,细化评价指标。针对不同类型的探究项目设计差异化评价量表,如技术研发类项目侧重创新思维和方法应用,故障诊断类项目侧重分析能力和操作规范。评价标准向学生公开,使评价过程透明化、公正化。周敏锋老师在机械探究课中采用的将职业素养融入评价的做法,可有效提升评价的全面性。
3.引入企业评价维度
引入企业评价维度,增强评价的职业导向性。邀请企业技术人员参与教学评价,从行业标准和岗位要求角度对学生的探究成果进行点评。将企业评价结果作为学生实习和就业推荐的重要依据,促进教学评价与企业用人标准的对接。建立毕业生跟踪评价机制,通过企业反馈持续优化评价体系,形成教学质量改进的闭环。新能源装备学院通过全方位评价改革,实现了毕业生就业率和就业质量的稳步提升。
(五)师资队伍建设:培育 "双师型" 探究教学团队
1.实施教师能力提升计划
实施教师能力提升计划,通过 "培训 + 实践 + 教研" 三维途径提升教师的探究教学能力。组织教师参加探究性教学理论培训和新能源汽车新技术培训,更新教育理念和专业知识。建立教师企业实践制度,要求专业教师每年至少 3 个月到企业实践,参与技术研发和生产过程,积累真实案例和实践经验。新能源装备学院通过校企合作,为教师提供了丰富的企业实践机会。
2.开展教研创新活动
开展教研创新活动,搭建教师专业成长平台。借鉴理工学校 "我的探究课" 活动经验,定期举办探究性教学展示、研讨和评比活动,促进教师之间的经验交流和共同提高。建立探究性教学研究团队,围绕课程设计、项目开发、评价方法等开展专项研究,形成教学研究成果。鼓励教师将探究教学经验总结提炼,申报教学改革项目和教学成果奖,形成教学与科研相互促进的良性循环。
3.构建校企混编教学团队
构建校企混编教学团队,优化师资结构。聘请企业技术骨干、行业专家担任兼职教师,参与探究项目设计和实践指导,带来行业最新技术和岗位需求信息。通过 "老带新"、"校企互聘" 等方式促进师资融合,校内教师向企业专家学习实践技能,企业专家向校内教师学习教学方法。这种混编团队模式有效弥补了校内教师实践经验不足的短板,提升了探究性教学的针对性和实效性。
四、结论与展望
探究性教法通过四大维度改革,解决了传统教学痛点,提升了人才培养质量。成功实施需三大支撑:动态课程体系、双师团队、产教融合机制。未来将深化数字化(开发更多仿真项目)、校企协同(共建产业学院)、国际视野(借鉴国外职教经验),为产业输送更高质量人才。
参考文献
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基金项目:基于行业标准的新能源汽车技术专业课程体系与教学内容构建(2023JSJG614)
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