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面向新时代背景下新能源汽车专业大学生实践教学体系与实践平台构建的探讨
摘要:当下,全球化进程的推进带来了机遇,同时也加剧了环境的污染。从全球环境改善角度考虑,传统汽车转向新能源汽车成为必然趋势。根据国际能源署(IEA)报告,到2030年,全球新能源汽车的销量将达到15亿辆。为了培养适应新时代需求的新能源汽车领域高素质人才,需带着学生将所学的理论知识应用起来,通过大量的实践解决在研究制造新能源汽车中实际遇到的各种问题,充分利用实践教学体系与实践平台构建开展深入探讨,以达到整体化高效教学的效果,培养出大量的新能源汽车专业人才。
关键词:新时代;新能源汽车;实践;平台;构建
1 实践教学体系的构建
1.1 实践教学体系
实践教学体系是一种教学模式,旨在通过实践活动来提高学生的实际操作能力和解决问题的能力[1]。实践教学体系通常包括理论学习、实践操作、实践探究、实践创新等环节,以培养学生的实践能力和创新精神为目标[2]。该教学体系强调学生在实践中积累经验、掌握技能、发现问题、解决问题、创新思维等能力,使学生能够更好的适应社会发展的需求[3]。
1.2 新能源汽车方向大学生实践教学体系的构建
实践教学体系的构建在新能源汽车专业人才培养上的起着至关重要的作用。在新能源汽车领域,实践教学可以帮助学生更好地了解新能源汽车的原理、结构和应用,提高学生的实践技能和创新能力。因此,应该加强实践教学的宣传,提高师生对实践教学的认识和重视程度,且教学以学生为主导[4]。
新能源汽车方向大学生实践教学体系的构建应包括以下七个步骤:
(1)教学目标:包括新能源汽车方向的理论知识、技能知识和实践内容等。
(2)课程设计:根据教学目标,以理解为前提去设计新能源汽车方向大学生实践教学的课程内容,包括理论知识、实践技能、实验操作、实践项目等。其中课程内容应系统化、模块化,包含新能源汽车工作原理、电池组、电机系统、充电系统、控制系统、车身结构等相关课程,为实践操作铺路。实践技能和实验操作及实践项目均通过项目式教学,让学生掌握其中技能、操作步骤,深入了解新能源汽车全框架、构造、设计等,同时组成团队,每个团队精细化完成一个实践项目,各项目完成后进行组合,最终通过项目实践形成新能源汽车完整的知识体系。
(3)教学方法:选择适合教学目标和课程内容的教学方法,包括案例教学、项目式教学、实验课和讲座等。案例教学从新能源汽车的概念和分类、市场和政策环境、设计和制造、维护和保养及市场营销和服务拓展,让学生整体化全面化的了解新能源汽车行业。项目式为基础教学(PBL)有利于合理安排任务,有效规划时间,学生要知道多长时间完成一个项目,项目的具体内容,平摊到每天具体完成的内容和每天所要花费的时间,建议每天固定时间去做,利于习惯养成和有效完成一个项目。实验课对于软件操作至关重要,讲座有利于新能源汽车领域的知识拓展。
(4)实践项目:学校应开展与新能源汽车产业相关的实践项目,如利用学校资源建立新能源汽车实验室和研究中心,让学生参与电池管理系统开发、参加大学生电动汽车设计竞赛、电动汽车越野车比赛等;鼓励学生参与与新能源汽车相关的项目,如参与企业的研发项目、参与政府的科研项目等。
(5)实习实训和创新创业:学校应与新能源汽车企业建立合作关系,为学生提供实习机会,让学生在实习中掌握相关技能,提升解决相关问题的能力,引导学生多思考为什么和怎么更深入的开展新能源汽车的探索和分析,只有经历了深入的相关知识学习、深度探索分析,才可能进入创新阶段,实现成功的创新创业。
(6)国际交流:学校应开展国际交流,可通过线上直播会议形式,让学生了解全球新能源汽车发展情况,开阔全球视眼,多角度的学习新能源汽车热点与最新技术等,拓展领域知识,为后续培养新能源汽车高端人才奠定基础。
(7)教学评估:通过教学评估及反馈,不断完善实践教学体系,提高教学质量和效果。有三种可行有效的方法,一是通过观察法观察教师教学的设计和教学过程,以及学生参与的程度,评估教学结果。二是经过考试成绩分析法最直观的去评估学生的知识掌握程度和理解程度。三是教学反思法,也是最重要的评估方法,及教师自己对教学进行反思和评估,不断改进教学方法来提高教学效果。
2实践平台的构建
2.1 实践平台构建
搭建一个可以实践操作的平台,通过这个平台提升学生的实践能力。实践平台构建的步骤有确定实践目标内容、准备实践场所搭配实践设备和仪器、提供实践材料资源、实践团队建立、给予实践教学指导、进行实践结果展示评估,不断优化实践平台,如此往复,形成良性循环[5]。
2.2实践平台构建
实践平台构建有助于提升学生的实践能力,让学生更直接高校的掌握应用理论知识,达到整体化高效学习的效果,为社会输送应用型人才提供有效路径。
新能源汽车方向大学生实践平台构建的步骤如下:
(1)确定目标:首先要明确新能源汽车方向大学生实践平台的目标,经过电动车原理和技术、新能源汽车设计、充电技术和能源管理、智能交通系统等的理论学习,包括阅读教材、文献、网站等获取相关知识,到实验室、研究中心、工厂等参加团队实践工作,完成团队项目和个人实践工作报告,指导教师给与反馈后再有针对性的学习,并进行知识拓展,做到“在实践中学,在学中实践”。
(2)选择技术:学生应借助MATLAB/Simulink建立电动汽车模型并进行仿真分析、AutoCAD设计和绘制汽车零部件和组件、SolidWorks三维建模和设计汽车部件、ANSYS进行电池和电机的有限元分析、LabVIEW控制和监测新能源汽车系统等。
(3)设计架构:根据选择的技术设计实践平台的架构,包括硬件、软件、网络等方面。如Matlab/Simulink可在多种硬件平台上运行,如个人计算机、嵌入式系统、汽车电子控制单元等。
(4)部署实践平台:根据设计的架构进行实践平台的部署,包括安装、配置、测试等步骤。如安装Matlab/Simulink需要购买软件、安装软件、激活软件、配置平台和运行模型。
(5)优化实践平台:根据实践过程中的反馈和需求进行实践平台的优化,如对Matlab/Simulink性能优化、功能扩展等。
(6)维护实践平台:定期进行实践平台的维护和更新,确保平台的稳定性和可用性。
3 实践教学体系和实践平台构建的重要意义和创新性
3.1 实践教学体系和实践平台构建的重要意义
(1)培养新能源汽车相关专业人才,推动新能源汽车产业的发展需求;
(2)推动新能源汽车技术的创新和发展,为其提供更好的支持和保障;
(3)增强学生的实践能力和创新意识,因为新能源汽车的研发和生产需要各种技能和知识,包括机械、电子、计算机等领域的知识,这些知识可以在实践过程中掌握,经过学习、实践,各学科的联系,提升了学生的创新能力,为未来从事新能源相关工作做好准备;
(4)促进新能源汽车产业与高校的合作,促进技术的交流和转移,实现互利共赢[6]。
3.2实践教学体系和实践平台构建的创新性
新能源汽车方向大学生实践教学体系和实践平台构建相互辅助,具有1+1>2的教学效果,课程设计加入了以理解为原则,引导学生思考是什么、为什么、怎么办,做到真正的理解并达到应用的程度[7]。
4 结语
通过新能源汽车方向大学生实践教学体系和实践平台构建的探索,让学生对所学知识能够理解并能够应用,还可以进一步激励学生分析、评价到创造。这样学习新能源汽车领域的专业知识和实践操作,均能体会到真正掌握一门知识的价值感。未来走上工作岗位将所学所实践应用起来,甚至有创新。
参考文献:
[1]许锦,孟中杰,李伟等.面向航天专业的“三全”实践育人体系探索与实践[J].实验室研究与探索,2022,41(08):191-198.
[2]李辉,张珊珊.澳大利亚研究型大学系统化实践教学体系的构建与启示——基于悉尼科技大学《未来学习战略》的分析[J].高校教育管理,2020,14(06):96-104.
[3]李昕,刘益先,程维.软件工程专业工程化实践教学体系的建设与改革[J].计算机教育,2018(11):49-52.
[4]顾舒予.中职新能源汽车运用与维修专业一体化教学改革分析[J].时代汽车,2022(12):42-44.
[5]闫杰,郭瑞,李根等.地方高校应用型人才全过程培养实践教学平台体系探析[J].高等建筑教育,2023,32(04):135-141.
[6]孙平平.基于实践创新平台的智能制造工程专业实验教学体系构建[J].广西广播电视大学学报,2023,34(03):24-30.
[7]晋艳.数字建筑产学研融合实践平台与育人机制构建分析[J].安徽建筑,2023,30(05):116-117.
作者简介:郑竹安(1984.8-),男,博士研究生,副教授,副院长,新能源汽车技术研究方向,email:zza@ycit.edu.cn。
基金项目:教育部产学合作协同育人项目202102427007、盐城工学院教改研究课题JYKT2022B043、盐城工学院研究生教育研究课题JYMS-2021008