摘要：从新能源汽车动力电池的课程实际出发，将翻转课堂与智慧教学工具“雨课堂”应用于课堂教学，通过新颖的教学方式与考核方式，增强学生对新能源动力电池的了解，激发学生们的兴趣，培养学生对新能源动力电池探究的动力。

关键词：雨课堂；新能源汽车；翻转课堂；动力电池

引言：

随着环境污染和能源危机的加剧， 电动汽车技术被认为是未来汽车领域最具发展前景的技术之一。电动汽车作为新能源汽车的重要组成种类，动力电池是为其提供动力的重要源泉。它有别于传统燃料汽车中为启动电机提供电能的蓄电池。

系统性了解并掌握电动汽车核心技术动力电池是汽车产业对新能源专业人才提出的新挑战，新能源汽车动力电池课程新能源专业的必修课，主要涉及动力电池涉及化学及材料等领域，而当中相关的电池管理系统已延伸到电气和控制科学等相关专业，是一门多学科交叉课程。因此，如何把握教学主线，高效地介绍基础知识并摒弃冗余部分帮助学生掌握核心内容非常值得探讨。本文系统地分析了新能源汽车动力电池课程的特点，针对性地提出雨课堂的教学与考核方式的改革

一、“雨课堂”的定义

“雨课堂”是一种全新的教学工具， 凭借着其操作简单、极大提升课堂互动效果的优势， 越来越多地出现在高等教育的课堂中。“雨课堂”是清华大学刚刚推出的一款智慧教学工具，目的是全面提升课堂教学体验，让师生互动更多、教学更为便捷。相较传统的教师输出学生输入的单向授课模式，“雨课堂”加入了更多的师生互动环节， 例如投票、弹幕和单选题、多选题、群公告等功能， 目的是将学生纳入到课堂教学要素之中来， 更多地、主动地参加思考和在课堂教学过程中， 学生通过手机端随时可以将相似文档见反馈给授课教师， 教师监控学生回答问题情况， 即时查看统计结果，更加精准地讲授知识点。雨课堂”是一种全新的教学体验， 越来越多的高校将其纳入到课堂教学之中。

二、新能源动力电池的简介

新能源动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池，一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言。根据电池反应原理的不同可分为铅酸动力电池、镍氢动力电池、锂离子动力电池等等。目前应用于纯电动汽车的动力电池主要有磷酸铁锂与三元锂两种， 比亚迪在多数车型上采用的是磷酸铁锂材料电池，三元锂电池的使用范围就很大了，我们熟知的特斯拉就是采用了三元锂电池作为动力源。

在新能源汽车上，三元锂电池好还是磷酸铁锂电池好，其实这个并没有绝对的答案。在目前的情况下看，三元锂电池的能量密度、充放电倍率以及其在不同温度下的放电性能都要优于磷酸铁锂材料的电池，但磷酸铁锂材料的电池在循环上表现的更好。从长远来看，因为磷酸铁锂电池的能量密度已经遇到了瓶颈，继续应用在纯电动的乘用车上可能会逐步失去优势，但在空间大、对能量密度要求不高的大型车辆上使用，磷酸铁锂电池还有很大的空间。而乘用型新能源车则更偏向使用三元锂材料的电池。

目前乘用车所常用的三元锂电池以18650圆柱形电池为主，但特斯拉已经开始从其最新的Model 3车型上逐步转向能量密度更高的21700型电池，包括三星与国内的比克动力电池也都在21700型电池上开始了相关的研发和生产计划，由此看来，加粗加长已经是三元锂电池发展的大势。

三、新能源汽车动力电池的课程结构

汽车学院新能源汽车动力电池课程开设在大学一年级第二学期，32学时。根据汽车行业的发展要求，并结合吉利汽车职业技术学院产教融合的特色，新能源汽车动力电池课程的教学包括两大部分第一部分是理论课程，第二部分是实训课程。那么针对理论课程的主要内容包括：

第一章动力电池基本概念

第二章 动力电池测试

第三章 铅酸动力电池

第四章 碱性动力电池

第五章 锂离子动力电池

第六章 其他电池

第七章 电池应用理论

第八章 电池管理系统

第九章 电池系统设计与使用

第一部分，分析电池反应的动力学过程及电池工作原理，介绍电池基本构成及基本参数

第二部分，介绍电池基本测试原理与方法，并对典型的测试设备进行介绍。第三部分，介绍铅酸电池结构及工作原理，着重强调电池电极材料、基本结构、制造工艺、工作原理等。

第四部分，介绍镍镉电池及镍氢电池结构及工作原理，并对碱性电池应用进行分析。

第五部分，介绍锂离子电池结构及工作原理，着重强调电池电极材料、失效机理等。

第六部分，介绍一些新型电池结构和工作原理，包括锌空气电池、钠硫电池、Zebra电池、飞轮电池、太阳能电池、超级电容器及燃料电池。

第七部分，讲解动力电池应用理论基础，包括动力电池一致性、电池组使用寿命、电池状态估计及温度场设计方法。

第八部分，强调电池管理系统的意义，并对其基本构成和功能、数据采集方法、电量管理系统、均衡管理系统、热管理系统、热失控与热安全管理、电安全管理系统及数据通信系统。

第九部分，阐述电动车辆能耗经济性评价参数、电池系统与整车匹配方法、电池包结构设计、电池系统充电方法、电池梯次利用及回收及电池系统发展趋势。

从以上新能源汽车动力电池及管理系统理论教学结构可以看出，课程具有“多”、“新”和“实”的特点。“多”是指课程覆盖面广，涉及化学、材料、电气、控制、计算机等多个学科。“新”是指该课程是一门新的综合课程， 需要采用新的教学方法来满足教学的需求；同时，《新能源汽车动力电池及管理系统》的教学内容也在不断更新。“实”是指课程从工程应用出发，授课时理论和实践必须做到高度统一。因此， 如何在有限的授课时间内将繁杂琐碎的理论知识传递给学生， 对于未系统学习过化学和控制理论等的功课学生其难度可想而知。为达到课程教学目的和培养计划， 必须对课程教学方法与考核方式进行改革。

四、新能源动力电池教学中雨课堂与翻转课堂的应用

传统教学一般沿用讲授为主的大班教学模式，这种模式类似于中学的填鸭式教学，师讲授大量知识点，学生被动强制记忆大量生疏的概念和定义。这种教学方式的主要缺点在于教师和学生之间缺乏互动，难以最大限度的调动学生的积极性。

新能源汽车动力电池是一门理论与实践相结合的课程，在教学过程中应用雨课堂与“翻转课堂”教学相结合的授课方法。第一章到第六章的“动力电池”内容主要涉及不同电池基本原理及工作过程介绍等，基本概念较多，采用反转课堂的教学模式。将学生分为若干小组，每组负责某种类型电池的介绍，小组成员分工，分别完成搜集素材，制作PPT，讲解PPT等任务。全体学生提问讨论、教师负责总结点评并进行知识点补充讲解，完成整个教学过程。

第七章到第九章动力电池管理系统则采用雨课堂的教学模式。通过智能终端将师生连接到一起，通过弹幕、疑难问题求助等多元化师生互动，增加学生的求知欲。同时把两个周的实训课与多媒体与智能终端相结合的方式，形象直观来展示电池管理系统结构及功能；通过虚拟仿真平台讲解抽象的概念，实训课中亲身观察剖析新能源汽车的动力电池。教师可以结合雨课堂中的弹幕和学生提出的疑问，在实训课中再进一步讨论和讲解，做到最大化地让学生掌握新能源动力电池的相关知识。

五、新能源动力电池课程考核方式的改革

考核是检查学生知识掌握程度和考察教学效果的重要手段之一，新能源汽车动力电池课程具有多学科交叉的特点，“平时成绩+考试成绩”难以准确反映学生的真实水平。根据课程内容各部分的专业特点，采用“前沿阅读报告+期末考试+平时课堂表现+实训课考核”的模式对学生进行考核，多维度考核学生对知识的掌握程度，具体如下：

第一章到第六章的“动力电池”内容中，由于电池材料及类型的快速发展，因此考核采用文献查阅并撰写报告的方式，此部分为前沿阅读报告占30%；第七章到第九章动力电池管理系统则与汽车学院各相关专业结合紧密，对学生的理论知识有了一定要求，因此采用与实训课程相结合外加闭卷考试的形式，考察了学生对知识点的记忆及分析的能力，此部分成绩占总成绩的 50 %；平时课堂表现包括与教师互动情况及提出疑难问题等课堂表现，占总成绩的20%，最终成绩由这三部分按权重计算得到。

结论

新能源汽车动力电池是一门多学科交叉的专业课程，课程具有“多”、“新”及“实”的特点，针对与动力电池相关内容具有知识点“多”及“新”的特点，加上我们学校的产教融合的优势采用“反转课堂”的教学模式，提高学生的主动性；针对电池管理系统理论性强及“实”的特点，采用“雨课堂”+实训课的教学模式，将电池应用理论及管理系统概念直观地呈献给学生。在考核方式上提出了“前沿阅读报告+实训课+闭卷考试+平时课堂表现”的考核方式多维度考核学生对知识的掌握程度。这套新型教学模式和考核方式，有助于增强学生的课堂体验， 提高学生的学习效率和将理论知识应用到实践的能力。

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