新工科背景下的《新能源汽車概論》課程教學路徑實踐研究

張玉龍　趙樹朋　周玉宏　袁永偉　張世芳

摘 要：新工科背景下車輛工程專業相關課程如何適應產業變革需求，落實立德樹人根本任務，培育較強的專業技能人才是新能源汽車概論課程面臨的亟待解決的問題。文章首先進行學情分析，提出了教學實踐中的痛點問題?；诮嬛髁x，貫徹OBE理念，對本門課程進行了教學路徑實踐研究。從課程體系重構、教學方法創新、教學資源拓展、課程思政體系建立、多元評價過程體系設計等方面進行了創新實踐探索。通過上述實踐研究，形成了基于OBE的雙課堂、多維度評價、持續改進的閉環教學實踐路徑。形成了共情、內化、踐行的知行合一的課程思政實施路徑。課程體現了“兩性一度”的要求，兼顧基礎與學科前沿和產業實際需求。建立了過程評價與期末考核相結合的評價機制與幫扶預警機制。實踐結果表明文章的教學模式具有一定的推廣價值。

關鍵詞：新工科 課程思政 新能源汽車 教學路徑

1 引言

教育部于2017年發布了《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》，提出樹立工程教育的新理念、構建學科專業的新結構、探索人才培養的新模式、建立分類發展的新體系、打造教育教學的新質量[1]。新工科特征表現為創新與突破、多學科交叉與融合，協調與共享。新工科建設的重要目的是通過前瞻性的手段開展新工科教育實踐，從而探索出具有中國特色的教育工程體系，培養出新時代具有較強專業素質的技術技能人才[2]。為適應汽車行業新能源與智能網聯變革，車輛工程專業應該適應新的工程教育模式，主動實施新工科教育的課程改造與升級?；诮嬛髁x學習理論的教學思想是“以學生為中心”，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的[3]。文章以建構主義為理論基礎，開展新能源汽車概論課程的新工科、課程思政與專創教育的三融合，構建了基于OBE的雙課堂、多維度評價、持續改進的閉環教學實踐路徑。

2 課程概況

《新能源汽車概論》是車輛工程專業的核心專業課程?；谛鹿た萍捌嚒半妱踊?、智能化、網聯化、共享化”背景下對新型車輛工程人才培養的需求，本課程旨在培養學生掌握純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車關鍵技術；具備綜合運用交叉學科知識進行新能源汽車技術方案匹配、設計、比較、評價等方面的綜合工程能力；具備一定的國際視野，能夠通過文獻閱讀掌握新能源汽車研究熱點。在課程中主要突出嚴謹的科學態度、大國工匠精神、團隊協作精神，樹立安全環保意識，注重在解決方案設計中考慮法規、環境、安全等因素。課程內容主要包括動力電池、電機、電控三大核心共性技術以及純電動汽車、混合動力汽車與燃料電池汽車等車型的構型、匹配以及控制等內容。本課程涉及力學、機械原理、電工電子、計算機、控制等學科，是一門多學科綜合交叉的專業課程。該課程內容是車輛工程的新發展方向，為學生知識體系構建不可或缺的組成部分，可以為學生的工作實踐及進一步深造奠定基礎。

3 學情分析

學情分析可以對大學生的學習情況進行全面評估，了解其學習水平、學科興趣和學習能力等情況，為制定更加科學合理的高校教育改革政策提供參考依據[4]。課堂教學的有效性與教師是否實施針對性教學密切相關，而這需要教師具備較強的學情分析能力[5]。為了進行教學路徑研究需要針對課程授課對象進行學情分析，同時需要針對課程利益相關者包括學生家庭、用人單位以及專業教師進行調研。文章采用調查問卷方式進行了學情分析，其中用人單位20人，專業教師14人，車輛工程專業學生53人。學情分析結果表明（1）學生知識結構與能力體系方面，大多學生只學習過電工電子與單片機簡單編程，對新能源汽車涉及較多的電機以及現代控制理論和軟件工具方面具有欠缺。（2）職業發展方面，學生更多傾向于進行學術深造和技術開發工作，因此有必要加強學科前沿和產業現實需求方面的學習。（3）在高階工程能力、智能控制、專創融合以及產學研結合方面，學生狀態與企業實際需求存在較大差距。

針對以上調研結果總結出本課程主要痛點如下：

（1）學生的知識、能力體系與新工科需求不對接，學生知識結構偏重于傳統汽車與機械學科， 學科交叉知識基礎不夠扎實，難以實現新工科學科交叉。（2）教材內容不能與時俱進與產業需求脫節，教材內容選取以成熟技術為主，難以反映產業最新發展和學科前沿發展。 （3）學生參與度不高，課程思政元素散亂，功利化學習表現明顯，學生學習主動性不高。課程思政元素不成體系，不能起到以點帶線，以線帶面格局。

4 教學路徑設計與效果

4.1 教學實踐模式設計

基于建構主義學習理論，《新能源汽車概論》課程實踐貫徹以學生為中心，面向產出，持續改進的理念，形成了基于OBE的雙課堂、多維度評價、持續改進的閉環教學實踐路徑，如圖1所示。根據國家、社會需求，結合產業發展需求，按照培養目標制定課程目標，支撐畢業要求。對學生學情進行多維度定性和定量分析，從知識結構、能力需求、思政素養、職業發展規劃等方面對學生進行調研分析。構建第一、第二課堂。第一課堂在線上搭建學習環境，提供豐富學習資源包括學科前沿視頻、課程課件，發布討論話題，參與式習題互動。線下基于BOPPPS教學方法，教師導入課程，引導學生構建知識體系，學生合作學習，完成特定項目任務，翻轉課堂，學生互評質疑。線下進行校企協同育人、科研引領、雙創競賽實踐活動。例如結合新能源汽車電池管理系統學科前沿，融合大數據，深度學習等技術，進行專創融合。對課程的知識、能力、素質三位一體目標進行多維度評價，注重過程評價，評價結果用以課程改革，實現持續改進，提升教學質量。

4.2 重構課程體系，夯實基礎，融入思政，體現“兩性一度”

針對痛點問題，對教材內容進行重構。重構的原則為“一夯實，兩融入，兩拓展”即夯實基礎，融入思政，融入產業前沿，拓展工程與科研能力。重塑后課程內容體系完備，體現課程發展前沿，具備高階性，創新性，挑戰度。具體重構內容如圖2所示。

4.3 “教”與“學”創新，拓展教學資源，打開課程邊界。

基于OBE理念，開展“教”與“學”創新，拓展教學資源，充分利用網絡空間資源，拓展學科前沿，挖掘思政元素，創新教學情境，采用任務驅動，項目教學以及翻轉課堂等方法取代傳統灌輸式教學。通過“教”與“學”創新，激發學生學習動力，建立學習內驅力，提高學生的參與度。通過項目式教學與翻轉課堂使學生認識學科前沿和產業需求，打破課程邊界，滿足科研與工程的高階性要求。

4.4 構建立體化課程思政體系，踐行知行合一的課程思政實施路徑

從課程教學目標出發，精心教學設計，合理拓寬教學內容，創新教學方法手段。從大量的思政素材資源中，分類提煉總結出思政元素，進行同向歸納凝練，顯性隱性教育結合，明確思政育人目標。結合我國產業發展、民族企業案例、行業領軍人物三方面進行思政元素挖掘，建立立體化課程思政體系，采用情景化教學、案例教學與混合式教學進行實施規劃，有機融合。根據評價觀測點反饋，持續改進，形成閉環。

課程闡述我國新能源汽車產業從“跟跑”到“并跑-領跑”的發展歷程以及“創新驅動、產業升級”的奮斗過程，激發學生科技報國的擔當與情懷。引入典型企業創新案例，以行業和企業實際需求為導向，建立自主創新和領軍企業經典案例如課堂機制，激發學生對民族企業的熱情，堅定學生對我國的道路自信。宣傳行業領軍人物，引導學生樹立工匠精神，扎根工作崗位，勇于突破。

4.5 多元評價，注重過程評價，建立幫扶預警機制

建立多元評價體系，進行思政評價，注重過程考核，過程與期末考核相結合，持續改進。評價體系包括線上學習，討論、作業、過程考試、虛擬仿真試驗、結課考試組成。本課程的課程目標1為：了解新能源汽車相關領域的電機、電池、整車技術標準體系、知識產權、產業政策和法律法規，理解不同社會文化對新能源汽車發展路線選擇的影響。以課程目標１為例進行觀測，如圖3所示，經過針對性教學改革，學生大程度分布更集中，預警幫扶學生取得了明顯進步。

5 結論

文章在學情分析調研基礎上對《新能源汽車概論》課程的實踐路徑進行研究，構建了基于OBE的雙課堂、多維度評價、持續改進的閉環教學實踐路徑。通過課程體系重構、教學方法創新、教學資源拓展、課程思政體系建立、多元評價過程體系設計等多維度實踐，取得了較好的效果，學生課程目標達成度明顯提高。通過上述設計實現了新工科、課程思政、專創教育三融合，可以提高學生適應新能源汽車行研前沿發展要求的能力，為行業提供人才保障。文章提供的教學實踐路徑也可以推廣到其他工學類課程的實施，為其提供借鑒和指導。

基金項目：教育部產學合作協同育人項目University-Industry Collaborative Education Program：基于工程教育專業認證的新能源汽車課程建設研究（220607031242518）；面向新工科的車用動力電池教材建設研究（220607031241713）；專創融合的校企協同雙創育人模式研究 （220607031240933）。

參考文獻：

[1]商澤進， 鄧慶田， 李新波， 等. 基于“新工科”理念的理工基礎學科實驗教學改革設計[J]. 實驗技術與管理，2019， 36（9）： 149-150.

[2]葛海波.新工科背景下車輛工程專業教學改革研究[J].時代汽車，2023（21）：59-61.

[3]榮成，蔣疆，鄭新宇.普通化學教學中的建構主義與解構主義思想——以膠體溶液的教學為例[J/OL].大學化學：1-6[2023-11-13].

[4]許莉萍，楊潔瓊，吳傳宇 . 基于“互聯網+教育”的線上線下混合教學模式對大學生學習績效的影響[J]. 中外企業家，2020（19）：207-209.

[5]王毳，黃友初.教師學情分析的認識誤區與應然向度[J].教學與管理，2023（31）：1-6.