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摘要:创新教学方法是职业本科院校实施教学的核心动力,是教学转型升级的关键。随着数字赋能时代的到来,新质生产力概念不断深入各个行业,教学改革不断推进,职业本科教学需要跟上时代的步伐,使教学模式更适应数字时代的变革,提高教学效果,不断创新教学方法。基于此,以新能源汽车结构与原理课程的教学为例,在分析该课程教学中存在的问题的基础上,从教学组织、教学实施、教学考核方式等方面分析新能源汽车专业课程创新教学策略,并分析实践效果,旨在为职业本科新能源汽车专业课程的教学提供一定的参考。
关键词:线上资源库;虚拟仿真;新能源;教学创新
新能源汽车产业迅速发展,使新能源专业课程教学的教育模式、知识体系,以及学生实践能力、创新思维和社会意识的培养等都需要进行变革,传统的教学模式已不能满足当前社会的需求。新能源汽车结构与原理是新能源汽车工程专业的基础课程,在教学过程中提出新的可行性模式并创新教学方法,以促进新能源汽车结构与原理课程教学效果的提升。
本研究有利于提升职业本科院校教育质量,满足社会需求。数字赋能时代到来,多种相关有利政策陆续出台,不少学校实施了包括职业本科教学评估、职业本科学校大师工作室设立、在线精品课程上传、实践教学基地建设等措施,以提高教育质量。这些都有力促进了职业本科教育的发展。而结合新能源汽车专业人才培养方案及时代需要,及时调整教学方法与手段,进行相应的变革,可以有效提高育人效果,满足时代发展需要[1]。
一、职业本科院校新能源汽车结构与原理课程教学中存在的问题
(一)教学资源不能与时俱进,教学模式单一
第一,教学资源智能化技术应用不足,难以提高课堂教学效果。教学资源是人才培养实施环节的主要载体,搭建丰富的教学资源库,可以引导学生充分利用教学资源学习科学文化知识,提高专业技能[2]。一些职业院校的学生由于基础相对薄弱,同时自我学习约束力不足,课前自我预习力度不足,或根本不预习,导致课堂学习过程中缺乏学习目标,缺乏师生交流,学习兴趣不高。虽然新能源汽车结构与原理教师在授课过程中,运用多媒体技术播放音视频资料,用PPT进行课堂讲解,在一定程度上可以提高学生的学习效果,但教学效果十分有限。第二,理论教学难以引导学生主动探究。一些学校的新能源汽车结构与原理专业理论教学创新不足。在确定教学目标的过程中,教师往往考虑大部分学生,忽略了学生的个体差异性。在数字赋能的网络时代,教学资源向数字化内容转型,建设数字化教学资源库,可以让个性化育人模式成为现实。但当前数字化资源建设处于起始阶段,还需要进一步完善教学资源的搭建,逐步引导学生充分利用碎片化时间进行预习和复习。
(二)实践教学危险性高、教师压力大,耗材多
职业本科教育的培养目标是培养出高素质、高技能的复合型人才,这要求教师不但要注重理论知识的传授,还要重视职业教育的实践性和应用性。但在实践教学中,往往存在教学时风险高、教师压力大,耗材多的问题。
第一,实践教学存在安全风险,教师教学压力大。例如,在某章节中有这样的内容:根据P=UI,在功率一定的情况下,提高电压,可以降低电流,降低能耗。而新能源汽车动力电池的电压较高,这导致不管是教师的实践操作还是学生的实践操作,触电风险都较高。在新能源汽车结构与原理课程实践教学环节,教师的专注力、安全操作能力等面临着巨大的考验。例如,拆装作业时检测仪器设备的不规范操作,拆装元件的安全防护不到位等都可能导致触电事故发生。因此教师要时刻保持高度警惕,要求每一个学生都必须按照安全操作规范手册进行实践操作。但是,在实际的实践教学环节,师资力量有限,一般采用一对多的教学模式,教师无法时刻关照学生,导致一些安全风险可能难以规避[3]。
第二,传统实践教学损耗大,教学成本高。汽车专业的实训耗材相对较大,教师上课时为了提高教学效果,一般进行分小组教学,汽车的档位传感器、加速踏板位置传感器、制动传感器等需要被反复拆装。而在多次插拔、测量过程中,因部分学生操作不规范等原因,会导致端子松动、传感器损坏等,使教学成本升高。
(三)传统考核方法不能全面考查学生对知识的掌握程度与运用能力
西安汽车职业大学新能源汽车专业课程教学一般采用理论与实践相结合的形式,对学生知识掌握情况进行考核:总成绩=平时成绩(20%)+实训成绩(30%)+期末卷面成绩(50%)。人工智能技术的发展,推动了相关汽车产业对人才的需求变化。学生不但要掌握扎实的理论知识和专业技能,还需要有一定的软件应用能力和创新能力。但传统的考核方式侧重考核学生的理论知识,不能全面考查学生,也无法引起学生对实践技能的重视。
二、新能源汽车结构与原理课程创新教学策略
(一)开展以线上资源库为依托的线上线下混合式教学
组建新能源汽车结构与原理课程的教学团队,促进课程资源库的建设。资源库包含课件资源、图片资源、新能源汽车前沿知识、实训视频、理论视频、课程思政资源库、习题资源库等。课程资源库的建设可以让固定课程教学变成移动的课堂教学,可以使学生利用碎片化时间学习,提高学生学习的内驱力和学习效果。在此基础上,开展线上线下混合式教学。
第一,任务驱动式课前预习。教师授课前在超星教学平台上布置预习任务,让学生在规定时间内通过观看视频、预习PPT课件、参与测试,并将不理解的内容上传至教学平台。任课教师结合学生反馈的共性问题,及时对授课内容进行调整。教师根据学生的线上反馈,有目的地对课堂教学的方案和实施策略进行改善,既可以丰富课堂教学的内容,也可相应调整课程内容的侧重点。
第二,目标驱动式课堂教学,提高课堂效率。课堂上,教师分析学生线上学习情况,在授课过程中解释学生在预习环节存在的疑惑,对学生存在的问题进行答疑。同时,教师可以设计课堂讨论环节,鼓励学生分组讨论,对各组提出的重难点问题进行分析,在授课环节帮助学生主动完成知识体系的搭建。如在讲授“动力电池的组成”相关内容时,教师可以随意抽取学生进行相关问题的提问。通过提问,教师可以总结学生存在疑问的地方,同时结合线上预习共性问题,进行动力电池相关内容的讲解,提高学生的课堂参与率,提高教学效果。
(二)实施虚拟与现实结合的实践教学模式
虚拟仿真实训基地建设将基于虚拟仿真技术的教学方式与方法应用到教学中,为学生提供完整、直观的学习内容,确保教学内容与行业发展同步。
第一,高精度模拟实操场景,提高实践教学的安全性。在虚拟仿真实训基地,学生可以在虚拟环境中观察、操作,在模拟场景中学习纯电动汽车、混合动力汽车的组成和原理,对新能源汽车各部件进行认知。这样的虚拟场景体验,有助于学生增进对新能源汽车结构和功能的理解。在模拟现实环境中进行学习,有助于提高学生的参与度和教学的安全性。而应用虚拟拆装软件,对电池、电机、车载充电机、直流转换器、整车控制器、变速器等进行拆装,可以强化学生的理论知识,并使其对新能源汽车的相关知识有更深入的了解。这样不仅提高了教学的安全性,还降低了损耗。
第二,虚拟软件协助考核,提高操作过程的规范化。充分利用虚拟现实技术进行实践教学,可以促使职业本科学生从视觉、听觉等多角度将分散的知识点逐步构建完善的知识体系。基于虚拟现实技术的教学的实施,能有效促使学生改变传统学习方法,锻炼和提升其自身的创造力,进而提高其解决问题的能力[4]。在教学过程中,学生戴上VR(Virtu⁃al Reality)眼镜,通过交互就可以控制场景内新能源汽车结构展示,进行虚拟拆装操作等;之后,教师可以利用虚拟拆装软件中的考核模块,对学生进行虚拟拆装流程和规范度的考核[5]。
第三,进行实际场景中的实践操作,提高学生实操技能。通过虚拟学习和考核,学生已具备相应的技能,因此可以采用实际场景对学生的技能掌握程度进行验证。首先,对驱动电机、动力电池、电机控制器等进行拆装;其次,利用实训车辆比亚迪E6和丰田普锐斯,进行相关原件的安装位置、连接关系认知;再次,利用比亚迪E5的一站式教学平台,在实车上进行整车的相关动态演示,进行整车控制器与其他的端子学习,电机、电池的动态参数分析学习;最后,利用丰田普锐斯进行混合动力汽车的整体结构认知学习和动态参数分析。
(三)采用软件协助过程考核与现实考核相结合的考核方式
首先,开展新能源汽车结构与原理课程线上考核活动。教师可根据在线的PPT、视频资料观看时长,在线测试结果、在线作业提交情况、讨论参与度等,评价学生的学习过程。线上过程考核可以实时跟踪学生的学习进度,为学生提供及时的反馈,有助于促进学生的自主学习。其次,新能源汽车结构与原理课程线下考核,是在实际教学环境中进行的过程性评价。教师需要采用软件协助过程考核与现实考核相结合的考核方式。具体来说,第一,调取学生学习记录,分析学生对网络资源的利用率。如分析学生的在线的PPT、视频资料等的查看时长,在线测试结果、在线讨论参与度等,评价学生的学习过程和学习参与度。第二,引入课堂随机考核机制。该方法有助于教师直接观察学生的课堂行为表现和学习态度,能培养学生的沟通能力和团队协作能力。两种考试方式相结合,可以使得教学效果评价准确全面地反映学生对知识的掌握和运用能力。考核总成绩=理论成绩×50%+实践成绩×50%。新能源汽车结构与原理课程创新考核方法如图1所示。
三、新能源汽车结构与原理课程创新教学效果
第一,可直观提高学习效果。通过线上线下混合式教学,学生可以在课堂上获得教师的直接指导和反馈,同时还能通过在线平台利用碎片化时间自主学习和巩固知识,从而提高学习效果。第二,可减少实践教学中的各种潜在危险。虚拟仿真平台通过模拟真实环境和操作过程,提供高度逼真的实践场所,为学生提供安全的操作环境,助力学生全面提高综合技能和对理论知识的掌握程度。
综上所述,本文以职业本科新能源汽车专业新能源汽车结构与原理课程理论与实践教育教学为例,分析了职业本科新能源汽车结构与原理课程教学中存在的问题,探究创新教学措施,以丰富课堂教学模式,激发学生的学习兴趣和内驱力,保障新能源汽车实践操作的安全性,提高学生探究新知识的积极性,从而改善课堂教学效果和提高教学质量,为培养新能源汽车专业方向高技能的应用型人才提供了新思路。
参考文献:
[1]李丽.案例教学法在高职会计教学中的创新性应用[J].岳阳职业技术学院学报,2023(2):36-39.
[2]王海军.技工院校智能网联汽车专业数字化转型发展研究[J].职业,2023(14):85-87.
[3]关亮亮,田国红,屈小贞,等.“汽车构造”课程教学中虚拟仿真资源的应用研究[J].汽车维修技师,2024(6):69-70.
[4]赵华慧.新能源汽车构造课程理、虚、实教学方法分析[J].汽车维修技师,2024(6):66.
[5]宋莎.基于虚拟仿真实验教学平台的化工类专业应用创新型人才培养模式[J].化学教育(中英文),2019(22):74-78.
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