摘 要:面向我國汽車行業(yè)“新四化”高水平人才匱乏困境,以吉林大學(xué)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》專業(yè)課程為例,探討高水平大學(xué)新能源汽車專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀及問題,融合作者及教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),提出針對(duì)課程授課體系、教材選用和教學(xué)手段的創(chuàng)新性建設(shè)方案,以期為高水平大學(xué)在車輛工程學(xué)科建設(shè)方面做強(qiáng)、做優(yōu)低碳學(xué)科體系,加強(qiáng)節(jié)能與新能源學(xué)科人才培養(yǎng)力度,更加精準(zhǔn)地培養(yǎng)新能源領(lǐng)域急需人才和高端創(chuàng)新人才提供新思路。
關(guān)鍵詞:新能源汽車 新四化 精品教材 教學(xué)改革 課程建設(shè)
1 緒論
在百年一遇的產(chǎn)業(yè)變革中,以電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化為標(biāo)志的“汽車新四化”,為汽車行業(yè)帶來了翻天覆地的變化,而“新四化”高水平汽車人才匱乏是制約我國現(xiàn)下汽車產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新及自主試驗(yàn)?zāi)芰μ嵘齕1],實(shí)現(xiàn)汽車研發(fā)、生產(chǎn)全流程國外技術(shù)掣肘突破的重要因素。因此,在這一進(jìn)程中,全國范圍內(nèi)已開設(shè)汽車專業(yè)的高、職院校,尤其是高水平雙一流高校,作為汽車專業(yè)人才培養(yǎng)的搖籃,在保證我國汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”進(jìn)程健康、穩(wěn)定推進(jìn)過程中,對(duì)專業(yè)課程實(shí)施面向汽車“新四化”人才培養(yǎng)地、卓有成效地建設(shè)成為首要前提。汽車專業(yè)人才培養(yǎng)模式主動(dòng)變革與知識(shí)體系自我升級(jí)重構(gòu),實(shí)現(xiàn)全面深化教育教學(xué)改革勢在必行。
吉林大學(xué)作為國家“雙一流”“211工程”“985工程”重點(diǎn)建設(shè)高校,其車輛工程專業(yè)是國內(nèi)汽車領(lǐng)域最早的國家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科,依托汽車底盤集成與仿生國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室而具備國家特色的專業(yè)背景,因此當(dāng)充分利用自己學(xué)術(shù)背景、學(xué)科優(yōu)勢,站在服務(wù)汽車“新四化”進(jìn)程高度,進(jìn)一步凝練學(xué)科方向,優(yōu)化學(xué)科布局,形成低碳優(yōu)勢學(xué)科[2]。其中,促進(jìn)節(jié)能與環(huán)保的“電動(dòng)化”是汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究的重要組成部分,培養(yǎng)具備節(jié)能與新能源汽車設(shè)計(jì)與控制技術(shù)的專業(yè)型高端技術(shù)人才日益成為國內(nèi)汽車工程專業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。為此,筆者結(jié)合團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)及研究積累,早在2008年便組織開設(shè)《混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)與控制》(2023年調(diào)整為《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》)課程,其作為吉林大學(xué)車輛工程專業(yè)碩士研究生必修課程,多年來已為我國汽車行業(yè)輸入源源不斷的行業(yè)急需人才及高端技術(shù)人才。然而,隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)“新四化”進(jìn)程步伐日益加快,現(xiàn)有課程體系難以滿足汽車行業(yè)自主創(chuàng)新對(duì)于新工科應(yīng)用型人才的激增需求[3],已有新能源汽車有關(guān)課程應(yīng)當(dāng)主動(dòng)變革現(xiàn)有人才培養(yǎng)模式,重構(gòu)現(xiàn)有課程知識(shí)體系,充分保障向當(dāng)下汽車行業(yè)輸入人才的質(zhì)量。基于以上背景,筆者積極參與推進(jìn)吉林大學(xué)車輛工程專業(yè)教學(xué)體系改革,探索在高?!靶鹿た啤薄捌囯妱?dòng)化”“智能化”“軟件定義汽車”時(shí)代背景下,構(gòu)建“汽車電動(dòng)化教研平臺(tái)”體系,致力服務(wù)吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院實(shí)現(xiàn)節(jié)能與新能源汽車行業(yè)急需人才和高端創(chuàng)新人才的精準(zhǔn)培養(yǎng),為“汽車電動(dòng)化”發(fā)展做出更大社會(huì)貢獻(xiàn)。
本文以吉林大學(xué)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程為例對(duì)汽車專業(yè)課程知識(shí)體系及人才培養(yǎng)模式的變革方式和實(shí)踐效果進(jìn)行討論,可為高水平大學(xué)面向汽車“新四化”人才培養(yǎng)的專業(yè)課程建設(shè)提供新的思路。
2 課程教學(xué)現(xiàn)狀
2.1 課程簡述
節(jié)能與新能源技術(shù)是汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn),《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程以新能源汽車系統(tǒng)構(gòu)型、節(jié)能機(jī)理、系統(tǒng)關(guān)鍵部件控制、整車參數(shù)匹配與設(shè)計(jì)、控制策略和實(shí)驗(yàn)方法等基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)為基礎(chǔ),拓展以實(shí)際新能源汽車項(xiàng)目工程解決方案以及新能源汽車發(fā)展前沿技術(shù),由淺入深地、系統(tǒng)地為研究生講解新能源汽車設(shè)計(jì)與控制關(guān)鍵技術(shù),旨在使車輛工程專業(yè)研究生能夠掌握新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向、設(shè)計(jì)與控制理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)測試流程,以適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)“電動(dòng)化”和節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展需求。
2.2 教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題
面向汽車“新四化”人才培養(yǎng)目標(biāo),筆者及教學(xué)團(tuán)隊(duì)長期對(duì)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》專業(yè)課程知識(shí)體系及人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探索變革,已對(duì)課程體系、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)手段及考核方式等實(shí)施系列化改革與建設(shè)。針對(duì)新能源汽車專業(yè)課程學(xué)科交叉性強(qiáng)、實(shí)踐平臺(tái)欠缺、教學(xué)手段單一、考核方式片面等實(shí)際教學(xué)問題,筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)已提出系列化改革方案[4],并在研究生課程講授與人才培養(yǎng)過程中進(jìn)行了實(shí)踐。
基于已有新能源汽車課程教學(xué)改革與探索實(shí)際經(jīng)驗(yàn),近兩年筆者在面向“新四化”人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程進(jìn)行進(jìn)一步建設(shè)和探索的過程中,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有新能源汽車有關(guān)課程體系與人才培養(yǎng)方式仍舊存在如下問題:
2.2.1 教材選用困難,既有書籍陳舊
涉及新能源汽車的外文專業(yè)教材在行業(yè)技術(shù)路線和技術(shù)發(fā)展水平上與我國當(dāng)前行業(yè)現(xiàn)狀多有不符,同時(shí)行業(yè)技術(shù)水平發(fā)展迅速而外文專業(yè)教材內(nèi)容更新難度大,且價(jià)格昂貴;國內(nèi)各高校大多采取自編講義教學(xué)為主、專業(yè)書籍參考為輔的授課方式,相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品在各國政策和市場需求的推動(dòng)下發(fā)展迅速,課程內(nèi)容推陳出新,專業(yè)書籍無法及時(shí)更新專業(yè)知識(shí)內(nèi)容;此外,多學(xué)科交叉特性導(dǎo)致單一的現(xiàn)有專業(yè)書籍無法精準(zhǔn)涵蓋課程要求的教學(xué)內(nèi)容,特別地伴隨汽車產(chǎn)品功能不斷增多,汽車功能也逐漸朝著集成化、域控制、中央控制方向發(fā)展,這就不得不要求新能源汽車專業(yè)教材編者具有更廣的學(xué)科知識(shí)和專業(yè)涉獵,以上均為高校新能源汽車設(shè)計(jì)與控制相關(guān)課程專業(yè)教材的選用帶來不小難度。教學(xué)團(tuán)隊(duì)以多年教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ),結(jié)合在新能源汽車設(shè)計(jì)和控制領(lǐng)域長期研究成果,于2017年首次出版專業(yè)書籍《新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)》[5],并作為吉林大學(xué)車輛工程專業(yè)碩士研究生《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教材使用,在一定程度上解決了教材選用困難問題。然而,隨著新能源汽車相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展,原教材部分內(nèi)容相較于當(dāng)前行業(yè)技術(shù)水平仍然存在滯后,個(gè)別專有定義因國家政策及行業(yè)風(fēng)向變化而有所調(diào)整,同時(shí)伴隨筆者及教學(xué)團(tuán)隊(duì)近年來科學(xué)研究和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)積累,新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)的廣度和深度應(yīng)有較大拓展。
2.2.2 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,課程教學(xué)質(zhì)量有待提升
新能源汽車方向相關(guān)課程是一類專業(yè)性強(qiáng)且涉及學(xué)科種類繁多的課程,知識(shí)體系結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)車輛工程課程更為復(fù)雜,因此其專業(yè)知識(shí)講授過程難免枯燥乏味,加之現(xiàn)今專業(yè)必修課程仍多為大班式教學(xué),多數(shù)課時(shí)沿用傳統(tǒng)的面授式教學(xué)方式,課堂普遍存在學(xué)生注意力不夠集中、缺乏專注度,專業(yè)知識(shí)接收不過腦,重點(diǎn)、難點(diǎn)理解效率低下等問題,此外,現(xiàn)有研究生專業(yè)課程教育教學(xué)方式還存在學(xué)生課堂、課后難以與授課教師獲取或保持有效溝通和交流,專業(yè)課程知識(shí)缺少當(dāng)堂答疑、課后補(bǔ)缺等現(xiàn)象,因此優(yōu)化新能源汽車相關(guān)課程教學(xué)手段及方法,提升學(xué)生課堂興趣,是提升課程教學(xué)、教育質(zhì)量的關(guān)鍵。
2.2.3 課程實(shí)踐平臺(tái)欠缺,實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容較單一
相較于傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)體系,新能源汽車方向相關(guān)課程理論涉及更多學(xué)科專業(yè)知識(shí),傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)出身的研究生對(duì)于新的學(xué)科理論知識(shí)接受較為緩慢,過去以課堂講授為主、以課堂演示及課后討論為輔的混合教學(xué)模式在滿足新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求上顯得力不從心,而當(dāng)前課程提供的新能源汽車設(shè)計(jì)與控制實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容仍較單一,且受實(shí)踐設(shè)備數(shù)量限制,無法滿足課程所有同學(xué)均能獨(dú)立且完整地進(jìn)行課程操作和實(shí)踐,因此向新能源汽車專業(yè)課程研究生提供更加豐富、更加完備的課程實(shí)踐平臺(tái)具有重要意義。
3 課程建設(shè)內(nèi)容
3.1 頂層優(yōu)化設(shè)計(jì)課程授課體系
面對(duì)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程多學(xué)科交叉特性及復(fù)雜知識(shí)結(jié)構(gòu),筆者及教學(xué)團(tuán)隊(duì)持續(xù)優(yōu)化學(xué)科授課體系。首先,有機(jī)結(jié)合思想政治教育于專業(yè)知識(shí)講授,引導(dǎo)學(xué)生正確樹立科學(xué)精神;其次,在實(shí)際教學(xué)中采用“擬定+反饋”的方式實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)、能力構(gòu)成以及授課講述、自修內(nèi)容比例的動(dòng)態(tài)調(diào)整;最后,通過頂層設(shè)計(jì)對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)人才梯隊(duì)進(jìn)行建設(shè),實(shí)現(xiàn)多學(xué)科背景、多工程屬性教師聯(lián)合授課教學(xué)方式。
3.1.1 專業(yè)知識(shí)、思想道德有機(jī)結(jié)合
為堅(jiān)持用新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想鑄魂育人,貫徹黨的教育方針落實(shí)立德樹人根本任務(wù)[6],認(rèn)真踐行“思想引領(lǐng)、知識(shí)傳授、綜合素質(zhì)塑造”的育人理念,《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》專業(yè)課程授課教師首當(dāng)其沖地應(yīng)努力加強(qiáng)自身道德修養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力,并將著力培養(yǎng)社會(huì)主義的合格建設(shè)者和可靠接班人作為課程教育與教學(xué)的前提,積極響應(yīng)黨中央關(guān)于教師參與思政工作的號(hào)召,堅(jiān)持立德樹人,寓思想政治教育及核心價(jià)值觀于專業(yè)知識(shí)傳授之中,通過知識(shí)和技能的傳授,啟發(fā)學(xué)生自覺認(rèn)同,在課堂講授中以言傳身教的形式培養(yǎng)研究生為中國民族汽車工業(yè)努力奮斗的家國情懷,引導(dǎo)高素質(zhì)人才將報(bào)國之志化為奮斗之行。
3.1.2 課程知識(shí)體系動(dòng)態(tài)調(diào)整
研究生教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及解決問題的能力,《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程內(nèi)容以能力構(gòu)成為主、知識(shí)構(gòu)成為輔,知識(shí)構(gòu)成以新能源汽車基礎(chǔ)技術(shù)及前沿知識(shí)為主,主要通過課堂傳授的形式進(jìn)行教學(xué),能力構(gòu)成則側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用新能源汽車相關(guān)技術(shù)知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力,主要通過課程仿真測試演示和實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)進(jìn)行培養(yǎng),其中知識(shí)構(gòu)成與能力構(gòu)成的比例根據(jù)課程實(shí)際教學(xué)效果反饋?zhàn)罱K擬定為4:6。此外,為加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,應(yīng)適當(dāng)降低授課教師講述內(nèi)容的比例,增加學(xué)生自修內(nèi)容比例,自修內(nèi)容通過文獻(xiàn)查閱、互動(dòng)討論、專題匯報(bào)等方式鞏固和強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。本課程講述部分以精講新能源汽車設(shè)計(jì)與控制、實(shí)際新能源汽車項(xiàng)目工程解決方案及發(fā)展前沿技術(shù)為主,自修部分則由授課教師擬定開放性專題,由學(xué)生獨(dú)立完成專題匯報(bào),其中講述內(nèi)容與自修內(nèi)容比例根據(jù)課程實(shí)際教學(xué)效果反饋?zhàn)罱K擬定為5:5。
3.1.3 團(tuán)隊(duì)人才梯隊(duì)頂層設(shè)計(jì)
面對(duì)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程多學(xué)科交叉特性,教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過頂層設(shè)計(jì)積極加強(qiáng)人才梯隊(duì)建設(shè),合理設(shè)計(jì)年齡梯度,并持續(xù)開展“鼎新學(xué)者”及“唐敖慶教授”計(jì)劃,在實(shí)現(xiàn)多學(xué)科背景、多工程屬性教師聯(lián)合授課教學(xué)方式的同時(shí),吸納更多優(yōu)秀教學(xué)人才,為教學(xué)團(tuán)隊(duì)注入源源不斷青春活力。例如,教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過對(duì)專業(yè)課程建設(shè)持續(xù)調(diào)研,特新增年輕骨干教師王鵬宇教授,以加強(qiáng)課程對(duì)于新能源汽車拓展關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容教學(xué),同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容的開發(fā)與授課,以充分保障《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程專業(yè)性及授課質(zhì)量。不僅如此,專業(yè)課程負(fù)責(zé)教師及骨干教師長期開展校企合作,均具有豐富的科研實(shí)踐經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn),為打造集理論教學(xué)、工程應(yīng)用于一體的專業(yè)課程教學(xué)新模式奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),形成鮮明特色。與此同時(shí),《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合培養(yǎng)博士后,多名優(yōu)秀教師先后申請(qǐng)“唐敖慶教授”“鼎新學(xué)者”等人才計(jì)劃;教學(xué)團(tuán)隊(duì)與美國、澳大利亞等從事節(jié)能與新能源汽車研究的國際知名教授團(tuán)隊(duì)長期保持學(xué)術(shù)交流與合作,與海外學(xué)者形成了穩(wěn)定的教學(xué)、科研合作關(guān)系,可助力團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)出具有國際視野的復(fù)合型、交叉型青年教師人才。除此之外,專業(yè)課程實(shí)行課程負(fù)責(zé)人制度,在日常教學(xué)中強(qiáng)化教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理與控制,形成了一套完善的教學(xué)管理體制。
3.2 一體化建設(shè)精品教材與特色課程
針對(duì)吉林大學(xué)車輛工程碩士研究生《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教材選用困難,既有專業(yè)書籍知識(shí)陳舊等問題,教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ),率先實(shí)現(xiàn)教材自編,同時(shí)為保障課程選用教材的強(qiáng)針對(duì)性,團(tuán)隊(duì)以國際形勢與國家政策及前沿科學(xué)為導(dǎo)向,修訂教學(xué)大綱,并對(duì)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教材《新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)》實(shí)施再版修訂工程,同步打造高水平精品教材與低碳優(yōu)勢課程一體化建設(shè),實(shí)現(xiàn)特色課程與精品教材良性互促協(xié)同建設(shè)能力。
2023年筆者作為教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人出版專業(yè)書籍《新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)(第二版)》[7],同年該專著作為車輛工程碩士研究生《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教材使用,配套實(shí)時(shí)更新的自編講義,并制作與之相匹配的PPT課件和電子教案,便于學(xué)生能夠在深入理解新能源汽車基礎(chǔ)概念與原理的同時(shí),可以快速、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地掌握新能源汽車領(lǐng)域的主流趨勢和最新技術(shù)。第二版教材在內(nèi)容敘述上由淺入深,既介紹新能源汽車領(lǐng)域的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),又針對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)作較為深入的探討,同時(shí)拓展新能源汽車領(lǐng)域的主流趨勢及最前沿科學(xué)技術(shù),包括系列國家政策、企業(yè)規(guī)劃、市場規(guī)模及行業(yè)和產(chǎn)品動(dòng)態(tài)等,內(nèi)容更加豐富、全面,記敘更加詳實(shí)、實(shí)用。為進(jìn)一步打造《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》精品教材,在對(duì)教材的改編過程充分結(jié)合了課程特色:第二版教材延續(xù)上一版注重基礎(chǔ)、詳細(xì)講解特點(diǎn),進(jìn)一步明確了新能源汽車的屬性和定義,力求在繼承上一版強(qiáng)基礎(chǔ)性和科普性的同時(shí),能夠讓讀者系統(tǒng)且辯證地認(rèn)識(shí)新能源汽車技術(shù)及其發(fā)展水平;新增新能源汽車熱管理技術(shù)關(guān)鍵章節(jié),對(duì)新能源汽車熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模方法、熱管理系統(tǒng)控制策略等方面進(jìn)行了介紹,其中重點(diǎn)介紹了計(jì)及熱特性的整車能量管理控制方法;新增燃料電池汽車參數(shù)匹配與能量管理技術(shù)關(guān)鍵章節(jié),詳細(xì)介紹了全功率燃料電池汽車的參數(shù)匹配、能耗分析及優(yōu)化、能量管理策略三方面關(guān)鍵技術(shù);此外,第二版教材進(jìn)一步將新能源汽車設(shè)計(jì)與控制一線科研工程實(shí)際融入理論知識(shí)介紹,大量采用筆者及教學(xué)團(tuán)隊(duì)日常教學(xué)和科研成果中的實(shí)例,并針對(duì)典型案例進(jìn)行深入分析和詳細(xì)闡述,對(duì)新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用進(jìn)行了充分解讀,研究生即使通過課后自學(xué)也能快速掌握新能源汽車有關(guān)關(guān)鍵技術(shù),也滿足部分研究生對(duì)課堂講授內(nèi)容在課后進(jìn)行查漏補(bǔ)缺的實(shí)際需求,具有更加廣泛的適應(yīng)性和受眾群體。充分融合低碳優(yōu)勢課程特色的高水平精品教材適時(shí)再版,在一定程度上加快了吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院乃至整個(gè)汽車行業(yè)兼具新能源汽車?yán)碚?、?shí)踐與創(chuàng)新能力的專業(yè)型高端技術(shù)人才的培養(yǎng)進(jìn)程。
3.3 打造“線下課堂+線上視頻+開發(fā)實(shí)現(xiàn)”教學(xué)共同體
根據(jù)吉林大學(xué)車輛工程碩士研究生《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn),現(xiàn)采用教學(xué)方法包括:(1)傳統(tǒng)面授式教學(xué);(2)案例式教學(xué);(3)理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)[8]。然而,隨著我國教育步入“后疫情時(shí)代”,疫情期間寶貴的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)經(jīng)歷,成為高校在校園教學(xué)中探索更豐富教學(xué)模式的有益基礎(chǔ)。線上、線下混合模式是解決高校專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時(shí)少、教師講得多學(xué)生參與少等問題的有力舉措,也是高等教育課程教學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢[9]。作為一門行業(yè)蓬勃發(fā)展及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的學(xué)科專業(yè)課程,理應(yīng)提倡寓教于“研”,踐行理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式,構(gòu)建“教學(xué)-實(shí)踐”教學(xué)平臺(tái),實(shí)施教學(xué)應(yīng)用示范。為此,筆者提出打造新能源汽車專業(yè)課程“線下課堂+線上視頻+開發(fā)實(shí)現(xiàn)”教學(xué)共同體,落實(shí)立德樹人根本任務(wù),達(dá)成面向“新四化”人才培養(yǎng)的教育目標(biāo)。
3.3.1 “線下課堂+線上視頻”共同體
打造新能源汽車專業(yè)課程“線下課堂+線上視頻”共同體將兩者有機(jī)融合,首先教學(xué)團(tuán)隊(duì)提前錄制覆蓋課程大綱規(guī)定的課程內(nèi)容教學(xué)視頻,并上傳電子教案,隨后,研究生可充分利用“線上”的前導(dǎo)性學(xué)習(xí),為課堂教學(xué)鋪設(shè)共鳴的認(rèn)知與理論基礎(chǔ),形成前導(dǎo)式“共同體”;在“線下”教學(xué)中推進(jìn)參與式學(xué)習(xí),注重專業(yè)知識(shí)應(yīng)用場景創(chuàng)設(shè)、緊扣學(xué)生認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生深入探究科學(xué)問題,進(jìn)而可吸引學(xué)生全程、全方位參與專業(yè)課程教學(xué),形成參與式“共同體”;此外,還應(yīng)大力倡導(dǎo)反思性學(xué)習(xí),線下課堂每章授課內(nèi)容教學(xué)結(jié)束,一方面學(xué)生可根據(jù)個(gè)人情況選擇線上視頻查漏補(bǔ)缺,另一方面授課教師也可引入課堂反饋機(jī)制,通過課堂評(píng)價(jià)及意見收集方式獲取學(xué)生對(duì)于課堂的直觀反饋,進(jìn)而打破師生天然交流壁壘,提升學(xué)生與老師交流頻次和時(shí)長,在學(xué)生與授課教師獨(dú)立、交互反思機(jī)制下實(shí)現(xiàn)“線下-線上-線下”有機(jī)融合,形成反思式“共同體”。
3.3.2 “融合教學(xué)+開發(fā)實(shí)現(xiàn)”共同體
為積極響應(yīng)黨中央關(guān)于“深化實(shí)踐育人是全面深化高等教育綜合改革的重要任務(wù)”的方針,筆者提出打造新能源汽車專業(yè)課程“融合教學(xué)+開發(fā)實(shí)現(xiàn)”共同體,面向?qū)I(yè)課程教學(xué)及研究生教育全過程,筆者致力倡導(dǎo)“融研于教”“融學(xué)于踐”,一方面諄諄教誨引導(dǎo)研究生樹立解決科研及工程問題的信心,同時(shí)鼓勵(lì)研究生參與各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及學(xué)科競賽,另一方面言傳身教有意識(shí)地培養(yǎng)研究生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)科研能力,并在教學(xué)過程中積極組織學(xué)生開展研討互動(dòng),關(guān)注創(chuàng)新素質(zhì)、思維能力,付諸研討、動(dòng)手實(shí)踐。專業(yè)課程“融合教學(xué)+開發(fā)實(shí)現(xiàn)”共同體主要依托教學(xué)團(tuán)隊(duì)已有的獨(dú)立完善的新能源汽車聯(lián)合仿真控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以及創(chuàng)新組建的校級(jí)新能源汽車電控創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐示范基地,以新能源汽車“V”流程開發(fā)技術(shù)實(shí)踐為牽引,實(shí)現(xiàn)研究生實(shí)踐項(xiàng)目類型個(gè)性化定制,包括基于DSPACE Midsize Simulator模擬器及快速控制原型設(shè)備華海U2、S1等,應(yīng)用與實(shí)踐新能源汽車數(shù)字仿真教學(xué)平臺(tái)及硬件在環(huán)(Hardware In the Loop, HIL)教學(xué)平臺(tái),完成對(duì)于新能源汽車VCU控制策略半實(shí)物仿真的實(shí)現(xiàn),及依托現(xiàn)有直/交流電機(jī)臺(tái)架對(duì)直/交流電機(jī)進(jìn)行控制,及依托車用動(dòng)力電池對(duì)電池性能進(jìn)行測試和試驗(yàn)等。此外,基于與鄭州宇通集團(tuán)有限公司、中國第一汽車集團(tuán)有限公司、中國汽車技術(shù)研究中心(天津)、華為技術(shù)有限公司、東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司等行業(yè)十余家骨干企業(yè)長期、良好的合作關(guān)系,同時(shí)結(jié)合吉林省汽車產(chǎn)業(yè)先發(fā)優(yōu)勢,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極倡導(dǎo)并推行“產(chǎn)-學(xué)-研”合作理念及方案,引導(dǎo)研究生秉持“問題來源于實(shí)踐,在實(shí)踐中解決問題”的科學(xué)研究宗旨,促成課程研究生與行業(yè)骨干企業(yè)面對(duì)面交流,并為研究生搭建實(shí)際新能源汽車及零部件研發(fā)、生產(chǎn)過程實(shí)地參觀教學(xué)和實(shí)際參與實(shí)踐合作平臺(tái),以“理論聯(lián)系實(shí)際”方式鞏固專業(yè)課程教學(xué)知識(shí),激發(fā)學(xué)生從實(shí)踐中主動(dòng)思考其底層數(shù)學(xué)邏輯及其蘊(yùn)含科學(xué)問題。
4 實(shí)踐推廣
本文以吉林大學(xué)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》專業(yè)課程教學(xué)存在的問題為基礎(chǔ),面向汽車“新四化”人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)高水平大學(xué)專業(yè)課程授課體系、教材選用、教學(xué)手段等進(jìn)行了改革建設(shè)。經(jīng)近年教學(xué)團(tuán)隊(duì)持續(xù)改革實(shí)踐,總結(jié)建設(shè)成效如下。
4.1 課程教學(xué)目標(biāo)明確,教學(xué)效果優(yōu)異
教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合課程特點(diǎn)與教學(xué)風(fēng)格,對(duì)于教學(xué)共同體進(jìn)行創(chuàng)新性打造,有效提高了學(xué)生課堂積極性和專注度,增加了學(xué)生主動(dòng)與授課教師交流的頻次及人數(shù);《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程作為研究生自選專業(yè)必修課程,選報(bào)課程人數(shù)連年增長,學(xué)生課堂缺勤率連續(xù)降低;學(xué)生對(duì)于實(shí)踐課程興趣尤為濃厚,學(xué)生整體動(dòng)手及實(shí)踐能力顯著提升;該門課程的學(xué)生平均成績較以往學(xué)年有顯著提升,課程達(dá)標(biāo)度均為優(yōu)良,且2022—2023年度該門課程受學(xué)生網(wǎng)上評(píng)教反饋非常滿意度超過98%,領(lǐng)先學(xué)院眾多專業(yè)課程評(píng)價(jià)結(jié)果;筆者自對(duì)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》專業(yè)課程進(jìn)行改革和建設(shè)開始,持續(xù)取得顯著教學(xué)成效,受學(xué)院和學(xué)校多次表彰為“三育人”工作先進(jìn)個(gè)人及教學(xué)工作先進(jìn)個(gè)人,并榮獲吉林大學(xué)“課堂教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀獎(jiǎng)”。
4.2 精品教材屢獲殊榮,社會(huì)效益及影響力顯著
《新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)》教材的使用實(shí)現(xiàn)了課程從講義教學(xué)全面轉(zhuǎn)換為教材教學(xué),學(xué)生自主學(xué)習(xí)及主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性得到提高,課程知識(shí)體系也更加系統(tǒng)、完備,有利于學(xué)生更好地理解新能源汽車復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)型、設(shè)計(jì)與控制方法、仿真和測試技術(shù)。多年來,該教材已在全國范圍內(nèi)廣泛使用,第一版教材自2017年1月出版,便作為吉林大學(xué)車輛工程本科生專業(yè)選修課程《電動(dòng)汽車概論》教材,及車輛工程碩士研究生專業(yè)必修課程《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》教材,截至2023年6月,該教材已為《電動(dòng)汽車概論》課程359位學(xué)生共服務(wù)180學(xué)時(shí),為《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》課程357位學(xué)生共服務(wù)390學(xué)時(shí);該教材已連續(xù)印刷7次,累計(jì)發(fā)行12800冊(cè),累計(jì)銷售超過10000冊(cè),被哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京化工大學(xué)、新疆大學(xué)等國家重點(diǎn)大學(xué),武漢工程大學(xué)、重慶理工大學(xué)等全國20余所高職院校作為專業(yè)課程教材采購共1029冊(cè),被全國圖書館采購總數(shù)達(dá)1526冊(cè),已服務(wù)汽車行業(yè)成百上千新能源領(lǐng)域急需人才的培養(yǎng)過程,助力具備鮮明學(xué)科特色的低碳優(yōu)勢汽車專業(yè)課程建設(shè),為培養(yǎng)兼具新能源汽車?yán)碚?、?shí)踐與創(chuàng)新能力的專業(yè)型高端技術(shù)人才提供了系統(tǒng)的理論支撐,在汽車行業(yè)中取得了較為顯著的社會(huì)效益及社會(huì)影響力。該教材于2018年榮獲“中國石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀出版物獎(jiǎng)·圖書獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”,同時(shí)筆者作為該教材主編于2023年榮獲“化學(xué)工業(yè)出版社70周年優(yōu)秀作者”稱號(hào)。
5 結(jié)語
本文以吉林大學(xué)《新能源汽車設(shè)計(jì)與控制》研究生專業(yè)必修課程為例,探討了面向汽車“新四化”人才培養(yǎng)目標(biāo),高水平大學(xué)現(xiàn)有新能源汽車有關(guān)專業(yè)課程教學(xué)、教育現(xiàn)狀及所存在問題,融合吉林大學(xué)新能源汽車專業(yè)課程低碳優(yōu)勢學(xué)科特色,及教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),提出針對(duì)課程授課體系、教材選用和教學(xué)手段的創(chuàng)新性建設(shè)方案,以期為高水平大學(xué)在車輛工程學(xué)科建設(shè)方面做強(qiáng)、做優(yōu)低碳學(xué)科體系,加強(qiáng)節(jié)能與新能源學(xué)科人才培養(yǎng)力度,更加精準(zhǔn)地培養(yǎng)新能源領(lǐng)域急需人才和高端創(chuàng)新人才提供新思路。
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“多系統(tǒng)耦合混合動(dòng)力商用車節(jié)能與動(dòng)態(tài)品質(zhì)均衡控制”(52272394);吉林大學(xué)2022年研究生精品課程建設(shè)項(xiàng)目“新能源汽車設(shè)計(jì)與控制”(2022年立項(xiàng))。
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