李波　杜秀波　董志敏　屈原

摘 要：為滿足實(shí)踐教學(xué)需要，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，將新能源汽車教學(xué)交互系應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐中，以新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)為載體，將操作簡單、交互功能強(qiáng)大的新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)應(yīng)用在教學(xué)中，使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)快速上手，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平。簡單而有效的操作，豐富的創(chuàng)意，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力，教學(xué)效果較好，本文分析了新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，對新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 教學(xué)交互系統(tǒng) 課程 應(yīng)用 探索

1 引言

目前，新能源汽車在世界各國勢頭迅猛發(fā)展，全球汽車未來發(fā)展的方向是新能源方向，這已經(jīng)成為全球各國和企業(yè)的共識，中國的新能源汽車滲透率已超過10%，其中汽車增量中電動化的比例超過10%，預(yù)計(jì)到2025年會突破30%。美國、歐洲等國家也在快速增長，特別是北歐，挪威電動汽車的新車銷售占比已接近100%。2021年中國新能源汽車銷量增長169.1%，占國內(nèi)汽車銷量的占比達(dá)到14.8%，相比2020年的5.8%，增長明顯。雖然出現(xiàn)部分新能源車汽車提價(jià)，但新能源汽車的銷量仍然可觀。中國電動汽車百人會研究預(yù)測，2025年新能源汽車將達(dá)到至少700萬輛，樂觀估計(jì)為900萬到1000萬輛。從100萬輛到1000萬輛，也就幾年時(shí)間，這個(gè)發(fā)展速度創(chuàng)造了全球新能源汽車行業(yè)之最。

美國密歇根大學(xué)《高級混合動力汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程采用虛擬仿真技術(shù)，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境下學(xué)習(xí)混合動力汽車的結(jié)構(gòu)、原理和操作流程。同時(shí)，系統(tǒng)還提供了在線測試和評估功能，幫助學(xué)生檢測自己的學(xué)習(xí)成果。德國弗勞恩霍夫研究所《新能源汽車開發(fā)與測試》課程通過在線學(xué)習(xí)平臺和實(shí)際操作相結(jié)合的方式，讓學(xué)生了解電池組、電控系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)等關(guān)鍵部件的原理和維護(hù)方法，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，系統(tǒng)還提供了與實(shí)際生產(chǎn)企業(yè)的合作項(xiàng)目，讓學(xué)生參與到實(shí)際的新能源汽車研發(fā)和測試中。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)《新能源汽車》課程采用面向?qū)ο蟮慕虒W(xué)模式，以學(xué)生為主體，將虛擬仿真與實(shí)際操作相結(jié)合，讓學(xué)生在模擬環(huán)境下進(jìn)行新能源汽車的故障診斷和維修，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平。北京理工大學(xué)在新能源汽車實(shí)踐課程中利用新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)，將虛擬仿真與實(shí)際操作相結(jié)合，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境下完成電池組、電機(jī)控制器等關(guān)鍵部件的組裝和維護(hù)實(shí)驗(yàn)，并引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際場景下進(jìn)行路試和檢測操作，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平。

新能源汽車是當(dāng)前社會中新的研究成果，隨著新能源汽車的廣泛應(yīng)用，對于新能源汽車人才的需求量不斷遞增。汽車電氣系統(tǒng)是新能源汽車中的重要技術(shù)體系，為了促進(jìn)新能源汽車的創(chuàng)新發(fā)展，我們職業(yè)院校應(yīng)對傳統(tǒng)汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程進(jìn)行改革，作為職業(yè)院校的教師我們需要明確新能源汽車的發(fā)展特點(diǎn)與實(shí)時(shí)發(fā)展動態(tài)，以新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)為導(dǎo)向，對新能源實(shí)踐課程進(jìn)行改革，創(chuàng)新教學(xué)方法，同時(shí)完善課程體系，滿足新時(shí)代發(fā)展對新能源技術(shù)人才需求，推動新能源汽車實(shí)踐教學(xué)改革。

2 新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科技水平的提高，電子信息技術(shù)在汽車管理及控制系統(tǒng)中的應(yīng)用極為廣泛，但汽車在實(shí)際維修過程中，我們發(fā)現(xiàn)汽車電子控制系統(tǒng)發(fā)生的故障也遠(yuǎn)比傳統(tǒng)汽車的故障復(fù)雜得多，因此準(zhǔn)確的對于電控系統(tǒng)的故障診斷至關(guān)重要。對于高校汽車相關(guān)專業(yè)而言，教師要不斷在實(shí)訓(xùn)車輛上設(shè)置故障以供學(xué)生練習(xí)使用，設(shè)故方式通常是依靠斷線來實(shí)現(xiàn)，長此以往，實(shí)訓(xùn)車輛的原車線束會遭到不可逆的損壞，大大降低車輛的使用壽命，若定期更換線束則會大幅增加實(shí)訓(xùn)成本，因此，有必要研究專門針對高校汽車相關(guān)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)使用的設(shè)故設(shè)備，用以降低設(shè)故難度，延長實(shí)訓(xùn)車輛的使用壽命。

隨著新能源汽車的爆發(fā)式增長，新能源汽車的后市場也急需要大批的高技術(shù)技能型人才，2022年以來新能源汽車的增長迅速，作為職業(yè)院校教師，迫切需要緊緊圍繞新能源汽車產(chǎn)業(yè)和新能源汽車市場培養(yǎng)企業(yè)需要的高技能人才，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在實(shí)踐教學(xué)中多用整車進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué)。但是對于新能源汽車，如果是整車教學(xué)需要有配套的汽車交互系統(tǒng)，教師才能進(jìn)行高效的課程設(shè)計(jì)，以企業(yè)的真實(shí)客戶委托來設(shè)計(jì)教學(xué)，吸引學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在掌握理論基礎(chǔ)的前提下，更好的掌握實(shí)踐操作技能。新能源汽車涉及到高壓電系統(tǒng)，有較大的安全隱患，若沒有交互系統(tǒng)，實(shí)踐教學(xué)只是做一些較為簡單的項(xiàng)目，無法達(dá)到我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)方案和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求的知識點(diǎn)、技能點(diǎn)。

職業(yè)院校新能源汽車設(shè)備主要以整車和實(shí)訓(xùn)臺架為主，現(xiàn)在能與整車配套的交互系統(tǒng)存在以下問題：一是新能源汽車更新速度快，增長迅速，市面上很難買到最新下線車型的教學(xué)交互系統(tǒng)，且能夠購置到的教學(xué)交互系統(tǒng)也只有幾款車型，一般是大賽用車，并沒有做到全覆蓋，很大一部分車型都無法購買到對應(yīng)的交互系統(tǒng)；二是為了能夠有較大利潤空間，配套的教學(xué)交互系統(tǒng)針對車輛多個(gè)模塊設(shè)計(jì)，對于實(shí)踐教學(xué)有些不相符，只是做到大而寬，有些知識點(diǎn)沒有涉及到，功能單一，價(jià)格昂貴，導(dǎo)致學(xué)校實(shí)訓(xùn)成本大大增加；三是購置的教學(xué)交互系統(tǒng)一般都是第三方廠商制作，和車輛配套使用的過程中會出現(xiàn)錯(cuò)誤，且一般沒有配套的資料，教師也無法在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)；四是教師要不斷地在實(shí)訓(xùn)車輛上設(shè)置故障以供學(xué)生練習(xí)使用，設(shè)故方式通常是依靠斷線來實(shí)現(xiàn)，長此以往，實(shí)訓(xùn)車輛的原車線束會遭到不可逆的損壞，大大降低實(shí)訓(xùn)車輛的使用壽命，若定期更換線束則會大幅增加實(shí)訓(xùn)成本。

3 新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在教學(xué)中的探索與實(shí)踐

為滿足實(shí)踐教學(xué)需要，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，針對我院已購置的新能源汽車秦EV，以新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)為載體，將操作簡單、交互功能強(qiáng)大的新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐中，使學(xué)生對汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)可以快速上手，促進(jìn)汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程的教學(xué)改革和創(chuàng)新，使教育資源得到更好的利用和分享。汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程教學(xué)改革是以培養(yǎng)具有面向新型汽車人才為目標(biāo)，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段來提高教育效果。在實(shí)踐中，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索與實(shí)踐。

在課程設(shè)計(jì)方面：根據(jù)新能源汽車的發(fā)展趨勢和市場需求，對汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，增加新能源汽車相關(guān)內(nèi)容，如電動機(jī)、電池組、充電樁等相關(guān)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容選取上突出實(shí)踐應(yīng)用，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，鼓勵(lì)學(xué)生通過自主研究和項(xiàng)目實(shí)踐等方式，探索新能源汽車領(lǐng)域中的技術(shù)難題和創(chuàng)新點(diǎn)，促進(jìn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。教學(xué)過程中加強(qiáng)工學(xué)結(jié)合，將理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合，讓學(xué)生了解新能源汽車的整車構(gòu)造、電控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的原理和工作流程，并從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，掌握相關(guān)維修保養(yǎng)和故障排除技能。

在教學(xué)方法方面：采用多元化、互動式教學(xué)方法，如案例分析、課堂討論、小組合作、互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。選取典型教學(xué)任務(wù)應(yīng)用BOtPPPS教學(xué)設(shè)計(jì)，融入課程思政，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程的育人功能。

在評估反饋方面：采用多層次、多元化的測評方式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和實(shí)踐能力進(jìn)行評估和反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)措施，進(jìn)一步提高教育和培訓(xùn)的質(zhì)量。

在實(shí)踐教學(xué)方面：職業(yè)院校汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程教學(xué)改革中的最大意義在于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平?？梢宰寣W(xué)生通過虛擬仿真等方式進(jìn)行實(shí)踐操作，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平。教學(xué)中注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。讓學(xué)生參與教學(xué)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、加工、調(diào)試、維護(hù)和維修等工作，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和動手能力。每一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目或者每一個(gè)產(chǎn)品都要讓學(xué)生有清晰的思路，如教學(xué)交互系統(tǒng)的制作思路是：第一步完成電路板設(shè)計(jì)、搭建。利于畫圖軟件，依據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，利用原廠維修手冊，完成電路圖的繪制，并設(shè)計(jì)箱體、測試孔、故障設(shè)置方式和故障點(diǎn)。形成初稿，并對部分電路進(jìn)行試制。第二步是搭建電路板，將搭建好的電路板裝入到對應(yīng)的箱體中，連接到車輛的系統(tǒng)中，進(jìn)行線路連接與信號調(diào)試，并設(shè)置故障點(diǎn)。第三步是完成聯(lián)調(diào)聯(lián)試。將制作并調(diào)試好的教學(xué)交互系統(tǒng)接入到整車系統(tǒng)中，檢驗(yàn)其是否能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能。建設(shè)先進(jìn)的汽車實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地，為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐機(jī)會，例如電動汽車性能測試、電動汽車控制系統(tǒng)仿真等，增強(qiáng)學(xué)生的技能水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)應(yīng)用在教學(xué)中學(xué)生通過多種途徑獲取知識，如閱讀教材、查找相關(guān)文獻(xiàn)等，增強(qiáng)知識面和深度。學(xué)生提高了自身素養(yǎng)和能力，包括英語水平、計(jì)算機(jī)技能、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識等，以適應(yīng)新能源汽車領(lǐng)域的快速發(fā)展和變化。

4 新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在課程教學(xué)改革中的意義

4.1 提高學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在汽車電氣技術(shù)、高壓電等實(shí)踐課程中的應(yīng)用，可以讓學(xué)生更加深入地了解新能源汽車的結(jié)構(gòu)與原理，并通過虛擬仿真等方式進(jìn)行實(shí)踐操作，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力和技能水平。

4.2 促進(jìn)教學(xué)改革和創(chuàng)新

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)的應(yīng)用，可以促進(jìn)課程的教學(xué)改革和創(chuàng)新，使教育資源得到更好的利用和分享。通過雨課堂、學(xué)習(xí)通等信息化手段，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和互動，教師也可以借助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析功能，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案和方法，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和評估。

4.3 推動人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)的應(yīng)用，對于推動新能源汽車人才的培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生對新能源汽車的理解和掌握能力，增強(qiáng)其創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，從而為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入源源不斷的人才和動力。

5 新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢

5.1 智能化升級

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)也將不斷進(jìn)行智能化升級。例如，系統(tǒng)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和行為模式進(jìn)行分析和預(yù)測，從而提供更加個(gè)性化的教學(xué)建議和資源。

5.2 拓展應(yīng)用領(lǐng)域

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)的應(yīng)用不僅局限于新能源汽車專業(yè)，還可以延伸到其他相關(guān)領(lǐng)域，如電子、機(jī)械等工程專業(yè)。同時(shí)，也可以在中學(xué)和職業(yè)教育領(lǐng)域推廣使用，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。

5.3 開放式合作

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)的優(yōu)勢在于其開放式合作的特點(diǎn)，可以讓不同國家和地區(qū)的師生共享教學(xué)資源和知識經(jīng)驗(yàn)。未來，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步發(fā)揮平臺化優(yōu)勢，吸引更多的教育機(jī)構(gòu)和企業(yè)參與其中，形成更加廣泛的合作網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)教育資源共享和交流。

6 結(jié)論

新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在課程教學(xué)改革中具有重要意義。在教學(xué)中我們要大膽的進(jìn)行改革和創(chuàng)新，我們今后要在注重強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、加強(qiáng)工學(xué)結(jié)合等方面進(jìn)行探索與實(shí)踐，為新能源汽車領(lǐng)域人才的培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

基金項(xiàng)目：鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院科研基金項(xiàng)目“新能源汽車教學(xué)交互系統(tǒng)在《汽車電氣技術(shù)》課程中的探索與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：EJY2201）。

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