车辆工程专业电动汽车课程教学改革探索

李冰林 吕立亚

摘 要：新能源汽车特别是电动汽车是未来汽车发展方向的主流，这就对相关人才的培养提出了新要求。论文分析了当前电动汽车发展背景需求，从车辆工程专业的课程设置、课程建设等角度分析其面临的问题。针对汽车电动化后市场对人才的需求，从培养计划修订，课程体系建设、专业师资培养、实践教学活动的强化等方面进行理论教学和实践教学的改革，使得车辆工程专业的学生能及时适应社会发展需求。

关键词：车辆工程; 电动汽车; 课程设置; 教学改革

中图分类号：G647.38       文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2021）10-085-002

随着社会的发展，汽车给大家生活提供了越来越多的便捷，但其始终面临着节能、环保等重要问题，而新能源汽车能从根本上去解决这些问题，具有较大的市场前景。2020年，国家和地方出台了多项政策鼓励新能源汽车发展，10月，国家通过了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，为新能源汽车未来发展进行了强有力的支持。同时，据中汽车统计：2020年，新能源汽车产销量分别为136.6万辆和136.7万辆，同比增长7.5%和10.9%。消费的主要车型以纯电动汽车和插电式混合动力汽车为主，其中纯电动汽车为110.5万辆，占比81.63%，插电式混合动力汽车为25.1万辆，占比18.37%[1]。新能源汽车的快速发展，需要对应的技术人才为依托，有行业人才表示，在新能源汽车领域，三电技术人才的需求尤为显著。据相关招聘网信息，我国新能源汽车技术人员约17万，而在2020年的需求为85万左右，缺口达68万。面对这么大的市场需求，这就需要高校加大电动汽车类的人才培养力度，在培养方案的制定、课程体系的建设上应该跟随市场需求的变化，满足行业需求，培养适应车辆工程新兴方向的人才[2]。而传统车辆工程专业培养计划几乎都是偏机械学科，电类的课程相对较少，这就使得培养出的车辆专业的学生很难满足市场要求。

为此本文从传统车辆工程所遇到的问题进行分析，针对未来汽车人才的培养，从课程建设、师资培养、实践教学、课外竞赛强化等环节探索教学改革的方案。

1.车辆工程专业建设问题解析

1.1传统车辆工程存在的问题及大类招生的困境

（1）传统的车辆工程专业主要偏重于机械类方向，课程开设包括机械类的诸多课程：机械原理，机械设计，材料力学，理论力学，但随着汽车电动化以及各种先进的技术都应用于汽车之后，汽车的电类、计算信息类的课程需求变得越来越多，所以当前培养方案存在课程体系落后于市场需求，缺乏创新，锻炼价值有限，跟市场脱节，与企业很难起到衔接作用。

（2）大类招生是高等院校实行“通才教育”的一种改革。主要目的是希望以市场需求、社会经济结构变化、支柱和高新产业的发展为依据，打破单一学科招生的模式，实行大类招生，使学生所学更能满足社会市场需求，这样起到强化人格素质和职业能力的基础[3]。

目前，按照学科招生是很多高校普遍采用的大类招生的模式，因此按照學科，车辆工程专业应归属于机械类，这样势必在做培养计划和课程设置时普遍都要围绕着机械学科进行。尽管有的学校能进行一定的调整，增加一定数量的电类课程，但限于总课时量，调整幅度仍受限。

1.2工程教育认证的需求

根据工程教育认证所倡导的，学校的专业课程体系、师资队伍配备、办学条件平台等都应围绕学生能力达成这一核心任务进行开展，并强调持续改进，同时要求给学生灌输终身学习的意思和国际视野，能主动适应各种形势与环境，多渠道自主学习，努力充实，适应国家和经济社会科技发展的需求，这意味着车辆工程专业的课程设置、师资条件的配备、实践环节的建立等方面也需满足社会市场需求[4][5]。特别是各种新技术在汽车当中应用越来越多，这就要求所设置的课程体系、培养方案需根据市场企业的反馈进行修正。

1.3电动汽车课程体系需求

电动汽车主要包含三块核心内容：电驱动、电池、电控系统。如果不涉足电池的电化学，围绕其内容，所对应学科体系为电气类课程，这就要求培养计划当中应当包含课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理、电力电子技术、自动控制原理等。而当前多数高校在车辆工程专业基础课上都由机械课为主，因此，从课程体系上分析，电类课程的增加是教学的内在需求。电动汽车课程主要讲述的内容既包含汽车方面的知识，又包含电机、电力电子方面的知识，同时还需涵盖计算机原理，自动控制等内容。这就说明在大一大二的专业基础课上，相关课程内容需提前安排布局，比如电力电子技术、电机学、微机原理等，但这些专业的前期基础又是电子技术、单片机原理技术等，只有学生具备了这样的专业基础课，后续的课程学起来才会融会贯通，不然很难深入到问题的本质。

2.电动汽车课程教学改革方案

根据以上分析，为了满足市场需求，解决社会需求和专业建设和课程设置的两难问题，对电动汽车的课程建设和教学方式等方面进行改革和探索。

2.1课程体系的综合

前已提及，车辆工程作为一门交叉学科，为满足汽车“四化”对人才的需求，适应市场变化，传统的汽车方面的内容教学通常在汽车新技术课程内简单的对电动汽车、智能汽车方面的知识进行介绍。它存在着课时量少，介绍不深入、是选修课等等，而被当作是科普类的一种教学[6]。因此为了使这部分的知识内容能融入到整个教学环节中，在培养方案的制定、课程设置、教学内容的安排上都需要进行针对性的布局或者布置，这样才使学生的学习有章可循。因此，在制定培养方案和培养计划时，理应理出脉络，可以根据学科分类，模块化、小班化的进行。具体实施方式可以按照如表一所示进行。

2.2教学计划改进

以我院电动汽车课程为例，课程内容涵盖：电动汽车电驱动理论基础，电动汽车电驱动系统的匹配与评估，电动汽车电机驱动系统结构，电驱动控制技术，电动汽车电机驱动技术，电动汽车动力电源，电动汽车驱动系统的建模与仿真。在这些内容讲述当中，需补充电力电子、电机学、控制方面的内容。

在专业技术内容教学的同时，以立德树人为目标，在课程中融入社会主义核心价值观，提炼出课程内容中的思政元素，树立学生的爱国主义精神，增强学生理想信念和社会责任感，使学生在学习工程技术的同时，对人文、法律、环保等其他知识有综合的认识与理解，使学生们既清楚自己未来的发展方向，又融入国家的大发展、大战略，为我国未来的汽车工业建设贡献力量。

2.3师资团队培养改革

目前，汽车专业需要多个学科对其支撑，它的发展内容涵盖了传统机械，汽车本身的电子控制、面向无人驾驶汽车的感知、识别，面向新能源汽车电力电子、电机学、电池，面向车联网的计算机网络等等多个学科交叉。这就要求高校在师资配备上同样应该扩大专业范畴，完善各个方向的师资配比，当然并非每所院校都有条件开设汽车的各前沿方向课程，但至少可以聚焦到一个领域。除了扩大专业方向的师资比以外，对在职教师进行再培训、再教育也是提高师资水平的一个主要途径，在这一点上，不少职业院校做的比较好。

2.4教学设备的改进

车辆工程引入了新的课程与教学内容，相应地为了促进学生对理论知识的理解和深化，需要通过相应的实验平台对其进行学习理解和巩固，这就要求购入或者建立相应的平台和设备。这些都是车辆新兴行业的设备，因此，不仅可以作为教学团队的科研平台，也可以作为学生学习实验动手的实验平台，对提高大学生实践创新能力的培养具有积极的引导作用。针对电动汽车而言，需要有测功、加载等电机实验平台，对电机控制而言，需建立电机驱动调速平台，学生可以通过调试电路、开发程序等帮助自己在相关理论上进行理解和强化。

2.5实践创新能力的改革

实践内容教学是汽车教学内容中的关键一环，传统的车辆工程专业教学中的实践项目还是围绕着车辆本身的构造展开，依然大部分偏重于车辆的发动机拆装、底盘拆装等，虽然有汽车电子控制技术涉及电类实验，但基本都是以认知为主，这种培养方式维持多年，缺乏创新，与市场需求脱节[7]。新兴技术在汽车上的使用，如果学生不主动参与编程、实施方案，学习效果只能流于表面。因此，从构建实验平台开始，就需给学生开放相应的接口，不但使学生能理解其中的算法原理等，更可以通过改进算法来达到创新能力的培养。

除了課程中的实验之外，课后还可以设置一些环节和平台，有助于学生理解书本、开拓思维，比如引入学科竞赛，使得学生带着问题去学习、去思考。把灌输式的教学转变为主动式的求学。同时引入学科竞赛的优点还有作品制作完成需要一定的周期时间，相比课程中实验的这种短期、浅尝辄止的方法，长周期的投入和思考可以使学生对一些具体问题的理解更深入[8]。目前，涉及到车辆工程专业的大学生竞赛有：智能车竞赛，大学生方程式赛车，本田节能车大赛等，各比赛都有电动组，涉及到电机的驱动与控制，一方面可以检验学生的课堂学习效果，另一方面还可以锻炼学生的动手能力和独立解决问题的能力。

3.结论

论文分析了面对汽车未来发展方向，车辆工程专业所面临的问题，然后从课程设置、师资队伍、实验平台、创新实践等多方面探讨了电动汽车课程的教学改革思路和方法。

参考文献：

[1]申桂英.2025年中国新能源汽车新车销售占比达到20%左右[J]精细与专用化学品，2020，28（11）：49

[2]何文静.新能源汽车产业发展下汽车电子技术专业教学改革分析[J]汽车实用技术，2019（01）：182-183.

[3]尹兆华.我国高校大类招生的困局与解困[J]中国考试，2021（01）：47-51

[4]高伟.面向专业认证的车辆工程专业人才培养模式探讨[J]课程教育研究，2017（02）：238

[5]杨年炯.与专业认证相衔接的车辆工程专业人才培养体系改革探讨[J]高教学刊，2016（17）：221-222+225

[6]申彩英，韩忠浩，刘树伟，等.新能源汽车工程方向课程与实践教学体系改革[J]辽宁工业大学学报（社会科学版），2015，17（06）：139-142

[7]屈敏，张雨，赵建华.车辆工程专业新能源汽车内涵方向实验教学的改革与实践[J]中国现代教育装备，2013（21）：54-57

[8]李冰林，吕立亚.以学科竞赛为驱动的大学生实践创新能力培养——以“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛为例[J]教育教学论坛，2016（10）：4-5