面向新能源汽车的电工与电子技术理虚实一体化课程设计

任 春，杨雪峰，刘升

（鄂尔多斯应用技术学院，内蒙古鄂尔多斯 017010）

《“十四五”时期教育强国推进工程实施方案》指出，应用型本科高校面向经济社会发展需求。加强产教融合实训基地建设，创新培养模式，优化培养结构，提升学生创新精神、实践水平和就业创业能力，更好地服务实体经济发展[1]。鄂尔多斯应用技术学院是我国高等教育转型发展中教育部批准成立的第一批以“应用技术”命名的本科院校，学院致力于培养学生的知识应用能力和解决实际问题的综合能力，以满足经济社会转型发展的需求。新能源汽车产业发展作为国家的战略性新兴产业，是实现我国汽车产业结构调整、转型升级和完成“碳达峰、碳中和”任务的重要途径。电工与电子技术作为工科院校非电类本科专业的重要专业基础课程，在学生综合能力和工程素养培养中起着极其重要的作用[2]。然而，面对新能源汽车领域，传统的电工与电子技术课程已无法适应应用型人才培养要求。为适应高等教育新形势，落实立德树人根本任务，实现面向新能源汽车领域的应用型人才培养要求，针对地方应用型高校人才培养中普遍存在的问题，通过以产业技术为基础重构教学内容、以学生需求为导向开发教学资源、以信息技术为依托创新教学模式和以培养目标为引领构建考核体系，形成以学生为中心的电工与电子技术“理虚实结合，线上线下一体”一流课程建设方案。

一 电工与电子技术课程定位

电工与电子技术是面向高等院校非电类工科专业设置的一门专业必修课[3]，主要学习电路分析、电工技术、数字电子技术和模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本分析方法，使学生掌握电路、电机、模拟电子电路、数字电子电路、电气控制技术的基本理论和基本分析方法，掌握电工与电子技术的基本应用，并注重培养学生的知识应用能力和创新能力，为学习后续专业课程及从事与汽车有关的电气技术工作打下一定的基础。

二 电工与电子技术课程教学中存在的问题

应用型本科教育的基本特征是服务性，其办学成效根本上取决于同社会经济产业的融合程度。2020 年11 月2 日，国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035 年）》为推动我国汽车产业的高质量发展，加快建设汽车强国指明了方向[4]。因此，应用型本科院校的汽车专业必须瞄准未来汽车的发展方向，及时制订与汽车产业发展相融合的人才培养方案，建立与新能源汽车发展规划相适应的课程体系，以更好地为汽车产业发展培养所需人才。然而，随着汽车电动化、网联化和智能化的不断推进，电工与电子技术课程已经无法满足新能源汽车相关课程的理论和实践需求，具体表现在以下几个方面。

（一）教学内容与产业技术脱节的问题

应用技术型人才定位为能够把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技术技能型人才[5]。要想培养出高素质的应用型人才，必须坚持厚基础、重实践的教学原则。电工与电子技术作为工科非电类专业的一门专业基础课，其教学内容是基于该课程本身知识体系的科学性和完备性制订的，目前可以满足大部分工科非电类专业的需求。从应用型本科院校的人才培养目标来看，电工与电子技术课程针对于不同的专业方向，其授课的侧重点也应该有所不同。因此，面向应用型本科院校的新能源汽车方向，当前电工与电子技术的教学内容设置存在过度注重“知识化、体系化”导致学时数过多且专业针对性和应用性不强的问题，部分知识点仅仅是“为知识的完整性而讲授”，而非面向具体岗位应用所设，难以体现应用型本科的“应用取向”。

（二）教学资源与学生需求失衡的问题

从狭义的教学活动角度来看，教学资源是学生与教师之间知识传递的唯一媒介。从教学改革的角度分析，教学资源改革是实施现代新型课堂教学改革的基础和提升学生学习自主性的有力措施[6]。然而，目前传统的电工与电子技术课程的教学资源还是基于传统的“灌输式”教育方式和“言听计从”的教学对象设计的，难以满足当前学生的多样化需求，不利于充分利用现代信息技术开展线上教学，也无法保证当前网络教学环境下学生的学习质量。首先，现有的电工与电子技术理论教学资源形式单一，仅包含PPT、图片和动画等常规教学资源，无法满足被称为“网络原住民”的新时代学生的要求，不利于调动学生的学习积极性；其次，现有的电工与电子技术实验高度依赖硬件实验设备，且对实验台套数有着严格的要求，这不仅给新建应用型本科院校的转型发展带来了很大的经济压力，而且这些设备大多数仅具有实验验证功能，只能在线下通过部分学生实际操作、部分学生配合的方式集中开展，难以达到实验教学的目的，且不具备线上交互式开展实验教学的能力，也无法为学生开展探索性、创新性实验提供“容错”和安全保护，不利于培养学生的知识应用能力和创新能力；最后，对于已开放的网络教学资源，由于专业方向、教学目标和课堂节奏的不一致，无法直接利用这些教学资源开展线上线下混合教学。

（三）教学模式与信息技术脱节的问题

在应试教育思想的深刻影响下，面对当前高等教育发展受互联网和现代信息技术影响的新常态，传统的电工与电子技术课程教学没有充分利用先进的信息化教学管理手段，还是通过传统的基于PPT+板书形式开展的以教师和教材为中心的授课模式传授知识，其最大优点在于以最少的时间传递最大的信息量，在大班教学盛行、知识记忆为重的时代被广泛采用，但是这种教学模式没有高效合理运用现代信息技术辅助教学，不能很好地融合教育教学的实际内容来展开高效课堂教学。此外，由于传统的教学模式过于重视知识传授，忽视了学生在自主学习、应用能力、创新思维和合作交流等方面的综合素质培养，所学的知识很容易遗忘，也不利于学生的个人能力和综合素质的提升。

（四）考核体系与培养目标错位的问题

当前高校的课程考核体系普遍存在过度知识化、标准化和绝对化的问题。考核内容过于重视教材和书本知识，这种方式可以考核学生对知识的积累和储备情况，但如果学生通过临时学习和突击记忆的方式应付，这种方式就变成对学生短时记忆能力和知识迁移能力的考查。考核方式标准化在一定程度上提高了考核的公平性和公正性，但同时也抹杀了学生的个性，不利于培养和提高学生思维分析能力、创新能力和知识的运用能力。考核结果绝对化，可谓“一考定乾坤”，这样做的好处是学生成绩易评判，但结果导致学生考试违纪作弊现象日益严重。总之，当前的考核体系仅仅是为了区分学生对知识的掌握情况，没能充分发挥教师是主导、学生是主体的优势，没有达到考核学生的综合知识应用能力的目的，也不利于训练学生的创新思维，无法达到应用型本科院校培养学生应用所学知识分析问题和解决问题的能力，更无法保证考核体系和人才培养目标的一致性和教师的综合育人效果。

三 电工与电子技术一流课程设计

受到高等教育普及化、互联网技术的发展及知识的快速传播等因素的影响，教师必须主动吸纳新的教学内容，以新型教学理念构建新的教学模式，以新型教学模式主导对新技术的合理利用，通过打造一流课程、建设一流专业，实现高等教育的内涵式发展。

（一）以产业技术为基础，重构教学内容

2019 年教育部出台了《关于一流本科课程建设的实施意见》，引导不同类型高校“因地制宜、因校制宜、因课制宜”建设适应区域发展所需的创新型、复合型和应用型人才培养的一流课程。面向应用型本科院校的人才培养目标，根据实用主义学习理论，有必要按照新能源汽车的专业特点和应用型的人才培养要求，有机整合产教融合之路，整合优化课程教学内容，补充汽车专业面向新能源汽车相关岗位所需的新知识，提高综合应用性、设计性和创新性实践训练项目比例，使得课程内容与新能源汽车相关产业技术紧密结合。

为满足课程体系设计的基本要求，达到应用型人才培养的基本目标，首先针对电工与电子技术课程的教学内容与产业需求融合度不高的问题，通过对用人单位、毕业生和在校师生开展多种形式的调查，确定面向新能源汽车领域相关工作岗位的能力需求；其次，依据学校办学定位、学生特点和产业发展需求，构建以需求为导向的课程教学内容；最后，通过考虑电工与电子技术课程知识体系的科学性和完备性，以及专业内知识点的联系与后续其他课程的衔接，重构课程面向新能源汽车的电工与电子技术课程教学内容。

（二）以学生需求为导向，开发教学资源

从狭义的教学活动角度来看，教学资源是学生与教师之间知识传递的唯一媒介，从广义的教学活动分析，教学资源的开发是提升教学质量的决定性因素。可见，开发教学资源既体现在其是当前课程谋求发展的核心要求，也是教师利用现代信息技术开展创新教学模式的基础。在当前这个信息化普及的时代，大学生被称为网络的“原住民”，他们拥有众多的可获取教学资源的辅助学习手段，如何在现有优质慕课教学资源基础上开发能够满足学生需求的理虚实一体化教学资源，是推进线上线下混合式教学水平和提高学生学习主动性的必要条件，也是促进有效教学、提高教学效率的推进剂。面向应用型人才培养定位和未来新能源汽车领域就业方向，结合学生需求和现代信息技术，针对电工与电子技术课程的实际特点，可从下述几个方面开发教学资源。

1 引进与自建相结合开发线上教学资源

对于电工与电子技术课的线上教学资源，目前有成熟优质的慕课资源可以利用。由于这些优质课程资源的提供者以研究型大学为主，所以课程内容的设置全面系统且十分注重理论推导，可供大部分非电类工科专业使用。如果能够有效利用这类教学资源中所包含的基础理论和基本原理教学部分，会极大丰富学生的理论学习资源，有利于更好地实现应用型人才“厚基础”的培养目标。然而，由于这些已有的优质教学资源并未全面覆盖新能源汽车领域的全部电学知识内容，也没有针对应用型本科特点开展深入的知识应用教学，无法实现培养学生把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的能力。因此，在进行电工与电子技术课程线上教学资源建设的过程中，应强调引进与自建相结合，在现有优质慕课资源的基础上，结合应用型本科的人才培养目标和新能源汽车领域的岗位需求，增加必要的自建线上教学资源，重新组织构建电工与电子技术教学内容，以更好地实现应用型人才“重实践”的培养目标。

2 项目与任务相结合设计线下教学资源

为实现项目驱动式教学，全方位提升学生的应用能力和学习主动性，项目与任务内容的设计必须加强企业人员与专业教师之间的合作，以应用型人才培养为主线，将岗位所必须具备的能力要求与课程必备知识要求结合起来，确保教学资源设计既有利于将来更方便对接就业岗位，又有助于学生后续课程的学习。具体设计流程是先由行业真实案例转化成课程资源，然后依据具体知识点转化为多组项目任务，延展更多的案例分析内容，以此来削弱抽象知识的理解难度，增强专业知识之间串联应用。在设计面向新能源汽车的电工与电子技术课程教学任务时，将新能源汽车发展中“三横三纵”所涉及的相关行业和企业作为课程教学资源建设主体，先由行业和企业的真实案例转化成若干相互联系的项目，然后将这些项目结合具体的电工与电子技术知识点形成若干具体任务，形成项目和任务式教学资源。这些教学资源不仅要用于学生的线下教学，而且还要将这些教学资源作为新能源汽车企业和行业职工培训的资源，通过保障各方的使用权利，以利益驱动教学资源的补充更新，从而构建多方联动的长效教学资源建设环境。

3 仿真与实验相结合构建实验教学资源

应用型本科院校的实验教学资源开发，不仅要对已有技能和知识进行应用，而且还要求学生运用新知识和技能解决其他一些实际问题，将各单元知识进行交叉综合，促进学生知识综合应用能力和创新能力的发展[7]。虚拟仿真实验教学具有实验内容可创新、实验过程可容错、实验开设时间和地点无限制等优点，通过开设虚拟仿真实验，既可以为学生开展综合性和创新型实验提供经验积累，又有利于提高学生的主动性，达到更好的实验教学效果。虽然虚拟仿真实验存在诸多的优势，但在培养工科学生的实际动手能力和知识应用能力方面无法与实物实验媲美。因此，虚拟仿真实验和实物试验相结合是未来实验教学的必由之路。电工与电子技术课程实验体系一般可分为验证性实验、综合应用性实验和创新设计性实验三种，可以采取完全实物实验，完全虚拟实验及虚拟实验为辅、实物实验为主的方式进行。面向新能源汽车领域的电工与电子技术实验内容，在制定教学任务时，应具有一定的针对性和实用性，针对新能源汽车对电工电子技术的需要，对实验教学内容进行整合，以电气元器件及电气设备在新能源汽车上的典型应用为出发点，设计验证性实验、综合应用性实验和创新设计性实验项目，然后将每个项目分解为若干个学习任务。虚拟仿真实验主要开展创新型和探索性实验任务，实物实验主要开展验证性实验，虚拟仿真与实物结合实验主要开展综合应用型项目。

（三）以信息技术为依托，创新教学模式

通过创新人才培养理念，构建“理虚实结合+线上线下一体”的混合式教学模式。面向新能源汽车的电工与电子技术课程，在一流课程建设过程中，对于简单易于理解的课程基础知识，充分利用各类优质在线开放课程教学资源，开展基本概念、基本定律和基本原理方面的理论教学及直观的虚拟仿真实验基本操作流程演示。通过精心设计线上教学过程，充分利用线上教学不受空间和时间限制的优势和在线开放课程平台与学生交流互动的特点，完成学生个性化学习。线下教学的课时安排复杂抽象的、有利于知识内化的重点理论、重点例题探究、讨论、辩论，以及可实现知识迁移与应用的综合性和创新型实验。线下课堂可根据专业、课程和学生的特点开展多样化及创新性的课堂教学、项目教学和课堂研讨等教学方式，将学生从知识层面引向应用层面，充分发挥线下教学“有温度、有深度”的交流互动。“理虚实结合+线上线下一体”的混合式教学模式，不但可以丰富教学方法，引导或激发学生的学习主动性和积极性，而且使得教师和学生不再局限在有限的时间和空间之内，培养学生解决实际应用问题的综合能力与高阶思维，更好地发挥理虚实一体化教学优势。

（四）以培养目标为引领，构建考核体系

面向新能源汽车发展需求，改革现有新课程考核体系，摒弃重知识、轻能力，以记忆书本知识的数量为评判标准的传统观念，充分借鉴吸收企业行业对员工岗位能力的考核要求，加强过程记录和评价管理，突出过程考核而非结果考核，建立与创新人才培养相适应的考试评价体系。坚持以学校人才培养目标为指导和教师为主导的原则，构建线上与线下相结合、过程与结果相结合和知识和能力相结合的“三结合”课程考核体系。线上教学以过程考核为主，通过利用线上学习平台实时监控学生的学习过程、学习状态和阶段性的学习成果，引导学生注重平时的努力和积累，促进学生对基础知识、基本原理和基本操作的理解和掌握。线下课程以结果考核为主，通过利用考试、现场实操和课程答辩等方式考查学生的综合应用能力和创新能力，引导学生注重知识的综合应用和实操技能掌握，促进学生对课程内容的系统化掌握和综合性能力的提升。这种考核体系将学生实践能力、创新能力的培养和评价与教师的教学过程融合为一体，既体现了人才培养的目标引领作用，又提升了学生的综合素质和创新能力。

四 结束语

本文面向新能源汽车领域人才需求，在分析当前电工与电子技术课程教学中存在的问题的基础上，探讨汽车类专业电工与电子技术一流课程建设途径，提出重构与产业技术相衔接教学内容、开发面向学生需求的教学资源、创新以信息技术为依托的教学模式和构建以培养目标为引领的考核体系，设计构建以成果为导向的“理虚实相结合、线上线下一体化”一流课程，更好地适应高等教育新形势，落实立德树人根本任务，实现面向新能源汽车领域的应用型人才培养要求。