新工科背景下的《新能源汽车概论》课程教学路径实践研究

张玉龙　赵树朋　周玉宏　袁永伟　张世芳

摘 要：新工科背景下车辆工程专业相关课程如何适应产业变革需求，落实立德树人根本任务，培育较强的专业技能人才是新能源汽车概论课程面临的亟待解决的问题。文章首先进行学情分析，提出了教学实践中的痛点问题。基于建构主义，贯彻OBE理念，对本门课程进行了教学路径实践研究。从课程体系重构、教学方法创新、教学资源拓展、课程思政体系建立、多元评价过程体系设计等方面进行了创新实践探索。通过上述实践研究，形成了基于OBE的双课堂、多维度评价、持续改进的闭环教学实践路径。形成了共情、内化、践行的知行合一的课程思政实施路径。课程体现了“两性一度”的要求，兼顾基础与学科前沿和产业实际需求。建立了过程评价与期末考核相结合的评价机制与帮扶预警机制。实践结果表明文章的教学模式具有一定的推广价值。

关键词：新工科 课程思政 新能源汽车 教学路径

1 引言

教育部于2017年发布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，提出树立工程教育的新理念、构建学科专业的新结构、探索人才培养的新模式、建立分类发展的新体系、打造教育教学的新质量[1]。新工科特征表现为创新与突破、多学科交叉与融合，协调与共享。新工科建设的重要目的是通过前瞻性的手段开展新工科教育实践，从而探索出具有中国特色的教育工程体系，培养出新时代具有较强专业素质的技术技能人才[2]。为适应汽车行业新能源与智能网联变革，车辆工程专业应该适应新的工程教育模式，主动实施新工科教育的课程改造与升级。基于建构主义学习理论的教学思想是“以学生为中心”，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的[3]。文章以建构主义为理论基础，开展新能源汽车概论课程的新工科、课程思政与专创教育的三融合，构建了基于OBE的双课堂、多维度评价、持续改进的闭环教学实践路径。

2 课程概况

《新能源汽车概論》是车辆工程专业的核心专业课程。基于新工科及汽车“电动化、智能化、网联化、共享化”背景下对新型车辆工程人才培养的需求，本课程旨在培养学生掌握纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车关键技术；具备综合运用交叉学科知识进行新能源汽车技术方案匹配、设计、比较、评价等方面的综合工程能力；具备一定的国际视野，能够通过文献阅读掌握新能源汽车研究热点。在课程中主要突出严谨的科学态度、大国工匠精神、团队协作精神，树立安全环保意识，注重在解决方案设计中考虑法规、环境、安全等因素。课程内容主要包括动力电池、电机、电控三大核心共性技术以及纯电动汽车、混合动力汽车与燃料电池汽车等车型的构型、匹配以及控制等内容。本课程涉及力学、机械原理、电工电子、计算机、控制等学科，是一门多学科综合交叉的专业课程。该课程内容是车辆工程的新发展方向，为学生知识体系构建不可或缺的组成部分，可以为学生的工作实践及进一步深造奠定基础。

3 学情分析

学情分析可以对大学生的学习情况进行全面评估，了解其学习水平、学科兴趣和学习能力等情况，为制定更加科学合理的高校教育改革政策提供参考依据[4]。课堂教学的有效性与教师是否实施针对性教学密切相关，而这需要教师具备较强的学情分析能力[5]。为了进行教学路径研究需要针对课程授课对象进行学情分析，同时需要针对课程利益相关者包括学生家庭、用人单位以及专业教师进行调研。文章采用调查问卷方式进行了学情分析，其中用人单位20人，专业教师14人，车辆工程专业学生53人。学情分析结果表明（1）学生知识结构与能力体系方面，大多学生只学习过电工电子与单片机简单编程，对新能源汽车涉及较多的电机以及现代控制理论和软件工具方面具有欠缺。（2）职业发展方面，学生更多倾向于进行学术深造和技术开发工作，因此有必要加强学科前沿和产业现实需求方面的学习。（3）在高阶工程能力、智能控制、专创融合以及产学研结合方面，学生状态与企业实际需求存在较大差距。

针对以上调研结果总结出本课程主要痛点如下：

（1）学生的知识、能力体系与新工科需求不对接，学生知识结构偏重于传统汽车与机械学科， 学科交叉知识基础不够扎实，难以实现新工科学科交叉。（2）教材内容不能与时俱进与产业需求脱节，教材内容选取以成熟技术为主，难以反映产业最新发展和学科前沿发展。 （3）学生参与度不高，课程思政元素散乱，功利化学习表现明显，学生学习主动性不高。课程思政元素不成体系，不能起到以点带线，以线带面格局。

4 教学路径设计与效果

4.1 教学实践模式设计

基于建构主义学习理论，《新能源汽车概论》课程实践贯彻以学生为中心，面向产出，持续改进的理念，形成了基于OBE的双课堂、多维度评价、持续改进的闭环教学实践路径，如图1所示。根据国家、社会需求，结合产业发展需求，按照培养目标制定课程目标，支撑毕业要求。对学生学情进行多维度定性和定量分析，从知识结构、能力需求、思政素养、职业发展规划等方面对学生进行调研分析。构建第一、第二课堂。第一课堂在线上搭建学习环境，提供丰富学习资源包括学科前沿视频、课程课件，发布讨论话题，参与式习题互动。线下基于BOPPPS教学方法，教师导入课程，引导学生构建知识体系，学生合作学习，完成特定项目任务，翻转课堂，学生互评质疑。线下进行校企协同育人、科研引领、双创竞赛实践活动。例如结合新能源汽车电池管理系统学科前沿，融合大数据，深度学习等技术，进行专创融合。对课程的知识、能力、素质三位一体目标进行多维度评价，注重过程评价，评价结果用以课程改革，实现持续改进，提升教学质量。

4.2 重构课程体系，夯实基础，融入思政，体现“两性一度”

针对痛点问题，对教材内容进行重构。重构的原则为“一夯实，两融入，两拓展”即夯实基础，融入思政，融入产业前沿，拓展工程与科研能力。重塑后课程内容体系完备，体现课程发展前沿，具备高阶性，创新性，挑战度。具体重构内容如图2所示。

4.3 “教”与“学”创新，拓展教学资源，打开课程边界。

基于OBE理念，开展“教”与“学”创新，拓展教学资源，充分利用网络空间资源，拓展学科前沿，挖掘思政元素，创新教学情境，采用任务驱动，项目教学以及翻转课堂等方法取代传统灌输式教学。通过“教”与“学”创新，激发学生学习动力，建立学习内驱力，提高学生的参与度。通过项目式教学与翻转课堂使学生认识学科前沿和产业需求，打破课程边界，满足科研与工程的高阶性要求。

4.4 构建立体化课程思政体系，践行知行合一的课程思政实施路径

从课程教学目标出发，精心教学设计，合理拓宽教学内容，创新教学方法手段。从大量的思政素材资源中，分类提炼总结出思政元素，进行同向归纳凝练，显性隐性教育结合，明确思政育人目标。结合我国产业发展、民族企业案例、行业领军人物三方面进行思政元素挖掘，建立立体化课程思政体系，采用情景化教学、案例教学与混合式教学进行实施规划，有机融合。根据评价观测点反馈，持续改进，形成闭环。

课程阐述我国新能源汽车产业从“跟跑”到“并跑-领跑”的发展历程以及“创新驱动、产业升级”的奋斗过程，激发学生科技报国的担当与情怀。引入典型企业创新案例，以行业和企业实际需求为导向，建立自主创新和领军企业经典案例如课堂机制，激发学生对民族企业的热情，坚定学生对我国的道路自信。宣传行业领军人物，引导学生树立工匠精神，扎根工作岗位，勇于突破。

4.5 多元评价，注重过程评价，建立帮扶预警机制

建立多元评价体系，进行思政评价，注重过程考核，过程与期末考核相结合，持续改进。评价体系包括线上学习，讨论、作业、过程考试、虚拟仿真试验、结课考试组成。本课程的课程目标1为：了解新能源汽车相关领域的电机、电池、整车技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对新能源汽车发展路线选择的影响。以课程目标１为例进行观测，如图3所示，经过针对性教学改革，学生大程度分布更集中，预警帮扶学生取得了明显进步。

5 结论

文章在学情分析调研基础上对《新能源汽车概论》课程的实践路径进行研究，构建了基于OBE的双课堂、多维度评价、持续改进的闭环教学实践路径。通过课程体系重构、教学方法创新、教学资源拓展、课程思政体系建立、多元评价过程体系设计等多维度实践，取得了较好的效果，学生课程目标达成度明显提高。通过上述设计实现了新工科、课程思政、专创教育三融合，可以提高学生适应新能源汽车行研前沿发展要求的能力，为行业提供人才保障。文章提供的教学实践路径也可以推广到其他工学类课程的实施，为其提供借鉴和指导。

基金项目：教育部产学合作协同育人项目University-Industry Collaborative Education Program：基于工程教育专业认证的新能源汽车课程建设研究（220607031242518）；面向新工科的车用动力电池教材建设研究（220607031241713）；专创融合的校企协同双创育人模式研究 （220607031240933）。

参考文献：

[1]商泽进， 邓庆田， 李新波， 等. 基于“新工科”理念的理工基础学科实验教学改革设计[J]. 实验技术与管理，2019， 36（9）： 149-150.

[2]葛海波.新工科背景下车辆工程专业教学改革研究[J].时代汽车，2023（21）：59-61.

[3]荣成，蒋疆，郑新宇.普通化学教学中的建构主义与解构主义思想——以胶体溶液的教学为例[J/OL].大学化学：1-6[2023-11-13].

[4]许莉萍，杨洁琼，吴传宇 . 基于“互联网+教育”的线上线下混合教学模式对大学生学习绩效的影响[J]. 中外企业家，2020（19）：207-209.

[5]王毳，黄友初.教师学情分析的认识误区与应然向度[J].教學与管理，2023（31）：1-6.