以混合式教学为基础的新能源汽车综合故障诊断模块化教学探究

李昂　潘志勇　杨金玉

摘 要：在我国大力推进信息化教育的背景下，混合式教学模式已逐渐应用于各级各类学校的日常教学中。将混合式教学模式与新能源汽车综合故障诊断模块化教学相结合，能为新能源汽车行业提供高品质的售后服务人才。文章旨在分析基础新能源汽车综合故障诊断模块化教学的混合式教学模式，对基础新能源汽车综合故障诊断课程教学现状进行分析，针对课程不同模块的划分，提出几点针对性实施建议。

关键词：混合式教学 新能源汽车 综合故障诊断 模块化教学

1 前言

1986年，中共中央 国务院批转了《高技术研究发展计划纲要》，2001年“十五”“863计划”启动了电动汽车重大专项，推动了新能源汽车的发展，使我国正式迈向超越西方国家、走向实现零排放的道路。《新能源汽车生产准入管理规则》中对新能源汽车有了完整的定义，新能源汽车指的是综合应用新型动力技术，使用特城车用主动力，是一种具备新原理、新技术和新结构的汽车[1]。由此之后，各大学校开始陆续开设与新能源汽车故障诊断相关的课程板块。但是在教学过程中，由于教学经验不足导致教学效率低下，学生实践水平难以提升。如何利用混合式教学模式提升新能源汽车综合故障诊断的模块化教学质量现已成为关键问题。

2 新能源汽车综合故障诊断的课程教学现状

2.1 教学条件有限

首先，专业教师资源有限。由于新能源汽车在我国发展历程较短，新能源汽车综合故障诊断课程的专业教师并未有系统的完成新能源汽车与新能源汽车故障的教育与学习。在高等院校开展新能源汽车综合故障准段课程时，往往是由院校已有的汽修专业教师开展专业课程教学，其新能源汽车知识与新能源汽车综合故障诊断专业知识基础较为薄弱。为完成新能源汽车综合故障诊断课程的教学，汽修专业教师仅仅完成了新能源汽车企业简单的技术培训工作。

其次，专业课程内容有限。由于新能源汽车发展时间较晚，所以涉及到的相关技术材料均由厂家保密，很难保证在教学过程中向学生呈现完整的技术逻辑验证过程。几乎大部分电路逻辑关系都是通过推理与猜测相结合的方式完成的，由于缺少真实可靠的实验数据，也导致课堂教学缺少说服力。基于客观条件，新能源汽车综合故障诊断课程只能在基于理论知识学习与汽修经验基础上开展专业课程教学，不仅难以提升新能源汽车综合故障诊断课程教学的专业性与科学性，也难以提升学生的专业能力与实践能力[2]。

最后，专业实训基地建设不足。大部分学校并未设置与新能源汽车综合故障诊断课程相关的实践基地，无法满足学生的实践需求。由于教学时间限制和教学空间限制，无法实现新能源汽车综合故障诊断的理论实践融合教学，使教师的教学与学生的学习都存在不同程度的不足，导致学生不敢参与课程实践。再加上人数多、工位少，所以大部分学生很难有机会真正动手操作。

2.2 学生学习兴致低

新能源汽车属于将机、电集于一体的新型产品。因此新能源汽车综合故障诊断与维修当中，故障维修人员要掌握机电与通信的综合知识，这对新能源汽车相关专业的学生有了更高的标准与要求。然而由于新能源汽车综合故障诊断的教学条件限制等因素，结合当前新能源汽车行业薪资较低等现状，学生在专业学习中存在学习积极性较低的问题。再加上目前社会就业竞争力较大，学生在学习过程中容易出现自我逃避心理。在教学新能源汽车综合故障诊断课程的理论知识时，大部分学生处于听不懂、不愿听的状态。

3 以混合式教学为基础新能源汽车综合故障诊断模块化教学的预期成效

3.1 解决学生学习困难

新能源汽车综合故障诊断课程具有极强的专业性和综合性，不仅包括传统机械工程知识、车辆工程知识同样也包括高压用电知识和电机知识等。此外，由于新能源汽车的动力结构特殊，所以新能源汽车的电动机、电池和电力驱动设备的故障诊断与维修都有别于传统汽车，这也导致学生在学习知识点时存在较大困难。

首先，应用混合式教学模式展开模块化教学，更能使学生借助数字化学习系统了解新能源汽车的相关技术知识。利用数字化模块知识降低学生学习理论知识的难度，巩固学生基础，提高学习效果[3]。

其次，与新能源汽车综合故障诊断相关的专业知识往往较为抽象、单一，学生很难在短时间内充分理解并应用理论知识。长此以往，可能会导致学生出现逆反心理。应用混合式教学模式，进一步丰富了学生的自主学习渠道。例如，学生可以在课后运用互联网自主搜集与新能源汽车综合故障诊断某一模块相关的技术知识及操作视频，通过观看教学视频，深化对理论知识的理解。

最后，教师可以为学生提供与新能源汽车综合故障诊断有关的微课视频，充分突破课堂教学的时空限制，使具有自我控制能力和自主学习能力的学生随时随地利用微课视频提高理论水平。

3.2 优化课程教学形式

在新能源汽车综合故障诊断课程教学中，应用混合式教学模式不仅为学生提供了丰富的基础理论知识，同样也能为学生提供学习操作技巧的机会。相对于传统的教学模式而言，应用混合式模块化教学更有助于提升学生的理解能力和信息素养。借助混合式教学模式实时监督学生的学习状态，对于提高新能源汽车综合故障诊断模块化教学效果也大有益处。

4 以混合式教学为基础新能源汽车综合故障诊断模块化教学思路

4.1 模块重组：重构混合式教学内容

新能源汽车综合故障诊断课程旨在使学生掌握新能源汽车各个系统的工作原理，了解新能源汽车故障的诊断方法。所谓新能源汽车综合故障诊断就是首先明确新能源汽车的前期故障现象，其次明确新能源汽车故障的逻辑判断，最后完成新能源汽车的故障检查工作。由于新能源汽车是将机、电集于一体的新型产品，这就需要学生具备缜密的判断逻辑。在新能源汽车综合故障诊断的专业学习中，学生要形成更高阶的思维能力与实践技能。由于新能源汽车的技术发展较快，原有的《新能源汽车综合故障诊断》教材并不能满足当前综合故障诊断的需求。这就要求新能源汽车综合故障诊断专业教师，要结合当前新能源汽车的发展现状与发展前景，应用混合式教学模式，对教学内容与教学模式进行重新整合[4]。已有的专业课程教学内容包括发展历程、技术特征、技术原理、电池构造、工作原理、故障分析和排除过程、电控系统的控制机制及故障处理方法、通讯技术类型、电动座椅等内容。在重构教学模块之前，教师需要对原有的教学内容进行分解，结合新能源汽车综合故障诊断的原始教学素材进行划分，细化分解后的新能源汽车综合故障诊断课程项目，如表一所示。在将原始教学内容划分为以上八个项目之后，对细化的内容重组，例如驱动电机故障诊断、动力电池故障诊断可以重新组合成全新的模块。为降低学生的学习难度，提升教学内容的系统性，可以将重组后的大项目划分为零件和系统两个板块，再根据两个板块的具体教学内容进行细致划分，将其划分为多个不同的教学模块。

4.2 流程重建：完善混合式教学过程

混合式教学融合了网络的线上教学及线下课堂教学，搭建完整的混合式教学环境，对提升新能源汽车综合故障诊断教学效果而言也有重要作用。其一是软硬件环境的结合。学生在学习新能源汽车综合故障诊断时，有赖于周边的物理环境、学习资源以及学习工具的辅助。在新能源汽车综合故障诊断的线下教学中，主要包括实训教室、实训车辆、工具、设备、黑板等辅助工具，而线上教学则包括线上学习平台、数字化学习资源和线上学习活动等。将软硬件环境有机融合，以实现最佳的混合式教学环境，是开展混合式教学的基础要素。其二是线上教育理念与线下学习思想的结合。教师在选择线上学习资源与学习平台时，应根据学生现有的客观条件合理选择，进一步优化混合式教学模式的教学过程。其三是教学活动与教学环境的有机融合，汽车综合故障诊断课程教学实施的关键在于教师是否能根据不同的教学环境设计教学活动，发挥混合式教学模式的应用优势。

例如，新能源汽车综合故障诊断的“驱动电机系统故障诊断”模块的混合式教学。第一步，课前，教师利用慕课、学习通、云班课发布自主学习资源与测试板块，旨在了解学生的课前自主学习状况，把握课堂教学目标与教学重难点。根据对学生课前测试数据做出的分析，明确本节课的教学重难点为：驱动电机系统的工作原理；驱动电机系统的故障诊断方法；驱动电机系统的检修方法。第二步，课堂教学活动围绕教学重难点展开，结合线上云课堂的功能板块，为学生设置案例分析、小组合作和课堂总结等多个环节[5]。在助力学生打破学习重难点的同时，也提升了学生的思维能力与小组合作能力。比如：为学生设置两个小组合作任务，第一驱动电机控制器的故障诊断任务，第二驱动电机减速机构的故障诊断任务。在教学中安排一下三个典型案例进行教学：第一，在接通电源之后，驱动机依旧不工作，没有检测到异常气味与异常声音。第二，在接通电源之后，驱动机依旧不工作，发现保险丝熔断。第三，在接通电源后，驱动电机发出沉闷的声音，但是并不转动。案例分析，案例一：导致该故障的原因可能是电机存在故障。诊断过程，根据对电机故障的判断进行逐一检查，一是检查电机线圈是否短路，二是检查电机保险丝是否熔断，三是检查电机控制继电器是否正常工作，四是检查电机导线的安装是否准确，如果出现了错误接法则应立刻更正。案例二：导致该故障的原因可能是驱动机当中出现短路；励磁线圈连接错误；保险丝规格不符合要求；熔丝截面小；电源线短路或是接地。诊断过程，一是检查驱动器线路是否发生短路，二是检查驱动器连接方式是否正确，三是检测保险丝规格是否符合标准。案例三：导致该故障的原因可能是驱动机线圈只接通了两相电源；驱动电机可能出现了机械故障，例如被异物卡阻碍；驱动机的电压较小。诊断过程，一是检查驱动电机是否存在异物，二是检查驱动转子的运行是否流畅，三是检查驱动电机电压值是否满足标准。

4.3 评价重构，建立混合式评价机制

传统的专业课程教学评价存在标准单一、缺乏具体描述，以及评价标准传统不符合技术创新要求两点问题。基于混合式教学模式重构新能源汽车综合故障诊断的模块化评价机制，需要对评价方式，评价主体和评价指标进行重新规划。根据不同模块的教学要求，选择合理的考核内容与考核方式。例如在评价方式当中的笔试考核，应对应理论模块对于评价方式中的实践评价，则应对应评价内容中的实践模块[6]。

第一，建立过程性评价机制。在新能源汽车综合故障诊断的评价过程中，要创新应用相关职业技能证书的考核标准，或参考相关企业的岗位操作规范进行调整优化。旨在检测课程教学效果。例如充电枪与充电口的检修模块，应分别设置学生自评表、学生互评表、教师评价表与企业师傅评价表。具体的内容包括：是否检查有烧蚀状况；是否校准万用表；工具存放是否规范合理；工作台面是否整洁无污迹等。在这一评价指标中加入了课程思政内容，并对实际操作的注意事项进行细致划分。

第二，建立终结性评价机制。终结性评价往往以操作技能和笔试为主要考核方式。一种是理论知识考试，一种是实践操作考核：学生需要完成相应的实践项目，教师根据学生的操作流程和操作成果打分。例如新能源汽车动力驱动电机电池技术模块，理论考核范围主要包括动力系统的构造及工作原理等。实践考核范围主要包括动力系统、电机系统、电池系统的诊断、检测与维修。

5 结论

新能源汽车属于新兴行业，后续发展也就需要大量的技术性服务人才，尤其是新能源汽车的售后维修，但目前新能源汽车综合故障诊断依旧充足的人才储备。因此各级各类学校需要针对实际情况运用混合式教学模式，展开新能源汽车综合故障诊断的模块化教学。在重构教学内容的基础上，优化教学流程与教学评价。

参考文献：

[1]彭伟.混合式教学模式下汽修课堂多元化评价的实践探索[J]. 汽车维护与修理， 2023（20）：3-6.

[2]黄浩添. 技能型人才培养的中职汽车底盘电控课程混合式教学模式研究[D].天津：天津职业技术师范大学，2023.

[3]王楠楠，仇多洋. 基于“线上+线下”混合式教学的中高职汽修专业教学模式研究[J]. 现代农机，2023（01）： 114-116.

[4]徐鹏.信息化背景下汽车维修专业混合式教学模式设计与应用[J]. 农机使用与维修， 2022（10）： 180-182.

[5]孔春玉，孔令帅，林佳伟，朱奕纯. 基于BOPPPS模型的中职汽修专业混合式教学模型构建[J]. 中国教育技术装备，2021（16）：85-87+90.

[6]李力.混合式教学模式下“理虚实一体”汽修实训课的实践研究——以汽车发动机电控系统检修课程为例[J]. 汽车维护与修理，2022（12）： 22-24.