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针对新能源汽车人才需求的教学模式分析与改革

2023-07-24陈一哲范宏德王辉徐志刚胡志力华林

高教学刊 2023年20期
关键词:新能源汽车课程改革教学实践

陈一哲 范宏德 王辉 徐志刚 胡志力 华林

摘  要:发展新能源汽车是国家重要战略,我国高校需要培养更多卓越专业人才来支撑新能源汽车产业。该文对我国高校的车辆工程专业、能源专业等相关专业的教学模式与体系进行研究探讨,分析当前与新能源汽车相关的课程存在的一些问题,并提出相应的解决思路与方案,旨在改进新能源汽车相关课程的教学质量,让学生更加适应于国家新能源汽车产业发展需求的人才培养。

关键词:新能源汽车;课程改革;教学实践;教学模式;人才培养

中图分类号:G642         文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2023)20-0008-04

Abstract: The development of new energy automotive is a momentous national energy strategy. Domestic universities and colleges need to cultivate more outstanding professionals to support new energy automotive industry. The teaching mode and system of vehicle engineering, energy and power engineering and other relevant majors have been studied and discussed. And some problems existing in the current courses related to new energy automotive have been analyzed. And ideas and schemes of the corresponding solutions have been proposed, aiming to improve the teaching quality of new energy automotive-related courses and to make students more adapt to the professional cultivation for development needs of national new energy automotive industry.

Keywords: new energy vehicles; curriculum reform; teaching practice; teaching mode; talent cultivation

基金項目:国家自然科学基金“纤维-铝合金层板复杂深腔构件应力增塑成形与界面增强机制研究”(52175360);中国科学技术协会“青年人才托举工程”(2021QNRC001);武汉理工大学本科“课程思政”示范项目(2021-2022学年第一学期)(82,97);武汉理工大学2022-2023学年研究生“课程思政”示范课程项目(16);2021年武汉理工大学研究生课程资源库建设项目(05)

第一作者简介:陈一哲(1990-),男,汉族,山东泰安人,工学博士,副教授,博士研究生导师。研究方向为汽车轻量化技术。

*通信作者:王辉(1984-),男,汉族,湖北武汉人,工学博士,教授,博士研究生导师。研究方向为汽车轻量化技术。

二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2020年9月22日,中国国家领导人在联大一般性辩论上提出了中国“双碳”目标的时间表[1]。汽车行业作为国家经济的支柱产业,需要消耗大量的化石能源,而我国的石油等化石能源多是进口,过分依赖化石能源势必会影响国家的经济发展;传统燃油车的尾气排放是空气污染物的主要来源,因此要实现“碳达峰”和“碳中和”目标离不开汽车行业的努力。新能源汽车选用清洁燃料作为动力来源,改变了能源消费结构,在减少对化石能源依赖的同时也缓解了大气污染的问题,提高了汽车的经济性和环保性并推动了我国经济的可持续发展。

目前,世界各国对于新能源汽车的研发时间存在着早晚差异,但在技术层面并没有明显差距;与传统燃油汽车相比,新能源汽车的核心技术主要集中在动力电池、驱动电机等方面,而中国有着完整的动力电池产业链,对比其他国家存在一定的优势。发展新能源汽车是我国的国家级战略选择,新能源汽车的兴起不仅可以减少化石能源的消耗,降低大气污染物的排放,促进我国顺利完成“碳达峰”“碳中和”的目标;还可以促进我国汽车产业的升级变革,使我国打破国外的技术垄断,实现由汽车大国向汽车强国的转变,图1是根据中国汽车工业协会统计数据所绘制的我国2013—2020年新能源汽车销量情况,从图中可以看出新能源汽车在我国拥有巨大的市场前景,是未来我国汽车行业的必然发展趋势。

我国新能源汽车的快速发展离不开相关技术人才的努力,高校承担着为社会输送专业人才的责任,但是由于教学模式并未随产业的进步而改进使得培养的人才不足以满足行业快速发展的需要。基于此背景下,对高校进行课程改革就显得尤为重要。

一  我国新能源汽车产业对人才的需求

新能源汽车产业作为新兴的国家战略性产业,受到社会各界的广泛关注,在相关政策的支持和资本市场的热捧下快速发展,然而由于新能源汽车相关的理论知识和技术还不够成熟,需要投入大量的高质量人才,来促进产业的发展、进步与完善。目前我国的新能源汽车产业面临严重的人才短缺问题,较多企业单位缺少新能源汽车相关背景知识的人才,人才短缺问题制约我国新能源汽车产业的发展。

(一)人才现存数量低于行业需求数量

《中国制造2025》分析了未来国家制造业的发展方向,认为当今世界正面临资源枯竭问题,在此背景下,新能源汽车产业必然会迎来全新的发展时期[2]。习近平总书记提出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路[3]。国务院研究室副主任向东在解读2022年《政府工作报告》时,提到新能源汽车在2021年销量达到了352万辆、相比于2020年增长了1.6倍,并表示在2022年要继续支持新能源汽车消费。表1和表2是分别根据中汽协会行业信息部提供的数据得到的2022年一季度新能源汽车产量和销量情况,分析表格数据可知在2022年一季度新能源汽车无论在产量还是销量上都保持了快速增长的趋势,进一步凸显了新能源汽车的战略引领作用。

在政策扶持和市场前景的推动下,新能源汽车产业受到资本市场的热捧,除受到吉利、比亚迪等老牌汽车企业的青睐外,还吸引了小鹏、理想等造车新势力的加入,甚至百度、小米等互联网公司也跨界开始了新能源汽车的研究。然而,我国汽车产业人才匮乏,人才现存数量难以满足快速发展的行业需求,人才紧缺问题成为新能源汽车产业发展的一大阻碍。

(二)  人才质量难以满足新能源汽车发展的需要

新能源汽车主要分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三类,不同类型的新能源汽车的工作原理也不同[4],涉及多门学科种类,而传统汽车产业主要依托于机械专业,相关人才所掌握的知识结构单一,难以满足新能源汽车的发展需要,这就要求相关的技术工作者有着丰富的知识储备和学科融合能力,不仅要有深厚的传统机械学科的基础,并要对化学、物理、计算机等学科有着一定的掌握;实践是检验真理的唯一标准同样适用于新能源汽车行业,要将理论知识转化为产品离不开动手实践,从事新能源行业的技术人才应当实现理论与实践的相统一;我国虽然是一个汽车大国,但传统的汽车产业侧重于制造而非创造,相关技术人员缺乏独立思考能力和自主学习能力,新能源汽车作为一个新兴的汽车产业,相关技术有着很强的时效性,每天都有着不同的新技术、新理论、新工艺产生,为了使我国汽车行业能紧跟行业最前沿并创造出新技术成为行业前沿,便要求从事新能源行业的技术人才树立终身学习思想,具备强大的自学能力和创新能力。

二  高校教学模式问题分析

高校是为社会各行各业提供人才的重要来源,新能源汽车行业作为新兴行业对人才有着巨大的需求,我国新能源汽车行业却存在着严重的人才短缺问题,究其根本是我国高校车辆工程等相关专业的教学体系没有紧跟行业发展现状,存在一些问题。图2是目前我国高校部分课程采用的教学评分占比。

(一)  课程改革滞后于行业发展

新能源汽车快速兴起,为了培养更加顺应行业潮流的人才,高校的车辆工程专业进行了一定的课程改革,例如在專业分流时增设了能源相关专业和新能源相关的课程。新能源汽车作为一个新兴的行业,正处于快速发展时期,新技术层出不穷,原有技术理论有着很强的时效性,高校在进行课程改革时则需要考虑许多,改革创新跟不上行业变革;对于许多高校,车辆工程是依托于机械专业下的小学科,学生首先要完成机械原理、机械设计等机械基础课程和汽车理论、汽车构造等传统车辆课程,新能源相关课程开设较少且多为选修课程[5],开课时间较短还未形成完整的教学体系,学生为了学分成绩,更愿意选择高年级学生推荐的其他容易得高分的课程,造成了老师不愿意开、学生不愿意选的恶性循环局面。

(二)  理论知识与实践环节脱节

汽车行业的人才主要由高校培养提供,但是目前很少有高校可以兼顾理论与实践,存在着理论知识和实践相脱节的现象。高校主要分为职业学院和本科院校,职业学校在教学时侧重培养学生们的动手能力,在经过短期的理论教学后便将学生送往企业实习,这便导致培养出来的人才理论知识匮乏,缺少终身学习能力,在短期内可以满足行业需求,但随着行业内技术的更新而无法紧跟行业前沿;本科院校则注重理论知识的教育,重在培养学生们的学习能力,在实践方面有所欠缺,对于车辆专业学生而言实践课程主要有金工实习、课程实验和毕业实习,金工实习和课程实验虽然在一定程度上可以培养学生们的实践能力,但实践内容并未随行业发展而进行变革,毕业实习考虑到安全原因则主要以参观为主,再加上疫情影响部分实习由线下转为线上,形式大于内涵,学生的实践能力难以产生质的变化,这便导致培养出的人才虽具备较强的可塑性但缺乏实践能力,需要进行二次培养才能投入新能源汽车行业的发展。

(三)  教学模式单一,课程安排不合理

随着科学技术的进步,多媒体教学、智慧教室教学等教学模式成为了主流,但教学设备的发展并未带来教学模式的实质性变革,老师上课以讲解PPT为主,相比于曾经的板书教学虽然节省了教学时间,可以穿插图片展示和视频播放,但依旧是老师讲、学生听的单一教学模式[6]且PPT讲解在理论讲解和公式推导方面不如板书直观;目前许多高校的课程安排不够合理,经常出现排课过于集中的问题,不仅会使老师产生疲劳影响授课效率,也会降低学生们的课堂积极性和兴趣。

三  针对问题提出的教学模式改革

针对上述高校在新能源汽车行业人才培养方面所存在的问题主要提出以下几点解决方案。

(一)  根据行业发展进行课程改革

高校可针对新能源汽车的发展现状进行车辆工程专业培养计划的修改,增设部分新能源相关课程作为必修课程;根据行业的发展及时对相关课程的教学课本进行修改更新;新能源汽车行业具有很强的时效性,高校可以定期开展新能源汽车相关的学术讲座,必要时还可以在每学期开设专业形势与政策课程,帮助学生了解最近的国家政策和学科前沿。

(二)  培养学生的动手实践能力

在保证完成基础课程学习的同时尽可能多地开展相关实验,并对原来的大班实验进行拆分、错峰进行等,以保证每个同学都能亲手操作,若部分实验由于危险性过高,需进行专业培训或经济消耗巨大而无法开展可采用虚拟实验代替;学校在安排实习时,可以有针对性地选择一些新能源相关的企业进行实习参观,邀请企业技术人员进行讲解,实习过程中对于一些难度不大,无需专业培训的操作可鼓励同学亲自体验;借鉴德国“双元制”[7]教学,进行校企合作,假期期间鼓励学生进企实习,根据企业实习评价对表现优异的学生进行一定的奖励措施。

(三)  合理排课,丰富教学模式

高校在排课时应避免课程过于集中的问题,提倡小班制教学,注重劳逸结合;在原有线下课程的基础上增设线上课程,并在课程中增添分组辩论环节,使学生们参与到课程中,增加课程趣味性,调动同学们的兴趣;对原有的考核制度进行改革,摒弃原有的考试或提交论文的考核方式,课程开设的目的是帮助同学们学习知识,而考试和提交论文仅能起到检验学习成果的目的,可采用结课演讲的方式来进行课程的最终考核,并由老师针对演讲内容进行讲解,既起到检验学习成果的作用,又实现了授业解惑的目的。

四  结束语

因为能源短缺和环境污染等问题,汽车产业出现巨大变革,新能源汽车快速发展,逐渐取代传统燃油汽车成为人们主要的代步工具,但是人才的供给却无法满足汽车产业变革的需要,如何培养出更多的高质量新能源汽车人才是我国打破国外技术封锁,由汽车大国转变为汽车强国所必须解决的问题。本文针对怎样培养相关高质量人才对高校进行分析,指出目前高校在培养人才方面所存在的问题,通过借鉴德国的培养模式对目前我国高校所存在的问题提出合理的改进方法,帮助高校进行相关课程改革,培养更高水平人才,推动我国新能源汽车产业的发展和“双碳”目标的顺利完成。

参考文献:

[1] 中国宣布双碳目标周年:北京筹谋迈向碳中和[EB/OL].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1711690988758737416&wfr=spider&for=pc.

[2] 国务院关于印发《中国制造2025》的通知[EB/OL].https://www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/19/content_9784.htm.

[3] 习近平讲故事:从汽车大国迈向汽车强国[EB/OL].http://jhsjk.people.cn/article/30457192.

[4] 孙贵兵.我国新能源汽车现状分析与展望[J].新能源科技,2021(4):20-22.

[5] 詹森,贾涵杰,崔晓璐,等.新工科背景下的高校节能与新能源汽车教学改革探索[J].时代汽车,2022(2):69-71.

[6] 張斌.“一带一路”战略下应用技术型汽车人才培养模式研究[J].时代汽车,2021(22):35-36.

[7] 张睿.德国双元制教育对我国汽车运用与维修专业人才培养的启示[J].汽车实用技术,2020(4):191-193.

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