姬芬竹　徐斌　楊世春　彭朝霞　劉新華

［摘 要］科教融合是世界一流大學(xué)的核心辦學(xué)理念，在培養(yǎng)高素質(zhì)人才方面具有重要作用?；谝詫W(xué)生為中心的教育理念，新能源汽車技術(shù)課程采用多元化教學(xué)模式，以高水平的科研成果優(yōu)化課程內(nèi)容、把科研實(shí)例引入課堂教學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷、激發(fā)學(xué)生科研興趣、拓展學(xué)生學(xué)術(shù)視野、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維等方面進(jìn)行了教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)了科研與教學(xué)的深度融合。

［關(guān)鍵詞］科教融合；培養(yǎng)模式；新能源汽車；教學(xué)改革

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2022）09-0077-03

引言

從人才培養(yǎng)的角度看，高等學(xué)校的科教融合是科研與教學(xué)相結(jié)合，它包括兩方面內(nèi)容：一是強(qiáng)調(diào)教師要把科研與教學(xué)結(jié)合起來，把最新的科研成果引入課堂教學(xué)；二是強(qiáng)調(diào)學(xué)生要參與科研，把科學(xué)研究作為與課堂學(xué)習(xí)同等重要的學(xué)習(xí)方式[1-2]。因此，教師如何把高校優(yōu)質(zhì)豐富的科研資源轉(zhuǎn)換為人才培養(yǎng)優(yōu)勢，切實(shí)做到科研與教學(xué)深度融合，學(xué)生如何在課程學(xué)習(xí)中了解科研、參與科研并最終喜歡科研，這是當(dāng)今人才培養(yǎng)必須面對并值得深入研究的重要課題[3]。

近年來，我國新能源汽車人才需求呈多元化趨勢，學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，而且要具有實(shí)際工程能力。教學(xué)與科研分離的人才培養(yǎng)模式不適應(yīng)社會(huì)的需求，不能滿足新能源汽車快速發(fā)展對的科技需求，科教融合是培養(yǎng)杰出人才的必由之路。馬海泉、周光禮[4]通過對科教融合理論進(jìn)行系統(tǒng)研究，認(rèn)為科教融合在我國是一種新的高等教育哲學(xué)，是高等教育理論研究的頂層設(shè)計(jì)。李艷杰[5]研究了科教融合培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新能力的有效路徑，肯定了科教融合是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的前提。王焰新[6]研究了科教融合、校企融合機(jī)制，認(rèn)為推進(jìn)科教融合是校企合作培養(yǎng)研究生的基本路徑，能夠有效提升研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。王正存、肖中俊[7]將科研的新技術(shù)、新思維、新方法等運(yùn)用于教學(xué)，對控制工程領(lǐng)域?qū)I(yè)研究生在科教融合模式下的培養(yǎng)途徑和方法進(jìn)行了研究，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力的應(yīng)用型創(chuàng)新人才奠定了基礎(chǔ)。

目前，強(qiáng)基礎(chǔ)、重能力、寬口徑、促創(chuàng)新是高等教育教學(xué)改革的熱點(diǎn)，也是新能源汽車技術(shù)課程的基本教學(xué)理念和教學(xué)改革重點(diǎn)，科教融合在貫徹基本教學(xué)理念和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面具有重要作用。本文結(jié)合北京航空航天大學(xué)（以下簡稱”我?！埃┬履茉雌嚰夹g(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐，探討科教融合在培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷、激發(fā)學(xué)生科研興趣、拓展學(xué)生學(xué)術(shù)視野和啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維等人才培養(yǎng)中的重要作用。

一、以學(xué)術(shù)規(guī)范和職業(yè)素養(yǎng)為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷

培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題。高等教育是培養(yǎng)高層次專門人才的主要途徑，是國家人才競爭和科技競爭的重要支撐。習(xí)近平總書記在2018年全國教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào)，堅(jiān)持中國特色社會(huì)主義教育發(fā)展道路，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。過去一段時(shí)間，人才培養(yǎng)側(cè)重“才”，忽略了“人”，如近年來媒體披露的碩士、博士論文抄襲事件，本質(zhì)上屬于缺乏理想信念，不遵守學(xué)術(shù)規(guī)范和職業(yè)素養(yǎng)。因此，人才培養(yǎng)質(zhì)量既體現(xiàn)在專業(yè)技能上，又體現(xiàn)在個(gè)性品格上。授課過程中，我們結(jié)合課程內(nèi)容適時(shí)地向?qū)W生介紹能源領(lǐng)域科學(xué)研究的感人故事，邀請行業(yè)精英、畢業(yè)研究生為學(xué)生做愛崗敬業(yè)主題報(bào)告，進(jìn)而樹立學(xué)生振興我國新能源汽車工程的信心，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。

二、以高水平的科研成果優(yōu)化課程內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的科研興趣

科學(xué)研究始終關(guān)注最新科學(xué)前沿，科教融合可以使最新的科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為最新的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能隨著科學(xué)、技術(shù)的進(jìn)步掌握最新的科技創(chuàng)新成果?；凇耙詫W(xué)生為中心”的教育理念，經(jīng)多年摸索、探究和教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)科研是教師完成教學(xué)和學(xué)生學(xué)到知識(shí)的強(qiáng)有力后盾。為此，團(tuán)隊(duì)教師在完成所承擔(dān)國家級(jí)科研項(xiàng)目（如新能源汽車重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等）和校企合作項(xiàng)目過程中，根據(jù)科研成果不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)科教融合。例如，動(dòng)力電池是新能源汽車的核心與關(guān)鍵部件，其性能不僅影響電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程，同時(shí)還與車輛安全性、可靠性密切相關(guān)，因此電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理至關(guān)重要。為了使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)并深刻理解電池管理的重要性，了解最新的科研動(dòng)態(tài)，我們在教學(xué)中引入科研成果，展示并對比采用不同電池管理模式時(shí)的計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果。教師的詳細(xì)分析和認(rèn)真講解使學(xué)生從科研的角度理解不同管理模式對電池性能的影響，認(rèn)識(shí)到電動(dòng)汽車動(dòng)力電池性能與充放電電流、環(huán)境溫度等參數(shù)密切相關(guān)。我們圍繞電池管理系統(tǒng)布置課后作業(yè)和課堂討論題目，如分析和比較兩款熱點(diǎn)車型——比亞迪漢EV和特斯拉Model 3的電池管理系統(tǒng)，說明被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡的優(yōu)缺點(diǎn)，主動(dòng)均衡的產(chǎn)品現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等。同時(shí)要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，通過仔細(xì)閱讀和認(rèn)真梳理，撰寫PPT并在課堂討論。課堂討論以學(xué)生為主，這充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。

三、以多元化教學(xué)模式促進(jìn)科教融合，拓展學(xué)生學(xué)術(shù)視野

新能源汽車技術(shù)課程涉及現(xiàn)代許多新興學(xué)科、交叉學(xué)科和高新技術(shù)等，如何在教學(xué)過程中開展強(qiáng)基礎(chǔ)、重能力、寬口徑、促創(chuàng)新的人才培養(yǎng)，教學(xué)模式和教學(xué)實(shí)踐至關(guān)重要。新能源汽車技術(shù)課程采用多元化教學(xué)模式，摒棄了傳統(tǒng)的單一課堂講授模式，采用教師課堂講授、學(xué)生線上學(xué)習(xí)、教師與學(xué)生線下討論、教師給出選題、學(xué)生完成以及教師講評(píng)等多種模式相結(jié)合的方式。其中，重要的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí)是教師課堂講授的重點(diǎn)內(nèi)容，也是學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的根本；大學(xué)慕課、科技新聞和最新研究論文等是學(xué)生線上學(xué)習(xí)的主要資源，可由教師為學(xué)生篩選并提供鏈接或下載。同時(shí)教師鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探尋線上學(xué)習(xí)資源并與同學(xué)們分享，對于有意義的、優(yōu)秀的分享內(nèi)容，教師在表揚(yáng)的同時(shí)給予學(xué)生平時(shí)成績獎(jiǎng)勵(lì)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。問題探討、答疑解惑等是線下討論的主要內(nèi)容，線下討論采用多種形式，如課堂討論、學(xué)校教務(wù)處開發(fā)的課程中心所建立的課程站點(diǎn)聊天室討論、課程微信群討論以及小組討論等。每一章節(jié)主要內(nèi)容講完后，教師結(jié)合所授內(nèi)容設(shè)計(jì)若干選題，學(xué)生圍繞自己感興趣的題目進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、學(xué)習(xí)文獻(xiàn)內(nèi)容并撰寫學(xué)習(xí)報(bào)告；教師針對學(xué)生所提交的學(xué)習(xí)報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，拓視野、促創(chuàng)新是教師點(diǎn)評(píng)的重點(diǎn)。這里，新知識(shí)、新技術(shù)和新技術(shù)應(yīng)用是設(shè)計(jì)選題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。表1給出了部分能源與動(dòng)力系統(tǒng)的選題。

以新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為例，該選題是基于某型電動(dòng)汽車主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。教師把學(xué)生分成若干小組（團(tuán)隊(duì)）于課前進(jìn)行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算，通過小組（團(tuán)隊(duì)）中學(xué)生的分工合作共同完成選題規(guī)定的任務(wù)，課堂上各小組派代表上講臺(tái)分享其設(shè)計(jì)過程和計(jì)算結(jié)果，每小組講解15分鐘，討論5～10分鐘，然后由教師點(diǎn)評(píng)和總結(jié)10～15分鐘。教師對各小組設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行認(rèn)真分析，重點(diǎn)點(diǎn)評(píng)為什么各小組采用的計(jì)算方法基本相同，但所選部件、得到的結(jié)果卻存在差別的主要原因，最后提出若干關(guān)鍵問題讓學(xué)生課后查閱資料和拓展學(xué)習(xí)。經(jīng)多年教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為這種多元化教學(xué)模式能夠極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，拓展學(xué)生視野，同時(shí)這種教學(xué)模式也深受學(xué)生的歡迎。

此外，在教學(xué)過程中，我們結(jié)合團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目，同時(shí)從互聯(lián)網(wǎng)上挖掘大量相關(guān)信息，及時(shí)獲取新知識(shí)、新技術(shù)、新成果，合理地將這些內(nèi)容引入教學(xué)中，分析其在新能源汽車工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過這些相關(guān)應(yīng)用探究新技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)然，為了使教學(xué)與科研深度融合，任課教師必須具有豐富的科研經(jīng)歷和學(xué)科前沿知識(shí)。因此，作為一名高校教師，必須不斷提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，否則難有高質(zhì)量、高水平的教學(xué)。

四、以務(wù)實(shí)求真的教學(xué)案例激發(fā)學(xué)生科研興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

案例教學(xué)的目的不是傳授知識(shí)，而是要著眼于教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間彼此互動(dòng)的“學(xué)”。在“學(xué)”的過程中學(xué)生是主體，教師必須對“學(xué)”的過程進(jìn)行整體設(shè)計(jì)與控制，要充分考慮學(xué)生的需求和能力。為了給學(xué)生營造良好的“學(xué)”的環(huán)境，本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢，堅(jiān)持從科研項(xiàng)目中凝練教學(xué)案例，具體做法是把真實(shí)科研項(xiàng)目加以典型化處理，形成供學(xué)生思考和分析的案例，通過獨(dú)立研究和相互討論的方式來提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

案例教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)之一是實(shí)踐性強(qiáng)。新能源汽車集能量轉(zhuǎn)換、動(dòng)力傳遞、電子控制和數(shù)據(jù)安全為一體，是多學(xué)科綜合的高度集成化產(chǎn)品，其安全性至關(guān)重要，電池安全更是我們必須重點(diǎn)關(guān)注的問題。為此，我們結(jié)合教材中的理論闡述，通過對項(xiàng)目研究中電池充放電試驗(yàn)測得的大量數(shù)據(jù)和錄制的老化試驗(yàn)中電池著火小視頻，制作教學(xué)案例，通過對電池安全這一典型案例的分析討論，實(shí)現(xiàn)了如下教學(xué)目標(biāo)：1.對于電池能量管理，充放電管理應(yīng)注意哪些問題、應(yīng)如何進(jìn)行正確操作；2.新能源汽車使用中應(yīng)注意哪些問題；3.新能源汽車動(dòng)力電池的安全管理標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定有哪些。這樣的案例教學(xué)，非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

此外，案例教學(xué)還要強(qiáng)調(diào)問題驅(qū)動(dòng)，注重培養(yǎng)學(xué)生多思考、勤動(dòng)腦、善于發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。結(jié)合典型案例，通過教師的深入分析和講解，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；通過對新能源汽車領(lǐng)域科學(xué)問題和技術(shù)問題的深入分析，啟發(fā)學(xué)生在遇到問題時(shí)多問幾個(gè)為什么，鼓勵(lì)學(xué)生大膽地說出自己的想法，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，教研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)案例教學(xué)深受學(xué)生歡迎，學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度積極、發(fā)言踴躍、效果很好。

五、多元化課程評(píng)價(jià)體系

任何一門課程的評(píng)價(jià)體系，即成績評(píng)定環(huán)節(jié)都是學(xué)生最關(guān)心的環(huán)節(jié)之一。為了做到科學(xué)、公平、嚴(yán)肅、認(rèn)真地評(píng)定學(xué)生成績，學(xué)校必須制訂合理的成績評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能獲得學(xué)生對成績的認(rèn)同感。本課程的課程考核采用多元化評(píng)價(jià)體系，注重學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)、注重過程考核，課程考核包括平時(shí)表現(xiàn)、課堂討論和大作業(yè)三部分，按照作業(yè)量和難易程度各占一定的比例。

平時(shí)表現(xiàn)包括平時(shí)作業(yè)、課堂互動(dòng)、PPT匯報(bào)展示、講解和討論等；課堂討論以小組為單位，圍繞教師給出的選題、各章節(jié)思考題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)計(jì)算并制作PPT在課堂上匯報(bào)，其中每小組指定1人主講，小組其他成員補(bǔ)充并回答問題，也可由小組成員每人負(fù)責(zé)主講一部分內(nèi)容，同時(shí)協(xié)助小組成員回答其他問題，每人成績由小組集體成績和個(gè)人成績兩部分組成；大作業(yè)重點(diǎn)考核學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理分析和解決實(shí)際工程問題的能力。各環(huán)節(jié)要求學(xué)生思路清晰、文字通順、書寫規(guī)范。

在課程評(píng)價(jià)各部分中，大作業(yè)的命題值得深思和研究。早期我們采用教師統(tǒng)一命題、統(tǒng)一要求，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開卷完成并打印提交，但教師在批改大作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)生的作業(yè)雷同，有相互商量或抄襲的嫌疑。為了杜絕此類事件的發(fā)生，我們對大作業(yè)題目進(jìn)行了改革，由教師統(tǒng)一命題改為開放型題目，以開放式案例設(shè)計(jì)和分析評(píng)價(jià)為主，即由教師給出一款新能源汽車設(shè)計(jì)案例或?qū)W生自選一款市場上售賣的新能源汽車車型（包括但不限于代用燃料汽車、純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車等），然后從官方網(wǎng)站獲得所選車型的主要技術(shù)參數(shù)，說明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、重點(diǎn)分析所選車型的能源與動(dòng)力系統(tǒng)特點(diǎn)，最后對整車動(dòng)力性能進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)與官方給出的動(dòng)力性指標(biāo)進(jìn)行比較、分析和評(píng)價(jià)。通過實(shí)施這一改進(jìn)措施，學(xué)生提交的大作業(yè)質(zhì)量明顯提高。經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，其中的主要原因是學(xué)生對被動(dòng)完成作業(yè)積極性不高，但對自己所選擇的新能源汽車車型有很大興趣，完成作業(yè)的積極性很高。針對在整車動(dòng)力性計(jì)算時(shí)所遇到的各種問題，學(xué)生能夠積極分析、相互討論，問題解決不了時(shí)找教師答疑。

此外，我們在課程總成績中還特別考慮了創(chuàng)新意識(shí)的成績點(diǎn)，采取鼓勵(lì)創(chuàng)新的原則，只要學(xué)生在平時(shí)作業(yè)、互動(dòng)、課堂討論、案例“學(xué)”習(xí)、大作業(yè)等環(huán)節(jié)中有新見解、新觀點(diǎn)和新想法，即使工程實(shí)踐起來難度很大，教師也會(huì)給予一定的鼓勵(lì)。

六、結(jié)語

經(jīng)多年摸索和探究發(fā)現(xiàn)，科研是教師完成教學(xué)和學(xué)生學(xué)到知識(shí)的強(qiáng)有力后盾，科教融合可以使最新的科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為最新的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能隨著科學(xué)、技術(shù)的進(jìn)步掌握最新的科技創(chuàng)新成果。在新能源汽車技術(shù)課程教學(xué)過程中實(shí)施科教融合，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，拓展了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，同時(shí)也提高了學(xué)生探索新知識(shí)、新技術(shù)的能力。

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［責(zé)任編輯：陳 明］