摘 要:《汽車電器與電子技術》課程的特點是具有理論多且難,而且實踐性要求高。文章立足本省汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的實際情況,結合本校辦學條件,以《汽車電器與電子技術》課程建設為例,探討在新工科背景下如何開展以“服務地方,面向國際”人才培養(yǎng)路徑的實踐研究。通過對本地汽車產(chǎn)業(yè)實際需求和國際汽車技術發(fā)展趨勢的分析,基于當前《汽車電器與電子技術》課程的教學痛點分析,提出了一系列教學改革策略,包括課程內(nèi)容更新、實踐教學設計、行業(yè)合作和國際化視野培養(yǎng)、考核方式改革等。研究結果表明,這些策略對于提升學生能力和課程質(zhì)量具有重要意義。同時,文章的研究對于推動新工科建設和促進產(chǎn)學合作也具有一定的借鑒價值。
關鍵詞:汽車電器與電子技術 服務地方 面向國際 新工科教學實踐
1 引言
隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技革命的持續(xù)推進,汽車產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分,正處于持續(xù)變革與創(chuàng)新的前沿。汽車電器與電子技術作為汽車制造與設計領域的重要支柱,也面臨著日益增長的技術挑戰(zhàn)和多樣化的市場需求。當前,汽車產(chǎn)業(yè)在安徽省快速發(fā)展,安徽省提出以汽車為“首位產(chǎn)業(yè)”的目標,構建“新能源汽車+關鍵零部件”等多項產(chǎn)業(yè)組合[1]。相關汽車企業(yè)人才需求規(guī)模龐大。在這一背景下,如何調(diào)整汽車電器與電子技術領域的教育和培訓,以更好地服務地方經(jīng)濟,并且適應國際化人才培養(yǎng)的需求,成為當今新工科教育面臨的重要課題之一。
新工科教育的核心理念是將教育與產(chǎn)業(yè)需求緊密結合,培養(yǎng)具有國際化視野和本地適應能力的高素質(zhì)人才。本研究旨在探索如何在新工科背景下,通過教學創(chuàng)新和實踐研究,提升《汽車電器與電子技術》課程的教學質(zhì)量和學生能力。作為應用型本科高校,我校依托“中德教育合作示范基地”,圍繞國家和安徽省新能源汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的重大戰(zhàn)略需求,探索建設了新能源汽車實驗室和智能網(wǎng)聯(lián)汽車實踐基地。為本次《汽車電器與電子技術》課程教學建設實踐研究提供了基礎條件。通過本文的研究與分析,我們將不僅對《汽車電器與電子技術》課程建設提出實際可行的改進建議,同時也為新工科教育的發(fā)展和產(chǎn)學合作的深化提供有益的借鑒和啟示。
2 課程內(nèi)容與實踐需求分析
《汽車電器與電子技術》是車輛工程等專業(yè)的核心課程,主要講授汽車電源系統(tǒng)、汽車電器(起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、輔助電器等)和汽車電子控制技術(電控燃油噴射技術、底盤電子控制技術、電子助力轉向控制技術等)等內(nèi)容[2]。該課程旨在培養(yǎng)學生掌握汽車電器與電子領域的基礎理論和實踐技能,以適應汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和智能化轉型的需求。
通過課程教學,使學生能掌握汽車電器系統(tǒng)的結構及工作原理,能夠看懂汽車電路圖,能夠掌握相關的汽車電子控制策略與技術。通過對《汽車電器與電子技術》課程特點的分析可以得出,課程內(nèi)容多而且理論知識難度大,同時又在實踐方面要求很高[3]。對于以往傳統(tǒng)教學方法,只是一味地灌輸理論知識點,就導致了課程在教學過程中,很多學生只是機械式的硬背知識點,而不能將所學知識點靈活用于解決工程實際問題,忽略了對學生實踐能力的培養(yǎng)。這樣學生只以通過考試為目的,并且背離了應用性本科院校培養(yǎng)人才的初衷[4-5]。因此,開展《汽車電器與電子技術》的課程教學實踐研究非常必要,如圖1所示,為本次課程教學建設實踐研究的思路。通過此次《汽車電器與電子技術》課程教學建設實踐,使學生在課程學習中將通過實驗操作、項目設計和案例分析等形式,培養(yǎng)實際操作能力和解決問題的能力,具備適應汽車電子行業(yè)發(fā)展需求的綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)。
分析總結當前《汽車電器與電子技術》課程教學過程存在的主要問題為:
(1)教學內(nèi)容滯后: 隨著汽車產(chǎn)業(yè)技術的快速發(fā)展和變革,課程教材內(nèi)容滯后于最新的技術趨勢和市場需求,無法及時反映行業(yè)的最新發(fā)展和應用[6]。
(2)缺乏實踐教學: 傳統(tǒng)課程教學過于理論化,缺乏足夠的實踐教學環(huán)節(jié),學生的實際操作能力和工程實踐能力有待提升。
(3)行業(yè)對接不足: 缺乏與汽車電器與電子技術行業(yè)的緊密合作,導致課程設計與實際行業(yè)需求脫節(jié),學生畢業(yè)后可能面臨就業(yè)能力與行業(yè)標準不匹配的問題。
(4)國際化視野不足: 缺乏國際化視野,未能將國際前沿科技與教學實踐有效結合,限制了學生的國際競爭力和全球視野。
(5)課程教學方法單一,課程考核評價不夠完善。使用單一的以教為中心,不能發(fā)動學生主動學習的積極性。考核評價體系不夠完善,過分依賴期末考試作為最終評價手段。
3 課程教學建設實踐策略
因此,針對以上問題和需求,需要對課程進行全面的改革和調(diào)整。按照人才培養(yǎng)方案目標,優(yōu)化更新課程內(nèi)容,引入最新的技術和理論;創(chuàng)新教學方法,采用多樣化的教學手段和活動;加強實踐環(huán)節(jié),提供更多的實踐機會和項目任務。只有這樣,才能更好地適應本地汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,為學生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育。為了解決上述問題,本研究提出以下教學實踐策略:
3.1 課程內(nèi)容更新
(1)引入新興技術:更新課程內(nèi)容,包括新能源汽車技術、智能駕駛系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)技術等部分內(nèi)容。(2)國際化標準:確保課程內(nèi)容符合國際汽車電器與電子技術的最新標準和趨勢。主要涵蓋電動汽車的基本原理、電池管理系統(tǒng)、電機驅(qū)動控制等內(nèi)容,以適應電動汽車技術的快速發(fā)展。另外引入智能駕駛技術的原理、傳感器技術、數(shù)據(jù)處理與算法等內(nèi)容,培養(yǎng)學生對智能駕駛系統(tǒng)的理解和應用能力。
3.2 實踐教學設計
(1)項目化學習:設計基于項目的學習任務,讓學生參與汽車電子系統(tǒng)的設計和開發(fā)。教學過程中,定期開展以項目為導向的教學環(huán)節(jié),給定項目題目,讓學生通過調(diào)研,完成項目報告。(2)實驗室模擬:提供先進的實驗室設備和仿真軟件(圖2),讓學生進行汽車電器、電子系統(tǒng)的模擬和實驗,通過模擬和實驗,不足理論模糊的知識點,做到學以致用,理論聯(lián)系實際。
3.3 行業(yè)對接與校企合作
(1)為了更好地與本地汽車產(chǎn)業(yè)對接,課程負責人積極聯(lián)系汽車相關企業(yè),拓寬校企合作,建立畢業(yè)生實習就業(yè)合作基地。學生在生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習時,可參與企業(yè)的生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié),從而可以在實踐環(huán)節(jié)中,可以理論聯(lián)系實際,弄清汽車電器與電子技術中的理論知識。
(2)邀請行業(yè)導師進課堂,邀請具有行業(yè)經(jīng)驗的導師參與課程的設計和教學。結合行業(yè)數(shù)據(jù)和趨勢,通過數(shù)據(jù)分析,確定行業(yè)內(nèi)的熱點和前沿技術,確保教學內(nèi)容與實際需求緊密對接。這些舉措將有助于課程教學團隊與本地汽車產(chǎn)業(yè)的合作,提升教學質(zhì)量和實踐效果,培養(yǎng)更符合市場需求的人才。
3.4 培養(yǎng)學生國際化視野
(1)為了培養(yǎng)學生的國際化視野和競爭力,通過分析國際汽車電器與電子技術領域的發(fā)展數(shù)據(jù)和趨勢,引進選擇最具前瞻性和國際化水平的開放教育資源。例如,分析德國高校的課程設置和教學方法,結合國際學生汽車競賽的數(shù)據(jù),確定引進課程和組織國際交流的具體內(nèi)容和方案。選擇幾所德國知名高校的《汽車電器與電子技術》課程,分析其課程設置、教學方法、實驗項目等方面。同時,收集國際學生在汽車電子領域的競賽數(shù)據(jù),分析他們的項目設計、技術水平和創(chuàng)新能力。根據(jù)分析結果,確定需要引進的課程內(nèi)容和教學方法,并制定具體的引進方案,包括教學大綱的調(diào)整、教師培訓和實驗設備的更新。
(2)利用國際交流項目,結合中德教育合作契機,推動學生積極參與到大眾集團與本校的合作項目中。國際汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)分析,確定學生參與國際交流項目的重點和方向。同時,發(fā)起組織校級智能車大賽,鼓勵所有學生積極參加,鍛煉學生的技術能力和團隊合作精神。同時以比賽的形式,組織學生與國外學生來校交流,促進國際交流與合作,提升學生的國際競爭力和專業(yè)水平。
3.5 豐富教學方法、完善課程評價體系
(1)利用多種手段和方法促進教學效果,充分準備教學內(nèi)容,收集《汽車電器與電子技術》相關的視頻(如汽車起動機、汽車發(fā)動機、無人駕駛技術等)。在教學環(huán)節(jié)中引入啟發(fā)式教學,互動教學,翻轉課堂等多種手段,同時結合學校的教育資源,利用超星學習通、長江雨課堂等現(xiàn)代教學工具,開展課前發(fā)布問題,引導學生思考,以教為中心向以學為中心轉移,實現(xiàn)教學互動、教學相長。課中隨機抽取題庫題目,課后查閱復習資料等,來鞏固教學內(nèi)容的記憶和理解,讓學生掛科率逐漸降低。
(2)降低以考試為目的評價標準比例,利用教學的多個環(huán)節(jié)設置考核方式和評價標準,按照人才培養(yǎng)方案的課程目標要求,來完善課程評價體系。具體考核形式為:學習筆記+過程考核(項目調(diào)研報告、翻轉課堂案例匯報)+實驗(實驗表現(xiàn)、實驗報告)+期末閉卷考試(國際人才培養(yǎng)貢獻進行單獨評價)。下表1給出了考核與評價方式權重及支撐課程目標。并收集學生的問卷調(diào)查,用來教學反思和持續(xù)改進。
4 結語
通過上述的教學建設實踐策略的提出,促進了教學質(zhì)量的提升,學生掛科率持續(xù)減少,學生學習熱情不斷提高,具備解決現(xiàn)場實際問題的能力。主要表現(xiàn)在學生上課主動性增強,積極參與課程的每個環(huán)節(jié)中。首先,課程內(nèi)容的更新,引入了行業(yè)新技術發(fā)展趨勢,對學生未來研究和就業(yè)感興趣的新方向,通過案例和項目方式導入課堂中。尤其是實踐環(huán)節(jié)中,通過項目調(diào)研、仿真軟件和實驗,學生能夠深入理解汽車電器與電子系統(tǒng)的結構及工作原理。另外,通過校企畢業(yè)生實習就業(yè)合作基地的建立和行業(yè)導師進課堂,極大地提高了學生學習的熱情,特別是在學生實習過程中,學生能和工程師仔細交流,弄清課堂上比較模糊的理論知識點。通過國際交流項目合作和引進國外先進的開放教育資源,提升了學生的國際視野。最后,通過豐富教學方法、完善課程評價體系,詳細設計每個教學環(huán)節(jié)。通過教學效果的反饋的收集,可以得出這些策略可以有效提升課程的教學質(zhì)量和學生的能力水平,為新工科背景下培養(yǎng)汽車電器與電子技術人才提供了有益的經(jīng)驗和啟示。
基金項目:教育部供需對接就業(yè)育人項目(20230105660);教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目(220902802153701);省級質(zhì)量工程項目(2023xjzlts046)。
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