产教融合背景下新能源汽车教材开发思路探究—以动力电池模块为例

(整期优先)网络出版时间:2023-04-20
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产教融合背景下新能源汽车教材开发思路探究—以动力电池模块为例

韩彦明

佛山市华材职业技术学校(广东佛山528000)

摘要:产教融合是产业与教育的有机融合,职业教育要以产教融合为根本进行人才培养。为了提高新能源汽车领域的人才培养质量,让学校教学与企业生产无缝衔接,校企合作共同开发一套适用于动力电池模块教学的教材十分必要。本文结合目前新能源汽车教材现状,以一汽-大众ID.4 CROZZ纯电动汽车动力电池模块为例,对产教融合背景下的新能源汽车教材开发进行探讨。

关键词:产教融合;新能源汽车;教材开发;动力电池模块

随着新能源汽车产业的不断发展,产教融合成为推动产业发展的重要方式。新能源汽车人才培养是新能源汽车行业蓬勃发展的重要保障,作为人才培养的重要载体——课程核心教学材料的教材也要不断开发,跟上时代的步伐。

一、产教融合的重要性

2019年《国家产教融合建设试点实施方案》的出台,为各职业院校明确了产教融合的重要性,文件指出:要推动教育优先发展、人才引领发展、产业创新发展、经济高质量发展融汇贯通、相互协同、相互促进,就一定要深化产教融合。2021年国务院印发的《关于推动现代化职业教育高质量发展的意见》一文中提出要优化职业教育供给结构,优先发展先进制造,新能源等产业需要的一批新兴专业,同时要改进教学内容与教材。如今,开发新能源汽车专业教材受到了越来越多教育工作者的关注,新能源汽车教材改革势在必行。

二、新能源汽车教材研究现状

近年来,新能源汽车产业快速发展,是我国重要的战略性新兴产业之一,也是未来汽车产业发展的导向与目标。新能源汽车市场随产业的发展也在不断扩大,新能源汽车普及城市越来越多,作为新能源汽车的核心部件,消费者对动力电池模块的需求也在逐步增加。新能源汽车产业的蓬勃发展需要一支专业化的人才队伍,而新能源汽车教材是培养这支人才队伍的重要保障。为了提高新能源汽车领域的人才培养质量,开发一套适用于动力电池模块教学的教材是必不可少的。然而,新能源汽车专业教材质量参差不齐,动力电池作为新能源汽车的心脏,教材中动力电池模块的讲解也缺乏理实一体结合的部分,主要问题如下:

1.缺乏实习实训类教学内容

职业院校新能源专业培养人才更多关注的是人才的实践能力,目前市面上的新能源汽车教材大都停留在新能源汽车基本的原理中,进行知识面的普及,讲解基本结构和内容,却缺少中职学生所需的实训项目与内容,不符合现阶段中职学校的人才培养目标。大部分职业院校新能源汽车专业的教学受教材影响,没有开展新能源汽车的专业实操项目。比如在对新能源汽车动力电池模块进行讲解时,目前的教材只是介绍新能源汽车常用电池的安装位置、外在包装结构、种类与基本原理,内容过少且相对比较陈旧,没有跟上市场的实际状况讲解最新类型的动力电池。此外,目前教材基本上没有实操内容,如对新能源汽车动力电池总成需要检修,要按要求完成检查、排故、调试设置,并完成动力电池的PACK功能验证等。这些问题会成为职业院校人才培养的绊脚石。

2.缺乏思政元素的科学融入

职业院校培养的学生要符合社会工作岗位对员工的要求,其中不仅要有专业的职业技能,还要有高尚的职业道德以及良好的职业行为习惯。因此,作为人才培养载体的教材也要有充分的思政元素。然而,笔者发现市面上大多的教材都缺少思政元素,在国家提倡思政元素进课堂的今天,教材作为课堂不可缺少的一部分,必定要有思政教育。职业教育所用到的专业教材,重心在于指引学生完成实操任务,实践过程是思政教育的最佳时期。在理论知识的讲解中要突出养成独立思考的好习惯、培养严谨、缜密的分析思维,提高合作沟通能力。在实操环节要提醒学生操作规范,培养安全意识,培养团结协作、吃苦耐劳、耐心专注、精益求精的精神,通过对比国产新能源汽车与国外的汽车的异同点,感受国有汽车企业的汽车文化,增强文化自信。

3.教学种类系统化程度欠佳

职业院校学生所要学的专业知识要有一定的实用性,同时也要有一定的深度。新能源汽车教材不能只对新能源汽车做简单介绍,要深入新能源汽车的主要部件进行检测与维修知识的讲解,要做到深入浅出、分类清晰。比如可以把新能源汽车部件的学习分为高压部件与低压部件的学习,动力电池模块属于高压部件,动力电池的检修应包括:电池管理系统异常数据记录、电池内阻测试仪测量、电池单体检测、电池组电压检测、直流充电插座PE接地电阻检测、线束及元器检测、模组温度传感器动态电阻检测、接触器线圈电阻检测、动力电池PACK主动测试、动力电池系统功能验证等。我校与一汽——大众汽车有限公司佛山分公司有着深度、友好的合作,我校新能源汽车专业整车教学设备用的是最新的大众ID.4 CROZZ纯电动汽车,但在备课、授课过程中发现教材中的内容是一概而论、泛而不精的,没有对不同类型纯电动汽车进行深入探讨。

4.教学内容没有融合地方新能源产业集群

近几年新能源汽车产业以燎原之势迅猛发展,产业集群已逐步成型,新能源汽车更新换代的速度也非常快,各大汽车厂家都非常重视新技术的研发。就目前而言,教材所介绍的应用技术多是几年前的技术,介绍的车型也是比较老旧,教材的内容已远远落后于行业、产业的技术发展水平,而对于新车型以及新发展起来的新技术却没有进行系统介绍,比如车联网技术、电动汽车车身轻量化技术、电动汽车电池最新充电技术等很少涉及到,作为培养服务于当地产业发展、经济建设的高素质高技能人才的中职院校,应主动与当地新能源汽车产业寻求合作,相互支持、相互促进,这样中职教育新能源汽车专业的发展就有了人才培养的根据地。

三、产教融合背景下新能源汽车教材设计思路

我校位于粤港澳大湾区福地,附近新能源汽车产业发展如火如荼,市场占有率高,形成了区域新能源汽车产业集群。我校依托当地的新能源汽车产业集群,引进了以一汽-大众汽车有限公司佛山分公司为代表的新能源整车生产企业,构建起大众ID.4 CROZZ的整车教学体系。动力电池是新能源汽车的心脏,以下就以动力电池模块的学习为例,为新能源汽车教材的编写提供建设思路。

1.明确系统化的职业能力确定教材内容框架

中职新能源汽车专业需依托地方新能源产业集群办学,培养企业所需的应用型新能源汽车检测与维修专业技术人员。新能源教材的编写要立足于专业课程教学大纲以及企业工作岗位和工作任务所需具备的职业能力。在新能源汽车动力电池模块的教学中,要理清逻辑框架,由浅入深,由点到面。先从动力电池的材料组成、类型区分,基本构造讲起,再到工作原理、性能指标,最后到充电方式、控制逻辑、常见故障、分析诊断、拆装流程等进行学习。每个小节都应制定知识目标,为理论知识学习指引方向,还要制定技能目标,为技术技能的掌握保驾护航。在与地方产业集群的调研分析中,要充分了解、分析企业员工所需的职业能力,并对此进行整合,再融入到教材的每一章节任务学习中,职业能力的形成需要遵循从易到难的过程,这与模块教材的由浅入深一一对应,从而确定内容框架。

2.基于企业常见典型案例开发单元内容,对接产业发展

职业教育以就业为导向,学校的育人目标与企业的用人要求保持一致,产教融合贯穿职教体系建设全过程。中职新能源汽车专业教材的开发,也应基于企业常见典型案例开发单元内容,对接产业发展。大众ID.4 CROZZ电池控制器采用了模块化的电芯模组控制器和集成式的BMS方案,具备高可靠度的过压/过温保护功能,并且具备主动电池热管理工程。大众ID.4 CROZZ用的是宁德时代的三元锂电池,动力电池因其物理和化学特性在使用寿命中会经历老化和磨损,正确地使用车辆对长期维护蓄电池的可靠性和高有效容量非常重要。为延长电池使用寿命,浅充浅放、电量维护、慢充为主、快充为辅等都是电动汽车电池使用的秘诀。在教材的编写中,不仅要有一线教师,教科研人员,还要有行业企业技术人员和能工巧匠等。企业技术人员提供案例,比如:纯电动汽车交流充电功能失效是典型的故障案例。首先分析故障现象,其次正确使用诊断仪器设备,然后对同型号的车辆进行对比测试,判断故障原因后,在维修阶段,查阅相关电路图,读取数据流,确认故障,排除故障。科技和产业的发展日新月异,技术的进步、操作的规范标准不断更新,纳入教材的教学内容也要实时动态更新,学校要跟企业保持紧密联系,了解产业发展的最新动向,了解行业企业的人才需求,这样才能更好地培养服务社会,适合企业发展的有用之才。

3.结合1+X证书模块与等级,细化工作任务,突出重点

教材的开发与“1+X”证书制度是职业院校对《国家职业教育改革实施方案》(国发[2019]4号)的具体实施,实施过程中,院校与企业间的产教融合进一步深入,同时也有利于解决职业教育与经济社会发展脱节问题。1+X证书按职业院校设置的专业领域,每一个专业领域设置若干个职业技能等级证书,每一个专业职业技能等级证书,分为初、中、高三级,其中再设置若干个职业技能模块,并在职业技能模块中的职业技能点、知识点对接到教学课程培养计划中,同时也对应到企业每个专业的岗位中。在教材的编写中,结合1+X证书模块与等级,可形成一个思路:制定教学课程计划,根据职业技能模块确定等级考核模块,根据企业岗位技能要求培养复合型技术技能人才。新能源汽车专业可考取“1+X”证书中的智能新能源汽车职业技能等级证书。其中新能源汽车动力驱动电机电池技术模块、新能源汽车悬挂转向制动安全技术模块、新能源汽车电子电气空调舒适技术模块有初、中、高三个等级可以考取,而新能源汽车网关控制娱乐系统技术模块与新能源汽车多种能源高新系统技术模块只有中级与高级两个等级可以考取。院校学生根据学校申报的试点来考取相对应的“1+X”等级证书。教材的开发融入1+X证书模块与等级,有利于细化教材的工作任务,突出重点。

4.基于教学大纲设计教材

动力电池模块教材的设计应基于教学大纲。教学大纲是教学计划的基础,其设计需要根据学科特点和学生学习水平制定。在设计动力电池模块教学大纲时,需要明确教学目标、确定教学内容、巧用教学方法、进行系统教学评价,以确保教学效果。动力电池模块教学内容设计应包括以下方面:动力电池模块的基本结构和工作原理:介绍动力电池模块的构成、组成、工作原理和特点;动力电池模块的性能指标和测试方法:介绍动力电池模块的性能指标和测试方法,如容量、电压、内阻等;动力电池模块的管理与维护:介绍动力电池模块的管理与维护方法,如充电、放电、温度控制等;动力电池模块的应用与发展:介绍动力电池模块的最新技术等。

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【作者简介】韩彦明(1978.06-),男,汉族,河北平山县人,本科学历,佛山市华材职业技术学校汽车运用与维修高级讲师,主要研究方向: 职业教育。