竞赛反哺机制下新能源汽车动力系统原理与设计课程的实践教学体系重构

期刊: 素质教育 2026年第16期 DOI: 10.67328/wslwpp1394 PDF下载

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作者简介:刘剑峰  (出生年1971年–),性别:男,籍贯:辽宁省朝阳市,民族:汉,学历:本科,职称:正高级,研究方向:新能源汽车技术

本文系“辽宁理工职业大学2025年度教学改革项目”项目名称:竞赛反哺《新能源汽车动力系统原理与设计》课程教学模式改革探索,项目编号:JG202524

竞赛反哺机制下新能源汽车动力系统原理与设计课程的实践教学体系重构

刘剑峰 吴慧媛 王媛

辽宁理工职业大学 辽宁 锦州 121007

摘要

为落实科教融汇育人要求,依托智能汽车高水平竞赛资源,构建竞赛反哺课程的实践教学运行机制。以《新能源汽车动力系统原理与设计》课程为载体,拆解竞赛动力系统相关技术模块,转化为课程项目化实践任务,搭建虚实结合实践场景,重构多元化过程考核模式,组建协同教学团队,打通竞赛资源向课堂教学转化路径。实践教学实现从验证性实验向工程化项目实战转变,提升学生系统设计与工程实操能力,为职业本科新能源汽车课程实践改革提供可借鉴范式。

关键词:竞赛反哺;新能源汽车动力系统;实践教学体系

引言

职业本科新能源汽车工程技术专业重在培养可解决复杂工程问题的技术技能人才,实践教学是实现人才培养目标的关键。《新能源汽车动力系统原理与设计》为专业核心课,对学生动力匹配、系统优化能力要求较高。将全国大学生智能汽车竞赛ROS无人车赛技术要素融入课程,构建竞赛反哺教学闭环,转化备赛技术方案、测试案例为课堂资源,重构实践教学体系,推动赛‑教‑研深度融合,将竞赛实战训练面向全体学生,以竞赛资源赋能课堂,提升学生工程实践与创新能力。

一、竞赛反哺机制下实践教学体系重构的内在原理

(一)竞赛技术要素向课程实践项目转化原理

高水平智能汽车竞赛所涉及的动力选型、能效优化、动力系统控制等任务,同课程核心知识要点高度吻合,竞赛规程代表的是行业技术发展的前沿方向。竞赛反哺机制是对竞赛完整任务进行模块化拆解,去除竞赛的竞技性,保留动力匹配、电机调试、系统仿真等工程实践内核,按照课程知识逻辑重新编排加工。把竞赛中的工程难题变成阶梯式的实践任务,把原来只针对少数参赛队员的训练内容变成全体学生可以参与的课堂实践内容。根据该原理对竞赛资源进行教学化改造,使竞赛的工程训练价值覆盖到所有的选修学生,完成竞赛资源从课外竞技向课内实践教学的迁移落地[1]。

(二)赛‑教‑研闭环协同育人运行原理

赛-教-研闭环协同是竞赛反哺教学体系运行的底层逻辑,竞赛产生技术需求指导实践教学内容更新,课程实践教学夯实学生基础能力反哺学生备赛参赛,竞赛备赛调试产出的测试数据、优化方案又成为教研素材反哺课程迭代。教学实施过程中学生完成的项目实践产出的设计方案、仿真结果可以被筛选迭代成新的教学案例,教师在指导课程项目和竞赛的同时也进行教学改革的研究。三者互相支撑、循环往复地推进,不是把竞赛、课程教学和教研工作割裂开来的单独进行,而是使资源双向流动,形成一个有生命力的育人环境,保证实践教学内容可以跟上竞赛技术的发展而不断更新。

二、竞赛反哺机制下课程实践教学体系重构设计

(一)重构基于竞赛模块映射的实践教学内容

梳理全国大学生ROS无人车室外赛竞赛技术文件中动力系统参数匹配、电池热管理、驱动电机控制、整车能效优化这四个主要的技术模块。对照课程教学知识点,把实践项目分为基础验证、综合设计、创新攻关三个层次。基础验证项目包括电机静态特性测试、动力部件参数辨识,综合设计项目设置竞赛无人车动力系统选型匹配实训,创新攻关项目设置赛道工况下动力系统能效优化设计任务。

整理出在竞赛备赛过程中产生的故障调试案例、实车测试原始数据,并进行教学化简略,从而形成项目化实践工作手册。按照课程授课进度把实践项目嵌入到对应的章节中,每个实践项目有任务工单、操作步骤、输出成果要求,直接取代原来的验证性实验项目,实现实践教学内容的更新落地。

(二)搭建虚实结合的实践教学实施场景

依托校内新能源汽车三电实训室、整车实训室创建实体实操平台,引入动力系统虚拟仿真软件创建虚拟实践环境。课程实践任务执行前,所有学生都已在仿真平台完成了动力部件选型、控制算法编写、工况仿真运算,对所提出的方案进行了初步的校验,没有出现明显结构设计缺陷,减小了硬件的消耗[2]。

仿真方案通过之后再进入实体实训室,进行硬件接线、部件装配、电机动静态试验、系统联调实操训练。建立实训室课外开放制度,确定开放时间,供学生课余时对所学项目进行再设计。小组按竞赛备赛工作流程,依次完成需求分析、方案仿真、硬件调试、性能迭代完整的流程,以小组为单位开展项目实践,完成项目式实践教学流程。

(三)建立面向项目全过程的多元实践考核流程

抛弃期末一张试卷的考核方式,采用以过程性评价为主的实践考核方式,考核覆盖实践项目的全部环节。将考核的观测点分为项目方案报告质量、虚拟仿真输出结果、实训室实操完成情况、小组项目答辩表现四个模块。

完成每一个实践项目之后,各个小组都必须提交一份完整的技术报告,并且需要组织小组进行答辩,同时企业兼职导师也需要参加答辩打分。将学生参加竞赛、取得竞赛成果的情况,当作实践课程增值评价的附加内容。每次考核结束后整理出学生普遍存在的技术短板,形成反馈清单,调整以后的实践项目难度和实操重点,形成考核反馈迭代的操作流程。各项考核结果根据权重汇总得到课程实践部分的最终成绩。考核过程做好完整记录归档,留存项目报告、答辩记录、实操成果等过程材料,作为课程持续改革的原始依据。考核标准提前向学生公开,明确各模块评分细则,让学生清晰把握实践学习目标,减少评价的主观随意性,切实发挥考核的导向与激励作用。

(四)构建分工明确的实践教学协同实施团队

整合课程授课教师、竞赛指导教师、实验实训教师为成员的专项教学团队,确定团队内部分工。课程主讲教师进行理论和实践项目的全部教学工作,竞赛指导教师对竞赛技术的解读和创新攻关类项目的指导,实训助教为实训室设备提供保障并现场指导。

定期开展团队教研,同步更新竞赛最新的技术变化,调整实践项目的任务。团队共同指导课程小组项目,选择课程实践中的优秀学生进入竞赛备赛队伍。同步邀请合作企业技术人员定期参与实践项目答辩、案例分享,补充产业一线技术视角,保障整套实践教学体系稳定落地运行。团队建立常态化沟通机制,针对学生项目实施中的共性难题集体研讨解决方案。同时依托课程改革反哺教师能力提升,促使教师同步更新工程实践认知,不断补齐自身竞赛指导与项目化教学的业务短板。

结论

本研究依托竞赛反哺内在原理,从实践教学内容、教学实施场景、考核流程、教学团队四个维度完成课程实践教学体系重构。通过将高水平竞赛技术要素转化为分层实践项目,采用虚实结合教学场景,落实全过程多元考核,组建协同教学团队,打通竞赛资源向课堂转化的实操路径。该体系把竞赛的工程训练价值普惠全体学生,推动课程实践由简单验证实验转向完整工程项目训练,提升学生动力系统设计调试的实操能力。可为职业本科同类新能源汽车核心课程的实践教学改革提供实操参考。

参考文献

[1]熊博.1+X证书制度下新能源汽车动力系统原理与检修课程“岗课赛证”融通[J].汽车测试报告,2024,(15):125-127.

[2]刘港,罗婷劼,孔泽慧.新能源汽车动力电池原理与检修课程思政教学设计与实践[J].时代汽车,2022,(6):73-74.

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