基于STEAM的高職院校新能源汽車專業(yè)課程體系建設(shè)

基于STEAM的高職院校新能源汽車專業(yè)課程體系建立〔〕:

摘要：高職院校新能源汽車專業(yè)課程開(kāi)發(fā)主要根據(jù)企業(yè)研發(fā)、消費(fèi)、檢測(cè)、營(yíng)銷、售后效勞、技術(shù)支持等崗位需求，涉及多學(xué)科知識(shí)域以及學(xué)生綜合技能培養(yǎng)等內(nèi)容。傳統(tǒng)縱向的新能源汽車專業(yè)課程體系很難兼顧系統(tǒng)性與個(gè)性化，且難以適應(yīng)專業(yè)教學(xué)開(kāi)展需要。借助STEAM在優(yōu)化課程體系方面的優(yōu)勢(shì)，提出基于STEAM的新能源汽車專業(yè)課程體系建立方案，可較好地解決目前高職院校新能源汽車專業(yè)課程偏理論，缺乏系統(tǒng)性且難以開(kāi)展理論工程，響應(yīng)企業(yè)崗位需求不強(qiáng)等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：新能源汽車專業(yè)；專業(yè)課程；高職院校；課程體系

TheCurriculumSystemConstructionofNewEnergyAutomobileSpecialtyBasedonSTEAMinHigherVocationalCollegesFANGXiao-fen

(QuzhouCollegeofTechnology,QuzhouZhejiang,China)

Abstract:ThecurriculumsystemdevelopmentofnewenergyautomajorinhighervocationalcollegesismainlybasedonjobrequirementssuchasRD,production,testing,marketing,after-salesservice,technicalsupportandsoon,whichinvolvingmultidisciplinaryknowledgedomainsandprehensiveskillsdevelopment.Thetraditionalverticalnewenergyautomobileprofessionalcurriculumsystemisdifficulttotakeintoaccountsystematicandindividuality,anditisdifficulttoadapttotheneedsofprofessionalteachingdevelopment.WithSTEAMoptimizingthecurriculumsystem,theSTEAM-basedprogramwasproposedtooptimizecoursesystem,whichcanbettersolvetheproblemssuchastheoreticalcoursesunwele,hardtoimplementpracticalprojects,lackofsystematiccurriculum,andslowresponsetobusinessneedsinvocationalcolleges.

Keywords:Newenergyautomobilespecialty;Courses;Highervocationalcolleges;Curriculumsystem

一引言

隨著生態(tài)環(huán)境惡化與能源日趨緊張，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車帶來(lái)的嚴(yán)重污染與油價(jià)高漲，各國(guó)汽車消費(fèi)商陸續(xù)推出新能源汽車作為汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型晉級(jí)的打破口之一。2022年中國(guó)頒發(fā)的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)開(kāi)展規(guī)劃(2022~2022年)明確汽車工業(yè)以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)作為技術(shù)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略方向，重點(diǎn)打破以電池、電機(jī)、電控技術(shù)，推進(jìn)純電動(dòng)汽車、插電混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化。隨著近幾年新能源汽車普及和推廣，越來(lái)越多的新能源汽車取代了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，特別是以公交車、出租車等為主的城市交通系統(tǒng)，預(yù)計(jì)在2022年，純電動(dòng)汽車與插電混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)保有量將打破500萬(wàn)輛。

新能源汽車是涵蓋機(jī)械工程、電氣工程、電化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)體系的復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)體系已經(jīng)不能完全適用于新的市場(chǎng)需求，尤其在消費(fèi)制造、售后效勞環(huán)節(jié)的人才需求極為緊缺，且需要進(jìn)步從業(yè)人員的整體知識(shí)程度，才能適應(yīng)行業(yè)需求。作為高職院校，正是以培養(yǎng)消費(fèi)制造售后效勞一線技能型人才主要搖籃，對(duì)人才培養(yǎng)形式、課程體系建立等各方面提出了新的要求，以適應(yīng)和緩解新能源汽車行業(yè)開(kāi)展所遇到的人才短缺問(wèn)題。

STEAM主要是以基于工程的學(xué)習(xí)，且基于現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的學(xué)習(xí)為主，是一種重理論的超學(xué)科概念，STEAM教育是符合信息化社會(huì)的新將來(lái)式教育方式【1】。STEAM詞原形為STEM，美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)學(xué)者Yakman于1990年美國(guó)科學(xué)基金會(huì)〔nationalsciencefoundation，NSF〕上首次提出該形式。STEM代表科學(xué)〔Science)、技術(shù)〔Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)〔Mathematics)，STEAM中的A(藝術(shù)〕是指美〔Fine)、語(yǔ)言〔Language)、人文〔Liberal)、形體〔Physical)藝術(shù)等含義。為了培養(yǎng)綜合性人才，將科學(xué)，技術(shù)，工學(xué)和數(shù)學(xué)不分學(xué)科的進(jìn)展綜合性的教育的一種新型教學(xué)方式，正是迎合了新能源汽車領(lǐng)域復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求。趙慧臣等人【2】通過(guò)強(qiáng)調(diào)教學(xué)者在教學(xué)過(guò)程中，需通過(guò)跨學(xué)科的方式提供靈敏的、具有針對(duì)性的構(gòu)建面向"工匠型";創(chuàng)新人才的STEAM課程方案，并強(qiáng)調(diào)面向工程教學(xué)過(guò)程中多方主體協(xié)同參與開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)【3】。藍(lán)敏【4】以高職院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)為例，在STEAM學(xué)習(xí)過(guò)程中，致力于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新才能，然而STEAM面向的是多學(xué)科體系交融的新工科體系【5】，傳統(tǒng)的專業(yè)框架需要進(jìn)展更深層次的重構(gòu)，并借助基于工程學(xué)習(xí)過(guò)渡到基于STEAM的創(chuàng)新才能培養(yǎng)形式【6】。在這方面，美國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)共同參與的學(xué)習(xí)方式、豐富的資源設(shè)備支持、創(chuàng)新思維的引導(dǎo)、持續(xù)完善的分級(jí)工程和配置STEAM實(shí)驗(yàn)室協(xié)調(diào)員【7】進(jìn)展更深層次跨學(xué)科人才培訓(xùn)體系的探究。高職院校為了針對(duì)新能源汽車這類跨學(xué)科人才進(jìn)展培養(yǎng)，通常借助傳統(tǒng)汽車原有的課程體系、單一學(xué)科人員等進(jìn)展基于工程化的課程構(gòu)建[8,9]，然而由于新能源汽車多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域、教學(xué)過(guò)程涉及多方聯(lián)動(dòng)協(xié)作、理論理論相間、快速迎合技術(shù)更新等問(wèn)題，傳統(tǒng)相對(duì)固定的課程體系設(shè)置方式并不適宜新能源汽車人才培養(yǎng)形式。整合STEAM多學(xué)科交融優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)創(chuàng)新綜合才能等特點(diǎn)，提出符合新能源汽車開(kāi)展的高職院校課程體系。

二新能源汽車專業(yè)課程體系建立

新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛開(kāi)展，倒逼新能源汽車專業(yè)人才需求，高職院校從企業(yè)的崗位實(shí)際出發(fā)，紛紛開(kāi)設(shè)新能源汽車專業(yè)或新能源汽車方向，力圖建立培養(yǎng)較高素質(zhì)和才能的符合新能源汽車崗位技能需求一致的新型技能型人才。高職院校針對(duì)新能源汽車行業(yè)消費(fèi)制造、售后效勞等一線技能崗位，建立相應(yīng)的知識(shí)領(lǐng)域，以此建立相應(yīng)的課程類別、穿插并合并相應(yīng)的專業(yè)根底課程內(nèi)容，從而形成覆蓋面較全面的理論框架。

〔一〕企業(yè)崗位需求

高職院校培養(yǎng)的學(xué)生以三年制為主，根據(jù)知識(shí)原理、崗位技能、職業(yè)素養(yǎng)三個(gè)維度對(duì)相應(yīng)企業(yè)進(jìn)展調(diào)研，最直接的企業(yè)崗位來(lái)源于新能源汽車的消費(fèi)制造類、售后效勞類、根底效勞類以及配件類〔如圖1中P1～P6所對(duì)應(yīng)的企業(yè)類別〕。針對(duì)不同的崗位〔如圖1中P1～P6〕對(duì)崗位的才能需求也不同，對(duì)從事新能源汽車相關(guān)行業(yè)的職業(yè)進(jìn)展才能的劃分，不同的崗位所覆蓋的才能類別和要求也不盡一樣，以工作任務(wù)為載體，對(duì)專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)為表現(xiàn)形式對(duì)高職院校的知識(shí)體系進(jìn)展豐富和補(bǔ)充。

高職院校的知識(shí)體系主要以相應(yīng)的課程類別〔如圖1中S1～S10〕進(jìn)展組合完成，各個(gè)課程類別又有相應(yīng)的穿插和重合、差異，穿插重合局部是強(qiáng)化專業(yè)根底知識(shí)學(xué)習(xí)需要，差異那么是強(qiáng)化新能源汽車專業(yè)多樣化培養(yǎng)方向，例如，S9對(duì)應(yīng)的是大三年級(jí)的電機(jī)電池故障維修課程，學(xué)生可根據(jù)相應(yīng)類別的課程的學(xué)習(xí)和深化進(jìn)步，夯實(shí)相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)根底，突出專業(yè)性，從而為將來(lái)從事的售后效勞類企業(yè)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)維修崗位奠定知識(shí)根底、技能標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的職業(yè)素養(yǎng)。

〔二〕新能源汽車專業(yè)課程

為了快速響應(yīng)市場(chǎng)對(duì)新能源汽車的專業(yè)技能人才的需要，局部高職院校通過(guò)傳統(tǒng)汽車專業(yè)課程的分解方式進(jìn)展分類挑選，主要從學(xué)生需要掌握的知識(shí)領(lǐng)域進(jìn)展分類，較好地覆蓋新能源汽車知識(shí)領(lǐng)域。通常高職院校的學(xué)習(xí)分為三個(gè)階段，大一階段接觸少局部的專業(yè)根底課程，主要進(jìn)展通識(shí)教育、工科根底教育和訓(xùn)練為主；大二階段增加局部的專業(yè)根底課程和實(shí)操技能的培訓(xùn)，主要側(cè)重在專業(yè)根底上的知識(shí)體系構(gòu)建和根底技能培養(yǎng)；大三階段那么傾向于分類別、差異性地、分方向地進(jìn)展職業(yè)才能訓(xùn)練。在三年的培養(yǎng)過(guò)程中，學(xué)生可以掌握一個(gè)專業(yè)所需的知識(shí)內(nèi)容與崗位技能需求。傳統(tǒng)的課程體系，強(qiáng)調(diào)縱向的課程邊界，雖然分割簡(jiǎn)單且明晰，卻忽略了橫向上的系統(tǒng)性和連接性。

三基于STEAM的課程工程設(shè)置與施行

基于STEAM的課程體系是對(duì)原有的知識(shí)構(gòu)造進(jìn)展重構(gòu)并進(jìn)展橫向設(shè)計(jì)，更突出課程體系設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、連接性和多學(xué)科交融性。新能源汽車課程體系涵蓋的知識(shí)面寬，且要求的知識(shí)領(lǐng)域的深度不一，借助STEAM在用綜合知識(shí)解決實(shí)際生活中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)，形成適用于高職院校的系統(tǒng)性更強(qiáng)的STEAM橫向課程體系〔圖2〕。

〔一〕大學(xué)一年級(jí)理論工程設(shè)置

STEAM課程體系主要以橫向工程為依托，主要科學(xué)〔S〕和數(shù)學(xué)〔M〕為根底出發(fā)，參與K1低壓12V直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)、K2單極圓柱齒輪減速設(shè)計(jì)為理論工程，學(xué)生通過(guò)技術(shù)〔T〕、工程〔E〕進(jìn)展設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)械構(gòu)造與電子電路等，從而完成新能源汽車大一階段對(duì)科學(xué)計(jì)算、工程技術(shù)等方面的專業(yè)根底。

〔二〕大學(xué)二年級(jí)理論工程設(shè)置

大學(xué)二年級(jí)從K3純電動(dòng)汽車DC/DC設(shè)計(jì)與制作、K4純電動(dòng)汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)與搭建兩個(gè)工程，涵蓋汽車底盤(pán)技術(shù)、高壓器件等專業(yè)核心課程設(shè)置，學(xué)生傾向于技術(shù)〔T〕、工程〔E〕對(duì)新能源汽車知識(shí)理解和技能掌握。

〔三〕大學(xué)三年級(jí)理論工程設(shè)置

大學(xué)三年級(jí)那么從更為綜合才能培養(yǎng)的職業(yè)才能拓展進(jìn)展設(shè)置，K5～K8為專業(yè)限選課程，K5為充電樁組裝與故障調(diào)試、K6為純電動(dòng)汽車技術(shù)效勞與租賃，K7為純電動(dòng)汽車搭建與調(diào)試、K8為純電動(dòng)汽車整車測(cè)試與故障調(diào)整。大三階段的理論工程從科學(xué)〔S〕、數(shù)學(xué)〔M〕、技術(shù)〔T〕、工程〔E〕、美學(xué)〔A〕系統(tǒng)化的綜合才能培養(yǎng)出發(fā)，針對(duì)學(xué)生不同的崗位需求限選兩門(mén)，也可根據(jù)校外理論企業(yè)提出的需求進(jìn)展定制理論工程〔可進(jìn)展理論工程更新〕。

〔四〕大一、大二專業(yè)根底階段施行

大一、大二專業(yè)根底階段的K1～K4的理論工程主要在校內(nèi)進(jìn)展施行，校內(nèi)教師可通過(guò)工程化的教學(xué)內(nèi)容，采用現(xiàn)代學(xué)徒制的管理方式組織小班化教學(xué)，采用信息化的教學(xué)手段對(duì)教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充。知識(shí)領(lǐng)域涵蓋與傳統(tǒng)的新能源汽車課程設(shè)置大體一樣，突出專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、綜合解決問(wèn)題才能，能與企業(yè)崗位需求相匹配。

〔五〕大三階段專業(yè)個(gè)性化需求階段

高職院校大三階段施行整個(gè)課程體系中的個(gè)性化理論工程階段，從高職院校新能源汽車專業(yè)針對(duì)的主要就業(yè)崗位為出發(fā)點(diǎn)，專業(yè)就業(yè)方向與學(xué)習(xí)興趣相結(jié)合的原那么，采用限選的方式選擇相應(yīng)的理論工程〔K5～K8〕。由于課程體系需要適應(yīng)不同時(shí)期、不同企業(yè)主體、不同崗位等個(gè)性化需求，可根據(jù)企業(yè)對(duì)崗位的需求，增設(shè)相應(yīng)的理論工程內(nèi)容〔Kn〕，形成一個(gè)開(kāi)放式的課程體系，不斷更新工程及內(nèi)容。

四總結(jié)

高職院校的新能源汽車知識(shí)域涵蓋機(jī)械工程、電氣工程、電化學(xué)等幾個(gè)工程大類，面向企業(yè)的部件研發(fā)、消費(fèi)、檢測(cè)、營(yíng)銷、售后效勞、技術(shù)支持等崗位需求的人才培養(yǎng)難度較大，通過(guò)基于STEAM課程體系建立，將傳統(tǒng)縱向課程進(jìn)展分割、再組織形成K1～K8理論工程課程，在工程化教學(xué)的引領(lǐng)下，采用現(xiàn)代學(xué)徒制組織形式，更為針對(duì)性地適應(yīng)企業(yè)不同崗位需求，更提升學(xué)生解決工程技術(shù)問(wèn)題的綜合才能和職業(yè)素養(yǎng)。

基于STEAM的新能源汽車課程體系仍有局部問(wèn)題需要進(jìn)一步研究，理論工程課程工程覆蓋課程節(jié)點(diǎn)和知識(shí)域需要進(jìn)一步細(xì)化和確定，且學(xué)生通過(guò)理論工程的學(xué)習(xí)成績(jī)和效果比擬難科學(xué)地評(píng)估，以及校內(nèi)外地資源整合和高效協(xié)同，校企合作如何進(jìn)展合理過(guò)渡和結(jié)合等問(wèn)題，是將來(lái)進(jìn)一步研究的方向。

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