基于STEAM的高職院校新能源汽車專業(yè)課程體系建設

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)課程開發(fā)主要根據(jù)企業(yè)研發(fā)、消費、檢測、營銷、售后效勞、技術支持等崗位需求，涉及多學科知識域以及學生綜合技能培養(yǎng)等內容。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)性與個性化，且難以適應專業(yè)教學開展需要。借助STEAM在優(yōu)化課程體系方面的優(yōu)勢，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)性且難以開展理論工程，響應企業(yè)崗位需求不強等問題。

關鍵詞：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)內燃機汽車帶來的嚴重污染與油價高漲，各國汽車消費商陸續(xù)推出新能源汽車作為汽車行業(yè)轉型晉級的打破口之一。2022年中國頒發(fā)的節(jié)能與新能源汽車產業(yè)開展規(guī)劃(2022~2022年)明確汽車工業(yè)以純電動驅動作為技術轉型的主要戰(zhàn)略方向，重點打破以電池、電機、電控技術，推進純電動汽車、插電混合動力汽車產業(yè)化。隨著近幾年新能源汽車普及和推廣，越來越多的新能源汽車取代了傳統(tǒng)內燃機汽車，特別是以公交車、出租車等為主的城市交通系統(tǒng)，預計在2022年，純電動汽車與插電混合動力汽車市場保有量將打破500萬輛。

新能源汽車是涵蓋機械工程、電氣工程、電化學等多學科領域知識體系的復雜機電產品，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需求，尤其在消費制造、售后效勞環(huán)節(jié)的人才需求極為緊缺，且需要進步從業(yè)人員的整體知識程度，才能適應行業(yè)需求。作為高職院校，正是以培養(yǎng)消費制造售后效勞一線技能型人才主要搖籃，對人才培養(yǎng)形式、課程體系建立等各方面提出了新的要求，以適應和緩解新能源汽車行業(yè)開展所遇到的人才短缺問題。

STEAM主要是以基于工程的學習，且基于現(xiàn)實問題的學習為主，是一種重理論的超學科概念，STEAM教育是符合信息化社會的新將來式教育方式【1】。STEAM詞原形為STEM，美國弗吉尼亞理工大學學者Yakman于1990年美國科學基金會〔nationalsciencefoundation，NSF〕上首次提出該形式。STEM代表科學〔Science)、技術〔Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學〔Mathematics)，STEAM中的A(藝術〕是指美〔Fine)、語言〔Language)、人文〔Liberal)、形體〔Physical)藝術等含義。為了培養(yǎng)綜合性人才，將科學，技術，工學和數(shù)學不分學科的進展綜合性的教育的一種新型教學方式，正是迎合了新能源汽車領域復合型人才培養(yǎng)的需求。趙慧臣等人【2】通過強調教學者在教學過程中，需通過跨學科的方式提供靈敏的、具有針對性的構建面向"工匠型";創(chuàng)新人才的STEAM課程方案，并強調面向工程教學過程中多方主體協(xié)同參與開展教學活動【3】。藍敏【4】以高職院校的計算機專業(yè)為例，在STEAM學習過程中，致力于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新才能，然而STEAM面向的是多學科體系交融的新工科體系【5】，傳統(tǒng)的專業(yè)框架需要進展更深層次的重構，并借助基于工程學習過渡到基于STEAM的創(chuàng)新才能培養(yǎng)形式【6】。在這方面，美國高校實驗室強調共同參與的學習方式、豐富的資源設備支持、創(chuàng)新思維的引導、持續(xù)完善的分級工程和配置STEAM實驗室協(xié)調員【7】進展更深層次跨學科人才培訓體系的探究。高職院校為了針對新能源汽車這類跨學科人才進展培養(yǎng)，通常借助傳統(tǒng)汽車原有的課程體系、單一學科人員等進展基于工程化的課程構建[8,9]，然而由于新能源汽車多學科知識領域、教學過程涉及多方聯(lián)動協(xié)作、理論理論相間、快速迎合技術更新等問題，傳統(tǒng)相對固定的課程體系設置方式并不適宜新能源汽車人才培養(yǎng)形式。整合STEAM多學科交融優(yōu)勢，培養(yǎng)創(chuàng)新綜合才能等特點，提出符合新能源汽車開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

新能源汽車產業(yè)的迅猛開展，倒逼新能源汽車專業(yè)人才需求，高職院校從企業(yè)的崗位實際出發(fā)，紛紛開設新能源汽車專業(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。高職院校針對新能源汽車行業(yè)消費制造、售后效勞等一線技能崗位，建立相應的知識領域，以此建立相應的課程類別、穿插并合并相應的專業(yè)根底課程內容，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)的學生以三年制為主，根據(jù)知識原理、崗位技能、職業(yè)素養(yǎng)三個維度對相應企業(yè)進展調研，最直接的企業(yè)崗位來源于新能源汽車的消費制造類、售后效勞類、根底效勞類以及配件類〔如圖1中P1～P6所對應的企業(yè)類別〕。針對不同的崗位〔如圖1中P1～P6〕對崗位的才能需求也不同，對從事新能源汽車相關行業(yè)的職業(yè)進展才能的劃分，不同的崗位所覆蓋的才能類別和要求也不盡一樣，以工作任務為載體，對專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)為表現(xiàn)形式對高職院校的知識體系進展豐富和補充。

高職院校的知識體系主要以相應的課程類別〔如圖1中S1～S10〕進展組合完成，各個課程類別又有相應的穿插和重合、差異，穿插重合局部是強化專業(yè)根底知識學習需要，差異那么是強化新能源汽車專業(yè)多樣化培養(yǎng)方向，例如，S9對應的是大三年級的電機電池故障維修課程，學生可根據(jù)相應類別的課程的學習和深化進步，夯實相應的專業(yè)知識根底，突出專業(yè)性，從而為將來從事的售后效勞類企業(yè)中驅動電機維修崗位奠定知識根底、技能標準和相應的職業(yè)素養(yǎng)。

〔二〕新能源汽車專業(yè)課程

為了快速響應市場對新能源汽車的專業(yè)技能人才的需要，局部高職院校通過傳統(tǒng)汽車專業(yè)課程的分解方式進展分類挑選，主要從學生需要掌握的知識領域進展分類，較好地覆蓋新能源汽車知識領域。通常高職院校的學習分為三個階段，大一階段接觸少局部的專業(yè)根底課程，主要進展通識教育、工科根底教育和訓練為主；大二階段增加局部的專業(yè)根底課程和實操技能的培訓，主要側重在專業(yè)根底上的知識體系構建和根底技能培養(yǎng)；大三階段那么傾向于分類別、差異性地、分方向地進展職業(yè)才能訓練。在三年的培養(yǎng)過程中，學生可以掌握一個專業(yè)所需的知識內容與崗位技能需求。傳統(tǒng)的課程體系，強調縱向的課程邊界，雖然分割簡單且明晰，卻忽略了橫向上的系統(tǒng)性和連接性。

三基于STEAM的課程工程設置與施行

基于STEAM的課程體系是對原有的知識構造進展重構并進展橫向設計，更突出課程體系設計的系統(tǒng)性、連接性和多學科交融性。新能源汽車課程體系涵蓋的知識面寬，且要求的知識領域的深度不一，借助STEAM在用綜合知識解決實際生活中出現(xiàn)的技術問題的優(yōu)勢，形成適用于高職院校的系統(tǒng)性更強的STEAM橫向課程體系〔圖2〕。

〔一〕大學一年級理論工程設置

STEAM課程體系主要以橫向工程為依托，主要科學〔S〕和數(shù)學〔M〕為根底出發(fā)，參與K1低壓12V直流穩(wěn)壓電源設計、K2單極圓柱齒輪減速設計為理論工程，學生通過技術〔T〕、工程〔E〕進展設計相應的機械構造與電子電路等，從而完成新能源汽車大一階段對科學計算、工程技術等方面的專業(yè)根底。

〔二〕大學二年級理論工程設置

大學二年級從K3純電動汽車DC/DC設計與制作、K4純電動汽車底盤設計與搭建兩個工程，涵蓋汽車底盤技術、高壓器件等專業(yè)核心課程設置，學生傾向于技術〔T〕、工程〔E〕對新能源汽車知識理解和技能掌握。

〔三〕大學三年級理論工程設置

大學三年級那么從更為綜合才能培養(yǎng)的職業(yè)才能拓展進展設置，K5～K8為專業(yè)限選課程，K5為充電樁組裝與故障調試、K6為純電動汽車技術效勞與租賃，K7為純電動汽車搭建與調試、K8為純電動汽車整車測試與故障調整。大三階段的理論工程從科學〔S〕、數(shù)學〔M〕、技術〔T〕、工程〔E〕、美學〔A〕系統(tǒng)化的綜合才能培養(yǎng)出發(fā)，針對學生不同的崗位需求限選兩門，也可根據(jù)校外理論企業(yè)提出的需求進展定制理論工程〔可進展理論工程更新〕。

〔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進展施行，校內教師可通過工程化的教學內容，采用現(xiàn)代學徒制的管理方式組織小班化教學，采用信息化的教學手段對教學內容補充。知識領域涵蓋與傳統(tǒng)的新能源汽車課程設置大體一樣，突出專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、綜合解決問題才能，能與企業(yè)崗位需求相匹配。

〔五〕大三階段專業(yè)個性化需求階段

高職院校大三階段施行整個課程體系中的個性化理論工程階段，從高職院校新能源汽車專業(yè)針對的主要就業(yè)崗位為出發(fā)點，專業(yè)就業(yè)方向與學習興趣相結合的原那么，采用限選的方式選擇相應的理論工程〔K5～K8〕。由于課程體系需要適應不同時期、不同企業(yè)主體、不同崗位等個性化需求，可根據(jù)企業(yè)對崗位的需求，增設相應的理論工程內容〔Kn〕，形成一個開放式的課程體系，不斷更新工程及內容。

四總結

高職院校的新能源汽車知識域涵蓋機械工程、電氣工程、電化學等幾個工程大類，面向企業(yè)的部件研發(fā)、消費、檢測、營銷、售后效勞、技術支持等崗位需求的人才培養(yǎng)難度較大，通過基于STEAM課程體系建立，將傳統(tǒng)縱向課程進展分割、再組織形成K1～K8理論工程課程，在工程化教學的引領下，采用現(xiàn)代學徒制組織形式，更為針對性地適應企業(yè)不同崗位需求，更提升學生解決工程技術問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題需要進一步研究，理論工程課程工程覆蓋課程節(jié)點和知識域需要進一步細化和確定，且學生通過理論工程的學習成績和效果比擬難科學地評估，以及校內外地資源整合和高效協(xié)同，校企合作如何進展合理過渡和結合等問題，是將來進一步研究的方向。

參考文獻

【1】SevilCeylan,ZehraOzdilek.ImprovingaSampleLessonPlanforSecondaryScienceCourseswithintheSTEMEducation[J].ProcediaSocialandBehavioralSciences,Vol.177,2022:223-228.

【2】趙慧臣,周昱希,李彥奇,等.跨學科視野下"工匠型";創(chuàng)新人才的培養(yǎng)策略基于美國STEAM教育活動設計的啟示[J].遠程教育雜志,2022,35(01):94-101.

【3】MargaretE.Madden,MarshaBaxter,HeatherBeauchamp,KimberleyBouchard,DerekHabermas,MarkHuff,BrianLadd,JillPearon,GordonPlague.RethinkingSTEMEducation:AnInterdisciplinarySTEAMCurriculum[J].ProcediaputerScience,Vol.20,2022:541-546.

【4】藍敏.基于STEAM學習的高職院校創(chuàng)客教育"雙螺旋";形式研究以計算機專業(yè)為例[J].電腦知識與技術,2022,13(33):174-175+191.

【5】胡天助.STEAM及其對新工科建立的啟示[J].高等工程教育研究,20