摘要：“动力电池及管理系统”教学设计与实施，以建构主义教育为理念［1］，以学生为中心、以1＋X证书要求为指引，构建实践认知、理论、虚拟仿真、实操有序衔接教学模式，大量融入讨论、思维导图等自主学习思考过程。根据教师情况学生情况，将建构主义教学理论与传统讲授式教学理论有机融合，切实解决学习跨度大、设备少、高风险教学难题，突出学生主体地位，全面提升教学质量。本文介绍该课程中，动力电池管理系统模块教学分析、教学设计、教学实施。
关键词：动力电池；管理系统；教学设计
1总体教学设计
1．1教学目标确定
高等职业教育以服务区域经济发展为导向，课程目标既要与地方产业紧密对接，促进就业，又要保证学生具备职业迁移能力和广泛的适应性［2］。“动力电池及管理系统”模块教学目标，依据教育部2019年汽车检测与维修技术专业教学标准，结合1＋X证书等级标准（中车行），紧扣学校专业人才培养方案，参考广汽新能源汽车有限公司、小鹏汽车等公司岗位需求，考虑学生就业岗位拓展性，重新修订节能与新能源汽车课程标准，制定“动力电池及管理系统”模块教学目标为，三掌握、三能够、三形成教学，具体如下：知识目标为掌握动力电池原理与结构（难点），掌握动力电池管理系统功能，掌握充电系统原理（难点）。技能目标为能检测动力电池箱（重点），能正确操作高压系统（重点），能排除充电系统故障。素质目标为形成安全意识，形成良好职业习惯，形成团队精神。广汽新能源汽车有限公司等企业服务岗位要求，掌握动力电池更换保养，状态数据读取。考虑学生就业岗位可向电池包检测、动力电池管理系统试验、充电设备管理服务等岗位迁移，增加动力电池失效原因、动力电池监测数据采集、动力电池管理系统、动力电池充电管理等内容，拓宽学生知识面，奠定职业拓展基础。
1．2学情教情分析
以学生为中心的建构主义教学理论，学生是学习主体，分析学生基本情况，是设计教学过程的重要依据，是确保因材施教的基础，对数字资源容易接受并有好奇心，但使用不当。通过统计高职学生互联网使用数据，结果表明高职学生使用手机上网，主要是利用微信进行情感交流，在短视频等平台观看短视频，玩手机游戏，使用网络学习的学生少之又少，50％学生具备学习相关信息搜索能力［3］。自我控制及钻研能力方面，仝玉琴等调查分析数据中，关于“学习中遇到晦涩难懂问题，能锲而不舍的解决问题”问题，其中46．71％被调查者回答“经常能解决”，5329％被调查者回答不能锲而不舍的解决问题［4］。调查结果显示学生自我控制能力钻研能力薄弱，学习过程中遇到难题，不能主动积极花时间，去解决问题，进而放弃。学习主动性不高，课内外作业需要推动。不喜欢抽象概念，喜欢通俗易懂讲解。学生主要特点是动手能力强。教师熟悉传统教学模式，即教学目标确定、学情分析、确定教学内容教学理念、设计教学过程、评价分析。传统教学模式具有很多优点，也具有一些缺点，强调教师是课程主导者，突出教师的讲授过程，讲授方法。对学生参与互动等关注较少，主要教学过程是围绕“讲授”展开，对学生的自我学习过程设计较少［5］。“动力电池及管理系统”模块课程授课对象为汽车检测与维修技术专业（斯堪尼亚班）二年级学生，生源为普通高中毕业生。学生的知识基础为，已学习铅酸蓄电池、掌握化学中的氧化还原反应，没有学习过动力电池相关晶体结构知识，电工技术课程中学习过基尔霍夫电压电流定律、直流稳压电源、相关知识，电子技术课程中学习过电子元器件、放大电路、逻辑电路、触发器、模数转换等。课前调查69％学生上课前没有见过动力电池及车载充电机。技能基础为能使用万用表、示波器、钳式电流表等常用电工工具，步具备汽车电路图识读能力，能处理常见的断路、短路、虚接等故障。能正确使用扭矩扳手、气动扳手、电动扳手、百分表等机械工具，完成机械部件安装拆卸检测工作。学生认知基础为调查问卷显示94．87％学生，接受“实、理、虚、实”融合教学模式，感性认识缺乏的学生。
1．3教学内容分析
依据人才培养方案、课程标准、新能源汽车典型工作岗位任务分析以及教学目标，考虑学生未来就业岗位迁移等因素，将职业教育新业态教材《新能源汽车技术》、十二五规划《电动汽车动力电池及电源管理》，整合成八个项目［6］，动力电池及管理系统是模块三，该模块将关联度高，有递进关系的动力电池管理与充电系统，整合成一个项目八个任务动力电池原理与结构、动力电池监测数据采集、动力电池上下电管理、动力电池热管理、动力电池更换、动力电池检查、动力电池交流充电、动力电池直流充电。其中动力电池原理与结构、动力电池监测数据采集、动力电池上下电管理、动力电池热管理，增加讲授内容和深度，为学生将来职业迁移做准备，为学生未来从事动力电池系统试验、电力电池成组等工作，奠定基础。动力电池更换、动力电池检查、动力电池交流充电，满足目标就业岗位，新能源汽车服务岗位工作需求。高职院校教育目标为培养高素质技术技能型人才，高素质是人才培养的重点，培养技术技能的同时，应落实中央部署，增强专业课的价值取向引领，教书更要育人的作用，实现知识传授与价值引领的统一［7］。“动力电池及管理系统”模块教学中，选取《大国汽车工匠》等与专业知识技能相关思想政治内容，融入专业课程教学。将“立德树人”指导思想落到实处，提升汽车检测与维修技术专业学生的思想政治素质，引导学生形成社会核心价值观，培养学生工匠精神［9］。
1．4教学理念与策略
根据以上学生情况分析，学生使用手机观看短视频时间较长，教学过程中适当导入趣味性教学短视频。学生自我控制能力钻研能力薄弱，采用动画、模型、仿真、虚拟现实等技术，降低难度，化复杂为简单，学生具备一定量基础知识技能，其学习效率、学习效果会逐步提高，实施建构主义教学，教师收集、选择合适难度的资源，降低学生的学习难度，支持学生主动探索，实现自主学习，确保因材施教。教师情况分析，实施建构主义教学理论，教师应从讲授主导型向建设者、帮助者、推动者转变。教师要选择合适的教材、教学方法、组织实训设备、教学软件等教学资源，建设学生自主学习平台，推动学生完成学习任务，设计师生、生生互动环节，通过讨论分析实现知识技能内化，运用内化知识技能解决实际问题，实现知识技能外化。做到因材施教，改进学生的学习能力，提升受教育者方法能力和综合素质。“动力电池及管理系统”模块教学设计，遵循以“以学生为中心”的建构主义教学理念，以学校现有软硬资源为基础，以学情分析为指引，选取建构主义为主体、传统教学模式为辅的融合式教学模式。根据课前调查69％学生课前没有见过动力电池及充电机，课程导入部分加入实践认知环节，利用自制水果电池、单体电池、动力电池总成，帮助学生建立，对教学内容感性认识，以1＋X证书要求课程内容为理论基础，以专业省级实训基地建设虚拟仿真软件、VR虚拟现实为虚，以省品牌专业建设“新能源汽车实训基地”为实。构建实践认知、理论、虚拟仿真、实操有序衔接教学模式，切实解决学习跨度大、设备少、高风险教学难题，突出学生主体地位，全面提升教学质量。教学过程分为“认理虚实”四个阶段，课前探索采用教学短视频，课中设计讨论汇报、仿真探究、实操训练、小组数据分析、总结内化等自主学习阶段，课后通过教学平台复习、预习内容。
1．5教学资源及信息化手段
为实现预定教学目标，解决实操设备数量少、动力电池高电压高风险，实现“认理虚实”教学模式。在新能源汽车实训基地，建有具有实践认知、多媒体展示、结构展示功能的实践认知理论教学区。建有虚拟仿真＋实操设备融合式虚实教学区，学生在终端电脑进行虚拟训练，训练过程直接传输到实训台架，实训台架与虚拟仿真软件同步动作。虚实教学区配备24台电脑及配套网络设备、实训台架6台、车辆2台。
2教学实施过程
依据学情分析、教师分析、课程标准，制定16课时课程学习任务，授课班级分成4个小组，在教师引导下，开展学习活动。教学活动按照“课前探索、课中导学、课后巩固”的流程进行。
2．1课前探索
教师使用超星平台提前在教学平台上金属离子化倾向等自学资源，学生自主预习，学生学习后网络考核，网络教学平台具备批改、统计、分析功能，教师借助平台推动学生学习和个性化指导。
2．2课中导学
（1）实践认知。根据学生自主钻研能力分析情况，设计水果电池、直流稳压电源模块等实践认知实验，单体电池、结构原理展示模型，帮助学生建立授课内容的感性认识，降低学习难度，为后续内容铺垫。（2）理论讲授。依托学校现有新能源汽车云立方教学平台及国家新能源汽车教学资源库，使用多媒体教学资源，讲授抽象理论知识，突破重难点。坚持以学生为中心，采用小组讨论，自主探究等教学方法发现和解决问题，优化学习过程。（3）虚拟仿真。针对动力电池、充电机电压高、操作存在高风险，设备台套数少，单生操作时间短，学生对数字媒体易于接受，设计虚拟仿真、VR虚拟现实训练环节，降低风险、提高训练效果。（4）实操练习。通过虚拟仿真练习的学生，分配工作任务，在虚实练习区域实操，“做中学，学中做”，验证理论和虚拟仿真学习结果。
2．3课后巩固
通过超星教学平台，课后作业练习，学生提交作业，教师评价，企业评价。教师在平台进行答疑和学习拓展。单次课教学过程见图2。
2．4教学评价
依据课程目标本课程重点考核动力电池管理系统、交直流充电故障检测能力。课程成绩由过程考核和期末成绩组成。课程成绩＝过程考核（50％）＋期末考核（50％）。过程考核＝课前探索（20％）＋课中评价（50％）＋课后巩固（30％）。过程考核在超星教学平台进行，结合学生实操时的任务表现和老师的评分，教学平台自动生成成绩单，形成学生理论知识评价和实操能力的评价。电脑自动生成蜘蛛网式综合能力评价表，不但可以从评价表中看到学生的整体情况，还能更好地分析学生个人情况。
3教学实施成效
教学实施后与上届相比，动力电池管理检测、充电控制等重难点成绩明显提升与上届相比，学生反馈学习难度降低、收获多。
4结语
本文根据教学目标、教学内容分析、学情分析，将建构主义教学理论和传统教学理论结合，教学过程为课前探索、课中引导、课后巩固，设计讨论汇报、仿真探究、实操训练、数据分析等教学环节。课程改后学生反映学习难度降低，学习效果较好。
作者：徐立平 单位：广州工程技术职业学院