基于汽车电工电子技术课程的高职学生数字化素养的培养
杨凯尧 周美玲 田瑞
长春汽车职业技术大学 吉林省长春市 130000
引言
随着新能源汽车、智能网联汽车技术的快速迭代,汽车产业已全面迈入数字化转型新阶段。汽车电工电子技术作为汽车核心技术体系的重要组成部分,其内涵已从传统的电路分析、电器维修拓展至车载智能控制系统调试、车联网数据处理、电子电气架构诊断等数字化领域。这一转变对高职汽车类专业人才的能力结构提出了全新要求,除具备传统电工电子操作技能外,更需拥有数字意识、数字技术应用、数字思维及数字安全伦理等核心素养。
汽车电工电子技术课程作为高职汽车类专业的专业基础课,兼具理论性与实践性,其课程内容与汽车数字化技术的深度绑定,使其成为培育学生数字化素养的天然载体。然而,当前部分高职院校的汽车电工电子技术课程仍沿用传统教学模式,数字化内容融入不足、实践教学与数字场景脱节等问题突出,导致学生数字化素养培育与产业需求存在差距。因此,以汽车电工电子技术课程为依托,系统探索数字化素养培育路径,对提升高职汽车类专业人才培养质量、适配产业数字化转型需求具有重要现实意义。
一、基于汽车电工电子技术课程培育数字化素养的核心逻辑
(一)课程属性与数字化素养的内在契合
汽车电工电子技术课程的技术属性与数字化素养的核心要求具有高度契合性。从知识维度看,课程涵盖的汽车电子控制原理、车载网络通信技术、智能传感器应用等内容,本身就是数字技术在汽车领域的具体应用,为数字意识的唤醒与数字知识的传授提供了天然素材。从能力维度看,课程要求的电路故障数字化诊断、车载系统参数调试等实践任务,能够直接锻炼学生的数字技术应用能力与数字思维能力。这种“技术载体-素养培育”的内在关联,使得课程成为数字化素养培育的理想依托。
(二)产业需求对课程培育目标的导向作用
汽车产业数字化转型催生了大量新型岗位,如新能源汽车电子维修技师、智能网联汽车诊断工程师等,这些岗位均明确要求从业者具备数字化素养。以新能源汽车维修为例,需借助数字诊断仪读取车载 ECU 数据、通过数据分析定位电路故障、利用数字工具完成电子元件校准,整个过程贯穿数字技术的应用与数字思维的运用。汽车电工电子技术课程作为衔接基础与专业的桥梁,其培育目标必须紧扣产业需求,将数字化素养融入课程教学全过程,确保学生掌握适应新型岗位的核心能力。
二、当前汽车电工电子技术课程中数字化素养培育的现实困境
(-) 课程内容数字化重构不足
部分高职院校的汽车电工电子技术课程内容仍以传统电工电子知识为主,数字化内容多以零散知识点的形式存在,未形成系统的数字化知识模块。一方面,对车载智能控制系统、车联网通信协议等前沿数字化内容涵盖不足,课程内容滞后于产业技术发展;另一方面,传统内容与数字化知识的融合不够深入,如在讲解汽车电路分析时,未结合数字仿真技术与数据分析方法,导致学生难以建立传统技术与数字技术的关联认知。
(二)教学模式难以支撑素养培育
当前课程仍较多采用“理论讲授+传统实训”的教学模式,难以满足数字化素养培育的需求。在理论教学中,教师多依赖 PPT、板书等传统手段,缺乏数字化教学工具的运用,无法引导学生开展数字化探究学习;在实训教学中,实训项目多聚焦于传统电路接线、元件检测等操作,数字化实训内容缺失,学生难以接触数字诊断仪、虚拟仿真系统等数字化工具,数字技术应用能力得不到有效锻炼。
(三)实践教学数字化支撑薄弱
实践平台是数字化素养培育的重要支撑,但部分高职院校的汽车电工电子实训条件存在明显短板。一是数字化实训设备不足,缺乏新能源汽车数字诊断平台、车载网络仿真系统等先进设备,无法模拟真实的汽车数字化故障场景;二是校企合作深度不够,未能与汽车制造企业、维修企业共建数字化实践基地,学生难以参与真实的汽车数字化维修与调试项目,实战经验匮乏;三是虚拟仿真资源短缺,无法通过虚拟技术弥补实体设备不足的缺陷,实践教学的数字化覆盖范围有限。
(四)师资数字化能力存在短板
教师的数字化能力直接影响课程中数字化素养培育的质量。部分授课教师虽具备扎实的传统电工电子专业功底,但缺乏系统的数字化技术培训,对汽车数字化技术的掌握不够深入,如不熟悉车载智能系统的调试逻辑、数字诊断工具的高级应用等;同时,教师的数字化教学设计能力不足,难以设计出融合数字化素养培育的教学活动,无法有效引导学生开展数字化实践与探究,导致数字化素养培育流于形式。
三、基于汽车电工电子技术课程的数字化素养培育路径
(一)重构数字化课程内容体系
以“传统基础+数字核心+前沿拓展”为框架重构课程内容,实现传统电工电子知识与数字化知识的深度融合。在传统基础模块,保留汽车电路原理、电子元件特性等核心知识,同时融入数字化分析视角,如通过数字万用表的使用讲解电路参数测量、结合数据图表分析元件特性。在数字核心模块,增设车载 ECU 原理与数据解读、汽车 CAN/LIN 总线通信技术、智能传感器数据处理等数字化内容,构建系统的数字化知识体系。在前沿拓展模块,引入新能源汽车高压电控系统、智能驾驶辅助系统电子架构等前沿内容,通过案例分析展现数字化技术的产业应用。同时建立课程内容动态更新机制,紧跟汽车数字化技术发展态势调整教学内容
创新数字化教学实施模式
构建“数字化理论教学+沉浸式实训教学+项目化探究学习”的三维教学模式。在理论教学中,运用数字化教学工具优化教学过程:借助汽车电路数字仿真软件演示电路工作原理,通过在线教学平台推送车载系统数据案例,利用微课视频讲解数字诊断工具操作步骤,引导学生开展自主数字化学习。在实训教学中,设计分层数字化实训任务:基础层开展数字诊断仪操作、传感器数据读取等基础实训;提高层设置电路数字化故障诊断、ECU 数据校准等综合实训;创新层安排车载网络故障排查、智能系统参数优化等创新实训,逐步提升学生的数字技术应用能力。在探究学习中,以项目为载体组织学生开展数字化探究,如“基于数据分析的汽车电路故障诊断”“车载传感器数据异常排查”等项目,培养学生的数字思维。
(三)搭建多元化数字化实践平台
构建“校内数字化实训中心+校企共建实践基地+虚拟仿真教学平台”的多元化实践平台。在校内,建设汽车电工电子数字化实训中心,配备新能源汽车数字诊断仪、车载网络仿真系统、智能电路测试平台等先进设备,模拟汽车数字化故障场景,开展针对性实训。深化校企合作,与比亚迪、特斯拉等汽车企业及大型汽车维修连锁企业共建数字化实践基地,引入企业真实的汽车数字化维修项目、车载系统调试任务,让学生参与数据采集、故障分析、系统校准等实际工作,积累实战经验。搭建虚拟仿真教学平台,开发汽车电路数字仿真、车载 ECU 虚拟调试、智能系统故障模拟等虚拟实训资源,通过虚拟技术弥补实体设备不足的缺陷,为学生提供低成本、高安全性的数字化实践机会。
(四)强化师资数字化能力建设
建立“培训+实践+交流”三位一体的师资数字化能力提升体系。实施教师数字化能力提升工程,定期组织教师参加汽车数字化技术培训,如车载智能系统调试培训、数字诊断工具高级应用研修等,提升教师的数字化技术素养;选派教师深入合作企业参与数字化项目实践,如跟进新能源汽车电子系统研发、汽车数字化维修技术升级等工作,在实践中更新知识结构;搭建教师数字化教学交流平台,开展数字化教学设计研讨会、优质数字化课例展示等活动,促进教师之间的经验分享与技能交流。同时建立教师数字化教学评价机制,将数字化教学内容设计、数字化实训指导效果等纳入考核体系,激励教师主动提升数字化能力。
(五)完善数字化素养评价体系
突破传统单一的评价模式,建立“过程+成果+反馈”的多元数字化素养评价体系。在过程性评价中,通过数字化教学平台追踪学生的在线学习数据、实训任务完成情况、项目探究过程,结合课堂数字化互动表现,全面评价学生的数字化学习态度与能力;在成果性评价中,采用数字化成果展示的方式,如数字诊断报告、电路故障数据分析报告、虚拟实训操作成果等,替代传统的纸质考试,重点评价学生的数字技术应用效果与数字思维水平;在评价反馈环节,引入企业导师评价,结合企业实践项目中的表现,对学生的数字化素养进行综合评定,并形成针对性的改进建议,促进学生数字化素养的持续提升。
四、结论与展望
汽车产业的数字化转型为高职汽车类专业人才培养带来了机遇与挑战,数字化素养已成为高职汽车专业学生适应产业发展的核心能力。汽车电工电子技术课程作为汽车类专业的基础核心课程,在数字化素养培育中具有不可替代的作用。当前课程中存在的内容重构不足、教学模式滞后、实践支撑薄弱、师资能力不足等问题,严重制约了数字化素养培育的质量。通过重构数字化课程内容体系、创新数字化教学实施模式、搭建多元化数字化实践平台、强化师资数字化能力建设及完善数字化素养评价体系,能够有效破解当前困境,构建起基于汽车电工电子技术课程的数字化素养培育体系。
展望未来,随着汽车数字化技术的持续演进,课程中的数字化素养培育需进一步深化。可依托人工智能技术构建个性化的数字化教学方案,根据学生的学习特点推送定制化实训任务;深化“课程+产业数字平台”的融合模式,实现教学与产业数字化实践的实时对接。同时,需注重数字安全与伦理素养的培育,确保学生在数字化实践中坚守职业伦理底线,为汽车产业的数字化健康发展提供坚实的人才保障。
参考文献
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吉林省教育科学“十四五”规划 2023 年度课题;
课题名称:数字化背景下高职院校学生数字素养培育路径的研究;课题编号:JS2312