高职院校城市轨道交通暖通空调系统课程的教学改革与实践

张 磊 薛 瑞 张 荐

北京交通运输职业学院 北京 100096

近几年，城市轨道交通运营规模快速增长，新建轨道交通的城市不断增加，技术装备水平也不断提高，我国城市轨道交通已经进入智能化、网络化发展时期。在这一背景下，城市轨道交通对人才的需求急剧增长，城市轨道交通人才培养的严峻性和迫切性凸显出来。面对城市轨道交通行业发展的新态势，职业院校需要在人才培养方案、专业教材体系、数字化资源建设和教师队伍等方面不断优化调整，以满足城市轨道交通发展的需要。本文以北京交通运输职业学院机电技术专业开设的城市轨道交通暖通空调系统课程为例，深入分析课程特点和企业人才需求，结合已修订的2018年人才培养方案成果和多年积累的专业教学工作总结，全方位将本课程在教学中存在的诸多问题逐一改善，打造学生爱学、教师爱教、企业爱用的立体化课程。

1 存在的问题

1.1 城市轨道交通领域本课程教材欠缺 行业标准和行业规范不足

目前，在建筑环境与土木工程领域(暖通空调方向)的暖通空调方面的书籍较多[1]，体系相对较成熟，但在城市轨道交通领域暖通空调系统的教材资料较少，与地铁工程实际应用关联较少，行业的迅速发展，导致专业教材建设严重滞后于教育教学改革，此外，行业标准及行业规范不足，也是教材不能很好建设的原因之一。在教材开发的过程中，需要联合行业、企业及相关专业院校，按校企合作、理实一体化的教学模式共同编制该领域的专业教材，从而弥补全国此类专业教材的不足。

1.2 理论与实践环节安排不合理 实训室建设不完善

对于理论教学部分，很多学校仍采用填鸭式教学方法，教师讲授—学生听记的方式，采用多媒体教学与板书讲授相结合，教学手段单一，互动少，教学效果较差，学生的积极性和主动性很难在有限的时间和空间内被调动起来[2]。据全国高职院校学生学情特点调研结果显示，高职学生的学习能力和自觉性较差，对动手实操较积极和感兴趣，学生更喜欢在实训室上课，但目前国内城市轨道交通专业实训室建设不够完善，实训条件较实际运行线路设备落后，无法满足理实一体化教学模式，存在多数实训环节为演示性或验证性，实践环节中缺少学生自主设计和探索的内容，造成学生的动手能力和创新性思维得不到锻炼，导致学生解决实际问题能力不足，缺乏就业竞争力。

1.3 考核方式不科学

城市轨道交通暖通空调系统课程作为一门专业核心课，课程考核是教学过程中的重要环节，科学的考核方式应该能够真实反映出学生对这门课的掌握情况。传统的考核方式主要包括开卷考试、闭卷考试、平时作业完成情况和课堂表现，考试形式单一，重知识，轻能力。普遍存在学生临考前集中突击的现象，一方面，学生复习时间短，且死记硬背的现象较严重；另一方面，学生缺少对课程知识点深入理解与系统分析，无法将所学知识有效应用于毕业设计和毕业实习等实践环节，更不利于学生进入地铁行业的综合素质与能力表现。

1.4 师资类型单一 校企合作沟通不畅

新形势下，举国上下全面深化改革，加快推进实施“中国制造2025”行动纲领，产业转型升级步伐加快，切实对重点行业从业人员的职业素质、技能水平和创新能力提出了更高要求。因此，“培养高素质的技术技能人才”这一共同目标促进了职业院校与企业合作创新项目的深入。目前，学校专职教师企业工作经验欠缺、类型单一，主要进行知识原理性的讲授，对实操突发事件的案例分析与故障处理等经验欠缺。并且，学校培养人才目标和企业用人需求存在偏差，校企合作方面缺乏有效沟通，现有校企合作资源比较分散，导致学校培养的学生企业用不了，还需要上岗再培训。

2 城市轨道交通机电专业就业岗位及课程要求

轨道交通行业的员工有一半以上是技术人员，作为企业的主体，他们的职业素养高低直接影响到企业的生存和发展。因此，有竞争力的企业必须培养一批高素质的具有创造精神的技术过硬的能工巧匠，才能提高工作效率，确保安全生产，提升非常规下的应急应变能力。

城市轨道交通机电技术专业学生职业范围主要涉及城市轨道交通机电设备运营的行业企业。具体从事的就业岗位见表1。

表1 城市轨道交通机电专业就业岗位

城市轨道交通机电技术专业就业岗位负责的主要工作任务如图1所示，暖通空调系统的巡检、维护和故障处理是综合机电维修岗的主要业务之一。暖通空调系统即城市轨道交通内部空气环境控制系统，是可以对车站站厅、站台、隧道、设备及管理用房等处所进行空气处理的系统，系统能够创造适宜的空气环境，包括空气的温度、湿度、流动速度和质量等。作为城市轨道交通机电专业的专业核心课程，本课程总体教学目标为以培养生产一线的高素质劳动者和初级专门人才为目标，主要满足本专业学生对暖通空调系统核心专业能力的培养，同时也应满足企业对相关专业的要求。通过本课程的系统学习，旨在使学生具备一定的现场情况逻辑分析判断能力。具备对空调、通风系统进行操作、日常巡检与日常维护的能力；具备使用专业检测工具进行故障诊断、分析和简单处理的能力；具备灾害模式下，通风排烟系统运行与模式控制的能力，从而为后续顶岗实习及就业打下一定基础。

图1 城市轨道交通机电技术专业主要工作任务

3 课程改革与实践

发挥全国职教集团优势，借助本校建成的全国高校唯一的真车实线、综合联调联动国家级实训基地，依托“国家级城市轨道交通专业教学资源库”项目平台，深度结合产教融合、校企合作成果，对城市轨道交通暖通空调系统专业核心课，从教师、教材和教法等方面展开“三教”改革。

3.1 加强教材建设和师资队伍建设

为满足快速发展城市轨道行业企业的用人需求，职业院校亟须合适的培训教材作为技术支撑，教材的编写要充分利用校企合作机制，联合骨干教师和企业专家进行深度合作研讨，既要符合教学知识系统设计，又要充分进行企业调研满足现有规范标准，结合城市轨道交通机电技术专业人才培养方案和城市轨道交通环控设备现状来编写。我院机电专业组教师5人，外聘兼职企业导师1人，计划在未来两年内编写本课程教材，将最新技术和案例应用编入教材，激发学生学习专业知识的兴趣，提高课堂教学质量。

通过强化专职教师知识储备、交流研讨、企业挂职锻炼等途径提高教师教学质量和实际工程应用能力，深化校企双导师师资结构改革。同时，利用与企业合作的渠道，请企业专家从企业的工作岗位进驻课堂，把企业专家多年的工作经验借由课堂展现给学生，让学生体验职场生涯真人秀，带给学生身临企业的体验，激励学生更加努力地学习和工作。

3.2 完善课程体系 采用项目驱动教学法

城市轨道交通暖通空调系统课程涵盖专业知识面宽、知识点多，专业组教师通过多年的教学经验提炼出4个典型项目，项目的设定符合课程标准、满足人才培养方案的要求。项目模块设定的内容来源于岗位典型工作任务，根据城市轨道交通机电专业高职学生就业岗位典型职业活动必备的知识和技能，全方位分析典型工作任务，多层优化课程体系，运用项目驱动法教学，实现教学实践一体化教学创新授课模式。本课程共安排64课时，理实一体化占32课时，共计4个项目模块，如图2所示，各个项目模块再细分成若干任务，这些任务即为实训的主要内容。本课程以学习者为中心，以能力训练为主，理实一体化课程均在我院实训基地环控系统实训室中完成，突出工作任务，锻炼学生的动手实操能力，有很强的实用性和实践性。

图2 课程项目及任务分解图

3.3 合理安排实践环节 培养学生工程实践能力

本课程重点突出职业教育的实践性，通过专业知识直接学习和实践操作规程训练，使学生加深对专业知识的正确理解，建立对城市轨道交通环境控制系统的顶层认知，使学生在项目任务的驱动下，有目标、有步骤、有兴趣地完成实训操作。实训操作中必须强调安全要求，符合技能鉴定的相关规定，规范操作环控设备使用、维护、维修，达到巩固和拓展学生职业技能的教学目的。

在实践中发现，与传统的多媒体教室填鸭式教学相比，高职的学生对动手实操更加感兴趣，在实训室上课通过仿真地铁真实工作环境的设备操作及原理阐释，将原理形象化，操作标准化，学生能够自主地提出问题、分析问题并积极尝试解决问题，以分组的灵活形式，每组设置组长，第一组由教师实操演示，然后第一组给第二组演示和讲授，以此类推，最后教师随机选学生来总结或演示，组长打分及组员互评，新颖灵活的学习方式既锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力，又激发了学生展示自我的潜能，大大提高课堂活动参与度，做到结果可视化、评价多元化，打造原理形象化、操作标准化、结果可视化、评价多元化的“四化”学习实训生态课堂(如图3所示)。

图3 冷水机组日常巡检实训项目

3.4 采用信息化教学手段 高效利用专业教学资源库翻转课堂

城市轨道交通专业教学资源库是以真实地铁情境为载体，以城市轨道交通运营企业的实际工作内容和工作过程为基础，使学生身临其境，感受实际工作环境，80%的视频来自地铁真实场景，建设成为的优质多样的教学和生产实践资源平台。自2016年4月，我院成功申报交通运输大类的城市轨道交通六大专业教学资源库共计28门课程，其中包含城市轨道交通暖通空调与给排水系统课程，开发了大量的优质资源，包括文档、图片、音频、视频、动画、生产案例、模拟仿真软件等形式表现的“颗粒化”素材，枯燥的原理知识变得生动形象、通俗易懂，使抽象概念具体化、检修维护程序化、复杂问题简单化。

首先，利用职教云进行课前签到、课中讨论和头脑风暴、课后布置作业和评价总结等，如图4、图5所示，平台数据作为学生平时考核成绩的一部分，避免学生代签和上课不积极现象，充分调动学生的主观能动性。并且，学生对知识点的掌握，也不仅仅局限于课堂上，可利用云课堂在课余时间完成自学，而在课堂上多参与教师的提问和讨论，提高课堂效率。

图4 云课堂

图5 职教云平台界面

其次，可以建立课程试题库，每个项目任务完成后，学生提炼重点内容设计习题上传给教师，接受审核提交试题库，日常教学的练习、期中和期末试卷可以从试题库中抽取进行考核。创新的教学方式既检验了学习效果，又促进了学生对所学知识的归纳总结，激励了学习的主观能动性。

3.5 设计专业核心课全过程考核方法

考试形式的改革是城市轨道交通暖通空调课程教学改革中的重要内容之一，总体思路是采用“过程性考核+笔试理论考核”的全过程考核方法。其中，过程性考核指的是通过平时的出勤率、课堂参与度、作业完成质量、动手实操能力的考核来评价，笔试理论考核是对基本功的一个考核，对于重要知识点要扎实掌握。具体考核策略如下：课堂平时考核占比30%，结合职教云中学生的出勤签到、参与讨论的活跃程度和完成作业的质量来打分。实训考核占比20%，主要完成冷水机组的结构认知和操作，考核工作页如图6所示。学生按要求穿好工装，带上考核表进行现场实操，根据学生操作的规范性和准确性进行打分。期中测验占比20%，从学生归纳总结的试题库中抽取，教师筛选要覆盖所有重要知识点，也可以通过口试或写调查报告、专题报告等的形式考核。期末考试占比30%，采用笔试，综合考核学生对本门课所学重要理论知识点的掌握情况。

图6 实训考核工作页

4 结语

城市轨道交通暖通空调系统是一门集理论性与实践性一体化的专业核心课程，为了提高本课程的教学质量为地铁输送有用的人才，就必须进行不断探索与实践。根据课程特点和企业需求，结合高职学生的特有学情特点，利用“互联网+”新信息技术手段，对教材、教法、考法等进行与时俱进的创新与改革，同时教师自身也要不断学习，更新传统知识及教育教学方式，从而为城市轨道交通领域输送高素质、高技能、复合型人才。