分节闭环螺旋上升式教学设计与实践<br/>——以动车组机械装置检修课程为例

分节闭环螺旋上升式教学设计与实践
——以动车组机械装置检修课程为例

2021-04-03刘莉史骏张配张宗芳

中国设备工程 2021年23期

刘莉，史骏，张配，张宗芳

（西安铁路职业技术学院机电工程学院，陕西西安 710026）

动车组机械装置检修是动车组检修技术专业核心课，也是其他专业核心课的前导课程。本教学设计以动车组机械设备的结构组成和工作原理为学习主线，以模拟现场实际检修过程加强学生的岗位认知为内容亮点，以促进就业和适应铁路发展需求为教学导向，以职业素养、劳动精神和工匠精神为思政要素，实行学分银行、推进1+X证书，形成学分互认、课证融通的多元教学理念，借助动车组检修国家级教学资源库、国家虚拟仿真共享平台等信息化工具，车门系统、轮对系统等实物教学工具和校企合作的教学团队，形成了虚实结合、岗位导向螺旋上升式教学体系，有效达成了培养新时代动车组机械设备检修技术技能型人才的教学目标。

1 整体教学设计

1.1 根据岗位需求，调整课程结构

为适应新时代对动车组检修技术技能人才培养的新要求，对接行业新技术、新工艺和新规范，学校对岗位需求进行调研，结果显示：轨道车辆检修岗位要求学生能够熟知常见动车组的机械结构，具备动车组运用维护、故障诊断与处理等技能，具有自学能力和独立解决问题的能力，具有良好的团队合作精神、严谨的工作态度、良好的职业素养和一定的创新意识。

本课程的授课对象是2018级动车组检修技术专业学生：全部为单招考生，学生理论基础薄弱；5%的学生了解动车组的简单结构；学生仅能分析四连杆等简单机械结构，技能基础为零；能自学，但仅有10%的学生能够应用自学知识独立解决问题；95%的学生具备合作能力，80%的学生动手能力较强；学生对新鲜事物具有敏锐的感知力和观察力。

参照上述岗位需求和学情分析，对照动车组机械师岗位标准，结合铁路集团公司现场检修常见车型，基于1+X证书背景下课证融合的理念体系，将课程分解为理论篇——动车组机械设备基础和实践篇——①CRH380B机械设备检修②CRH380A机械设备检修，理论篇重点讲授动车组组成及总体机械结构，实践篇则针对常见车型介绍具体机械结构的检修方法和流程。通过理论篇的学习让学生明原理、辨结构、会测量，利用实践篇的实操环节帮助学生熟规程、识故障、会检修、析区别。本次课程重构将岗位导向、任务驱动同线上线下、理实一体有效结合，层层递进；将职业素养、劳动精神和工匠精神同专业教学有机融合，贯穿始终。

1.2 根据学习特点，制定教学策略

（1）秉承岗位导向，融入实战演练。为更好地与岗位进行对接，在理论教学过程中融入现场检修任务，采用任务驱动法配合实验探究法、情境教学法、比较法等教学方法，基于工作过程把教学内容结构化和学习化处理，鼓励学生以小组合作探究的方式解决问题，营造实战氛围，刺激学生的学习积极性，学生在完成任务的过程中强化对机械结构和工作原理等理论的理解，锻炼故障分析和解决的能力，同时也培养了团队合作意识。

（2）围绕兴趣导向，丰富教学手段。考虑到学生对新鲜事物保有较强的好奇心和认知欲望，在教学过程中丰富教学资源和手段。选用国家规划教材，以铁路局动车组机械师岗位培训教材为参考，参与国家级教学资源库建设。指导学生参加专业技能大赛，积累了丰富的技能比赛资源。国家虚拟仿真共享平台实现线上模拟，真车实物教学系统实现线下操作。融合智慧职教云教学管理平台，全过程记录学生的学习轨迹，便于分析学生行为，实现个性化教学。多维度的教学资源和多样化的教学手段，提升学生的学习兴趣，强化学生的直观认知。

1.3 依据行业标准，综合评价体系

本课程采用线上和线下混合式教学模式，坚持过程性评价、总结性评价、发展性评价相结合，对学生课程学习、交流研讨、成果汇报、实践作业、成果总结等方面进行综合考评，构建全过程全方位的教学评价体系。线上主要依托智慧职教平台，对学生的学习过程展开梯度测试，通过平台系统实现自动评价。线下评价环节采取教师评价和企业导师评价相结合的方式，以实现与真实岗位实现对接，课堂互动环节添加生生互评，全过程全方位评价学生的真实学习表现。

2 课堂教学实施

2.1 总体安排

结合学情分析和岗位需求，将理论学习内容进行重构，形成分节闭环、螺旋上升式总体实施框架。每个教学任务被划分成若干个由易至难的知识点，每个知识点都实现从理论学习到实践应用的转化，以培养实践应用能力为导向，对接岗位需求，职业素养教育贯穿始终，实现知识提升、能力提升、素质提升。

以转向架章节为例，知识点1“转向架总体”的认知过程为晓概念、懂作用、析结构，旨在提高学生转向架结构分析能力，同时通过学习过程渗透职业素养教育，培养学生严谨细致的工作态度；知识点2“车门”的认知过程为识部位、析故障、定方案，旨在训练学生车门故障诊断和处理能力，同时培养学生的安全规范的职业素养和应急处理的心理素质；知识点3“轮对”的认知过程为明组成、知原理、会测量，旨在培养学生轮对检测与探伤能力，同时培养学生安全无小事的责任意识和精益求精的工匠精神。

2.2 实施过程

采用螺旋上升的设计理念，把握学生主体、教师引导的设计原则，采用“五引导”的教学策略，即岗位导向、案例导引、概念导学、仿真导做、实操导思。随着课堂的推进，知识难度上升、所需实践能力上升、所要求职业素质提升。每个课堂环节均闭环设计，学生在每个环节结束后以测验的方式进行信息反馈，教师能够准确获知学生对每个知识点的掌握程度和学习效果，便于对学生进行个性化指导和后续教学精准调整，打造高效课堂。在闭环设计中，引入岗位工作内容，运用启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法，因材施教，使用线上线下混合教学模式，精确应用虚实结合的课堂教学方式，降低学生的学习难度，素质培养贯穿整个任务过程。

3 教学实施效果

3.1 专业知识趋于丰富

通过闭环设计、层层递进的课堂环节和五引导的教学策略，学生对动车组机械设备相关知识的掌握程度显著提高。以动车组转向架章节为例，课前预习自测的平均及格率在35%左右，课后测验及格率显著提高，达到85%以上。

3.2 技能水平明显提高

对接岗位需求，以培养实践应用能力为导向，在理论教学环节后设置实操环节，理实结合层层递进，技能操作评分显示学生的动手操作能力和分析、解决检修问题的能力提高。学生在车门、转向架、轮对检修等实操环节的平均通过率由15%提升至90%。

3.3 学生参与积极性显著提高

课堂教学环节中采用任务驱动法，通过案例引入，融合启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法，线上线下混合教学模式，组织学生进行小组探究、自主学习，培养学生小组协作能力和独立思考的能力。与传统的教师讲授为主的教学方式相比较，教学方式多样，教学手段新颖，课堂互动性强，极大地激发了学生的学习积极性，课堂参与程度显著提高。

3.4 职业技能证书通过率提升

通过对1+X证书模式的探索，注重培养学生的职业技能，实现能力培养与素质教育于一体，学生在车辆技能鉴定电工和钳工的通过率提升10%左右。

3.5 企业和社会认可度提高

通过动车段等用人单位反馈，学生在实习过程中展现出较强的应变能力和专业素养，多次受到单位表扬。

4 教学反思

4.1 特色与创新

（1）“闭环设计螺旋上升”设计理念。为更好地对接岗位需求，课程结构设计过程中每个知识点采用闭环设计，以培养应用能力为导向，实现从理论学习到实践应用的转化，同时职业素养教育贯穿始终，随着课程推进，逐步实现知识提升、能力提升和素质提升；课堂环节采用闭环设计，学生在每个环节结束后以测验的方式进行信息反馈，教师能够准确获知学生对每个知识点的掌握程度和学习效果，便于对学生进行个性化指导和后续教学精准调整，打造高效课堂。

（2）“五引导”教学策略。坚持学生主体、教师引导的设计原则，教学过程中采用“五引导”的教学策略，即岗位导向、案例导引、概念导学、仿真导做、实操导思。对接岗位需求，以培养实践应用能力为导向，将理论学习与工作岗位相结合，贴合现场实际，激发学生学习的积极性；引入工作案例，增强代入感，运用启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法，引导学生分析和解决现场问题；适时引入相关概念，鼓励学生利用理论知识解决实际问题，既增强学生对概念的理解，也能帮助学生更好地解决问题，激发学生的学习兴趣；采用线上模拟结合线下实物操作的方法，使学生认知实现由抽象变直观，由直观变立体的层层递进过程，学生不仅通过仿真系统对各部件建立直观认识，通过仿真系统的导学模块加深对结构原理的理解，同时把理论教学与现场实际检修相结合，贴合现场实际，降低直接上手的难度。