智能网联汽车ADAS部件检修课程教学设计
2021-12-23海宁市职业高级中学邹育平王玉琴
海宁市职业高级中学 邹育平,王玉琴,高 晖
随着我国5G信息技术普及和北斗导航全球组网运行,作为第四次工业革命代表技术的信息物理系统,实现了物联网系统的实时感知、动态控制和信息服务,万物互联的智能社会将逐步成为现实。智能网联汽车是典型的信息物理系统,新技术的升级和应用必然会催生传统汽车产业、专业和职业(以下简称“三业”)转型需求,对汽车职业技能人才势必提出更高要求。
在国家倡导职业教育“双高”发展和推进“三教”改革的时代背景下,我校以实际岗位工作能力需求为依据,参照1+X证书标准重构“项目、模块、任务”三级课程体系,着力培养新时代背景下中职汽修专业学生适应智能网联技术变革的岗位服务能力和素养,满足产业升级带来的汽车服务新需求。
1 基于“三业”新态,整合资源
(1)重构教学模块。智能网联汽车检修与运维是中德诺浩汽修高二学生的“X”证书课程。根据国家教学标准和汽车维修工职业标准以及1+X智能网联汽车职业技能标准,选取领域二“ADAS部件更换与测试”重构“明方向→拓能力→展本领”3个教学模块,重构的教学流程和模块如图1所示。
图1 重构教学流程和教学模块
(2)教学内容设计。为培育学生职业岗位能力,形成职业粘性和能力迁移,参考汽车维修工职业标准、“X”证书标准和专业课程标准,结合《智能网联汽车检测与运维》教材ADAS部件更换与测试章节内容进行教学项目整合。模块1为“企业实景体验触情,模块2为“任务主导知能内化”,模块3为“行业评价自信生成”,将递进式逻辑作为ADAS关键部件检修教学的主轴线。其中模块2以传感器功能互补特性作为重构依据,共设计5个任务20课时,教学内容与课时安排如图2所示。
图2 教学内容与课时安排
(3)教材选用。以《国家综合立体交通网规划纲要》为指导,参照国家职业标准汇编的汽车维修行业标准,整合校企合作资源,选用高等教育出版社出版的国家规划教材《智能网联汽车检测与运维》作为主要教材,并参考机械工业出版社出版的《智能网联汽车技术》和《Apollo自动驾驶平台使用手册》,重构以智能网联汽车“ADAS关键部件检修”为主线的教学内容。
2 采数据析学情,定“三元多维”教学目标
中德诺浩中职班高二学生共24人,笔者利用学习通平台对学生的学习基础、学习偏好和智能偏好进行测量和评估,通过数据整合分析,特征归纳如下。
2.1 学习特征与智能倾向
利用多元智能测量表和学生学习风格评估表,对学生智能特点和学习风格进行筛选分类,不同学生在实践摸索、小组合作、交流沟通、分析问题、信息化素养和检索能力差异特征明显,45.8%的学生语言能力突出,擅长分析问题,倾向于问题驱动学习;54.2%的学生运动能力突出,擅长实践摸索,倾向于任务驱动学习。
2.2 知识与技能结构
(1)整体情况。通过课前知能测试,87.6%的学生通过了汽车维修基本知识测试,83.3%的学生能认识和使用维修常见工具和仪器,75%的学生能进行汽车基本电路测量,72.7%的学生能进行常见故障分析,95.8%的学生熟悉计算机基本操作,但45.8%的学生对新结构、新技术和新工艺学习能力偏弱。
(2)个体情况。多元智能测评和个人学习偏好评估结果显示,58.3%的学生运动能力与语言能力成反比关系,分化较为明显。91.6%的学生属于视觉型,75%以上学生喜欢信息化学习方式,87.5%的学生喜欢通过小组讨论或一对一口述获得知识技能。
2.3 “三维多能”教学目标
“三维多能”教学目标如图3所示,具体含义如下。
图3 三维多能目标转轮
(1)知识目标。能表述ADAS系统的功能与组成,分得清视觉传感器和雷达传感器的应用场景;熟悉视觉与雷达传感器的技术要求、更换标准、标定流程;会比较视觉传感器与雷达传感器的优劣势;看到传感器实物能辨识;能利用专业知识,回答客户疑问,解释故障原因。
(2)能力目标。会独立查阅维修手册、检索元知能库资源;能够按照ADAS运维流程,完成环境感知关键部件功能的检查作业。能够使用专用仪器设备,完成ADAS各系统的维护与调试作业。能正确使用拆装工具,完成视觉或雷达传感器的更换作业。能够依据视觉或雷达传感器功能与精度要求,选用合适的工具、设备,完成视觉传感器的匹配、标定作业与功能验证。
(3)素养目标。培养学生知岗爱岗和执业敬业的“孺子牛”服务精神,埋头苦干和认真学习的“老黄牛”劳动精神和勇攀高峰和精益求精的“拓荒牛”创新精神,将“三牛精神”作为职业素养内核。
3 基于经验之塔理论,实施“四步法”靶向教学策略
经验之塔理论认为,主动学习中通过教授给他人知识、实践和讨论方式学习,对学习内容的留存率比被动学习要高很多。基于经验之塔理论,着眼于学生个体知能差异,如图4所示,通过“组内合作学习、组间交叉学习、组间混合学习、教师突破难点”递进式“四步法”靶向教学,构建学生基于元知能库的知能获得路径,延伸了学生学习时空和载体,为学生持续学习保障护航。不同知识和技能水平的学生均可通过元知能库课前、课中或课后对已有知识和技能进行重组、迭代、拓展和延伸,例如:课前在元知能库中找资源补差距;课中借助元知能库小组讨论、佐证和突破难点;课后利用元知能库巩固基础、提高能力,实现了“提质、增优和补差”的效果。
图4 元知能库的补差、增质、提优和突破作用
4 构建立体评价体系
构建立体评价体系,通过线上线下开展课前、课中和课后的全过程教学评价。赋予线上线下评价不同的权重比,线上占比为40%,线下占比为60%。线上评价主要以学习通签到率、内容点击率、学习时长、工作页完成量、线上测验成绩等指标作为线上评价依据。线下评价分为自评、互评、师评和第三方测评,主要由学生本人、其他学生、教师、企业导师、证书考评员,根据学生的上课表现、学习参与、任务完成情况等进行评价,给出线下成绩。