职业院校教师教学能力比赛的教学设计与实践——以“毫米波雷达的装调与测试”作品为例

罗海英，史俊涛

(广西交通职业技术学院汽车工程学院，广西南宁，530023)

2022年是职业教育领域全面贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》的第四年，也是“全国职业院校信息化教学大赛”调整为“全国职业院校技能大赛教学能力比赛”的第四年。[1]每年的国赛结束后，广西各职业院校立即着手准备下一年的比赛作品。智能汽车传感器应用技术是汽车智能技术专业第四学期开设的一门专业核心课程，该门课程理论性较强，涉及原理和线路工作问题，内容比较抽象，学生兴趣不高。结合比赛方案中提出的各专业(技能)课程按照生产实际和岗位需求设计模块化课程，强化工学结合、理实一体，实施项目教学、案例教学、情境教学等导向教学法[2]，课程以教学中的一项内容“毫米波雷达的装调与测试”项目为例，对教学整体设计、教学实施过程、学生学习效果、反思改进措施等方面进行教学设计与实践，取得了较好的成效。

一、教学设计

(一)内容优化

在新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起的背景下，智能汽车已经成为汽车产业发展的战略方向。智能汽车技术是解决交通、能源及环保问题的重要手段，是实施创新驱动发展战略、建设现代化强国的重要支撑。当前，越来越多的新能源汽车向智能化方向发展，在大量配备高级辅助驾驶系统(ADAS)的基础上，自动驾驶水平不断提高。智能汽车传感器应用技术是智能汽车技术专业的核心课程，主要培养学生具备从事智能网联汽车传感器安装与调试的能力，秉承对接智能网联汽车测试装调“1+X”职业技能等级标准的理念，依托产业学院，以“智能网联汽车传感器装调”为主线，组织与优化教学内容。课程优化为“感知—决策—执行”三大部分四个模块，体现了知识由浅入深、技能由基础到复杂的逐次递进关系。参赛项目“毫米波雷达的装调与测试”是智能汽车自动驾驶及高级辅助驾驶系统功能实现的基础，属于课程的核心环节，对后续模块教学的开展起关键作用。基于智能网联汽车测试装调师岗位工作过程进行课程内容组织与优化，依托智能网联汽车传感器装调的典型工作流程，教学流程按照“认知—安装—调试—检修”的思路层层递进[3]，展现由简单到复杂、由浅到深的学习过程，具体如图1所示。

图1 智能汽车传感器应用技术教学过程(针对智能网联汽车测试装调师岗位)

(二)思政设计

课程思政整体设计以“紧扣职业，永葆中国精神”为主线，将家国情怀、工匠精神、科学精神、安全意识、团队合作精神、创新精神等思政元素融入教学，将技能培养、价值塑造与育人有机结合，培养新时代技能人才。如运用“博士放弃国外优越条件投身国家相关技术研发”的案例，培养学生科技兴国、科技强国的家国情怀。学生通过小组角色分工，共同完成各项任务，培养团队合作精神。教师亲自示范操作，反复调整安装角度，让学生快速掌握关键工艺，培养学生精益求精的精神。

(三)教学目标

对接国家高职智能汽车技术专业教学标准，对接职业技能和“1+X”职业技能等级标准，本研究针对完成“毫米波雷达装调与测试”这一典型工作任务时应具备的职业能力，确定了本单元人才培养的核心目标为：立足岗位，培养能够进行智能传感器装调与测试的，具有工匠精神、科学精神、创新精神的智能网联汽车测试装调师。根据专业人才培养方案及课程标准，细化三维教学目标，具体如表1所示。

表1 教学三维目标

(四)学情分析

本次课的授课对象是汽智(汽车集团产业学院)2020班，共36名学生。结合平台进行学习行为数据分析，得知大部分学生掌握了激光雷达传感器的工作原理和应用场景，能够对激光雷达进行正确安装并能够使用上位机软件进行测试和分析，能够识读汽车电路图和连接汽车电路，以及熟练操作计算机，但学习动机和自觉性不强，学习态度较为被动。

(五)教学重难点

本研究依据学生学情，确定教学重点难点，如表2所示。

表2 教学重难点

(六)教学策略

教师采用基于工作过程系统化的项目化教学，将思政元素融入教学过程，以“毫米波雷达的装调与测试”项目为驱动，分为“认知—安装—调试——检修”四个任务，并实施了“一心、四步、二堂、四通”的教学模式。

课程选用行业专业规划教材，并辅以行业工作手册和自主开发的活页式教材，借助虚拟仿真软件、投屏设备等信息化手段，在产业学院实训基地、理实一体化实训室利用实训台架、“1+X”考证车、自主研发的智能小车开展教学，利用职教云平台实现线上线下师生全面互动。校内专业教师与产业学院专家共同组建教学团队，校企深度合作协同育人。

(七)教学方法

教师在授课过程中综合运用讲授法、演示法、项目驱动教学法、虚拟仿真教学法、情境教学法、案例教学法、实验法、角色扮演法等多种教法，提升教学效果。

(八)教学评价

本单元围绕教学三维目标，基于《智能网联汽车测试装调职业技能等级标准》，采用“过程采集，多维综合评价”的方法，引导教师改变教学策略，同时引进增值评价。单元学习前，教师通过简单的应用练习和初始学业测试了解学生的初始学业水平，记录学生的初始状态。单元评价完成后，得到学生的学习增值评价。单元综合评价由“单元评价+增值评价”组成。

二、教学过程

(一)主线贯穿，推进整体实施

整体单元教学采用“项目驱动，一心四步二堂四通”的教学模式[4]，以真实项目为驱动，以育人为中心，通过第一课堂，以岗位工作流程“认知—安装—调试—检修”为主线开展教学，内容由浅入深，依托职教云平台，对学习过程进行数据采集和分析，有针对性地采取措施，及时调整教学策略，提升学习效果。第二课堂以学生能够掌握操作技能为目的，符合智能网联汽车测试装调“1+X”证书技能要求，使学生能够运用所学知识与技能开展自主创新设计与制作。教师依托机电创新协会，指导学生开展无人驾驶智能小车的制作与开发，培养学生的创新能力。

(二)三环五阶，课内深度互动

教师细分课前、课中、课后三个教学环节，以任务驱动教学，课堂教学组织以学生为中心，创设以“学”为中心的学习环境。

课前导学。课前教师在平台上发布教学课件、微课等学习资源，引导学生利用线上资源进行自学并开展交流讨论，培养学生的自主学习习惯和能力。进行课前小测，检验学生的自学效果，及时调整教学策略。

课中研学。教师通过“导—授—示—练—评”五个阶段，环环相扣、深度互动开展教学。在师生互动环节，灵活运用各种教学资源和信息化手段，营造轻松活泼的学习氛围，鼓励更多学生主动参与教学环节；在生生互动环节，通过开放式小组研讨学习，学生就教学内容进行深度探讨，提高学习主观能动性。

1.导入任务

通过具体工作任务导入，阐明教学目标，使学生明确学习方向，以项目任务书为纲贯穿教学始终，完成具体任务。针对智能网联试验车道路测试过程中发现的故障现象，导入对毫米波雷达进行检测的任务，以实际工作任务为驱动，提升学生的学习兴趣。

2.讲授启发

教师通过讲授理论知识点，引导学生思考问题，掌握解决问题的逻辑。如通过视频、动画讲解毫米波雷达如何实现测速、测距、测方位角，从而让学生掌握毫米波雷达的工作原理，充分运用教师理论启发、学生实际运用的互动模式。

3.示范操作

教师以任务为导向，营造参与式互动教学环境，引导学生自主探究，促进小组合作探究，激发学生主动思考，培养学生的批判与创新思维，形成师生、生生互动。如在毫米波雷达安装中，对标“1+X”职业技能考核标准，结合岗位操作要求，教师亲自展示安装中的操作要领，通过反复调整俯仰角，展示精益求精的工匠精神，学生领悟岗位所需技能并加以提升。

4.练习实操

教师实操示范后，激发学生积极主动地参与实操练习，培养他们实践检验真理的意识，提升学生的学习兴趣，进一步增强学生的岗位责任意识。如在毫米波雷达的应用调试环节，教师组织学生四人协作，用智能小车在沙盘上进行避障功能测试，通过配合完成任务，锻炼学生思考与解决问题的能力，增强凝心聚力的团队意识。

5.总结评价

教师依托职教云平台，以及学生自评、分组互评，教师评价实现线上线下混合式评价，并通过课后自测题和创新设计作业完成情况检验学习效果，进行增值性评价与分析。

课后拓展。学生完成课后作业和拓展任务，创新课题活动，可以激发其探索欲和求知欲，培养其创新思维，帮助学生获得更多的知识与技能。

(三)重难点解决

教师利用在线教学平台、实训虚拟仿真系统、智能网联汽车3D仿真模型、手机投屏等信息化手段可以解决实训教学中因设备少造成的“围观教学”及设备损耗高的难题，还可以解决教学中部件内部结构难看清导致学生难理解的问题。

三、学习效果

(一)知识目标达成

本单元评价及格率为100%，优秀率为88%，优秀率比上一单元提高了15%，个人学习增值成绩显著。学生参加“智能网联汽车传感器技术知识竞赛”成绩平均分在90分以上。

(二)岗位技能熟练掌握

学生参加“1+X”智能网联汽车技术测试装调职业技能等级考证通过率为100%。学生参与产业学院自主研发智能小车的二次升级并在职教展中展出。教师在第二课堂引导学生进行创新创意设计与制作，学生能够学以致用。教师指导学生技能团队开展“智慧交通——智能网联自动驾驶观光车”的制作开发项目，参加省级大学生创新创业设计制作大赛获一等奖。学生积极参加汽车智能技术专业举办的毫米波雷达安装大赛，各小组成绩优秀。

(三)职业素养获得提升

首先，专业认可度提升。在双主体协同育人过程中，学生提前了解岗位任务，课后踊跃参加各种智能技术研发工作，敬业意识和专业认可度明显提升。学生在后期企业实践中，面对高强度工作的抗压能力和处理问题的效率明显提升，换岗率为0。其次，劳动意识增强。学生积极参加“三下乡”活动，帮助当地群众进行智能化电器维修并科普智能网联汽车传感器技术。学生克服乡下恶劣环境条件，每天准时出勤率达100%。最后，吃苦耐劳精神得到强化。学生在参与研发智能观光车的过程中，席地而坐、埋头苦干，加班加点研制出能实现智能驾驶的观光车，展示了吃苦耐劳的精神。

四、反思与改进

(一)特色与创新

第一，学院与企业双主体育人。学院与企业共同开展专业规划、共同制订人才培养方案、共同开发建设课程、共同组织教学实施和实习实训，真正实现了校企双主体育人。

第二，全面对接最新职业技能标准，满足汽车智能化转型升级对人才的需求。项目教学内容对接最新的智能网联汽车测试装调职业技能标准，将教学内容与“1+X”职业技能点有机融合起来，满足新时代人工智能技术及汽车产业转型升级背景下行业企业对汽车专业人才的需求。

第三，形成了以项目开发为导向的专业实践技能提升模式。无人驾驶智能小车在生产生活场景中有广泛的应用，将实际应用场景中的智能小车如自动驾驶物流车、自动驾驶安防巡检车等产品转为教学项目课题，以机电创新社团为载体，应用于创新课堂，实现与教学课堂、生产课堂的循环育人，进一步培养学生的创新能力。

(二)存在的不足

少数学生学习基础薄弱，学习主动性不强，本单元学习增值效果不显著。虚拟仿真用于课堂教学，易于帮助学生理解操作过程，但逼真程度有所不足。

(三)改进措施

教师应注重差异化学情，加强对学生的个性辅导，以问题为导向，鼓励学生积极参与学习活动，增强学习获得感和自信心。使用更具有情境体验感的教学资源，构建智能网联汽车VR仿真装调系统。仿真装调过程采用VR技术，使操作更具真实感，技能操作过程与现场实际对接更紧密，可以有效提升学生的操作技能水平。

教师通过竞赛活动，在进行课程教学设计时紧扣产业技术进步的前沿，依托产业学院，深入分析学情，制订更加有针对性的教学策略，利用仿真软件、教师有效示教突破重难点，并合理运用信息化教学手段提升学生学习兴趣，突出项目教学法以项目为驱动、学生为中心的教学设计，使教学时间分配得更合理，真正体现了“以赛促学、以赛促教、以赛促改、以赛促创”的办赛意义。[4]