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汽修专业“三融合九步骤”实践教学模式构建

2023-12-11白有俊王谷娜黄英超符晓芬

实验室研究与探索 2023年9期
关键词:实训室实训教学模式

白有俊, 王谷娜, 郑 艳, 陈 明, 黄英超, 符晓芬

(1.海南经贸职业技术学院机电与汽车工程学院,海口 571127;2.北京电子科技职业学院汽车工程学院,北京 100176)

0 引 言

随着科技的日新月异和快速发展,职业教育需要培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠,同时也要求职业教育做出变革[1-3]。因此,无论从社会需求还是在国家政策角度,职业教育的改革势在必行[4-5]。汽车检测与维修技术专业是一个办学历史悠久的专业,截止2020 年,全国有近9 百所高职院校开设此专业。我们先后采用德国双元制、任务导向法、自主学习法等教学方法,但未能充分结合中国国情,教学效果不佳。目前存在理论多、实践少,技能不如中职生、理论不如本科生等问题,如何有效地解决这些问题,进行高职教育汽修专业的教学改革,是一个重要问题,也是一个难题。当代社会的科技快速发展,使得学生早早接触了视频、动画、游戏等电子产品,造成了学生对知识理论技能的学习兴趣减少,同时老式的“填鸭式”等教学方法使得学生甚至产生了厌恶感。因此改革教学模式势在必行,“三融合九步骤”教学模式是以强大的实验室设计、理实一体化教学深度融合为基础,兴趣培养和真实任务驱动做支撑,培养高质量的高级技能人才为目的创新探索模式,是在国家职教改革背景下基于“现代学徒制”和“1 +X”证书制度以实践为导向的改革,也是在社会迫切需求和学生盼望驱动下的改革。

本文利用学校现有实验实训平台、仿真实训软件等构建四位一体教学环境,探索了汽修专业“三融合九步骤”实践教学模式,致以解决了理论与实践教学不足的问题。

1 汽修专业培养现状

国内许多高职院校汽修专业在校内建有修理厂、美容店等企业,开设校办工厂的学校多数采用对外承包制,主要是为学生等提供参观场地,企业师傅忙于工作盈利,没有时间和动力带徒弟。学生在企业中会存在安全隐患,维修技术不达标,有可能产生人身意外、损坏汽保工具及客户车辆等情况,因此,承包方也不愿意接受学生为实习生,校办企业主要以营利为目的,从而改变了为实践教学提供实验/实训场所的宗旨,导致了汽修专业的产教无法融合的局面。

多数高职院校都建设有汽修专业的实验/实训室,许多实验/实训室前期规划缺乏科学性、合理性,导致实验/实训室设计不合理,建了改、改了又改,浪费经费,还不能满足实践教学需要;在管理上有些采用专业教师或者实验/实训教师负责制,存在丢螺丝、少工具等现象;受学校采购程序、自身信息闭塞等因素,使得实验/实训室的设备、工具采用老旧款式,未能够采购行业新技术设备,使得学生学习的知识技能落后于行业发展动态。

培养方案停留在老式的机械构造与维修模式,更改方案时未及时增加新技术模块如电控单元、车载网络等。专业课程理论多,时间少。教学方法主要采用填鸭式、过程式,讲系统组成、分类,打消了学生的兴趣。

多数教师是本科生、研究生,对职业教育理解存在偏差,认为职业教育等同于普通本科教育;有些教师专业不对口,并且自身对汽车知识学习不深,知识单一化,操作技能差;以及在技术改造、革新和科学研究上存在欠缺。

高职院校学生喜欢动手操作,讨厌枯燥理论,部分学生存在自控能力较弱,学习积极性低、知识理论基础薄弱等特点,给高职教师教学过程中制造了一定的难度,如果不能较好地设计课堂教学模式,学生的理论和技能将不能得到提升。

2 “三融合九步骤”实践教学模式与构建

基于OBE教学理念和汽车机电维修工岗位工作流程,采用任务驱动教学法将企业工作流程转化为符合教学规律的教学流程。教学过程中,以立德树人为育人中心,联合使用虚拟仿真平台和现实教学平台[6],基于任务驱动下的“三融合九步骤”教学模式[7-8](见图1)。具体为思政与专业融合、工作过程与教学过程融合、岗课赛证融合,多元导学、领取任务、查根溯源、部件认知、虚拟拆装、教师示范、实车检修、复盘评价、能力拓展9 个过程。

图1 “三融合九步骤”实践教学模式

“三融合九步骤”教学模式以产学研用实验/实训联合体为依托,以培养高技能人才为中心,组建“校内教师+企业导师”双师队伍;校企共同开发新形态云教材、虚拟仿真平台和现实教学平台,结合国家智慧教学平台及校企共建共享的信息化资源,构建“理、虚、实、评”四位一体教学环境(见图2),进行线上线下混合式、理虚实一体化的教学活动,有效达成教学目标,突破教学重点、化解教学难点。把“汽车发动机构造与维修”“汽车底盘构造与维修”“汽车故障诊断与维修”和“新能源汽车故障诊断与维修”4 门核心课程依据汽车机电维修工岗位要求,遵守国家教育部教学标准、国家技术标准、行业服务标准,修改人才培养方案、课程标准,结合历年世界技能大赛——汽车技术赛项、全国职业技能大赛——汽车技术赛项和1 +X技能等级标准相关要求,采用新形态教材及新形态云教材,岗课赛证高度融合,重构课程教学内容,以达到培养品德好、知识优、技能强的高素质人才目的。

图2 四位一体学习环境

挖掘课程思政主线,落实立德树人根本任务。深研岗位需求,剖析企业劳模案例,结合课程特点和教学内容,依据“高等学校课程思政建设指导纲要”,以培养家国情怀、职业素养、科技报国等为目标,挖掘课程思政主线为“爱国精神、工匠精神、劳动精神、劳模精神”,积累教学案例形成思政资源库,并按教学任务细分课程思政元素,形成按教学流程融入课程思政元素的育人模式,实现课程思政与专业课程的同向同行,落实立德树人根本任务[9](见图3)。

图3 课程思政一体化设计

2.1 四位一体教学环境构建

(1)理(信息化教学平台)。汽车检测与维修技术需要学生掌握汽车的组成机构、工作原理,结合工作机理分析诊断出故障原因,才能找到诊断维修方法,所以相关理论知识也必须掌握牢固。建设蓝墨云班课、新形态云教材,教学资源库包含文字、课件、动画、视频等,让学生通过使用手机、电脑、平板等更方便地掌握理论知识;教师与学生进行交流、解答疑惑,以及时改变教学策略;教师发布章节测试,开展质量评价,进而调整教学难点;期末时,采用信息化理论考试随机抽题,提高学生掌握理论知识的全面性及考试的公平性和高效性[10]。

(2)虚(虚拟仿真实验/实训平台)。虚拟仿真实验/实训平台可以快速让学生掌握相关操作方法、拆装步骤,又可以有效减少因不熟悉对实训设备损耗,因此虚拟仿真实验/实训起着承前启后的重要作用。

目前汽车专业仿真实验平台有:基于SVIEW自主开发的发动机、变速器拆装仿真实训室、国家智慧教学平台中的虚拟仿真实训室、宇龙汽车维修仿真软件、智能网联汽车仿真实训平台。建设有仿真实训室,部分理实一体化教室配有平板,多数仿真软件支持手机应用。所构建的相配套的虚拟仿真实验/实训平台能够很好地衔接理论知识与实践操作,巩固了组成结构、工作原理等理论知识,增强了拆装步骤的认知,降低了产学研用实验/实训平台损耗,有效提升了学生的探究能力和创新能力[11]。

(3)实(产学研用实验/实训平台)。高职院校汽修专业需要强大的实验/实训场地、实验设备,合理的规划建设不仅能高效满足教学和生产需要,还能够为教师、学生提供更好的学习和创新创业平台,对社会做出贡献、为学校带来收益。产学研用实验/实训平台是把实验/实训室、研究中心、企业在校园内融合一体。校办汽车年检中心、修理厂、美容中心、实验/实训室、理论教室、研发中心等组成,生产车间和理论教室、研发中心融合一体(见图4),包含理论教学设备、仿真实训设备、实验/实训台架、汽保设备,合理配置,能够满足教学、实验/实训、生产需要。校内建设汽修专业产学研用实验/实训平台,教师和学生在学校可以完成理论与实验/实训一体化教学过程、生产与研发相结合的深层次探索,学生可以在校内先通过多种岗位的学习与实践,充分了解社会需求和岗位要求后,对自己的职业方向进行选择、定位和规划。

图4 汽修专业产学研用模式构成图

由校内专职教师、实验/实训室人员、企业人员共同组成的教学团队。专职教师直接在校办企业中进行锻炼,既可以提升操作能力又可以掌握企业一线需求,并且可以晋升为“双师型教师”;企业人员同时受聘为企业教师,边工作边教学,把丰富的实践经验传授给学生。

汽修专业产学研用实验/实训平台以学校为主导,依托相关专业建立校内企业,合理利用维修场地、设备资源,实现满足教学需求和服务社会的双赢局面。学生课上课下参与企业的生产实践中,并能够提供一部分勤工俭学岗位,让学生学以致用、用以促学。既能够为学生提供良好的实训条件,又能够高效完成教育教学工作,还能够为社会提供优质服务[12]。实现技术、人才等创新资源的有效整合,达到教学与科研创新优势互补的目的。

(4)评(多维综合评价)。深研岗位能力需求,构建多维综合评价体系[13]。以汽车机电维修工为培养目标,充分发挥职业技能等级证书培训站、考核站优势,利用国家级技能大赛汽车技术赛项比赛平台,校企共同搭建评价模型,构建过程性评价方案,组织企业专家、教师、学生共制评价标准,利用学习通平台、虚拟仿真平台等在教学全过程采集学习行为数据,并智能分析,进行过程性评价。为每位学生绘制学习成果个性曲线,因材施教,进行增值评价,实施差异化教学,改进结果评价,形成多维综合评价体系(见表1)。

表1 多维综合评价体系

2.2 做学教一体化教学手段

汽修专业的学习要求理论知识和实操技能紧密结合,做学教一体化教学手段是学生在学习理论和实验/实训过程中根据学生的情况及需要进行教授,贯穿整个教学过程,这样可以激发学生的积极主动性、提升学生的操作技能、提高发现问题解决问题的能力,更加容易学习和掌握知识、加强技能操作、刻深记忆程度[14-15]。

2.3 教学实施过程

教学实施过程按照课前、课中、课后3 个时段分为9 个步骤[16],采用理实一体化递进式教学。学生在完成理论知识建构后进行实操检验,促进专业知识与技术技能的融合互通,强化职业素养的培植见图5。

图5 教学实施过程

教学实施具体过程,以机油散热组件检修为例(图5)。

(1)课前自主学习,问题导向,激发兴趣。教师利用学习通发布学习任务“发动机机油散热组件相关学习材料”。学生在线学习资源,初步了解发动机润滑系统结构和原理,增强自主学习能力。教师通过调阅学生完成任务情况、课前测验和提问信息,了解学生对知识的掌握程度,调整教学策略。

(2)课中任务驱动,情境教学,贯穿思政。采用任务驱动教学法实施教学,将思政元素融入教学全流程,全程内化劳模精神、劳动精神、工匠精神教育。

领取任务:教师根据企业真实维修案例创设发动机机油散热组件检修任务,学生分组领受;模拟接车,展现规范工作流程,完成维修任务的切入,通过预防事故的融入,培养安全意识。

查根溯源:根据故障现象,结合发动机机油散热组件结构视频及工作原理动画,分析故障发生原因,教师引导学生自主探究,突破教学重点。

部件认知:参照视频、动画,结合实车,识别发动机机油散热系统部件。教师总结部件认知,并对比传统散热部件差异,引出创新型热量管理系统的新技术和新工艺,增强学生勇于探索的创新精神。

虚拟仿真:学生分组虚拟仿真操作,根据任务工单,在虚拟仿真平台上进行拆装训练,练好拆装顺序,记清操作步骤。并学会根据企业标准选择工具,牢记参数,以此化解教学难点,为下阶段车辆实操夯实基础。

教师示范:教师/企业导师按照标准规范,进行操作示范,引导学生操作规范化,注重细节。通过严格执行启动车辆报告机制,强化安全责任意识。

实车检修:教师实施现场管控,强调检修注意事项并进行指导。学生依照维修手册和工单训练技能,分组操作,突破教学重点,完成散热泵体拆检任务。“达到主机厂工艺”为质检目标,以提升规范意识和精益求精的工匠精神。

复盘评价:学生分组自评,总结拆卸机油散热泵实操任务。教师和企业导师精准评价,进一步提高学生学习活动成果评价的客观性,促进提升。

(3)课后能力拓展,学以致用,培养创新。能力拓展:教师在线推送发动机机油散热相关新技术视频,引导学生学习新技术开拓眼界;鼓励学生开发发动机机械系统仿真模型,提升工程实践能力和钻研精神;积极参加技能大赛、创新创业大赛。

3 应用与实践效果

2020 年开始“三融合九步骤”实践教学模式建设与实践,经过2 个学年的教学实践对比,企业对参与该教学模式的学生评价较高,能够快速完成企业的工作任务,具有一定的操作技能水平。通过调研发现参与教学模式改革的汽修专业毕业生的转行率较低。教学与科研能力得到很大提升,教学中实现“岗课赛证”的融通,同时实现了教学与科研创新的融合。在职业技能比赛中共获国家级奖项2 项、省级奖项4 项,在创新创业比赛中获得国家级奖项4 项、省级奖项9 项,团队成员参加2022 年高等职业院校技能大赛教学能力大赛获全国三等奖和海南省一等奖,团队成员的2 个项目获得2020 年海南省自然科学基金项目立项,1 个项目获得2021 年海南省高等学校教学改革重点项目立项,1 个项目获得海南省高等学校科学研究项目立项,1 个项目获得2022 年海南省高等学校教学改革重点项目立项,申请汽车实训及维修专利7 项,编写教材4本。团队教师和授课学生都得到了较好的提升,并为社会培养出一批高质量高技能人才。

4 结 语

在国家大力发展职业教育背景下,我院汽车检测与维修技术专业积极进行教学改革,提升教学能力,创新“三融合九步骤”实践教学模式,激发和培养学生的学习兴趣,把枯燥无味的理论体系变成了津津有味的知识结构,让学生变被动学习为主动学习,促进了学生在专业的道路上既专又研,高质量完成教学任务,达到了教学目标,为双高建设提供助力。

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