羅海英,史俊濤
(廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院,廣西南寧,530023)
2022年是職業(yè)教育領(lǐng)域全面貫徹落實(shí)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的第四年,也是“全國(guó)職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽”調(diào)整為“全國(guó)職業(yè)院校技能大賽教學(xué)能力比賽”的第四年。[1]每年的國(guó)賽結(jié)束后,廣西各職業(yè)院校立即著手準(zhǔn)備下一年的比賽作品。智能汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)是汽車智能技術(shù)專業(yè)第四學(xué)期開設(shè)的一門專業(yè)核心課程,該門課程理論性較強(qiáng),涉及原理和線路工作問題,內(nèi)容比較抽象,學(xué)生興趣不高。結(jié)合比賽方案中提出的各專業(yè)(技能)課程按照生產(chǎn)實(shí)際和崗位需求設(shè)計(jì)模塊化課程,強(qiáng)化工學(xué)結(jié)合、理實(shí)一體,實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)、情境教學(xué)等導(dǎo)向教學(xué)法[2],課程以教學(xué)中的一項(xiàng)內(nèi)容“毫米波雷達(dá)的裝調(diào)與測(cè)試”項(xiàng)目為例,對(duì)教學(xué)整體設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施過程、學(xué)生學(xué)習(xí)效果、反思改進(jìn)措施等方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐,取得了較好的成效。
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起的背景下,智能汽車已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。智能汽車技術(shù)是解決交通、能源及環(huán)保問題的重要手段,是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的重要支撐。當(dāng)前,越來越多的新能源汽車向智能化方向發(fā)展,在大量配備高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)的基礎(chǔ)上,自動(dòng)駕駛水平不斷提高。智能汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)是智能汽車技術(shù)專業(yè)的核心課程,主要培養(yǎng)學(xué)生具備從事智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器安裝與調(diào)試的能力,秉承對(duì)接智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)“1+X”職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的理念,依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院,以“智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器裝調(diào)”為主線,組織與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。課程優(yōu)化為“感知—決策—執(zhí)行”三大部分四個(gè)模塊,體現(xiàn)了知識(shí)由淺入深、技能由基礎(chǔ)到復(fù)雜的逐次遞進(jìn)關(guān)系。參賽項(xiàng)目“毫米波雷達(dá)的裝調(diào)與測(cè)試”是智能汽車自動(dòng)駕駛及高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),屬于課程的核心環(huán)節(jié),對(duì)后續(xù)模塊教學(xué)的開展起關(guān)鍵作用?;谥悄芫W(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)師崗位工作過程進(jìn)行課程內(nèi)容組織與優(yōu)化,依托智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器裝調(diào)的典型工作流程,教學(xué)流程按照“認(rèn)知—安裝—調(diào)試—檢修”的思路層層遞進(jìn)[3],展現(xiàn)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由淺到深的學(xué)習(xí)過程,具體如圖1所示。
圖1 智能汽車傳感器應(yīng)用技術(shù)教學(xué)過程(針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)師崗位)
課程思政整體設(shè)計(jì)以“緊扣職業(yè),永葆中國(guó)精神”為主線,將家國(guó)情懷、工匠精神、科學(xué)精神、安全意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作精神、創(chuàng)新精神等思政元素融入教學(xué),將技能培養(yǎng)、價(jià)值塑造與育人有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)新時(shí)代技能人才。如運(yùn)用“博士放棄國(guó)外優(yōu)越條件投身國(guó)家相關(guān)技術(shù)研發(fā)”的案例,培養(yǎng)學(xué)生科技興國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的家國(guó)情懷。學(xué)生通過小組角色分工,共同完成各項(xiàng)任務(wù),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。教師親自示范操作,反復(fù)調(diào)整安裝角度,讓學(xué)生快速掌握關(guān)鍵工藝,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神。
對(duì)接國(guó)家高職智能汽車技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)接職業(yè)技能和“1+X”職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),本研究針對(duì)完成“毫米波雷達(dá)裝調(diào)與測(cè)試”這一典型工作任務(wù)時(shí)應(yīng)具備的職業(yè)能力,確定了本單元人才培養(yǎng)的核心目標(biāo)為:立足崗位,培養(yǎng)能夠進(jìn)行智能傳感器裝調(diào)與測(cè)試的,具有工匠精神、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)師。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程標(biāo)準(zhǔn),細(xì)化三維教學(xué)目標(biāo),具體如表1所示。
表1 教學(xué)三維目標(biāo)
本次課的授課對(duì)象是汽智(汽車集團(tuán)產(chǎn)業(yè)學(xué)院)2020班,共36名學(xué)生。結(jié)合平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析,得知大部分學(xué)生掌握了激光雷達(dá)傳感器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景,能夠?qū)す饫走_(dá)進(jìn)行正確安裝并能夠使用上位機(jī)軟件進(jìn)行測(cè)試和分析,能夠識(shí)讀汽車電路圖和連接汽車電路,以及熟練操作計(jì)算機(jī),但學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自覺性不強(qiáng),學(xué)習(xí)態(tài)度較為被動(dòng)。
本研究依據(jù)學(xué)生學(xué)情,確定教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn),如表2所示。
表2 教學(xué)重難點(diǎn)
教師采用基于工作過程系統(tǒng)化的項(xiàng)目化教學(xué),將思政元素融入教學(xué)過程,以“毫米波雷達(dá)的裝調(diào)與測(cè)試”項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),分為“認(rèn)知—安裝—調(diào)試——檢修”四個(gè)任務(wù),并實(shí)施了“一心、四步、二堂、四通”的教學(xué)模式。
課程選用行業(yè)專業(yè)規(guī)劃教材,并輔以行業(yè)工作手冊(cè)和自主開發(fā)的活頁(yè)式教材,借助虛擬仿真軟件、投屏設(shè)備等信息化手段,在產(chǎn)業(yè)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地、理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室利用實(shí)訓(xùn)臺(tái)架、“1+X”考證車、自主研發(fā)的智能小車開展教學(xué),利用職教云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)線上線下師生全面互動(dòng)。校內(nèi)專業(yè)教師與產(chǎn)業(yè)學(xué)院專家共同組建教學(xué)團(tuán)隊(duì),校企深度合作協(xié)同育人。
教師在授課過程中綜合運(yùn)用講授法、演示法、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、虛擬仿真教學(xué)法、情境教學(xué)法、案例教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)法、角色扮演法等多種教法,提升教學(xué)效果。
本單元圍繞教學(xué)三維目標(biāo),基于《智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,采用“過程采集,多維綜合評(píng)價(jià)”的方法,引導(dǎo)教師改變教學(xué)策略,同時(shí)引進(jìn)增值評(píng)價(jià)。單元學(xué)習(xí)前,教師通過簡(jiǎn)單的應(yīng)用練習(xí)和初始學(xué)業(yè)測(cè)試了解學(xué)生的初始學(xué)業(yè)水平,記錄學(xué)生的初始狀態(tài)。單元評(píng)價(jià)完成后,得到學(xué)生的學(xué)習(xí)增值評(píng)價(jià)。單元綜合評(píng)價(jià)由“單元評(píng)價(jià)+增值評(píng)價(jià)”組成。
整體單元教學(xué)采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng),一心四步二堂四通”的教學(xué)模式[4],以真實(shí)項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),以育人為中心,通過第一課堂,以崗位工作流程“認(rèn)知—安裝—調(diào)試—檢修”為主線開展教學(xué),內(nèi)容由淺入深,依托職教云平臺(tái),對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析,有針對(duì)性地采取措施,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,提升學(xué)習(xí)效果。第二課堂以學(xué)生能夠掌握操作技能為目的,符合智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)“1+X”證書技能要求,使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能開展自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作。教師依托機(jī)電創(chuàng)新協(xié)會(huì),指導(dǎo)學(xué)生開展無人駕駛智能小車的制作與開發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
教師細(xì)分課前、課中、課后三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué),課堂教學(xué)組織以學(xué)生為中心,創(chuàng)設(shè)以“學(xué)”為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境。
課前導(dǎo)學(xué)。課前教師在平臺(tái)上發(fā)布教學(xué)課件、微課等學(xué)習(xí)資源,引導(dǎo)學(xué)生利用線上資源進(jìn)行自學(xué)并開展交流討論,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力。進(jìn)行課前小測(cè),檢驗(yàn)學(xué)生的自學(xué)效果,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。
課中研學(xué)。教師通過“導(dǎo)—授—示—練—評(píng)”五個(gè)階段,環(huán)環(huán)相扣、深度互動(dòng)開展教學(xué)。在師生互動(dòng)環(huán)節(jié),靈活運(yùn)用各種教學(xué)資源和信息化手段,營(yíng)造輕松活潑的學(xué)習(xí)氛圍,鼓勵(lì)更多學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)環(huán)節(jié);在生生互動(dòng)環(huán)節(jié),通過開放式小組研討學(xué)習(xí),學(xué)生就教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度探討,提高學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。
1.導(dǎo)入任務(wù)
通過具體工作任務(wù)導(dǎo)入,闡明教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向,以項(xiàng)目任務(wù)書為綱貫穿教學(xué)始終,完成具體任務(wù)。針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)試驗(yàn)車道路測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的故障現(xiàn)象,導(dǎo)入對(duì)毫米波雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)的任務(wù),以實(shí)際工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.講授啟發(fā)
教師通過講授理論知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生思考問題,掌握解決問題的邏輯。如通過視頻、動(dòng)畫講解毫米波雷達(dá)如何實(shí)現(xiàn)測(cè)速、測(cè)距、測(cè)方位角,從而讓學(xué)生掌握毫米波雷達(dá)的工作原理,充分運(yùn)用教師理論啟發(fā)、學(xué)生實(shí)際運(yùn)用的互動(dòng)模式。
3.示范操作
教師以任務(wù)為導(dǎo)向,營(yíng)造參與式互動(dòng)教學(xué)環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,促進(jìn)小組合作探究,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考,培養(yǎng)學(xué)生的批判與創(chuàng)新思維,形成師生、生生互動(dòng)。如在毫米波雷達(dá)安裝中,對(duì)標(biāo)“1+X”職業(yè)技能考核標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合崗位操作要求,教師親自展示安裝中的操作要領(lǐng),通過反復(fù)調(diào)整俯仰角,展示精益求精的工匠精神,學(xué)生領(lǐng)悟崗位所需技能并加以提升。
4.練習(xí)實(shí)操
教師實(shí)操示范后,激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)操練習(xí),培養(yǎng)他們實(shí)踐檢驗(yàn)真理的意識(shí),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的崗位責(zé)任意識(shí)。如在毫米波雷達(dá)的應(yīng)用調(diào)試環(huán)節(jié),教師組織學(xué)生四人協(xié)作,用智能小車在沙盤上進(jìn)行避障功能測(cè)試,通過配合完成任務(wù),鍛煉學(xué)生思考與解決問題的能力,增強(qiáng)凝心聚力的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
5.總結(jié)評(píng)價(jià)
教師依托職教云平臺(tái),以及學(xué)生自評(píng)、分組互評(píng),教師評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)線上線下混合式評(píng)價(jià),并通過課后自測(cè)題和創(chuàng)新設(shè)計(jì)作業(yè)完成情況檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,進(jìn)行增值性評(píng)價(jià)與分析。
課后拓展。學(xué)生完成課后作業(yè)和拓展任務(wù),創(chuàng)新課題活動(dòng),可以激發(fā)其探索欲和求知欲,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維,幫助學(xué)生獲得更多的知識(shí)與技能。
教師利用在線教學(xué)平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)虛擬仿真系統(tǒng)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車3D仿真模型、手機(jī)投屏等信息化手段可以解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)中因設(shè)備少造成的“圍觀教學(xué)”及設(shè)備損耗高的難題,還可以解決教學(xué)中部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)難看清導(dǎo)致學(xué)生難理解的問題。
本單元評(píng)價(jià)及格率為100%,優(yōu)秀率為88%,優(yōu)秀率比上一單元提高了15%,個(gè)人學(xué)習(xí)增值成績(jī)顯著。學(xué)生參加“智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器技術(shù)知識(shí)競(jìng)賽”成績(jī)平均分在90分以上。
學(xué)生參加“1+X”智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)測(cè)試裝調(diào)職業(yè)技能等級(jí)考證通過率為100%。學(xué)生參與產(chǎn)業(yè)學(xué)院自主研發(fā)智能小車的二次升級(jí)并在職教展中展出。教師在第二課堂引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計(jì)與制作,學(xué)生能夠?qū)W以致用。教師指導(dǎo)學(xué)生技能團(tuán)隊(duì)開展“智慧交通——智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛觀光車”的制作開發(fā)項(xiàng)目,參加省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)制作大賽獲一等獎(jiǎng)。學(xué)生積極參加汽車智能技術(shù)專業(yè)舉辦的毫米波雷達(dá)安裝大賽,各小組成績(jī)優(yōu)秀。
首先,專業(yè)認(rèn)可度提升。在雙主體協(xié)同育人過程中,學(xué)生提前了解崗位任務(wù),課后踴躍參加各種智能技術(shù)研發(fā)工作,敬業(yè)意識(shí)和專業(yè)認(rèn)可度明顯提升。學(xué)生在后期企業(yè)實(shí)踐中,面對(duì)高強(qiáng)度工作的抗壓能力和處理問題的效率明顯提升,換崗率為0。其次,勞動(dòng)意識(shí)增強(qiáng)。學(xué)生積極參加“三下鄉(xiāng)”活動(dòng),幫助當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn)行智能化電器維修并科普智能網(wǎng)聯(lián)汽車傳感器技術(shù)。學(xué)生克服鄉(xiāng)下惡劣環(huán)境條件,每天準(zhǔn)時(shí)出勤率達(dá)100%。最后,吃苦耐勞精神得到強(qiáng)化。學(xué)生在參與研發(fā)智能觀光車的過程中,席地而坐、埋頭苦干,加班加點(diǎn)研制出能實(shí)現(xiàn)智能駕駛的觀光車,展示了吃苦耐勞的精神。
第一,學(xué)院與企業(yè)雙主體育人。學(xué)院與企業(yè)共同開展專業(yè)規(guī)劃、共同制訂人才培養(yǎng)方案、共同開發(fā)建設(shè)課程、共同組織教學(xué)實(shí)施和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),真正實(shí)現(xiàn)了校企雙主體育人。
第二,全面對(duì)接最新職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn),滿足汽車智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)人才的需求。項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容對(duì)接最新的智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試裝調(diào)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn),將教學(xué)內(nèi)容與“1+X”職業(yè)技能點(diǎn)有機(jī)融合起來,滿足新時(shí)代人工智能技術(shù)及汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下行業(yè)企業(yè)對(duì)汽車專業(yè)人才的需求。
第三,形成了以項(xiàng)目開發(fā)為導(dǎo)向的專業(yè)實(shí)踐技能提升模式。無人駕駛智能小車在生產(chǎn)生活場(chǎng)景中有廣泛的應(yīng)用,將實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的智能小車如自動(dòng)駕駛物流車、自動(dòng)駕駛安防巡檢車等產(chǎn)品轉(zhuǎn)為教學(xué)項(xiàng)目課題,以機(jī)電創(chuàng)新社團(tuán)為載體,應(yīng)用于創(chuàng)新課堂,實(shí)現(xiàn)與教學(xué)課堂、生產(chǎn)課堂的循環(huán)育人,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
少數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng),本單元學(xué)習(xí)增值效果不顯著。虛擬仿真用于課堂教學(xué),易于幫助學(xué)生理解操作過程,但逼真程度有所不足。
教師應(yīng)注重差異化學(xué)情,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)性輔導(dǎo),以問題為導(dǎo)向,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)習(xí)獲得感和自信心。使用更具有情境體驗(yàn)感的教學(xué)資源,構(gòu)建智能網(wǎng)聯(lián)汽車VR仿真裝調(diào)系統(tǒng)。仿真裝調(diào)過程采用VR技術(shù),使操作更具真實(shí)感,技能操作過程與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)接更緊密,可以有效提升學(xué)生的操作技能水平。
教師通過競(jìng)賽活動(dòng),在進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)緊扣產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的前沿,依托產(chǎn)業(yè)學(xué)院,深入分析學(xué)情,制訂更加有針對(duì)性的教學(xué)策略,利用仿真軟件、教師有效示教突破重難點(diǎn),并合理運(yùn)用信息化教學(xué)手段提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,突出項(xiàng)目教學(xué)法以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)、學(xué)生為中心的教學(xué)設(shè)計(jì),使教學(xué)時(shí)間分配得更合理,真正體現(xiàn)了“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改、以賽促創(chuàng)”的辦賽意義。[4]