摘要:基于工作流程的专业课教学可以有效地提高学生的专业技能和职业岗位能力,符合高职的教学目标。作为教学的基础和保障,教材在课程教学改革中起着举足轻重的作用。本文以“电力机车电机维护与检修”课程为例,介绍了立体化教材的建设项目,说明了每个项目的建设内容和建设方法,对同类立体化教材的建设具有一定的指导和借鉴作用。
关键词:工作流程;立体化教材;电力机车电机维护与检修;建设项目
作者简介:陈湘(1967-),女,江苏泰州人,湖南铁路科技职业技术学院,副教授,工学硕士,主要研究方向:电机传动及控制。
(湖南 株洲 412000)欧阳广(1965-),男,湖南衡阳人,湖南化工职业技术学院信息工程系,副教授,工学硕士,主要研究方向:高职教育研究与管理。(湖南 株洲 412004)
基金项目:本文系湖南省“十一五”规划课题“基于职业岗位工作流程的高职院校电气自动化专业实践类教材改革与创新研究”(课题编号:XJK08CZC055)、人力资源和社会保障部职业培训教材工作委员会研究计划“高职院校电气自动化专业人才培养方案的研究”(课题编号:JCB2009C02)、湖南省“十一五”重点建设项目“电气自动化省级专业带头人培养对象”的研究成果。
高职教育的主要特点是就业教育,重点为生产、建设、管理和服务第一线培养技能型、应用型人才,基于工作流程的教学是符合高职教学目标和学生学习特点的先进教学方法。教材作为教学的基础与保障,首先需要进行改革。实践证明,建设立体化教材,可以最大限度地培养学生的职业能力,满足将来职业岗位的要求。“电力机车电机维护与检修”是湖南铁路科技职业技术学院(以下简称“我院”)首批教改课程,主要面向电力机车电工职业岗位,教材建设以机务段电机检修车间检修电机的工作流程为标准,结合学生的认知规律和学院的实验、实训条件进行。教材建设内容包括课程标准、校本教材、教学引导文、企业作业指导书、教学设计方案以及电子教学资源库。
一、课程标准
课程标准是课程教学的指导文件,是学生充分了解课程、学好课程的前提,主要对课程进行定位,明确课程学习目标和学习内容,设计学习情境,对课程实施提出建议。
课程定位主要介绍课程地位、课程性质、课程特点及学习方法。“电力机车电机维护与检修”是机车车辆专业电力机车方向以“做”为主的专业核心课程,所有理论知识都在技能训练过程中得以理解和掌握。
学习目标是课程的综合要求,“电力机车电机维护与检修”的学习目标包括方法能力目标、社会能力目标、专业能力目标。通过课程教学,使学生掌握中级机车电工、中级电力机车司机的相关知识和技能。
在职业工作任务的基础上,分析课程对应职业典型工作任务的“工作对象”、“工具”、“工作方法”、“劳动组织”和“对工作的要求”等“工作内容”,梳理工作过程知识,结合学习目标确定学习内容。“电力机车电机维护与检修”为电力机车行业提供必需的电力机车电机的维护与检修的基本理论知识和基本技能。要求学生熟练掌握牵引电机、辅助电机、主变压器和电抗器的基本知识,能够使用检修工具对牵引电机、辅助电机、主变压器和互感器进行简单维护与检修。
学习情境说明包括学习情境划分和学习情境设计。“电力机车电机维护与检修”以企业工作对象为载体,分为牵引电机的维护与检修、辅助电机的维护与检修、主变压器和电抗器的维护与检修三个学习型任务,即学习情境,然后对每个学习情境的内容与组织进行描述。学习情境教学设计主要思考以下几个问题:学习情境的学习目标是什么?学习内容是什么?承载目标和内容的学习性工作任务是什么?选择什么教学方法?教学流程是怎样的?需要什么样的教学条件作为支撑?如何对学生进行考核?
实施建议包括学习材料开发建议、课程考核建议、师资配备建议和条件配备建议。学习材料开发建议主要说明本课程的实施需要为学生提供哪些学习材料和资源,采用什么形式;课程考核建议主要从组织形式、考核内容、考核标准、成绩评定等方面提供参考意见;师资配备建议和条件配备建议是为了保证教学的顺利进行,从软件和硬件方面提供的保障。
二、校本教材
校本教材指传统意义上的教材,主要介绍课程主体知识,是学生的主要阅读材料。基于工作过程的课程教学目标和教学内容与传统的课程相比有本质的差异,使校本教材的体例和格式与传统教材相比有颠覆式的变化。
1.教材结构
“电力机车电机维护与检修”校本教材采用模块结构,通过分析机车电工(中级)维修电力机车电机的工作内容,分为牵引电机的维护与检修、交流辅助电机的维护与检修、主变压器和电抗器的维护与检修三个模块。每个模块由多个教学任务组成,依据学生的认知规律从易到难排列,以牵引电机的维护与检修模块为例,其教学任务有六个。任务一:认识牵引电机;任务二:了解牵引电机;任务三:熟悉牵引电机;任务四:运用牵引电机;任务五:维护和保养牵引电机;任务六:检修牵引电机。
2.教材内容
教材内容主要根据机车电工职业岗位需要的相关知识和技能,结合机务段电机检修车间的实际应用需求进行遴选,职业岗位需要什么,教材就介绍什么;职业岗位用得多就多讲,用得少就少讲,不用就不讲,真正做到“适当、够用”。目前,各机务段的电机检修车间主要维护和检修的电力机车主要为韶山系列,为了强调课程的实践性和应用性,教材选择使用广泛的韶山6型电力机车为案例,结合大量的实物图片和电机技术参数说明相关电机的结构、原理、工作特性等内容。
“和谐号”电力机车采用交流牵引电机作为动力,是目前比较先进的电力机车,由于其电机的保修期为三年,目前各机务段的维修量非常少。为了强调教材的先进性,及时关注新知识、新技术、新设备,教材选择“和谐号”电力机车的电机维护与检修作为选学内容,以适应多年后机车电机检修的需要。
教材内容阐述尽量做到简洁、通俗、易懂。通过大量电机及部件的实物图片介绍结构,通过概括的语言归纳电机的工作原理,通过图、表阐述电机的工作特性,在不影响教学质量的前提下,删减了大量的电磁学理论知识和公式的推导、计算,有效减少了教材篇幅,减轻了学生的负担。
三、教学引导文
教学引导文是引导学生独立学习和工作的教学文件。根据完成牵引电机维护与检修的工作流程,将相似的行动进行合并,编写了五个引导文,分别为:
引导文1:解体、组装牵引电机
引导文2:清扫牵引电机
引导文3:判断并处理牵引电机常见故障
引导文4:维护牵引电机
引导文5:小、辅修牵引电机
每个引导文主要由学习目标、引导问题、信息来源组成,不仅要提供专业能力培养必需的资料,还要引导学生有效地培养方法能力和社会能力。下面以牵引电机的维护与检修模块的引导文2为例具体说明。
学习目标:通过清扫直流牵引电机的定子绕组、电枢绕组、刷架圈和电机内部可见部分,使其具有清洗直流电机的能力,能使用兆欧表测量绝缘电阻,提高质量意识和文明操作意识。
根据完成清扫、检查牵引电机工作任务的流程,分为资讯、计划与决策、实施、检查与评估等四个部分。
资讯阶段的主要任务是收集清扫牵引电机需要的各种信息,包括牵引电机的组成(在引导文中已经介绍)、清扫牵引电机的意义、清扫牵引电机的方法、常用的清洗清扫工具、清扫效果的判断以及绝缘电阻的测量等。以问答、填空、判断等多种形式引导学生查阅并了解相关信息。
计划与决策阶段的主要任务是在充分资讯的前提下,引导学生制定清扫牵引电机的方案,包括牵引电机的清扫范围、清扫牵引电机的方法、主要使用的清扫工具、清扫效果的判断几方面。
实施阶段指学生依据决策的内容完成工作任务。考虑到清扫牵引电机必须在机务段进行,为了使学生充分得到锻炼,结合实施的内容和学校的实训条件,将实施分为校内实施和企业实施两部分。校内实施内容为清扫较小功率的直流电动机,在学校的实训室进行,要求学生记录选用工具、清扫范围、清扫方法、清扫过程中的注意事项等内容。企业实施为清扫韶山机型的牵引电动机,在机务段的电机维修车间进行,要求学生记录清扫电机名称、清扫工具、清扫范围、清扫方法。
检查与评估主要是教师或现场技术人员检查学生完成任务的情况,提出改进意见。由于课程教学以小组的形式进行,教师只对小组完成任务的情况进行检查与评估,小组再对每个成员进行检查和评估。在资讯阶段主要检查学生是否进行了前期准备、是否通过多种渠道获得相关知识;在计划与决策阶段主要检查学生制定的牵引电机清扫方案是否规范、合理、具有可操作性,是否考虑了文明操作和安全操作的要求。各学习小组制定的计划方案必须公开交流和汇报,因此,汇报质量也作为评价项目;在实施过程中,检查的项目包括绝缘电阻的测量、工具的选择和使用、清扫电机的方法、清扫电机的效果、部件摆放、工具收拾;检查与评估时填写的相关表格、相关记录也是检查与评估阶段的评价内容。
四、企业作业指导书
作业指导书是企业实施的指导性文件,也是基于工作流程建设立体化教材的重要组成部分。结合课程内容和企业的作业项目,“电力机车电机维护与检修”课程的企业作业指导书主要有:
作业指导书1:YPX-280M-4型劈相机检修工艺
作业指导书2:YYD-280S-6型空压机电机检修工艺
作业指导书3:TZTF-6.0型变压器风机组检修工艺
作业指导书4:YFD-280S-4型牵引通风机组检修工艺
作业指导书5:ZD114牵引电机检修工艺
作业指导书6:牵引电动机清洗、浸漆及烘干工艺
作业指导书7:电机轴承清洗检修工艺
作业指导书8:主变压器检修工艺
作业指导书9:平波电抗器检修工艺
五、教学设计方案
教学设计方案是教师教学的指导性文件。“电力机车电机维护与检修”课程依据工作流程,通过具体工作项目驱动教学,设计了每个教学项目的教学方案,包括工作过程、教学内容、教学方法和时间。小、辅修牵引电机的教学设计方案如表1所示。
六、电子教学资源库
电子教学资源库是随着计算机技术、多媒体技术和网络技术发展产生的教学资源,在课程教学中已经显现出越来越重要的地位和作用。电子教学资源库不仅包括了所有纸质教学资源拥有的课程标准、校本教材、教学设计方案、引导文、企业作用指导书等,还包括了教学课件、电子图书、图片库、影视文件、课程及相关教学网站等。
1.教学课件
“电力机车电机维护与检修”课程教学以实物教学和现场教学为主,课件主要借助动画、仿真等技术讲解课程中的难点和重点,在教学中只起到辅助作用。
2.电子图书
电子图书是立体化教材的重要组成部分。由于韶山系列的电力机车电机类型比较多,而教学过程中只能重点介绍韶山6型的电力机车电机,为了更全面地了解电力机车电机的相关知识,安排学生在网络机房阅读《韶山7型电力机车》、《韶山9型电力机车》等电子图书,做好学习记录,达到举一反三、触类旁通的目的。
3.图片库
教学相关图片可以帮助学生形象、生动地理解教学内容,“电力机车电机维护与检修”图片库包括电机基础知识图片和电机检修过程图片。电机基础知识图片根据校本教材的内容,分为牵引电机、交流辅助电机、主变压器和电抗器三部分,包括各种电机的安装位置、外形、结构组成等内容。电机检修过程图片根据企业检修相关电机的工作流程拍摄制作,帮助学生在实施工作任务前了解相关知识和实施后的巩固复习。
4.影像资料
“电力机车电机维护与检修”课程的岗位针对性非常强,主要实施部分均在企业完成。而企业生产具有其自身的时间性(例如春运期间的维修量较小,春运后的维修量特别大),为了满足课程的教学需求,实现课程教学的完整性,将牵引电机、交流辅助电机的检修、主变压器和电抗器的检修过程制作成影像文件,方便学生随时了解生产现场的实施过程。
5.课程及相关教学网站
课程网站是按课程的教学目标、教学策略组织起来的教学内容、教学实施活动的总和,能够支持学生自主式学习、探索式学习。
根据“电力机车电机维护与检修”课程的行业特点,教学时引导学生浏览一些专业网站,如中国铁路工人网、铁路工人论坛以及全国各铁路局的网站,及时、准确地了解相关职业岗位的信息和课程信息。
总之,“电力机车电机维护与检修”立体化教材将多种优秀教学资源有机整合与合理运用,形式多样,内容丰富,克服了以往教材形式单一的缺点,提高了教材的适用性和针对性,为学生自主学习提供了条件,较好地满足了行动导向的课程教学需要。
参考文献:
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(责任编辑:麻剑飞)
