淺談高職“無人駕駛列車故障處理”課程教學(xué)策略

摘 要：隨著交通強國戰(zhàn)略深入推進，智慧軌道交通無人駕駛新技術(shù)普及，作為培養(yǎng)車輛運用檢修工核心課程《無人駕駛列車故障處理》，融入地鐵車輛專家管理系統(tǒng)、列車健康監(jiān)管系統(tǒng)等新技術(shù)，崗課賽證重構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容，貫穿“安全高效、精檢細修、匠技創(chuàng)新”的思政主線，創(chuàng)新PTE增值評價。從師資隊伍、虛仿資源、教學(xué)模式等方面推進改革，構(gòu)建了“師匠共導(dǎo)、虛實互通、三學(xué)三練”的教學(xué)策略，解決學(xué)習(xí)內(nèi)容與崗位要求的精度、學(xué)生學(xué)和教師教的效度、考核評價的廣度三個問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)達成度高、參與度高，課堂有效有趣有料。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通 無人駕駛列車故障處理 教學(xué)策略

1 教學(xué)分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析

隨著無人駕駛地鐵技術(shù)的飛速發(fā)展，一個全新的、多崗位融合的復(fù)合型崗位——運檢工應(yīng)運而生。這一崗位不僅承載著保障列車安全高效運行的重任，還融合了故障處理能力、列車巡查與乘客服務(wù)能力、列車維護保養(yǎng)能力以及應(yīng)急駕駛能力等多重技能要求。為了適應(yīng)這一新崗位的需求，我們緊跟軌道交通智能運維技術(shù)的發(fā)展步伐，特別是車輛專家系統(tǒng)和車門健康監(jiān)管系統(tǒng)的引入，為運檢工的專業(yè)能力培養(yǎng)注入了新的活力。

在此基礎(chǔ)上，我們深度融合了“證”與“賽”的雙重標(biāo)準(zhǔn)，即“1+X”軌道交通車輛檢修職業(yè)技能等級證書和“1+X”城市軌道交通乘務(wù)職業(yè)技能等級證書的職業(yè)資格要求，以及全國軌道車輛技術(shù)賽項和城軌列車司機賽項的高標(biāo)準(zhǔn)競賽規(guī)范，對《無人駕駛列車故障處理》這一核心學(xué)習(xí)項目進行了全面重構(gòu)。新的學(xué)習(xí)項目被細分為無人駕駛列車輔助供電系統(tǒng)故障處理、車門系統(tǒng)故障處理、制動系統(tǒng)故障處理及牽引系統(tǒng)故障處理等模塊，每一模塊均精心設(shè)計了一系列學(xué)習(xí)任務(wù)，從工作原理的認(rèn)知入手，逐步深入到故障診斷、故障原因分析及最終的故障處理，形成了一套系統(tǒng)完整、層次分明的學(xué)習(xí)路徑。這樣的重構(gòu)不僅有助于學(xué)生在理論學(xué)習(xí)與實踐操作中實現(xiàn)無縫對接，更能夠全方位提升他們的專業(yè)技能水平和綜合職業(yè)素養(yǎng)，為未來的職業(yè)生涯奠定堅實的基礎(chǔ)[1]。

1.2 學(xué)情分析

本課程專為高職城市軌道車輛應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的三年級學(xué)生精心設(shè)計，開設(shè)于他們學(xué)業(yè)生涯的關(guān)鍵節(jié)點——第三學(xué)期，旨在進一步深化其專業(yè)技能，為未來的職業(yè)生涯奠定堅實基礎(chǔ)?，F(xiàn)從知識與技能基礎(chǔ)、認(rèn)知與實踐能力以及學(xué)習(xí)特點三個方面，對學(xué)生學(xué)情進行全面而深入的分析。

1.2.1 知識和技能基礎(chǔ)

經(jīng)過前兩年的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，本課程的學(xué)生已對普通列車的檢修流程和方法有了較為全面的掌握，能夠熟練進行“智能+手動”相結(jié)合的基礎(chǔ)檢修操作。然而，面對無人駕駛這一前沿技術(shù)，學(xué)生雖有所耳聞，但對其深層次的故障分析處理能力尚顯不足。部分學(xué)生可能對新引入的無人駕駛列車部件、工作原理及最新技術(shù)理論知識掌握不夠扎實，構(gòu)建完整的知識體系成為當(dāng)務(wù)之急。因此，教師在授課過程中需注重理論與實踐的結(jié)合，通過案例分析、小組討論等形式，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，逐步構(gòu)建并完善個人知識樹，增強其分析問題與解決復(fù)雜故障的能力。

1.2.2 認(rèn)知和實踐能力

在認(rèn)知層面，盡管學(xué)生對無人駕駛列車的人機交互原則有初步了解，但面對實際操作中的人機聯(lián)動故障分析處理時，往往顯得力不從心。缺乏數(shù)字思維的訓(xùn)練，使得他們在應(yīng)用數(shù)字技術(shù)解決實際問題時遇到障礙。為此，課程應(yīng)強化人機交互實踐環(huán)節(jié)，通過模擬真實場景，讓學(xué)生在操作中學(xué)習(xí)如何運用數(shù)字工具進行故障診斷與分析，培養(yǎng)并提升其數(shù)字思維能力。同時，考慮到學(xué)生中存在的優(yōu)秀個體，如曾在軌道車輛技術(shù)省賽及國賽中獲獎的學(xué)生，可以安排他們擔(dān)任輔助同伴訓(xùn)練的角色，甚至參與師徒同臺競技等挑戰(zhàn)性任務(wù)，以此激勵全體學(xué)生積極參與，共同進步。

1.2.3 學(xué)習(xí)特點

當(dāng)代高職學(xué)生普遍對新鮮事物充滿好奇，尤其是虛擬仿真技術(shù)。他們樂于通過虛擬環(huán)境進行學(xué)習(xí)和實踐，享受在仿真世界中不斷挑戰(zhàn)自我、提升技能的過程。同時，學(xué)生對于學(xué)習(xí)成果的增值排名也表現(xiàn)出較高的關(guān)注度，這反映了他們強烈的競爭意識和自我提升的愿望。然而，不容忽視的是，部分學(xué)生在面對突發(fā)事件時，由于缺乏實際應(yīng)急處理經(jīng)驗，可能會感到手足無措。為此，課程設(shè)計需充分融入虛擬仿真練習(xí)，構(gòu)建多樣化的突發(fā)事件場景，引導(dǎo)學(xué)生在模擬環(huán)境中進行反復(fù)演練，形成科學(xué)有效的應(yīng)急預(yù)案。通過這樣的方式，不僅能夠提升學(xué)生的應(yīng)急處理能力，還能增強其面對復(fù)雜情況時的心理素質(zhì)和自信心。

1.3 教學(xué)目標(biāo)分析

教學(xué)目標(biāo)分為三個方面。一是知識目標(biāo)，學(xué)生需要了解無人駕駛列車故障處理與普通列車故障處理的區(qū)別；理解無人駕駛列車機械系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)的工作原理；掌握無人駕駛列車故障處理的方法和流程。二是能力目標(biāo)，能夠借助智能運維新技術(shù)（地鐵車輛專家管理系統(tǒng)、健康監(jiān)管系統(tǒng)）分析故障原因及處理故障；能夠人機交互完成維護保養(yǎng)、故障快處、故障處理等，能夠?qū)α熊嚬收咸幚淼墓に嚵鞒踢M行優(yōu)化設(shè)計。三是素質(zhì)目標(biāo)，包含思政目標(biāo)，通過無人駕駛列車故障處理，培養(yǎng)學(xué)生安全高效、科學(xué)規(guī)范的職業(yè)素養(yǎng)；通過精檢細修培養(yǎng)精益求精的工匠精神；通過對智能運維新技術(shù)的應(yīng)用及改進，提升學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)和培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，增強交通強國的使命任務(wù)及責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

2 需要解決的問題

2.1 重構(gòu)項目任務(wù)解決學(xué)習(xí)內(nèi)容與崗位要求對接的精度問題

在快速發(fā)展的科技浪潮中，面對無人駕駛新技術(shù)的崛起以及運檢工崗位日益精細化的要求，教育界正積極響應(yīng)，推動崗位、課程、技能競賽與職業(yè)資格證書（崗課賽證）的全面融合，以構(gòu)建更加貼近實際工作需求的學(xué)習(xí)體系。具體而言，通過引入地鐵公司無人駕駛列車故障的真實項目案例，學(xué)生不僅能夠接觸到最前沿的技術(shù)挑戰(zhàn)，還能在模擬環(huán)境中實踐應(yīng)對策略。同時，新增智能運維等虛擬仿真資源，利用先進技術(shù)手段模擬復(fù)雜運維場景，提升學(xué)生的實踐操作能力和問題解決能力。此外，將技能競賽的高標(biāo)準(zhǔn)要求和“1+X”證書制度的考核內(nèi)容深度融入教學(xué)之中，確保學(xué)生在掌握扎實專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，還能獲得行業(yè)認(rèn)可的資格證書，增強其就業(yè)競爭力。尤為重要的是，教學(xué)過程中還巧妙融合了精檢細修的思政內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和精益求精的工匠精神，最終實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的一體化設(shè)計，有效彌合學(xué)習(xí)需求與崗位要求之間的偏差，為社會輸送更多高素質(zhì)的運檢專業(yè)人才。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)策略解決“有效學(xué)”和“高效教”的效度問題

針對當(dāng)前部分學(xué)生學(xué)習(xí)參與度不高的現(xiàn)象，高職教育領(lǐng)域正積極探索并創(chuàng)新教學(xué)策略，力求激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動性。為此，我們攜手軌道交通龍頭企業(yè)共同組建了一支由工匠大師領(lǐng)銜的教學(xué)團隊，該團隊融合了校企雙方的優(yōu)質(zhì)資源，旨在通過深度合作提升教學(xué)質(zhì)量。我們充分利用虛擬仿真平臺與企業(yè)實訓(xùn)基地，為學(xué)生打造了一個理論與實踐緊密結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境。在具體實施中，我們引入了列車健康監(jiān)管系統(tǒng)，讓學(xué)生親身體驗故障處理的全過程，增強學(xué)習(xí)的直觀性和實用性。

教學(xué)流程上，我們實施了“課前認(rèn)知學(xué)、課中遞進學(xué)、課后拓展學(xué)”的遞進式教學(xué)模式。課前，學(xué)生通過預(yù)習(xí)材料對知識點進行初步認(rèn)知；課中，通過仿真練習(xí)、實景演練及技能競賽等多種方式，層層遞進，深化理解；課后，鼓勵學(xué)生進行拓展學(xué)習(xí)，拓寬知識視野。此外，我們構(gòu)建了“師匠共導(dǎo)、虛實互通、三學(xué)三練”的教學(xué)策略，確保學(xué)生在教師的專業(yè)指導(dǎo)和工匠大師的親身示范下，實現(xiàn)學(xué)以致用、高效學(xué)習(xí)，同時促進教師教學(xué)水平的持續(xù)提升，最終達到學(xué)生學(xué)得有效、教師教得高效的教學(xué)目標(biāo)。

2.3 探索PTE增值評價解決學(xué)生成長性發(fā)展性學(xué)業(yè)評價的廣度問題

針對課堂考核評價中增值評價維度相對狹窄的問題，我們積極尋求改革之道，依托先進的校內(nèi)教學(xué)平臺，創(chuàng)新性地構(gòu)建了個人增值（P）、團隊增值（T）與預(yù)期增值（E）相結(jié)合的綜合評價體系。在此體系中，“P”維度深度聚焦于學(xué)生個體在知識積累、能力提升及綜合素質(zhì)等方面的具體增值，全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)進步與成長變化；“T”維度則強調(diào)團隊合作的價值，通過計算學(xué)生個人成績與團隊平均成績的差值，激勵學(xué)生不僅關(guān)注自我發(fā)展，更促進團隊整體進步，培養(yǎng)集體榮譽感；“E”維度則引入預(yù)期增值的概念，對比學(xué)生實際取得的成果與預(yù)設(shè)目標(biāo)之間的差距，鼓勵學(xué)生設(shè)立并追求更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)，以此展現(xiàn)學(xué)生的個體性、成長性及長遠發(fā)展?jié)摿?。此三維度增值評價體系的實施，旨在為學(xué)生提供更加全面、客觀、動態(tài)的學(xué)習(xí)評價，促進每位學(xué)生都能在自己原有的基礎(chǔ)上實現(xiàn)最大化的發(fā)展。

3 創(chuàng)新教學(xué)策略

3.1 基于OBE成果導(dǎo)向創(chuàng)新教學(xué)策略

在現(xiàn)代教育體系中，教學(xué)策略的研究與深化應(yīng)用不僅是推動教育改革、提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵途徑，更是促進學(xué)生全面發(fā)展、適應(yīng)未來社會需求的重要驅(qū)動力。教學(xué)策略，這一涵蓋教師有意識、有目的的教學(xué)行為與方法的集合體，其核心在于通過精心設(shè)計的活動，優(yōu)化教學(xué)流程，以期達到最佳教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能，促進其知識與技能、情感態(tài)度與價值觀的全面發(fā)展。

在無人駕駛列車故障處理這一高度技術(shù)化、實踐性強的課程教學(xué)中，教學(xué)策略的創(chuàng)新顯得尤為重要。為了有效應(yīng)對技術(shù)日新月異的挑戰(zhàn)，我們引入了基于OBE（Outcome-Based Education）成果導(dǎo)向的教育理念，構(gòu)建了“師匠共導(dǎo)、虛實互通、三學(xué)三練”的創(chuàng)新教學(xué)策略。這一策略的核心在于以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)習(xí)成果的明確性和可衡量性，確保教學(xué)活動緊密圍繞學(xué)生能力提升和職業(yè)發(fā)展需求展開。

具體而言，“師匠共導(dǎo)”模式打破了傳統(tǒng)師生界限，邀請省級技能大師與地鐵公司“成都工匠”攜手組建教學(xué)團隊。這些來自行業(yè)一線的專家與教師緊密合作，共同制定教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，確保課程內(nèi)容既符合理論要求，又貼近實際工作場景，有效縮短了學(xué)生從學(xué)校到職場的距離。

“虛實互通”則是利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，如虛擬仿真平臺，將車門模塊等復(fù)雜設(shè)備的學(xué)習(xí)場景從實地延伸至線上，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的無縫對接。學(xué)生可以通過虛仿平臺進行反復(fù)練習(xí)，掌握故障處理的基本技能和操作流程，同時結(jié)合校內(nèi)外實訓(xùn)基地的實操訓(xùn)練，形成理論與實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)閉環(huán)，大幅提升了學(xué)習(xí)的針對性和實效性。

“三學(xué)三練”作為教學(xué)策略的具體實施路徑，通過系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)體系，學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，逐步深化技能操作，培養(yǎng)解決實際問題的能力，并最終激發(fā)創(chuàng)新思維，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

綜上所述，基于OBE理念的“師匠共導(dǎo)、虛實互通、三學(xué)三練”教學(xué)策略，在無人駕駛列車故障處理課程中的應(yīng)用，不僅優(yōu)化了教學(xué)流程，提高了教學(xué)質(zhì)量，更重要的是為學(xué)生提供了多樣化的學(xué)習(xí)路徑，促進了其綜合素質(zhì)的全面提升，為培養(yǎng)適應(yīng)新時代需求的高技能人才提供了有力支撐。

3.2 “師匠共導(dǎo)、虛實互通、三學(xué)三練”教學(xué)策略實踐

以任務(wù)《車門綜合故障處理》為例進行說明。

【課前】認(rèn)知學(xué)

課前，學(xué)習(xí)微課，了解我國自主研發(fā)新技術(shù)—車門健康監(jiān)管系統(tǒng)，增強愛國主義情懷，分組編寫車門故障處理計劃。根據(jù)課前任務(wù)完成情況，教師調(diào)整教學(xué)策略：按照相同故障點分析結(jié)果調(diào)整小組成員；將確定電磁鐵作為唯一故障點的小組調(diào)整在前排，方便教師指導(dǎo)。

【課中】遞進學(xué)

3.2.1 析案例

課中教師表揚增值幅度大的學(xué)生；企業(yè)工匠老師和1+X高級培訓(xùn)師現(xiàn)場還原故障現(xiàn)象，學(xué)生通過ERM數(shù)據(jù)分析、電磁鐵故障邏輯分析，確定車門故障點，優(yōu)化車門綜合故障處理計劃。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生始終將安全放在首位。

3.2.2 仿真練

學(xué)生在沉浸式仿真數(shù)字化平臺練習(xí)車門綜合故障處理流程，反復(fù)試錯，生生互動，討論出車門智能行程開關(guān)間隙調(diào)整范圍、功能測試步驟和參數(shù)核查，化解教學(xué)難點；根據(jù)仿真成績調(diào)整實景練小組順序。

3.2.3 實景練

對照1+X證書車門故障處理模塊的技能標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在真車設(shè)備上實操，根據(jù)現(xiàn)場表現(xiàn)設(shè)置學(xué)生助教，一對一幫扶后進小組；在工匠的指導(dǎo)下使用新工具—塞塊輔助調(diào)整車門行程開關(guān)間隙；工匠對間隙調(diào)整訣竅進行點撥，傳承工匠精神，強化重點。

3.2.4 競賽練

學(xué)生依據(jù)世賽車門參數(shù)調(diào)整模塊標(biāo)準(zhǔn)進行賽前演練、技能比武，雙師巡回打分；工匠分享參加國賽時團隊協(xié)作、操作科學(xué)規(guī)范等經(jīng)驗，傳承匠心。

3.2.5 評表現(xiàn)

小組代表匯報優(yōu)化后的車門綜合故障處理方案，查看增值結(jié)果，學(xué)優(yōu)找差；工匠老師和1+X高級培訓(xùn)師點評學(xué)生操作規(guī)范度和方案完整度，教師點評綜合表現(xiàn)、增值情況。

【課后】拓展學(xué)

學(xué)生完成課后測試，教師依據(jù)增值數(shù)據(jù)，調(diào)整教學(xué)策略。教師根據(jù)學(xué)生對行程開關(guān)間隙調(diào)整的創(chuàng)新措施，帶領(lǐng)學(xué)生走進企業(yè)大師工作室，探討智能調(diào)整工具的可行性和合理性，促進知識遷移和綜合能力提升。

3.3 基于創(chuàng)新教學(xué)策略的教學(xué)效果

3.3.1 完成故障智X2Xv4gj+ZlYPRUDvNhSvYQ==能處理，學(xué)習(xí)目標(biāo)高達成，打造有效課堂

學(xué)生的三維目標(biāo)達成度均在89.05%以上，較往屆學(xué)生有明顯的遞增；從學(xué)習(xí)重難點掌握情況來看，88.17%能標(biāo)準(zhǔn)化完成故障處理學(xué)習(xí)重點，86.58%突破電氣故障排查作業(yè)的難點。

3.3.2 激發(fā)興趣激活動力，學(xué)生學(xué)習(xí)高效率，形成有趣課堂

學(xué)生的簽到、課前測試、小組討論、PK競賽、案例分析等活動的參與度達到94.87%以上，較往屆學(xué)生的學(xué)習(xí)效率提升了3%以上；通過仿真練VR沉浸體驗、競賽練電氣故障處理等，比學(xué)趕超，學(xué)習(xí)興趣大幅提升；通過問卷調(diào)查，學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度達到95.17%。

3.3.3 課后拓展實踐創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，打造有料課堂

學(xué)生組建創(chuàng)新團隊，自主探究 “車眼”等創(chuàng)新工具，監(jiān)測列車亞健康狀態(tài)，獲得企業(yè)認(rèn)可；對電氣故障處置所使用的監(jiān)管系統(tǒng)提出優(yōu)化建議，積極參加國賽省賽，車輛故障處理模塊表現(xiàn)突出，獲得省賽一等獎全國二等獎；拓展課堂寬度和深度，打造有料課堂。

4 結(jié)語

高職無人駕駛列車故障處理課程創(chuàng)新“師匠共導(dǎo)、虛實互通、三學(xué)三練”教學(xué)策略，為實現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)重難點而服務(wù)，以期促進學(xué)生的職業(yè)發(fā)展、教師的專業(yè)成長、教學(xué)改革和發(fā)展以及行業(yè)和社會的發(fā)展。在未來的發(fā)展過程中必須更加重視對教學(xué)策略的研究。

基金項目：1.成都市教育局2024年度教育科學(xué)規(guī)劃課題（一般課題）“工匠文化視域下科教融匯助力新質(zhì)生產(chǎn)力研究”（課題編號：CY2024Y149）；2.四川省教育廳人文社會科學(xué)重點研究基地-統(tǒng)籌城鄉(xiāng)教育發(fā)展研究中心和成都大學(xué)職業(yè)教育研究中心自籌課題“科教融匯視域下職業(yè)院校高技能人才培養(yǎng)路徑研究—以軌道交通專業(yè)為例”（課題批準(zhǔn)號：TCCX&CDZJ-C07）。3.2024年成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級課題：課題名稱：高職院校課程數(shù)字化改造的實施路徑研究與實踐—以《車輛電氣系統(tǒng)檢修》課程為例；課題編號：GMJS20241414。

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