雙創(chuàng)視域下機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程四段三軸式教學(xué)改革研究

0 引言

推進(jìn)課程教學(xué)改革，提升高等學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量，是深化高校教育教學(xué)改革的重要途徑。設(shè)備故障診斷技術(shù)作為一門(mén)新興的綜合性應(yīng)用技術(shù)，是隨著人們對(duì)機(jī)械設(shè)備可靠性的要求和對(duì)大型、自動(dòng)化、連續(xù)、高速的現(xiàn)代化設(shè)備的維修與管理的需要發(fā)展起來(lái)的，其在減少事故發(fā)生率、降低維修費(fèi)用和確保設(shè)備安全運(yùn)行方面具有重要意義，同時(shí)也是促進(jìn)我國(guó)高端裝備智能化、深入推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要支撐技術(shù)。機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程作為機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)課程，是一門(mén)給設(shè)備“看病”的課程，具有綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，可以獲得設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的基本技能，同時(shí)具備解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力[1]。

1創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下課程教學(xué)存在的痛點(diǎn)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在高校教育中具有不可替代的作用。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力，提升他們的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作和教育體制改革，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為高校教育注入了新的活力和動(dòng)力，經(jīng)過(guò)近幾年的課程教學(xué)，筆者發(fā)現(xiàn)該課程教學(xué)已無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求，其教學(xué)痛點(diǎn)如下。

1.1課程知識(shí)體系不完善

該課程的知識(shí)點(diǎn)多且比較零散，教學(xué)內(nèi)容陳舊，未融入故障診斷技術(shù)相關(guān)的新技術(shù)、新工藝和新標(biāo)準(zhǔn)，課程知識(shí)體系缺乏邏輯性，以致學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握碎片化，缺乏全面性和系統(tǒng)性，且缺少實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生難以在學(xué)習(xí)中找到有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容的載體和源泉，影響了學(xué)習(xí)效果和創(chuàng)新思維培養(yǎng)，與學(xué)?！案咚刭|(zhì)、實(shí)基礎(chǔ)、重應(yīng)用、善創(chuàng)新、強(qiáng)能力”的人才培養(yǎng)目標(biāo)不匹配。

1.2工程實(shí)踐技能與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)不足

該課程與學(xué)生之前學(xué)習(xí)的數(shù)控技術(shù)、測(cè)試技術(shù)和機(jī)電傳動(dòng)控制等課程聯(lián)系比較緊密，具有綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，但該課程教學(xué)目前仍然為教師課堂講授、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的“滿(mǎn)堂灌”式教學(xué)，教學(xué)模式單一，缺乏學(xué)生實(shí)踐技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練的實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生的工程實(shí)踐技能與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)不足。

1.3課程評(píng)價(jià)方式較單一，考核評(píng)價(jià)體系不科學(xué)

該課程單純通過(guò)筆試的考核方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，無(wú)法全面考查學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，考核評(píng)價(jià)體系不完善，不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力，沒(méi)有全面反映學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程。

2課程教學(xué)改革途徑

2.1與“崗課賽證”相融通，重構(gòu)課程體系

根據(jù)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案要求，對(duì)接全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽、“互聯(lián)網(wǎng) + ；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽項(xiàng)，著眼于“工程機(jī)械維修工、數(shù)控設(shè)備維護(hù)與維修等職業(yè)技能等級(jí)考試核心知識(shí)點(diǎn)，融合企業(yè)實(shí)際機(jī)電設(shè)備維護(hù)與維修工的崗位需求，結(jié)合設(shè)備裝調(diào)維修工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，由“教學(xué)”與“技能”雙大師引領(lǐng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)研討、重構(gòu)課程內(nèi)容，探究機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程知識(shí)、能力、思維、發(fā)展形成的新路徑。立足學(xué)情分析，以學(xué)生為中心，打造“理論體系+工程實(shí)踐體系 + 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練體系”的專(zhuān)創(chuàng)融合課程教學(xué)體系，如圖1所示。遵循從簡(jiǎn)單到難的學(xué)習(xí)規(guī)律，設(shè)計(jì)可進(jìn)行實(shí)踐操作的課程任務(wù)，按照工作原理分析、故障排除方案制定、故障排除模擬與實(shí)踐訓(xùn)練、故障排除技能競(jìng)賽等四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行該課程的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)典型案例、設(shè)備故障診斷發(fā)展綜述和大創(chuàng)項(xiàng)目的融入，使得學(xué)生在掌握課程基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本方法的同時(shí)，工程實(shí)踐技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到強(qiáng)化。同時(shí)，融入愛(ài)黨愛(ài)國(guó)講奉獻(xiàn)、愛(ài)崗敬業(yè)愛(ài)診斷、修身立德練本領(lǐng)三大思政育人元素，達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的協(xié)同育人效果。

2.2探索“四段三軸”立體式教學(xué)模式

依據(jù)課程體系，構(gòu)建“四段三軸”立體式教學(xué)模式。以理解、應(yīng)用、創(chuàng)新、提升四個(gè)節(jié)點(diǎn)連接不同的課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，將傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程分為學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)、線下課內(nèi)協(xié)同探索、企業(yè)教師拓展創(chuàng)新和師生共同總結(jié)提升四個(gè)學(xué)習(xí)階段，促進(jìn)“設(shè)備醫(yī)生”成長(zhǎng)。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，依托合作、混合、平臺(tái)三大轉(zhuǎn)軸，形成“校企融合、產(chǎn)教合作”“線上線下混合”“理論與實(shí)踐結(jié)合、校企實(shí)踐平臺(tái)”三者相互影響、相互促進(jìn)的聯(lián)動(dòng)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，強(qiáng)化創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新應(yīng)用能力[2]。

2.2. 1 “四段式”課程教學(xué)過(guò)程

1）學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)。依托課程組在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)中自建的機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程，針對(duì)二本院校學(xué)生自律性較差、學(xué)習(xí)過(guò)程需要提醒和監(jiān)督的特點(diǎn)，形成“導(dǎo)、學(xué)、測(cè)”一體化課程教學(xué)模式。教師在課前上傳課程導(dǎo)學(xué)單和知識(shí)點(diǎn)小視頻，學(xué)生課前利用網(wǎng)絡(luò)自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本節(jié)測(cè)驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。同時(shí)利用學(xué)習(xí)通中的“通知”和“討論”等功能鼓勵(lì)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)、形成交流課堂。

2）線下課內(nèi)協(xié)同探索。課內(nèi)，依托現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)臺(tái)，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，小組協(xié)作完成數(shù)控機(jī)床故障診斷任務(wù)，驗(yàn)證診斷方案的正確性，同時(shí)提出維修策略。通過(guò)實(shí)踐操作，讓學(xué)生的手和腦都“動(dòng)”起來(lái)，提高學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化理論知識(shí)，并培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)踐的能力[3]。同時(shí)，通過(guò)規(guī)范操作、自學(xué)鉆研和團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作，恰當(dāng)融入愛(ài)崗敬業(yè)愛(ài)診斷等思政元素，為培養(yǎng)“大國(guó)工匠”奠定基礎(chǔ)。例如，在實(shí)踐操作中遇到數(shù)控機(jī)床無(wú)法正常啟動(dòng)故障時(shí)，教師會(huì)先讓小組學(xué)生討論提出解決方案并完成維修，而不是直接告訴他們?cè)\斷方案，通過(guò)具體實(shí)踐案例，強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和主動(dòng)思考能力，提高課程思政質(zhì)量。

3）企業(yè)教師拓展創(chuàng)新。校企深度融合，由企業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生解決企業(yè)機(jī)電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械與電氣故障，進(jìn)行課程拓展創(chuàng)新，學(xué)生將自己所學(xué)到的知識(shí)與企業(yè)的實(shí)際情況相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)該課程相關(guān)知識(shí)的鞏固、內(nèi)化、遷移與創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)動(dòng)力，強(qiáng)化創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新應(yīng)用能力，增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)自信，明確就業(yè)發(fā)展方向。

4）師生共同總結(jié)提升?？偨Y(jié)提升是教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它扮演著連接過(guò)去與未來(lái)、理論與實(shí)踐的橋梁角色。各小組將前三階段的學(xué)習(xí)情況、診斷方案、診斷結(jié)果和反思進(jìn)行展示匯報(bào)，教師對(duì)各組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。師生共同參與課堂總結(jié)，不僅有助于達(dá)成課程學(xué)習(xí)目標(biāo)、梳理和鞏固知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生思維能力、提升學(xué)生表達(dá)能力，還能促進(jìn)小組團(tuán)隊(duì)共享與互動(dòng)交流、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和自主探索精神。

2.2.2 “三軸聯(lián)動(dòng)”式教學(xué)質(zhì)量保證體系

1）“校企融合、產(chǎn)教合作”形成“合作”轉(zhuǎn)軸。與當(dāng)?shù)貦C(jī)電設(shè)備相關(guān)企業(yè)共同開(kāi)發(fā)該課程，校內(nèi)教師和企業(yè)專(zhuān)家通過(guò)研討，制定符合企業(yè)實(shí)際崗位需求的課程大綱，開(kāi)放教學(xué)資源，建設(shè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地。課程學(xué)習(xí)項(xiàng)目任務(wù)載體來(lái)源于企業(yè)實(shí)際機(jī)電設(shè)備工作診斷案例，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中了解實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需求，提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)用性。課程學(xué)習(xí)成果應(yīng)用于解決企業(yè)機(jī)電設(shè)備故障診斷相關(guān)問(wèn)題，企業(yè)為課程教學(xué)提供知識(shí)遷移場(chǎng)所、資源和技術(shù)支持，高校為企業(yè)提供人才培養(yǎng)和技術(shù)研發(fā)服務(wù)，讓學(xué)生參與其中，了解故障診斷最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)和應(yīng)用前景，培養(yǎng)其實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2）“線上線下混合”形成“混合”轉(zhuǎn)軸。學(xué)生通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)中課程團(tuán)隊(duì)自建的線上課程進(jìn)行線上自主學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)效果測(cè)試，教師根據(jù)學(xué)生線上測(cè)試結(jié)果隨時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行微調(diào)。同時(shí)，線下授課過(guò)程中，教師對(duì)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行糾正并強(qiáng)調(diào)，然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，學(xué)生通過(guò)小組合作探究的方式完成課程學(xué)習(xí)任務(wù)，提高自身能力。課后，企業(yè)教師利用QQ、微信等通信工具，在線解答學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。線上線下相結(jié)合拉近了企業(yè)、教師與學(xué)生三者之間的空間距離，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。

3）“理論與實(shí)踐結(jié)合、校企實(shí)踐平臺(tái)”形成“平臺(tái)”轉(zhuǎn)軸。學(xué)生通過(guò)學(xué)?，F(xiàn)有數(shù)控機(jī)床電氣控制與維修實(shí)訓(xùn)平臺(tái)驗(yàn)證所提出的維修方案是否正確、維修流程是否規(guī)范。同時(shí)校企合作，搭建實(shí)踐平臺(tái)。理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是師生之間線下進(jìn)行互動(dòng)和交流，并實(shí)現(xiàn)探索與創(chuàng)新的平臺(tái)，注重學(xué)生的主動(dòng)性與參與性；而企業(yè)實(shí)踐平臺(tái)是課程知識(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)移與創(chuàng)新的場(chǎng)所。理論與實(shí)踐相結(jié)合，同時(shí)利用企業(yè)實(shí)踐平臺(tái)所形成的綜合教學(xué)環(huán)境，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，是提升課程教學(xué)質(zhì)量的重要措施，能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力[4]

2.3建立多元評(píng)價(jià)體系

在課程教學(xué)過(guò)程中，構(gòu)建從自主學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)、機(jī)電設(shè)備故障診斷方案通關(guān)到實(shí)踐操作技能測(cè)試的三階“遞進(jìn)式”考核評(píng)價(jià)指標(biāo)。課程考核評(píng)價(jià)綜合“遞進(jìn)式”診斷性評(píng)價(jià)、過(guò)程性評(píng)價(jià)、線下期末實(shí)踐操作評(píng)價(jià)和企業(yè)教師評(píng)價(jià)四個(gè)方面，多元進(jìn)行，建立縱向與橫向相交叉、深度與廣度相結(jié)合、過(guò)程與結(jié)果并重的立體式課程教學(xué)評(píng)價(jià)新模式，提升該課程學(xué)習(xí)的趣味性，更真實(shí)地反映學(xué)生該課程的學(xué)習(xí)效果，改革后的課程評(píng)價(jià)體系如圖2所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程按學(xué)校“高素質(zhì)、實(shí)基礎(chǔ)、重應(yīng)用、善創(chuàng)新、強(qiáng)能力”人才培養(yǎng)目標(biāo)，依據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐，重構(gòu)“理論體系 + 工程實(shí)踐體系 + 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練體系”的專(zhuān)創(chuàng)融合課程教學(xué)體系，注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，達(dá)成了專(zhuān)業(yè)教學(xué)目標(biāo)和思政育人目標(biāo)。

在機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生為中心，將思政教育、創(chuàng)新教育、專(zhuān)業(yè)教育貫穿理論教學(xué)、實(shí)踐操作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，通過(guò)學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)、線下課內(nèi)協(xié)調(diào)探索、企業(yè)教師拓展創(chuàng)新和師生共同總結(jié)提升四階遞進(jìn)，依托合作、混合、平臺(tái)三大轉(zhuǎn)軸，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)和創(chuàng)新思維的漸進(jìn)式培養(yǎng)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，有助于為國(guó)家培養(yǎng)新時(shí)代高素質(zhì)的“能工巧匠”。

4參考文獻(xiàn)

[1］牛玉艷，常文春，郭文靜，等．應(yīng)用型本科院校機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2022（13）：116-118.

[2]向云南.數(shù)控機(jī)床故障診斷課程教學(xué)改革實(shí)施淺析：以刀架不動(dòng)作故障診斷為例[J].農(nóng)家參謀，2020（24）：220-221.

[3]周昌靜，李強(qiáng)．“機(jī)械設(shè)備故障診斷”課程教學(xué)改革與探索[J].教書(shū)育人（高教論壇），2016（15）：72-73.

[4]程道來(lái)，朱駿毅，賈玉?。鹿た萍捌湓跈C(jī)械故障診斷課程教學(xué)改革中的探討[J].大學(xué)教育，2019（7）：44-46.