轨道交通类职业院校《机械基础》教学研究

摘要：文章在产教融合背景下，以产促教，研究轨道交通类职业院校发展需求，总结和归纳轨道交通类职业院校基础课程教学过程中常见问题，在产出为导向的教育理念及职业教育理念指导下，以《机械基础》课程为例，从校企共建、教学内容、教学团队建设多方面提出完善产业与课程间融合的对策，为轨道交通类职业院校的《机械基础》课程建设提供参考和理论指导。关键词：产教融合轨道交通机械基础教学改革河南省综合交通运输发展处于全国前列，“米”字形高速铁路网基本建成，“四纵五横”普速铁路网全部实现复线电气化[1],2023年郑州新增地铁运营里程78.05公里，位列全国第一，里程长度进入全国前十[2]。交通强省的建设需要大批轨道交通专业技能人才支撑。《机械基础》作为轨道交通相关专业学生必修的一门专业基础课，是着重研究一般机械的共性问题，要求掌握常用机构、机械传动、轴系零件等内容，还要与轨道交通知识紧密结合，培养学生掌握机械知识和基本技能的课程，为后续轨道交通车辆机械检修、轨道交通列车牵引与制动等专业课程的学习奠定基础，在教学计划实施中占有重要的地位。该课程是一门理论与实践紧密结合的课程，企业对人才的要求也在不断提升，而目前传统教学存在局限性，教学内容以基础知识为主，与机械类专业大致相同，只是在难度和深度方面略有差异，与轨道交通相关专业匹配性较差，不利于学生将所学知识灵活运用到工作实际中去，与职业教育的目标偏离[3]。因此本文以机械基础课程教学为例，总结教学过程中存在的问题，探索提升“教”与“学”的有效途径。1轨道交通类职业院校《机械基础》教学现状1.1教学内容泛化而不专业机械基础是机械类专业的专业基础课程，而对于交叉学科交通运输类专业，需要学生结合所学专业，理解概念，掌握一定的理论知识与实践技能，为后续专业课程打下基础[4]。但在对轨道交通相关专业学生实际的教学过程中发现，在专业课教学中发现学生对机械基础知识掌握不足，对轨道交通常用机械零件不能联系所学知识进行分析；机械基础的教学中教师在教学中仍然以生活中常见零件图片进行简单引导，专业导向性不强，不利于激发学生学习兴趣；机械基础学习模块仍以联接与轴系零部件、机构、传动，静力学材料力学等为主，与学生所学专业相关度不够，不利于后续专业课程的学习。1.2理论知识与实际生产脱节《机械基础》的教学内容涉及知识面较多，有机械原理部分、机械零件、传动部分、工程力学等多方面内容，因此以课本开展的课堂教学难免重视理论的输出，再加之许多学校实验实习器材、实习设备相对短缺，造成了学生仅掌握了部分陈述性知识，而缺乏过程性知识的学习，很难将课堂知识运用到实际解决问题[5]。又由于轨道交通行业的专业性与特殊性，许多教材并没有体现轨道交通的机械应用特色，教师依然按照普通工科机械基础的教学要求进行授课，导致学生即使学完机械基础也不能分辨机车车辆中常见机械结构，甚至对后续《列车牵引与制动》《车辆驾驶控制系统》等专业课程的学习造成影响，对学生未来不论是在轨道交通行业从事生产工作还是承担技术维修都造成不利的影响。1.3评价体系单一教学评价方式单一，目前大多数院校《机械基础》课程考核由平时成绩、期末成绩两部分组成，平时成绩一般包含出勤情况、作业、实验完成情况及课堂表现，期末成绩以试卷考试形式为主。这种考核方式不利于学生创新能力、逻辑思维及动手能力的培养。在产教融合背景下，需要进一步降低理论知识考核比例，加大过程考核比例，特别是要加强对学生职业素养、创新能力、实际动手能力的考核，需要构建一套科学合理的课程考核评价体系。2轨道交通类职业院校《机械基础》教学改革思路根据产教融合现状，结合学校实际情况，制定以学生为主体，以产出为导向的OBE(Outcomebasededucation)教育理念下的学校企业合作的教学模式，使教学与生产行业融合更加紧密[6]。在分析国内外专家学者的研究教学现状的基础上，以职业教育理论和OBE教育理念为指导，挖掘产业与课程教学的契合点，探索工学一体化的教学途径，选择轨道交通类职业院校产教融合人才培养为研究样本，分析该人才培养模式的优势，分析产教融合人才培养落实中的共性问题，进行针对性的解决，研究思路图如图1。3产教融合建设3.1结合生产，扎根实际，做好育人工作的顶层设计(1)从国内外城市轨道交通类职业学校《机械基础》课程教学现状的现状进行综合分析，走访20所轨道交通类职业院校，向同专业类型院取经，学习他们的课程建设体系，为教学研究做好前期的准备工作。(2)积极与院领导及专业负责人沟通，了解有关专业工作会议，掌握本专业建设的热点问题和发展趋势。(3)广泛走访轨道交通类企业，郑州地铁集团有限公司、中国铁路郑州局集团有限公司等，掌握企业对轨道交通类院校人才的具体需求。(4)认真研讨《机械基础》课程的教学质量国家标准和教学指导委员会指定的专业范围，作为制定课程大纲的纲领性文件，从教学内容出发深入挖掘《机械基础》课程与实际轨道交通行业发展的联系，解决实际教学内容范而不精的问题。3.2校企多维度结合，提升学生应用生产能力(1)聘请轨道交通行业高级工程师作为本课程兼职教师，请他们参与人才培养方案制定，将他们的工作经历与课堂联接，使产教融合更加具有生命力，使课堂(2)适时举办一些丰富多彩的竞赛、文化活动，学生与企业人员共同参与，促进企业文化的融合，为学生更好融入社会奠定基础。(3)分批次组织学生进厂实习，参与生产过程，真正接触生产一线，实习完毕书写实习报告，并纳入总成绩，使学生不仅增长见识开拓视野，还能激励学生坚实目标，踏实奋进，更好的学习和工作。3.3校内多渠道，为提升师生生产实践能力创造条件(1)组织机械相关课程教师及轨道交通专业课程教师交流讨论，总结《机械基础》课程在教学中还应注意的问题，做好知识体系的衔接，为后续学生专业课的(2)与进入轨道交通相关工作岗位的本校毕业生取得联系，基于钉钉视频会议、微信群等建立信息平台，开展相应课题学习讲座，深入生产内部，广泛交流共4课程建设及教学评价改革4.1教学内容改革产教融合背景下的教育改革要求培养理论与生产实践一体的高素质技能型人才，在人才培养过程中不仅要注重人才培养模式的创新，同时还要注重教学内容的更新，培养学生的职业素养与发散思维、创新思维。在一些机械基础教材中常以汽车发动机及零件作为教学举例，作为轨道交通类院校，可以结合专业特色，在教学内容方面进行突破创新，激发学生学习兴趣。在机械基础的教学中，授课内容方面与行业进行结合，与企业进行沟通，使学生所学机械基础知识与轨道交通的专业需求及职业技术相符。例如在讲解机构部分课程时，可以从多角度与轨道行业结合。在讲授连杆机构时，传统教学习惯用单缸内燃机、风扇摇头机构、矿石破碎机等常见机构做为举例。结合专业特色，可以机车受流装置受电弓作为切入点，讲解机构的同时还向同学们讲解了受电弓升降的机械方面原理；在讲解传动机构如时，以常用齿轮传动为例，可以结合机车牵引传动部分讲授，不仅学习了齿轮传动的理论知识，还能结合实际应用，分析牵引电机与轮对间的传动比、齿轮传动优缺点等重点；在介绍丝杆螺母传动机构时，不仅要同学们掌握其将旋转运动转换为直线运动的特点，还能够结合实际举例，比如车辆的车门常采用此机构，将电机旋转运动转换为车门的直线运动。通过基础课的学习与专业核心课程互相促进；在讲解曲柄滑块机构和双螺杆机构时可以结合轨道列车制动系统部分的空气压缩机进行介绍，不仅能够讲授两种机构的差异，还能带学生领略不同机构应用在压缩机产生的不同效果。不仅在新课讲授时能够采用新例子吸引学生，还可以通过设置专业问题，调动学生思考的积极性。例如在讲解受力分析部分时，引导学生思考轨道车辆轴重转移的原因，发生扭转变形和弯曲变形时，杆件的受力情况有何区别?列车静止、牵引、制动工况下轮对的受力状态?在学习金属材料时，讲解金属材料的加工方式等内容后，请同学们利用所学知识对轨道车辆所用金属材料进行辨析。使机械基础的学习不更加下沉入专业，利用所学知识解决实际专业问题。4.2教学方式改革(1)利用网络平台拓宽教学途径，如今短视频、互联网行业发展迅猛，特别是产教融合背景下，利用网络平台进行线上与授课及产业相融合融合，满足学生课(2)教学方法由传统讲授式向参与、探索式教学方法转变，采用任务驱动教学法使学生主动构建知识体系。抛出与实际生产贴合的问题，城轨车辆牵引电机与齿轮箱之间，采用联轴器的连接形式，讨论联轴器和离合器的功能有何相同和不同?常见联轴器有夹壳联轴器和套筒联轴器，讨论两者优缺点。这样既巩固了知识又拓宽了视野，还能增强学生分析解决问题的能力。(3)不断挖掘学生的创新能力与科学思维素养，作业可以由一个小设计或报告取代书面作业，不固定标准答案，给出学生工程实际中遇到的问题场景，让学生找到解决的方法或对某零件、机械部件进行设计改进，培养学生创新能力与解决实4.3教学评价改革对学生的评价方式进行改革，多维度发展性评价学生学习情况，成绩评定主要包含考试成绩，积极参与活动加分成绩，实习成绩等，并且在评价中体现学生情感对学生的学习效果评价方法做到回归教育本质。评价方法从固定模式向调动学生积极性的方式转变，评价主体多样化，根据职业院校学生的培养方案，积极向过程性评价靠拢。促进课程考核从评价分数高低向评价职业素养与职业技术能力转变。学生学习从注重期末考试向注重学习过程、体验学习乐趣转变。根据课程教学环节的特点，固定答卷的考试向考核转变，把学生学习的着眼点从死记硬背转向活学活5师资队伍建设采用“内外兼修”加快教师教学能力及工程实践能力建设。对于校内教师，理论知识丰富，工程实践经历较少，不能很好满足对应用型人才培养的要求，采用“内培”方法，增加这些教师到企业的锻炼与研修。对于校外教师，可以引进对应用型人才教育有较高水平的“双师型”教师，还可以邀请企业的高级工程师、资深专家与校内教师结合授课，理论实践双教师，不断充盈教学力量。本文以《机械基础》课程为例，在产教融合背景下，结合轨道交通类院校的专业特色，以产出为导向从职业教育的需求出发，分别从校企合作建设、课程教学内容、教学评价方式和教学团队建设多方面提出改革方案，通过这一系列课程教学改革，旨在提高学生的学习积极性，增长学生的专业课程知识，提升学生分析问题、解决问题的能力，以满足当前轨道交通运输行业对高素质技术技能型人才的迫切需求。本研究同时也能够为轨道交通类其他相关的基础课程教学改革提供一点思路，[1]河南省人民政府.河南省人民政府关于印发河南省“十四五”现代综合交通运输体系和枢纽经济发展规划的通知[Z].豫政〔2021〕57号，2022-01-26.[2]周茜.去年郑州新增里程排全国第