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基于CDIO教学理念的《城市轨道交通车站设备》课程教学改革与实践
摘要:结合当前职业教育高质量发展的指导意见以及高素质复合型技能型人才岗位需求。将CDIO工程理念融入城市轨道交通车站设备课程中,以项目为载体,依据功能特性分解教学内容,改革教学策略,优化评价体系,以期形成教学内容与岗位任务紧密结合、切实可行的教学改革方案和成果。 实践教学表明,CDIO教学理念提高了学生的学习积极性,提升了学生理论知识学习及实操技能。
关键词:CDIO、城市轨道交通车站设备、教学改革、教学效果
1、城市轨道交通车站设备课程改革背景分析
随着城市化进程的加快,城市轨道交通系统得到了快速发展,对车站设备的性能、安全性和智能化水平提出了更高的要求。城市轨道交通车站设备作为城市轨道交通运营管理专业的核心课程[1],旨在培养具备专业知识和技能的轨道交通技术人才。尽管已有研究为城市轨道交通车站设备课程的教学改革提供了宝贵的经验和启示,但在实际教学过程中仍存在一些问题[2]。例如,理论教学与实践操作之间存在脱节,学生难以将所学知识应用到实际工作中;课程内容更新滞后于技术发展,导致学生所学知识与行业需求不匹配;教学评价体系不够完善,难以全面评价学生的职业能力和发展潜力。CDIO教学理念是一种以学生为中心的工程教育模式,它强调学生在学习过程中应经历从构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)到操作(Operate)的全过程。这一理念由麻省理工学院(MIT)提出,并在全球范围内得到了广泛的应用和推广。CDIO模式的核心在于将工程教育与实际工程实践紧密结合,通过项目驱动的教学方法,培养学生的工程实践能力和创新思维。
本研究将CDIO教学理念融入城市轨道交通车站设备课程的教学改革中。通过CDIO模式,可以构建一个以学生为中心的教学环境,使学生在学习过程中能够经历完整的工程实践过程,从而更好地理解和掌握专业知识,提高解决实际问题的能力。
2、基于CDIO模式的《城市轨道交通车站设备》课程教学改革
CDIO教学理念的核心在于将工程教育与实际工程实践紧密结合,通过项目驱动的教学方法,培养学生的工程实践能力和创新思维。在城市轨道交通车站设备课程中融入CDIO理念,意味着课程设计需要围绕学生的实际操作和创新能力培养展开。主要包括构思、设计、实施、运作四大阶段。
2.1 构思阶段
通过在对城市轨道交通企业充分调研基础上,对接国家专业教学标准和人才培养方案,结合“1+X”城市轨道交通站务职业技能等级证书标准、职业技能大赛,以项目式教学方式融入思政元素重构城市轨道交通车站设备课程教学内容,(见图1)。将整体课程划分为车站设备认知、面向乘客服务设备、乘客安全保障设备、运营安全设备4大模块,将不同模块以项目形式呈现,在对学生认知和学习规律研究基础上,按照以循序渐近的方式生成不同的子任务。树立从教师教学、学生学习和教学关系三个维度出发的课堂改革新理念,
2.2 设计阶段
课程面向乘客的设备运用工作、面向运营的设备运用工作2大方面展开。总体概括为车站设备认知、面向乘客服务设备、乘客安全保障设备、运营安全设备4大模块。面向乘客服务的设备主要包括智慧车站自动售检票系统、电梯与自动扶梯两大部分,乘客安全保障模块主要划分为车站消防系统和站台安全门系统[2],运营安全设备主要包含车站给排水系统,车站暖通空调系统、车站低压配电与照明系统、车站环境与设备监控系统等四大模块进行学习,每个模块以设置任务工单,例如站台门模块,设置站台安全门操作及故障处理,激发学生的学习主动性,检验学生的学习效果。同时教学过程中始终围绕立德树人根本任务,确立“好品质、好创思、好素养、好手艺”的思政教育主线,以“一课一主题”的形式开展思政教育。
2.3 实施阶段
依据项目各子任务知识内容,成立“共研”小组和“帮扶小组”,“共研”小组由学生自行进行组合,“帮扶小组”通过教师采取推荐和自荐的方式,提前选拔部分吸收力强的学生加入优秀学子教学团队,组成模范生组,在演练过程中配合教师进行示范展示,同时每人担当小组组长,负责本小组的总体实践演练,帮助小组学习困难的学生提升技能。教师设计好任务选题后,通过小组讨论、案例分析和情景演练等方式引导学生对有关设备知识进行深入的设计思考,同时引导学生发现课程中的思政元素。提高学生团结合作、交流组织能力的同时增加,增强民族意识,鼓励学生不断学习和创新。例如,在探究垂直电梯故障处理过程中,首先学生按照学号进行分组,老师及帮扶小组成员对第一小组的同学进行垂直电梯故障处理讲解与操作演示,紧接着第一小组的同学负责向向后一组的同学进行内容讲解与操作演示,以此类推。在此过程中,教师进行旁听,并在发现问题后即使对问题进行纠正。同时与帮扶小组成员共同对学习困难同学实习点对点帮扶。
2.4 运作阶段
此阶段的重点是学生的成果展示、教师点评和学生互评。综合学生在课程学习中理论知识的掌握情况,实践中的操作情况、与同学团结合作情况多方面进行评价与引导。各小组之间展开展相互评价,已达到取长补短的目的。运作阶段十分有利于学生感性认知力的培养,实现“的角色转换,学会换位思考。因此在整个运作阶段,因建立校内校外教师、企业、学生为主体的多维度、全过程的评价体系,从基础知识掌握、实践操作能力、团队合作、实训报告等方面全方位综合评价学生的综合素养。同时通过邀请企业专家进行课堂指导,以持续改进教学活动完善下一轮的构思环节。
3、CDIO课程教学效果分析
选择城市轨道交通运营管理专业两个班级分别进行CDIO教学模式的应用检验。轨道交通1班学生沿用传统的教学模式即教师对设备的功能模块进行讲解与操作,学生听讲进行自主学习与操作。轨道交通2班采用改革后的课程设计,教师布置任务,首先对第一小组的同学进行设备原理的讲解并于帮扶小组成员合作演示,再由第一小组的同学负责向后一小组同学进行内容讲解与操作演示,以此类推,教师进行旁听,并对错误的讲解内容与操作过程及时纠正。通过一个学期的对比发现,2班学生整体学习积极性较1班更高,且对理论知识点的理解程度和对操作技能的掌握情况,均优于1班。
4、结语
城市轨道交通运营管理专业开设城市轨道交通车站设备课程契合行业需求与时代发展,基于CDIO工程教育理念对城市轨道交通车站设备课程传统教学模式进行改革,通过“构思—设计—实施—运作”的教学过程,在提高城市轨道交通运营管理专业学生的职业技能和素养的基础上,促进了学生之间的团结协作能力,创新思维能力、实践能力,更好的满足了当当前社会对复合型人才的需求。
参考文献:
[1]贾萌,洪磊,王俭朴,等.城市轨道交通运营管理课程CDIO模式实践教学探索[J].中国现代教育装备,2022,(05):136-138.
[2]程娣.《城市轨道交通车站设备运行与维护》课程理实一体化教学实践与探索[J].时代汽车,2024,(06):105-107.