基于工作过程的塞拉门检修课程设计

张晗柏 王旭龙

（1.昆明理工大学,云南 昆明 650504；2.天津职业技术师范大学,天津 300222）

职业教育不仅为我国社会、经济、人文以及工业等重要领域培养了众多优秀的应用型人才，也在推动我国各企业的发展和综合国力的提升上发挥了不可小觑的作用。德国实行“双元制”职业教育模式后开发了“基于工作过程”这一新理念，改善了职业教育课程及其发展方向，在推动德国社会经济发展方面发挥了巨大优势。“基于工作过程”这一职业教育教学理念于21世纪传入我国，以我国一些职业院校为例，他们在焊接[1]、机械[2]、自动化[3]等课程的开发上也逐渐运用这一理念，并取得了较好的成绩，这为我国以工作过程为导向的职教课程设计提供了宝贵经验。我国职业教育学家姜大源[4]（2017）指出，工作过程系统化课程的设计，应用知识的逻辑结构，将学习对象、先有知识与学习过程这三种结构在工作过程这一整体中融合。基于工作过程的课程设计应当遵循这一理念，将课程理论、学生的学习过程及实践环节有机结合，通过一套完整的工作程序实现课程开发。

1 课程开发背景

电动塞拉门被广泛应用于城市轨道交通车辆的设计中。车门频繁地开关使用易造成零部件损坏或电气控制出现故障，致使车门无法关闭，会造成列车延误等突发事件；在地铁人流量大的情况下，车门的性能相对减弱，会影响乘客的出行计划和生命安全。这些都使车门检修工作变得尤为重要。本文以职业教育教学法中基于工作过程的教学方法为主要手段，加之城市轨道交通专业中车辆车门的检修为实训方案展开设计与开发，以达到教学相长的目的，使学生充分发挥其主观能动性，与社会、企业的发展共同进步。

2 课程开发理论基础

城市轨道交通车辆的电动塞拉门是供人们上下车常用的客室车门，车门在开关时，两扇门页均会向车内做“塞紧”动作，故被称作“塞拉门”，该动作能够使车体表面平齐且不会占用车体的内部空间。然而正是由于最后关门时的这个动作，两扇门页在准备合并时，车体内部会与空调回风产生一个内外压差，门页便会受到一种空气压力作用，并且与“塞紧”动作在一个轨道曲面上完成，但此轨道曲面上的作用力与关门方向上的力恰好相反，于是塞拉门在关闭时所受的阻力变大，可能会挤压乘客，时间久了门会产生轻微变形[5]。车门系统的结构如图1所示。

图1 车门系统的结构

2.1 丝杠型塞拉门的工作原理

丝杠型塞拉门的车门系统主要包括电气控制和机械控制两部分，二者互动工作，一起控制车门的正常运转。电气控制能够使门控系统发出信号，它和驱动电机一起能够控制开关门和两扇门页的运动速度；而机械控制则是机械地完成车门门页的开关门动作，主要由丝杠、锁闭机构、螺母锁闭装置以及长导柱等机械部件联合执行。丝杠型塞拉门有矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹三种螺纹形式，但无论是哪一种螺纹都有其本身的缺陷。在塞拉门不断开关的过程中，齿根应力较为集中，容易引起螺纹齿断裂或开裂现象，高峰大客流拥挤上车或某个零件老化，也易使塞拉门的开关出现问题。丝杠型塞拉门实物图如图2所示。

2.2 齿带型塞拉门的工作原理

齿带传动主要的部件是一种被衬以钢丝的齿形同步带。齿带传动是指车门部件上的齿带和齿带夹板将左右两扇门页相连接后，齿带两端分别有两个齿带轮架，从而构成一个齿带闭环；通过驱动元件的驱动，齿带能够绕着齿带轮转动，同时带动左右两扇门页做相反方向的运动，即形成塞拉门的“塞紧”动作，使两扇门页能同步向中间运动，完成关门动作。同步带传动与丝杠传动相较而言具有结构紧凑、平衡、准确、噪声小、寿命长、无滑差、耐油耐潮、不需润滑、承载能力高且节能等优点，同时还具有最大可靠性和最小膨胀系数，能在恶劣的环境下工作[6]。

图2 丝杠型塞拉门

2.3 塞拉门故障

常见的塞拉门故障主要有机械故障和电气故障。机械故障一般包括机械尺寸变化引起的故障及零部件损坏导致的故障；电气故障一般包括关门位置检测开关的故障、EDCU电子门控单元的故障及车门电机的故障。

3 课程开发流程

基于工作过程的教育教学法是指学校和企业合作，让学生在实习过程中学习专业知识的同时掌握其工作要领，即在工作过程这一系统中探求所学专业的职业性和应用性。要求教师利用有限的资源和时间，通过校企合作、课岗对接的形式完善设施设备，使学生能够在工作环境中深化对专业知识的理解，旨在全方位培养学生，激发学生的创造力和主观能动性[7]。地铁车辆车门的检修实训能够使学生从中掌握电动塞拉门的工作原理和结构特点，并对城市轨道交通车辆车门检修的工作内容形成初步认知。

3.1 基于工作过程的课程开发步骤

基于工作过程的要求是理论联系实际，故其课程开发模式是基于现代职业工作特点而设计。不仅要用到教学中的讲授、多媒体应用、实际问题的操作教学，考虑课程导入的模式，还要合理分配课程内容和课时，这需要根据中职学生的特点构建科学合理的课程体系。依据职业院校学生的特点进行实训课程的设计，不仅要掌握他们学习模式的优劣势，还要将教学中难调试的部分加以整合完善。如图3所示，基于工作过程的课程开发主要由六个步骤完成，在此过程中，一切设计原则和基础都应以学生为主。

图3 基于工作过程的课程开发步骤

3.2 塞拉门检修课程的开发

依照基于工作过程的课程开发步骤，先对地铁公司进行实地调研[8]，了解地铁车辆车门检修工的一些招聘要求及其技能要求等；然后依据城市轨道交通专业的人才培养方案，把握素质培养与综合能力培养的核心；以城市轨道交通车辆车门检修作业的标准和检修工的任职资格标准为培养目标，通过与地铁公司开展实习合作的项目设定，将地铁车辆车门的检修任务作为主线，将企业的成功案例作为载体，构建新的符合企业招聘要求的课程内容。

3.2.1 确定实训场地

根据在天津地铁实地调研的经验，选择场地的可取方法有两种：一是联系地铁公司，借用场地进行检修实训教学；二则可以使用学校内部的实训场地，配备相应的车门模型后展开教学[9]。为了更好地实现检修实训课程的开发，本次在天津地铁进行了实习与调研。期间，检修专业导师强调了塞拉门检修工作的关键要素，比如门页的“V”形调整与导杆的磨损情况、齿带的磨耗情况等，均为车门初级检修工工种的要求。

3.2.2 拟定实训目标

（1）能力目标。通过实训课程的学习，学生能够熟练掌握城市轨道交通车辆车门检修工初级工的工作内容，了解并熟悉检修工中级工的工作内容，具备一定的中级工的基础，并能够通过检修工初级工考核。

（2）知识目标。通过实训课程的学习，学生能够掌握丝杠型塞拉门和齿带型塞拉门的结构与工作原理，了解并掌握常见的塞拉门故障及检修方法。

（3）素质目标。将学生培养成地铁检修行业的应用型、技能型素质人才，同时树立其创新意识、职业素养以及团队协作意识。

3.2.3 设置实训内容

（1）实训任务。通过在地铁公司的实习与调研结果，可发现在城市轨道交通车辆的检修工种中，初级工的检修工作更符合中职学生的学情与特点，而更高级别工种的检修工作则可作为考查科目的课程设计。在实训课程的设计开发中，将用到机械故障与电气故障两类进行教学。因此，设立了对学生检修工技能掌握程度的要求，见表1。

表1 实训任务

图4 学习情境的设计

（2）学习情境。为了更好地契合基于工作过程的教学方法，根据城市轨道交通车辆客室车门检修工初级工与中级工的工作要求，设计以下5个学习情境，如图4所示。

3.2.4 实训课程开发

实训课程的开发需要一个检修实训课程团队，根据近年来地铁车辆车门的使用情况、最近使用期限、故障次数等进行分析整理，确定适合的实训教学方案，同时建立学生评价体系，掌握学生每天学习、任务完成的情况，能够对他们在工作过程中不当的地方加以指正，最后对每位学生进行打分评价，使他们认识到自身的学习情况，从而有所进步。基于工作过程的塞拉门检修实训课程的开发流程如图5所示。

3.3 塞拉门检修课程的实施

3.3.1 教学模式

教师在讲授过程中，运用多媒体教学，让学生了解车门可能出现的故障及其应对方法，能够有效帮助学生提前预习课程内容，了解城市轨道交通车辆车门的检修步骤，熟悉教学内容，进而在检修遇到故障时能够灵活应对。在授课时以客室车门的工作原理和常见故障为重点，采用“教—学—做”、情境教学法及任务驱动法相结合的模式[10]，更好地践行工作过程导向的学习情境，实现基于工作过程的教学目标，确定实训时长为六天，课时计划如表2所示。

图5 基于工作过程的塞拉门检修实训课程的开发流程

表2 实训课时计划表

表3 学生考核评价表

3.3.2 课后评价

本次实训课程设计通过制定学生考核评价表，对实训的过程与结果进行考核与评价，评价过程包含专业的实训教师评价、学生自评、小组内学生互评及知识考核4个环节，如表3。

4 结语

相较于传统的职业教育模式，本文以基于工作过程的教学方法为核心，将实地调研与“教—学—做”的一体化教学模式相结合，并将塞拉门的检修专业知识、学生动手能力、团队合作的综合素质三方面联系起来，让学生在学习检修车门的专业知识时，发挥其自学能力，旨在培养出校企合作联合育人的人才，然而课程在实际应用方面仍有不足之处。在本次实训方案中，以两种电动塞拉门（丝杠门和齿带门）的检修方案为主，驾驶室门与紧急逃生门的检修方案为辅，使实训课程更全面，利于学生在实际运用中能够得心应手，并熟悉掌握轨道车辆车门的各个部件和原理，以帮助学生在职业生涯开始之前获得丰富而宝贵的经验。