摘 要:中职汽车专业理实一体化的课堂上,学生的实训教学效果如何评价,专业技能如何量化考核,1+X证书考核内容和方式的变化,都对中职汽车专业实训教学提出了新的要求,为了更好的开展汽车专业实训教学,更加科学有效的评价学生的专业技能,培养学生精益求精的工匠精神,笔者提出以数据为驱动,形成精准闭环实训教学评价方案,打造品质汽车实训课堂。
关键词:数据驱动 闭环评价 汽车实训 1+X考试 品质课堂
Abstract:In the class of integration of theory and practice of vocational automobile major, how to evaluate the effect of students' practical training, how to quantify professional skills, and the content and method of 1+X certificate assessment, put forward new requirements for the teaching of vocational automobile professional training. In response to new requirements, to better carry out automotive professional training and teaching, to evaluate students professional skills more scientifically and effectively, and to cultivate students craftsmanship for excellence, the article proposes to use data as the driving force to form an accurate closed-loop training teaching evaluation program and build quality car training class.
Key words:data-driven, closed-loop evaluation, car training, 1+X test, quality classroom
1 中职汽车专业理实一体化课堂上遇到的问题
目前中职专业课大多采用理实一体化的教学模式,理论的学习可以通过考试酷、问卷调查等方式进行测评,但是实训的过程无法进行系统客观的评价和反馈,加上工位数量多导致实训过程中难以发现学生在操作过程中的一些流程和细节上的错误。如何培养学生在实训过程中的规范操作,培养学生精益求精的工匠精神,成了一个在理实一体化课堂上的难题。
2 1+X证书考过程中遇到的问题
随着1+X考试的推进,在实际执考过程中发现了一些问题,1+X考试更加注重学生标准化操作的考核,评分细则里面有很多项目都是考察学生基本操作能力和职业素养。在实际考试的过程中,需要评分的点多,考试时间长,考评员易漏看,如果采用数据评价系统,考评员在考评过程中只需重点评价学生的安全规范和现场5S部分,学生的实际操作过程全部都由系统进行数据纪录和处理,并进行客观评分,减少人为主观评分,提高考评的公平性和效率。
3 理-虚-实一体化教学方案的提出
上述问题目前较为成熟的解决方案有借助信息化实训课堂、采用电子学习材料、电子预习测评、利用问卷网平台等实现自动评分和分析学生的薄弱环节,进行资源的精准推送。根据学生实际的学习情况调整教学侧重点,然后再采用理-虚-实,让学生通过虚拟平台对理论知识再次学习,理论知识和实际操作过程多了一个中间环节——虚拟仿真练习,借助虚拟仿真软件,让学生通过理论→虚拟仿真→实际操作三个环节更好的掌握理论知识和专业技能。通过虚拟仿真软件的特点可以实现对学生操作流程的评价,操作过程的评价,实现全过程评价和监控,做到实训留痕。通过调取操作过程的数据,大数据对比分析,对于学生在虚拟操作过程中出现的共性问题进行再次学习,通过评测系统的反馈,进行教学内容的调整,通过评价反馈可以对教学重难点和时间分配进行优化。在虚拟平台上可以做到一人一工位和闯关训练模式,可以激发学生的学习兴趣并提升学生实训的效率。通过虚拟平台上可以对学生进行考核,只有操作流程和细节达标后才能到实训的工位上进行实际的操作。
4 数据驱动,优化理-虚-实一体化的教学方案
学习反馈是检验学生学习是否有效的最佳方式,也是教学和学习指导最有利的支撑。有了评价和反馈,学生的学习效果有明显的提升,理-虚-实教学模式可以較好的解决学生实训学习的一些问题,但是最后一个实际操作的环节,目前的评价方式还是学生填写工单,学生自评,投屏直播等方式进行互评和老师点评,这些评价都带有客观性,对于一些细节如果没有拍摄到,没有发现,就无法进行客观的评价。结合理-虚-实教学方式,借助一些设备实时采集学生的实操过程中的关键数据,利用数据进行客观的评价。实训过程中全方位采集学生的操作数据,万用表、扭力扳手等其他工具都可以通过无线数据传输的方式实时传输到电脑里面,并记录下来,依靠这些数据可以更为精准的评价学生的实训过程,为实施精准教学打造品质课堂打下基础。利用数据分析,进行学习效果的反馈、调整,实现实训教学考核的闭环控制。
5 借助虚拟实训平台数据,探索更为高效的教学模式
虚拟实训平台上详细的记录了学生的学习,练习和考核的全过程,通过系统可以调取学生实际操作操作时间、停留时间和作答时间、操作错误发生的位置和步骤。这些都有详细的记录,通过分析这些数据,可以检验学生理论转换为认知技能的效果。同时也给课堂改革改进提供了数据支持,借助数据分析为探索更为有效的学习方法,打造品质课堂。
6 巧用汽车CAN数据,分析反馈,评价学生的专业技能
利用汽车现有的数据流资源,现代汽车采用CAN线技术进行通讯,汽车上的传感器和一些操作指令都是通过车载网络进行传输,我们可以利用汽车本身有数据传输的这一个特点,使用CAN读取工具,配合上位机的使用可以读取、储存并分析与本节课实训操作相关联的关键数据。
CAN数据分析应用场景1:新车PDI检查,利用CAN数据检测车门的打开和关闭动作,安全带卡扣检查动作,舒适系统的检查动作,灯光雨刮等检查动作等等,这些动作或指令已经被相应的模块识别并转换成了网络信号通过CAN网络进行传输,抓取关键数据,分析学生的操作过程是否合理每一项检查是按照标准步骤完成,对程序进一步优化,可以对学生的整个操作过程进行自动评分;
CAN数据分析应用场景2:制动液的更换,制动液液位传感器可以检测学生在换油的过程中是否及时的补充制动液,ABS每个通道油压的变化可以记录学生排气的顺序,制动主缸压力的变化可以判断学生在排气过程中是否操作规范,是否留有剩余压力,是否有空气倒灌,分析制动主缸压力可以判断系统中的空气是否彻底排除。该项目如果采用人工的方式进行评价,工作强度大的同时还难以发现学生在实际操作过程中一些细节和隐性的错误,通过数据分析和判断,可以给出一个公正客观的评价。根据评价反馈,再进行有针对性的操作指导。
7 使用无线传功功能的工量具,纪录分析评价学生的实操过程
7.1 带无线传输的扭力扳手
应用场景:在进行发动机拆装的过程中,利用有无线传输功能的扭力扳手实时记录学生在每一个位置安装的力矩,该扳手将每个固定力矩保存到电脑上,利用数据分析软件可以检测并判断学生本次实训过程每个螺栓是否按照手册规定的力矩进行安装,系统进行力矩专项评分,借助传感器技术,可以对实训过程中的每一个螺栓进行赋值,系统自动匹配并逐一判断每个螺栓的安装扭力是否正确,是否存在安装不到位或者力矩过大对零件造成损伤的情况,借此来培养学生精益求精的工匠精神。借助该系统进行实训教学的过程中,老师可以一人指导多组同时进行,重点关注学生在操作过程中的安全规范和现场5S,系统会更具学生的操作过程进行客观公正的评分,并生成实习报告,指出不足和改进方向。结合视频拍摄,整个实训过程采用全过程留痕迹的实训评价方式,可以更为客观的评价实操教学的学习效果,促进教学改革。
7.2 带有数据传输功能的万用表
在汽车故障诊断和维修过程中大量使用到万用表,关于汽车电器和电控部分的实训,利用万用表实时将万用表的档位和量程以及测量值记录并保存下来,利用数据分析软件检测并判断学生本次实训过程中的测量是否有效,测量值是否正确,通过与车载CAN的抓取值或者老师设定的值进行对比判断,客观评价学生的专业技能水平。
8 优化实训课堂的数据
通过不断的发掘,实训课堂数据来源可多样化,主要数据来源如表1:
9 基于数据分析的实操教学评价的展望
结合汽车CAN数据的分析、传感器技术的应用、视频AI分析、VR技术的使用可以更加准确的进行实操教学指导和评价,培养学生严谨的工作态度和工匠精神,全面推精准教学打造品质实训课堂。
本文借助数据分析,优化理-虚-实教学过程,让理论和实践操作的结合以虚拟仿真软件为中间媒介,不再是理论和实践的突兀结合,而是理论、虚拟实训、实践操作逐步过渡,相互补充,让学生在模拟中感知理解、运用所学的知识,提高学习效率;利用数据分析,在不影响学生实际操作的同时做到全程評价,精准评价,打造品质实训课堂,减少人为干预,做到无感评;借助数据分析,进行教学反馈和教法、学法改革,让数据分析助力1+X标准化考核方案的实施。
参考文献:
[1]数据驱动视角下中职精准教学支持系统构建及应用研究 祁长伟 浙江工业大学 2020.
[2]中职校智慧实训基地建设与应用研究[J]. 薛振华.办公自动化.2019(13).
[3]基于OBD的车辆监测系统研究 欧阳兵 浙江科技学院 2020.
作者简介
龚天:(1987.01—),男,汉族,四川省达州市人,汽车运用与维修讲师,西南林业大学。研究方向:1. 新能源汽车空调 2. 新能源汽车动力系统 3. 汽车职业教育改革。