基于典型工作任务的县域中职学校新能源汽车技术课程教学设计与实施

2022-04-24 05:09廖尤严
教育观察 2022年11期
关键词:永磁新能源电机

廖尤严

(昭平县职业教育中心,广西贺州,546899)

近年来,新能源汽车产业蓬勃发展,新能源汽车的购买人群不断向县域地区倾斜,导致县域地区新能源汽车市场中技能服务型人才供不应求。为了解决这一问题,县域中职迫切需要“增强职业技术教育适应性,培养符合服务本地经济发展,具有一定知识技能,且能快速适应岗位工作需求的应用人才”[1]。昭平县职业教育中心(以下简称我校)基于学生的知识素质现状,以新能源汽车市场工作岗位的典型工作任务来设计开发新能源汽车技术课程的教学内容,并结合学校设备设施,利用企业合作平台,通过设计实际岗位工作教学情境实施教学,以求最大化地提高学生的学习积极性和实际操作能力,培养符合县域地区新能源汽车市场需求的技能服务型人才。

一、教学现状分析

县域中职学校的生源主要为初三提前分流或普通高中未录取的学生。这些学生大多存在文化基础知识偏低、学习主动性不高、对未来没有明确目标规划等问题。由于新能源汽车技术课程的知识体量非常庞大,且有些知识点的理解和掌握难度较大,在现行教学方式下的理论课堂中,教师即便使用内容生动丰富的课件或视频授课,大部分学生还是会存在不理解的情况。在实操课堂上,这部分学生也只会简单地、机械地模仿教师操作,缺乏主动学习的积极性。

基于典型工作任务的教学模式要求教师首先对本地区新能源汽车市场企业展开调研,分析市场用工岗位需求,然后在课程教学中以岗位技能需求为培养目标,根据汽修专业学生实际掌握的知识层次以及他们的实际动手能力制订教学计划,并完善课程学习配套设施。这种教学模式能把新能源汽车市场需求、企业要求的岗位工作技能和典型工作任务融入教学,用配套的学习设施营造真实工作环境,使学生摆脱传统的理论学习和机械模仿实操。学生以未来将从事的岗位工作任务为学习目标,真正融入课程任务学习,从而检验自己职业知识的不足或能力的短缺。明确的学习目标可以促使学生由被动学习变成主动学习。[2]

二、课程教学设计

(一)总体思路

新能源汽车技术课程是为适应县域地区新能源汽车市场服务技能型人才供不应求的现状而开设的新课程。因为学生接受能力较差,所以在实施教学工作的过程中,教师不能完全使用传统的教学方法,而是需要根据新能源汽车发展现状与社会需求,改进教学方式,提升教学质量。教师在开展教学活动之前,需设定典型工作任务。在这一背景下,新能源汽车技术课程不仅是一个教学过程,更是一个工作完成的过程。教师首先应提升自身实践能力,了解新能源汽车行业发展的实际情况以及新能源汽车企业岗位服务的流程,熟悉各项业务发展情况,设计出符合学生实际能力的典型工作任务。然后,在课堂教学中,教师应利用典型工作任务为学生创设有针对性的教学活动,让学生真正掌握新能源汽车方面的技术技能,走出校门后能利用知识在社会中为自身发展提供更加有力的帮助。

(二)典型工作任务设计

典型工作任务的设计需要经历两个阶段,分别是调查研究阶段和任务提取阶段。[3]

在调查与研究阶段,我校邀请新能源汽车行业的专业工作人员到校进行教育与指导工作,对教师进行专业知识培训,并让其研究和评估学校的教学情况。该工作人员必须是参与到新能源汽车行业生产或服务第一线的工作人员,熟悉第一线的操作流程,对当前新能源汽车装配、营销、维护等岗位工作的形式以及用工要求方面有一定的了解。必要时,教师还应到工作人员实际工作的企业学习与调研。只有经过实地学习和调研,教师才能为学校新能源汽车技术课程教学工作提供指导性的意见,并根据调研结果制订具有一定针对性、可实施性的教学方案,进而为在教学中有效提高学生的学习兴趣和技能掌握程度提供方法依据。

在提取任务阶段,我校召开访谈会议,邀请新能源汽车行业的专家参与会议,让学生与新能源汽车行业的优秀营销、维护岗位员工密切交流,了解新能源汽车行业发展的历程、相关企业运行的详细流程和岗位工作现状。在访谈会议结束后,教师收集学生的反馈信息,并结合企业岗位工作调研情况,提炼出符合本校学生学习情况和学习兴趣的新能源汽车技术课程典型工作任务。这种教学方式能增强学生对课程的兴趣,使他们积极主动地参与到教学过程中。此外,这种教学方式所培养的学生会更加适应市场环境。

为了使学生了解新能源汽车整体和各系统的装配检测过程,逐步掌握新能源汽车的结构原理,我校根据本地区新能源汽车市场工作岗位需求现状及校内设备设施,围绕教学目标与任务,针对学生需掌握的工作岗位技术能力,设计了“新能源汽车整体结构分析介绍”“新能源汽车检修操作安全及设备使用”“新能源汽车动力电池装配检测”“新能源汽车充电设备装调及故障检修”“新能源汽车电驱动总成装配检测”“新能源汽车整车控制性能测试与维修”“新能源汽车辅助系统检修”“新能源汽车整车保养”8个反映实际工作需求的学习情境,从中提取典型工作任务34项,如表1所示。

表1 新能源汽车技术课程学习情境及典型工作任务名称

(三)教学过程设计

教学过程设计方法主要采用工作任务驱动的项目教学法,使用“情境导入、学习计划、理论达标、拓展阅读、实践技能、学习小结、自主学习”七步法设计组织教学过程。[4]表2为学习情境5中工作任务十六“永磁同步驱动电机装配检测”的教学设计流程。在本课程教学中,教师首先要掌握该项工作任务的岗位工作操作流程、技术标准规范以及安全操作事项,然后根据学校汽修专业各班级学生整体知识层次和学校实训场地设备配置情况,用企业工作小组的形式把学生分成若干个工作组。

表2 “永磁同步驱动电机装配检测”七步教学过程设计表

三、课程教学实施

以任务十六“永磁同步驱动电机装配检测”为例,其教学实施过程如下。

(一)情境导入,明确学习任务

明确学习任务是教学活动开展的基础,也是教学活动开展的首要阶段,这一教学阶段的质量从根本上影响着学生的学习情况。[5]在进行学习任务布置的过程中,情境引导很重要,有效的引导能使学生迅速进入学习角色,提升教学质量。

教学情境的设置让学生感受到工作氛围,从而对新能源汽车行业岗位工作产生兴趣,并进入情境,对本节课的知识产生疑问,如:“驱动电机为什么会异响,我要检测哪里?”而教师也能适时提出问题:“比亚迪E5纯电动汽车用的是什么驱动电机?”学生带着问题进入接下来的教学活动,在思考中提高学习效率。教师还要按照新能源汽车4S店的工作岗位和学生的实际情况进行分组,让所有学生都能参与到课程中。这样既可以提高全班学生的学习效率,又能够培养学生的团队协作意识。教师在为学生布置相关任务后,应对任务进行分步骤解读,让学生明确任务的实际工作内容。同时,教师应提供相应视频材料、维修技术资料以加深学生印象,让学生通过视频、资料等方式分析工作任务,了解课程任务情况。最后,学生要以小组为单位,对工作任务进行总结,例如:明确比亚迪E5纯电动汽车驱动电机的类型、结构、工作原理、检测项目、检测标准和装配规范,并能对不同工作任务的解决方式进行简单总结。教师还应解答学生的疑问,并指导学生进行课程的下一步:制订学习计划。

(二)制订学习计划,分配学习任务

学习计划的制订是为了更好地完成教学任务。制订学习计划能促使教师的教学活动具有更高的规划性,也是深化教学任务环节的有效手段。教师可以通过设置问题的方式,引导学生以小组为基础思考问题,分析不同工作任务的解决方式,并针对任务制订专业化的解决方案。在任务十六中,教师向学生提出问题后,学生在情境导入环节中已经初步分析解读了任务,这时教师可以引导学生根据前面工作任务中待解决的问题制订课程学习计划。例如:根据客户描述,通过查阅相关技术资料获取车辆结构信息;根据故障现象找到有关的视频、维修技术资料;根据材料中相关标准找到对永磁同步电机进行装配检测时需要注意事项及安全防护套装、检测仪器、工具等安全使用事项;根据技术标准对永磁驱动电机进行拆分、装配、检测的工作步骤进行细分。教师巡回检查各小组学生制订计划的可实施性,以及小组自行选择、领用相关安全防护套装、检测仪器和工具的正确性,并检查学生能否正确填写工作页中的设备清单表格。最后,根据所配工具仪器,教师还应有针对性地指导学生使用检测仪器、工具,真正做到工作任务的规范严谨化操作。

在开展教学工作时,教师应指导学生自行制订学习计划以做出相应的学习任务分配。在任务十六中,在各小组学生制订好任务工作计划后,组内学生还需进行任务的再分配,将任务分为以下几项:查阅资料,记录总结材料,领取工具并填写作业单,拆装检测永磁同步驱动电机,从旁协助,等等。分配时,教师需要把工作任务精确到组内每个成员,这样才可以避免小组成员出力不均,从根本上实现组内成员共同进步的目标。当一个小组将任务分配完毕后,小组派代表当众分析解读学习任务分配情况,其他小组记录,并对其分配结果评分。最后,各小组分别上交任务分配方案书,由教师进行评分。

(三)实施学习计划

实施学习计划是完成学习任务的关键阶段,也是对学生设计的操作流程的可实施性进行验证检查的阶段。学习计划实施的过程可以提高学生的知识掌握度,也可以作为判断学生学习情况的标准,是教师开展教学活动的关键点。

1.理论实践

首先,教师指导学生按学习计划查阅课本,找到电磁转换基本原理,并演示左手定则;根据视频材料,运用左手定则简述电机基本工作原理。学生翻阅比亚迪E5纯电动汽车车辆维修手册找到驱动电机结构,根据任务内容填写永磁同步驱动电机结构,并在观看视频后小结永磁同步驱动电机工作原理。学生以小组为单位总结查阅的资料后,必须细化永磁驱动电机拆分、装配、检测的工作步骤,并在“检测项目完成作业记录表”中标明需要注意的事项,准备下一步任务实施。资料查阅的过程提升了学生的知识储备和资料查找能力。

2.操作实践

各小组学生按照之前查阅维修手册后制订的工作方案、操作要点进行技能实践。在此过程中,教师要在旁边协助,在发现学生操作失误时及时指正。在永磁同步电机进行拆装操作前,教师要特别强调“检测项目完成作业记录表”中永磁同步电机拆装及检测的注意事项,做到随时提醒,例如:因永磁同步电机转子具有很强磁性,所以在对转子和定子进行分离、组装时需要特别注意,如果操作不当会造成定子转子粘连,影响操作工作进度,甚至会导致电机损坏;转子磁性较强,在操作过程中,操作者身上不能携带手表、手机等,以免造成损坏磁化;这部分工作内容必须在专业操作台上进行,而且要时刻保持电机分离台面及部件储放台面的清洁,避免将一些铁磁物质留置在操作台上被转子吸附,如果铁磁物质再次随着转子进入电机,轻则影响电机工作,重则造成电机永久损坏。

在学生对永磁同步电机进行拆装及检测的过程中,教师需巡回指导,确保学生规范操作,并引导学生注意工作细节,提升学生的细节检查能力。通过教学这项任务实施的要点、难点,教师也能很好地掌握每个学生对本项任务的熟练程度。

(四)检查阶段

检查阶段是对学生工作任务完成度的评判阶段。在这一阶段,教师对每组学生的“检测项目完成作业记录表”内容情况进行检查,例如:完成驱动电机外观标识检查,完成冷却液回路密封检查,完成冷态绝缘电阻检查,完成绕组短路检查,完成绕组断路检查,完成旋变传感器绕组阻值检查,完成温度传感器绕组阻值检查,等等。教师对学生装配完成的永磁同步电机进行测试,测试前对驱动电机空转检查,要求驱动电机运作灵活、无卡滞异响、定子转子无相擦。最后,教师在专用工作平台上对电机进行试运转,若驱动电机能根据指令完成运转无抖动,则说明该小组成员完成本节课程工作任务。

(五)评价反馈

教师评价与学生评价是对教学活动情况进行反馈的主要方式。在教学过程中,利用教师评价、学生间观察评价、小组间观察评价等方式进行教学活动的总结反思,对于提升教学效果有积极作用。课程最后的评价阶段能再次提高教学活跃度,使学生集中精神完成教学活动。组内组间的相互评价学习可以让学生体会团队协作互补的重要性,实现共同进步。这既体现了职业能力培养的要求,也体现了课堂内容需渗透企业文化的要求。

四、课程教学效果

基于典型工作任务的县域中职学校汽修专业新能源汽车技术课程教学设计取得了较为显著的教学效果,主要体现在以下几方面。一是基于新能源汽车企业岗位工作需求,落实了职业技术培养,开发了新能源汽车技术课程教学项目。二是基于工作岗位任务分析,落实了学生职业素质培养,设计了企业文化融入校园课堂的教学模式。三是工作过程就是学习过程,开发了适应县域中职学生特色的工学结合教学方式。四是以企业用人标准建立了新的课程专业标准,使评价更加多元化。五是以培养岗位工作能力为契机,引导学生改变了惰性习惯,由被动学习变成主动学习。

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