《高速铁路精测精调技术》课程建设与实践

2024-09-15 00:00:00贾强李鑫卢彦峰白亚平杨颖
科技风 2024年26期

摘要:结合我国高速铁路呈现出更高速度、应用场景多样化、低成本、绿色高效及智能化协同发展趋势,以培养高速铁路精密控制测量核心岗位能力为出发点,本文选取《高速铁路精测精调技术》课程为课程建设与实践研究对象,以陕西机电职业技术学院铁道工程技术专业为实践主体,总结分析课程教学特点,分析授课学生基本学情,提出四志四立“三阶段六环节(即B-D-A,PCNSPA)”教学模式开展教学,以“自主创新谋强国、精益求精炼真才”为思政主线,发掘专业及课程本身蕴含的思政元素,采用创新增值评价体系,为专业群建设及专业课程教学提供可行性方案设计,进而提升铁道工程技术专业课程建设与实践。

关键词:高职院校;思政元素;四志四立;三阶段六环节

我国自主创新的一个成功范例就是高铁,从无到有,从引进、消化、吸收再创新到自主创新,现在已经领跑世界。国家发改委2021年3月发布的“十四五”规划中提到,大力发展高铁行业,有利于推进交通强国、智能交通。截止2022年末全国高铁营业里程4.2万千米,投产高铁新线2082千米。营业里程和投产里程均居世界第一。而高速铁路的高平顺性、高安全性、高舒适性离不开一项关键技术——《高速铁路精测精调技术》。

鉴于高职院校学生表现出“三好两缺”的学习特征[1],以培养高速铁路精密控制测量核心岗位能力为出发点,结合铁路行业发展趋势,选取了工艺连续情境递进的高速铁路精密测量技能应用项目,以CPⅢ轨道控制网的布设、高速铁路精测技术及虚拟仿真练习、TDES长轨精调数据分析指导、高铁轨道平顺性精调现场指导教学过程为核心内容,基于行动导向理论,创新提出四志四立“三阶段六环节(即B-D-A,PCNSPA)”教学模式开展教学。教学过程中,密切结合铁路测量、轨道精测、长轨精调等岗位所需职业精神,以“自主创新谋强国、精益求精炼真才”[2]为思政主线,发掘专业及课程本身蕴含的思政元素。以“产教融合、技术服务”为铸匠途径,有效达成教学育人目标,分析专业课程特点,创新引入CIPP模式,构建学生增值发展评价指标体系,实现“明、设、探、展、评、拓”递进式教学,为专业群建设及专业课程教学提供可行性方案设计,进而提升铁道工程技术专业课程建设与实践。

1学情分析及教学目标

1.1学情分析

本课程授课对象为铁道工程技术专业二年级第二学期某班的24名同学,为了更好的了解学生的基本学情,课程教学前,对授课专业全体学生的专业兴趣、学习习惯,学生的《铁道概论》、《工程测量》等前导课程进行分析,对之前学生已学过的水准仪调平、全站仪对中整平等相关技能点进行摸底测试。

调查表明,96.7%的学生《工程测量》成绩合格,平均分达到75.03分;100%的学生《铁道概论》成绩合格,平均分达到80.45分;92.9%的学生《铁路轨道》成绩合格,平均分达到74.64分。从前导课程的成绩来看,班级学风好,大部分学生能够掌握基本知识。对学生的相关技能摸底测试,可以得出:水准仪的调平操作,平均用时64秒,最快10秒;全站仪对中整平操作,平均用时246秒,最快154秒。从学生问卷调查的数据来看,83%对于高速铁路精密测量技术的学习热情极高。

通过学情调查分析,可总结为“三好两缺”特征。“三好”指的是,好新奇,好动手,好户外,“两缺”指学生普遍缺少理论学习的耐心,缺少技能学习的恒心。在此基础上,以学生操作能力为依据,将学生进行分组分层培养。

1.2教学目标

基于国家高等职业院校铁道工程技术专业教学标准,专业人才培养方案[3]、课程标准、结合教师团队现场调研,紧密对接“精调员”岗位目标,访谈“轨道精调师”工匠,参考技能大赛文件,结合学情分析,科学制定了课程各模块的教学育人目标和教学重难点。以目标为导向,确定实现目标需完成各个环节需达到的节点,结合岗课赛证,精研技能,确定“爱国自信,精测精调”的教学目标。

2教学模式

2.1数理虚实,岗课赛证,设计“四志四立”实施主线

本单元设计选取了“高速铁路长轨精测精调”这一典型工作任务,对接“高铁精调员”岗位技能要求、1+X技能等级[4]、国赛行业赛等技能大赛要求,对授课内容进行模块化分解,充分采用AR实训系统、虚拟仿真软件、现场岗位操练等方式,突出学生的技能提升。以“中国新名片——高速铁路”为载体[5],将中国高铁发展历史贯穿教学过程,厚植爱国情怀,坚定四个自信,适时融入团队精神、职业精神以及工匠精神等育人元素。通过“岗位启志、资源扶志、技能强志、思政润志”(四志)使学生能够达到“立志、立身、立业、立德”(四立),实现了思政育人与专业引领的同向同行,促进学生全面成长。

2.2践行课堂,聚力创新,实施“三阶段六环节”教学模式

本节内容以“高速铁路长轨平顺性及TDES分析”为例,说明具体教学实施过程。明学情:课前依据虚拟仿真系统对上一任务的考核结果,分析学生的学情,及时调整教学策略。创情境:通过在高铁上立硬币的实验,创立情景,激发学生的学习热情,启迪学生的思维,紧抓学生的疑问,同时构建“精益求精,分毫必较”的思政主线。借助AR虚拟仿真场景,身临其境学习精调工作原理。探新知:以小组为单位,采取任务驱动的方式,讨论探究高速铁路长钢轨不平顺的种类,通过小组探究,掌握教学重点。对照《高铁工程精密测量规范》,教师示范TDES软件的精调过程。强技能:教师演示TDES软件后,给学生发布软件精调任务,要求学生在15分钟内完成TDES数据调整,通过师生互动、生生PK等方式,突破难点。评成果:参照《高铁工程精密测量规范》、《全国职业院校高速铁路精测精调技能大赛规程》、《既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法》等相关规定,设定超限检验、平顺检验、调整量、调整时间四个评价指标为精调方案的评选标准。要求学生调整后的数据在满足要求的前提下,符合生产实际拓应用:通过学习长轨精调TDES数据分析软件,学生已经初步该软件的调整方法,课后,将兰新线K1755+056~K1758+179里程段的精测数据发布给学生,并设定调整时间,对完成结果进行考核,进一步提升技能水平。构建四志四立“三阶段六环节(即B-D-A,PCNSPA)”教学模式。

3增值评价体系

3.1增值评价设计

以“尊重学生差异、关注成长增量”为理念,引入CIPP模式,构建学生增值发展评价指标体系。该体系以“学生背景、资源输入、教学过程和成效结果”四类评价结合而成,并融合知识技能和专业技能的增长、积极情感与职业素养的增长。

采用定性与定量相结合的方式赋予指标分值,对全班24名学生进行评价实践,本课程包含四个模块,每个模块结束后采用CIPP模式开展一轮评价,即本课程开展四轮评价,平均成绩即为学生的最后成绩。

1)各组在课后完成剩余“排列组合”的外业数据互换,并计时完成数据计算,将结果上传至学习通平台,巩固内业数据处理知识。

2)教师汇总增值评价要素数据,核算后进行上传学习通,绘制各组要素变化图,供学生查看。

3)学生在课程平台中进行复习或拓展学习,教师在平台上进行答疑解惑,利用订阅号和相关网站自主学习,教学团队定期发布施工案例,帮助学生巩固知识,强化学习效果。

3.2增值评价创新

1)教师通过“高铁线路精调师”创设高铁精测情景,引入高铁精测控制网,创造学生身临其境之感,体会CPⅢ轨道控制网布设的工作任务,通过看学衔接,掌握高速铁路CPⅢ轨道控制网的布网方式要点,体会中国高铁“高精度、严操作”的实施过程,实现“明、设、探、展、评、拓”递进式教学。

2)针对CPⅢ轨道控制网的原理重点内容,分小组讨论完成“网型加密演变”,开展小组PK、互评,激发学生“比、学、赶、超”意识,共同提高。

3)教学实现过程,以高铁精测视频、精调虚拟仿真等多种现代信息技术为基础,借助学习通、智慧职教等平台数据分析过程学情,对比学前、学后数据,绘制“阶梯式”学习成果图,分析“增值评价”数据,优化教学过程。

4课堂思政元素设计成效

4.1交通强国,素材引领,厚植情怀,坚定自信

以中国高铁发展历史、轨道精调宣传片等作为典型思政案例,引导学生掌握专业技能的同时,厚植爱国情怀,坚定理想信念,加强职业认同感和自豪感。[6-7]授课班级,在“唱响新时代”等活动中,发挥班级凝聚力,屡获殊荣。厚植交通强国,思政润志创造佳绩。

4.2工匠引领,技能导向,工学交替,铸匠兴国

以“高铁精调师”工匠模范为引领[8],“精调员”岗位技能为导向,教学团队带领部分学生开展工学交替,技术服务,进一步提高学生的知识技能水平。学生利用课余时间制作铁路模型,举办“激荡百年铁路,筑梦伟大时代”主题手工作品展。从教学成效来看,班级学生形成追赶超越的良好学风,学生和教学团队成绩斐然。

5特色创新

1)走出国门,精密测量师生,服务“一带一路”:教学团队带领21铁道工程2班3名学生前往哈萨克斯坦首都阿斯塔纳开展轻轨一期项目精密控制测量技术服务。

2)访谈工匠,团队现场调研,对接岗位需求:为了构建“岗课赛证”培养模式,教学团队成员对此前往高铁精调现场调研,访谈工匠,精准对接岗位需求。及时掌握精测精调作业中新技能、新工艺、新方法。将调研所学融入教学过程,有效提升授课质量。

3)四志四立,三阶段六环节,创新教学模式:本单元基于行动导向理论,创造性的构建“四志四立,三阶段六环节(B-D-A,PCNSPA)”教学模式。通过“岗位启志、资源扶志、技能强志、思政润志”使学生能够达到“立志、立身、立业、立德”。

4)破解困境,聚焦增值评价,创新教学评价:以“尊重学生差异、关注成长增量”为理念,引入CIPP模式,构建学生增值发展评价指标体系。以“学生背景、资源输入、教学过程和成效结果”四类一类指标和16个二级指标组成,并以授课班级为例,给出评价结果。

5)紧盯前沿,革新精调工艺[9-10],谱写教育新篇:本课程创新使用了AR智慧眼镜新技术,实录小组全过程操作,便于细节捕捉,提高教学质量。在轨道精调钢轨外业标记方面,教学团队创新工艺,将现场标记的绝对调整量改进为直接标记精调件的准确搭配,提高了精调效率,在实践现场得到验证。

6教学反思与改进

6.1典型案例资源库,持续完善

虽然搜集到“京沪高铁”“西宝客专”“兰新高铁”等工程资源,但高铁建设蓬勃发展,新工艺新技术不断涌现,仍需持续完善。

6.2精密仪器新设备,继续补充

因精测精调人才需求旺盛,本专业招生人数不断增加,平行班数量增多,为保证教学质量,需要持续补充精密仪器新设备,完善教学软硬件资源。

6.3持续补强教师团队知识储备

专业技术发展迅速,“中国速度[11-12]”在不断提升,教师团队在掌握基础知识水平的基础上需要紧跟科技前端技术,不断充实自身水平,进而为课程建设打开新的思路与创新点。

7总结

良好的专业课程建设与实践在于合理的设计教学课程实施过程同时兼顾课程思政教学效果,本文以《高速铁路精测精调技术》课程为研究对象,通过分析学情、设计教学目标,进而创新教学模式并加以实施,研究创新提出四志四立“三阶段六环节(即B-D-A,PCNSPA)”教学模式,总结出岗位启志、资源扶志、技能强志、思政润志及立志、立身、立业、立德等思政元素。同时创新增值评价体系,以学生基础仪器操作等进行量化评价,结合工程实际,应用工学交替模式,提升课程教学质量,本课程建设与实践为铁道专业群的建设与发展提供可行性方案。

参考文献:

[1]李鑫,张新蕾,贾九荣,等.《桥梁施工与维护》课程建设与实践[J].科技风,2022(05):131-133.

[2]潘少红,左婷.高职土建类专业课程思政建设实施路径研究[J].学周刊,2023(33):45-47.

[3]马丽珠,田悦,张明月.新工科背景下基于“三业融合”的土木工程专业人才培养模式研究[J].创新创业理论研究与实践,2023,6(13):144-146.

[4]王德英.基于1+X证书的高职道路桥梁工程技术专业课程体系探索[J].学周刊,2023(31):46-48.

[5]段连青.“中国高铁发展”的名片——读陈南辉长篇报告文学《国家名片——中国高速铁路发展纪实》[J].创作评谭,2017(03):63-64.

[6]陈颖,姚昌模.《发电厂热力系统》示范课程中的思政案例设计与实施[J].中国电力教育,2023(01):79-80.

[7]谭倩芳.课程思政视角下高职计算机基础课程优化策略研究[J].高教学刊,2023,9(24):185-188.

[8]赵新昊.培养高技能人才弘扬工匠精神——专访全国人大代表、全国劳动模范白景阳[J].新理财,2023(04):77-78.

[9]贾强,李鑫,苟强,等.普速铁路道岔滑床板病害及识别方法[J].兰州工业学院学报,2023,30(05):33-36.

[10]贾强,韩峰.基于改进二维卷积滤波技术的轨道伤损检测方法[J].城市轨道交通研究,2022,25(04):181-185

[11]无边落木.跨越山河巨龙腾飞——中国高铁背后的高校力量[J].求学,2023,(20):21-27.

[12]高速铁路彰显中国创造中国速度[N].经济日报,2023-06-28(011).:

课题项目:2023年度陕西省职业教育学会教育教学改革研究立项课题,课题名称:融入二十大精神的高职课程思政建设路径研究,课题负责人:白亚平,课题编号:2023SZX381;2023年度陕西省职业教育学会教育教学改革研究立项课题,课题名称:基于高水平专业群建设的工程测量课程改革研究,课题负责人:齐海鹏,课题编号:2023SZX379;2023年度陕西省教育厅2023年度科研计划项目一般专项科研项目(编号:23JK0331)

作者简介:贾强(1993—),男,汉族,甘肃定西人,硕士,助教,研究方向:智能交通轨道基础设施病害自动化检测研究。