案例教學法在高職人才培養中的應用研究
——以列車運行控制專業為例

2022-04-02 00:54:52高嘉蕾

江蘇教育 2022年20期

楊絢高嘉蕾陳榮

綜合能力的培養是職業教育重要的能力目標，要求學生能學、會學、主動學，發揮主體性。目前學生主體性發揮不足的根源在于教育教學中管理體制及教學方法的保守、模式化及固定化，這種矛盾在傳統教育模式下更為凸顯。［1］

一、案例教學法的內涵和優勢

案例教學指教師將案例作為基本教學資源，通過案例描述將學生引入案例場景，通過師生交互的方式對案例進行學習探究。傳統的教學法存在案例使用隨意、問題導向不清晰、案例條件不明確、前后案例不銜接的問題。比如，在案例選取與課程設計階段，案例情景雖然具有趣味性和吸引力，但案例分析關聯性不強，學生在課堂上不知從何處下手，只能被動等待老師分析；在教學過程中，缺乏恰當的引導分析措施和知識背景，無法實現以師生交互方式分析案例的目標，往往由教師引出案例、講解案例，而學生只是記錄，不能有效提高學生解決問題的能力，不能很好地調動學生的主觀能動性，未能實現學生主體性教育。［2］

主體性教育鼓勵學生多實踐、開放思維、走出教室，但在與專業教育融合時容易顧此失彼。如何在專業教育的過程中提高學生主體性、培養學生主觀能動性、提高創新意識是亟待解決的問題。基于案例的教學方法是使學生充分發揮主體性行之有效的教學方法。案例的引入使學生首先明確學習任務，從而引導學生主動對理論知識進行學習探索，告別了單純抽象化的理論知識講解。案例教學法在整個實施過程中更加強調學生自主分析能力和探索能力的提高，增強了學生的課堂參與度，從而提高了學生學習的專注力，拓展了學生自主學習的空間，它具有以下優勢。

一是符合社會發展的需要。當今社會信息劇增，案例教學法可以著重鍛煉學生自主獲取知識的能力，實現主體性教育，提升學生終身學習能力。二是符合學生生理學需要。傳統教學模式主要向學生傳遞聽覺信號，長時間授課導致學生大腦產生疲勞，學習效率降低。而案例教學法包含文字、圖片、視頻等信息，要求學生跟隨教師引導，發揮自學和主動獲取知識的能力，看、聽、說、練相結合，思考與動手相配合，多樣化信息刺激使大腦更加敏銳，能更好地提升學習效率。三是符合學生心理特點。眾多心理實驗已證明，學生感興趣的內容會激發他們主動學習的熱情，呈現的學習效果較好。這也印證了主體性教育激發的是學生在學習過程中的內驅力，符合人類心理規律。案例任務實施有助于調動學生的自覺性、積極性，使學生掌握學習策略，突出了學生學習能力的培養。四是符合教育學的發展方向。主體性教育能夠較好地將教與學辯證統一起來，是教與學的最新發展方向。從教學過程來講，案例教學法兼顧了教師的主導作用與學生的主體性。在案例教學法實施的各個環節中，學生成為學習的真正主人。從教育任務來講，案例教學法提高了學生的主體意識和能力，實現了讓學生學會學習的目標。［3］

二、故障診斷維護案例庫的建設

列車運行控制專業課程包含眾多設備控制原理，與實踐關聯性強，具有理論性強且與工程實踐密不可分的特點。實踐證明，故障診斷維護案例能使學生快速掌握設備相關知識原理以及維護維修相關內容。建立豐富的案例庫有利于提高教學有效性，便于教師根據教學需要提取相應的案例。以故障診斷維護案例庫的建設為例，案例庫基于列車運行控制崗位職責，在案例教學法中以故障診斷維護案例為依托，首先按照一定的原則對所使用的案例進行篩選，形成案例庫建設原則，確保案例內容的真實性以及對知識點的全面覆蓋。另外，后期應用過程中，教師還應該適時對案例庫進行優化與更新。

（一）案例的分類

案例的選取與分類是建立故障診斷維護案例庫的基礎，是在案例教學中首先需要解決的問題。案例選取要遵循兩個原則：首先是選取崗位真實高頻事件作為案例，其次要確保案例對教學內容的覆蓋性。在設置案例時，課前、課中與課后分別使用導入型案例、任務實施案例和拓展型案例。

導入型案例主要來自真實事件，設定的目標是啟發學生的好奇心。引入案例要重點突出，能夠對后續知識準備起到拋磚引玉的作用。引入案例能提升學生自主探索意識，為后續案例學習中發揮學生主觀能動性做準備。導入型案例主要用于課前準備，需要與重點分析案例相關聯，為知識點的學習起初步引導作用。在列車運行控制專業中，導入型案例主要基于新聞報道中的地鐵控制設備故障。

任務實施案例源于企業工作任務指引，主要包括具體模塊的維護和故障處理措施。任務實施案例要具有較強的針對性，能夠直接導向課堂知識點。任務實施案例直接引導“故障預判”定位到相應的設備，在案例中設置“原因分析”，學生對設備基礎知識展開學習，對相應模塊的結構、功能及原理等進行初步認知。引入實際崗位維護任務工作單可以讓學生自主分析任務需求，自主查詢相關任務工作單或工作指引，并按照指引進行任務操作，完成“方案制訂”。故障診斷與維護指引引導學生完成“故障修復”操作任務。學生通過閱讀各類任務工作單和工作指引，培養查閱、檢索資料的能力和對工作指引的識讀能力。學生在按照指引進行實操的過程中，培養了實際工作過程中的動手能力，發揮了主體性。

設置拓展型案例的目的是使學生滿足將來的崗位發展和相關專業的崗位遷移需求。拓展型案例對學生具有更大的吸引力，讓學生自發進行探索學習。案例需要與專業崗位密切相關，具有拓展學習的意義，有利于學生通過拓展案例分析拓展知識。案例選取應易于學生把握，使學生有資料可用，能幫助學生開闊思路，提升自信心，增強社會競爭力。教師按需在拓展型案例庫中選擇合適的案例作為任務，適當創造解決問題的條件，使學生探索過程順利進行。

（二）案例庫的建立

在案例庫建設初期，需要對所使用的案例進行統籌規劃，使得案例按照由淺入深或者其他規律進行關聯，確保案例事件的連續性，最終使案例的使用全面覆蓋教學內容。［4］建立故障診斷檢修案例庫時，可以按照由局部到整體的原則，利于由淺入深、由簡單到復雜的教學實施。接下來針對不同類型的故障表象，按照由簡單到復雜的基本原則進行內容遞進，采用遞進的故障診斷維護案例進行教學，使學生最終能夠自主分析問題，同時獲得資料查閱、工具使用、團隊協作等能力的提升。

三、故障診斷維護案例的教學應用

列車運行控制專業高技能人才培養目標和專業相關技術領域職業崗位的任職要求強調學生職業能力培養和職業素養養成，要求學生掌握目標崗位的職業能力。針對現行教學中學生主體性缺失的現象，教師在教學過程中采用基于故障診斷維護案例的教學方式，對真實案例資源用多媒體形式展現，使學生在情景體驗中展開學習，確保學生自發參與到教學環節中。學生主動學習的行為加強了對知識的領會、感悟和應用，進一步達到了對知識的內化。

在列車運行控制專業建立故障診斷維護案例時，首先按照由局部到整體的原則，將控制系統按照子系統所處位置分為車載設備、車站設備和中心設備三級結構，通過各故障案例定位至相應的子系統。按照故障導向安全原則，系統發生故障后的最直觀表象是列車緊急制動。根據這一現象，將車載設備、車站設備和中心設備的故障分別用單列車運行過程中突發緊急制動、某區域內所有列車運行過程突發緊急制動以及全線路列車運行脫離中心監控的故障診斷維護案例進行導入，確保故障案例對系統設備的全面覆蓋（如下頁圖1所示）。

新課程理念強調學生的主體地位，要求為學生提供思索空間。教師在教學中提出問題后，多由學生進行自主探究，解決問題。為此，針對列車運行控制專業學情，我們提出采用基于故障診斷維護案例的“情景導入—任務布置—知識準備—任務實施”的教學方法（如下頁圖2所示）。

圖1 列車運行控制故障診斷維護案例覆蓋分析

圖2 基于故障診斷維護案例的教學實施

通過學前測評、工作頁考核、仿真軟件平臺數據整理等，我們對列車運行控制專業學生整體與個體學情進行知識、能力綜合分析，發現多數學生能夠掌握理論基礎，但由于在課堂上整體主體性發揮不夠，因此對故障處置策略理解深度不夠，故障原因分析的邏輯性和方案制訂的可行性有待提升。情景導入使用實際故障案例引發學生主動學習，為后期學習奠定了基礎。任務布置從內容邏輯出發，按照“設備覆蓋”“故障類型”“知識邏輯”的遞進原則進行案例選擇，學生基于實際崗位的任務情景進行分析探索和能力訓練。在知識準備環節，通過對案例任務的知識分解，平臺下發趣味游戲、動畫、微課等資源，有助于學生自主學習任務涉及的知識原理，在列車運行控制故障診斷維護案例庫中對任務知識進行多維度分解，形成知識地圖。任務實施分為方案制訂、故障排除、修復檢測三個步驟。方案制訂階段，參照列車運行控制故障診斷維護案例庫中企業安全交底流程，學生模擬小組針對故障案例召開安全交底會議，填寫安全交底文檔，對工具準備、操作過程、注意事項進行交底準備。故障排除階段，依照企業故障診斷檢修流程中的故障排除過程，通過虛擬仿真軟件或列控實訓設備達成系統故障檢修能力目標。修復檢測階段，依據案例庫對設備的指標需求，小組自測與互測相結合，對故障修復后設備進行檢測，確保設備正常運行。通過案例庫的使用，學生故障診斷自主分析能力和故障修復技能得到了提高。

在軌道交通運營過程中，由于信號基礎故障造成的重大安全事故數不勝數。以列車自動駕駛設備故障維修的教學為例，教師進行情景導入：張某自動駕駛列車進站后未對準屏蔽門停車，車門邊界超出屏蔽門15cm，導致車門打開后存在15cm 被屏蔽門框遮擋，乘客上下車速度大幅降低。地鐵技術部門相關人員即刻進行故障原因查找以及故障修復。

針對以上案例，我們提出以下任務。任務一：列車自動駕駛系統（ATO）數字輸出量狀態檢查。任務二：對ATO 板卡進行軟件燒寫。案例庫設計考慮完成該任務所必需的知識準備，比如要明確ATO 子系統由軌旁設備和車載設備組成，明確要完成ATO 輸出檢查需要掌握ATO 主機結構，了解ATO 軟件燒寫需要用到的工具介紹、數據配置等。

引導任務實施的過程，案例庫提供相應的維修指引，按照ATO 設備維修指引對ATO 設備進行故障診斷檢修，完成列車站臺停車過標的典型故障診斷檢修。通過故障診斷維護案例庫引導列車運行控制專業的教學，模擬創建學生將來的實際工作環境，學生置身于充滿問題的真實情景中。實際工作場景的案例使學生從實際工作者的角度解決問題，在實施任務過程中，教師不會告知學生怎么做，而是引導學生通過探索問題、查閱資料等方式找到切實可行的解決方法。

在拓展案例中，任務實施實現對教學內容的拓展。列車運行控制專業的拓展案例按照專業發展的要求進行設置，進一步增加列車運行控制專業學習的深度和廣度，從有人參與的列車運行控制過渡到全自動化無人列車運行控制，從傳統的人為檢修轉移到智能運維，使專業教育滿足我國列車運行控制方向崗位變遷的需求。