劉莉,尹文龍,史駿,毛駿,谷茂慶
(1.西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,陜西 西安 710026;2.中車唐山機(jī)車車輛有限公司轉(zhuǎn)向架技術(shù)中心,河北 唐山 064000)
動車組技術(shù)是鐵道車輛專業(yè)群頂層互選課程,面向大三年級學(xué)生,開設(shè)在第5學(xué)期,課程系統(tǒng)地介紹了我國鐵道機(jī)車車輛的發(fā)展概況,CRH系列動車組總成、車體、轉(zhuǎn)向架、牽引變壓器、主變流器、牽引電機(jī)、牽引傳動控制系統(tǒng)、列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等九大關(guān)鍵技術(shù)及高速動車組未來的發(fā)展方向。本課程將動車組各大組成部分緊密關(guān)聯(lián)到一起,幫助學(xué)生建立動車組大系統(tǒng)的概念,為學(xué)生后續(xù)進(jìn)入動車組檢修崗位奠定良好的理論基礎(chǔ)。課程開設(shè)在頂崗實(shí)習(xí)前夕,學(xué)生除掌握專業(yè)技能外,還需要調(diào)整自己的心態(tài),做好角色轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)備,更好地度過社會適應(yīng)的心理關(guān)鍵期。因此,課程有一定的條件和需求開展思政教育。
本案例節(jié)選自第二章第三節(jié)高速動車組走行部技術(shù)。走行部是機(jī)車車輛最重要的組成部件之一,其結(jié)構(gòu)是否合理直接影響機(jī)車車輛的運(yùn)行品質(zhì)、動力性能和行車安全,掌握我國高速動車組走行部結(jié)構(gòu)組成和常見形式對以后從事動車組檢修工作有重要作用。案例以課堂講授的方式介紹動車組轉(zhuǎn)向架的功能和結(jié)構(gòu),對轉(zhuǎn)向架的組成與工作原理進(jìn)行詳細(xì)的闡釋,并對我國高速動車組轉(zhuǎn)向架的現(xiàn)狀和當(dāng)下前沿技術(shù)進(jìn)行深入淺出的解析。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握轉(zhuǎn)向架的特征、作用和結(jié)構(gòu)組成,能夠?qū)θ我庑吞柍R?guī)高速動車組轉(zhuǎn)向架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,按正確順序拆解轉(zhuǎn)向架零部件,并對特殊形式的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行結(jié)構(gòu)和受力分析。
本案例以轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)分析為知識主線,以“毫米”變化為思政明線,以價值引領(lǐng)為思政暗線。從輪對鏇修的“毫米”誤差到軸箱定位臂的“毫米”間隙,到空氣彈簧橡膠的“毫米”變形量再到變軌距轉(zhuǎn)向架兩輪之間的“毫米”位移量,毫米尺寸的把握體現(xiàn)了精益求精的工匠精神、敢于突破的創(chuàng)新精神和勇于擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑小hF路人方寸處堅守初心,毫米間彰顯匠心,細(xì)微處體現(xiàn)決心,用“固執(zhí)”的堅守為中國速度提升助力。案例將專業(yè)教學(xué)與思政教學(xué)融合設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了知識傳授與價值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一,增加學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感,提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng),更好地發(fā)揮教師的引路人角色,激發(fā)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
本案例采用小班教學(xué)、小組研討和學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式,以“崗位導(dǎo)向——案例導(dǎo)引——概念導(dǎo)學(xué)——仿真導(dǎo)做——實(shí)操導(dǎo)思”的漸進(jìn)式“五引導(dǎo)”教學(xué)策略,從概念講授到虛擬結(jié)構(gòu)拆裝,再到真實(shí)結(jié)構(gòu)認(rèn)知,最終體現(xiàn)到轉(zhuǎn)向架一二級檢修工作內(nèi)容,虛實(shí)結(jié)合,層層遞進(jìn),化解了學(xué)生對轉(zhuǎn)向架復(fù)雜結(jié)構(gòu)認(rèn)知的畏懼心理。利用視頻展現(xiàn)幫助學(xué)生更好地理解結(jié)構(gòu)工作原理,同時現(xiàn)場案例幫助學(xué)生更好地帶入實(shí)際工作場景,提升學(xué)生興趣。將結(jié)構(gòu)認(rèn)知和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)、價值觀培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來,從“獲取職業(yè)認(rèn)同感”“干好工作”“做優(yōu)工作”“擔(dān)負(fù)使命”4個層面展開,利用工作現(xiàn)場實(shí)景視頻案例,在案例中講清知識,從案例中引入思政,在思考中學(xué)習(xí)思政,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的職業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神、精益求精的工匠精神和敢于突破的創(chuàng)新精神,將本職工作與國家行業(yè)發(fā)展相結(jié)合,投身科技進(jìn)步的洪流,為實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興貢獻(xiàn)自身力量。同時,高鐵發(fā)展改變中國,引導(dǎo)學(xué)生堅定制度自信和道路自信,真正實(shí)現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。
案例標(biāo)題:初心在方寸,毫米見匠心,于細(xì)微處助力中國速度——解析高速動車組走行部技術(shù)。
知識點(diǎn)1:轉(zhuǎn)向架的定義。(1)情景導(dǎo)入:播放最新一代中國標(biāo)準(zhǔn)動車組轉(zhuǎn)向架CR400AF組裝場景以及工程師對轉(zhuǎn)向架的介紹視頻片段,展示最新一代中國標(biāo)準(zhǔn)動車組轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu),明確轉(zhuǎn)向架在動車組運(yùn)行中的重要作用。育人點(diǎn):視頻中一線工程師對轉(zhuǎn)向架的介紹讓學(xué)生深真切感受到轉(zhuǎn)向架每個零件和參數(shù)對動車組高速安全運(yùn)行的關(guān)鍵作用,激發(fā)學(xué)生的職業(yè)責(zé)任心和使命感,引導(dǎo)學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的工作態(tài)度。中國標(biāo)準(zhǔn)動車組的成功研制也激發(fā)學(xué)生的國家自豪感,高鐵發(fā)展改變中國,引導(dǎo)學(xué)生堅定制度自信和道路自信。(2)頭腦風(fēng)暴:展示動車組過彎道的實(shí)景圖片,組織學(xué)生在圖中找出轉(zhuǎn)向架,教師發(fā)起頭腦風(fēng)暴,引導(dǎo)學(xué)生思考轉(zhuǎn)向架五大特征。
知識點(diǎn)2:轉(zhuǎn)向架的作用(教學(xué)重點(diǎn))。(1)教師發(fā)布任務(wù)單,將全班分成10個小組,要求以小組為單位,采用合作探究的方式,梳理轉(zhuǎn)向架的作用;(2)教師根據(jù)已學(xué)內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)視頻和圖片,給出三條提示信息,引導(dǎo)學(xué)生思考,并邀請表現(xiàn)優(yōu)秀小組上臺分享團(tuán)隊結(jié)果,教師點(diǎn)評,評價給分,總結(jié)動車組五大作用。育人點(diǎn):利用小組合作探究教學(xué)方法,鍛煉學(xué)生團(tuán)隊合作的能力,幫助學(xué)生克服畏難心理。
知識點(diǎn)3:轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)組成及各部分的作用(教學(xué)難點(diǎn))。(1)展示轉(zhuǎn)向架爆炸圖,師生共同總結(jié)口訣,記憶轉(zhuǎn)向架七大組成部分:輪對、軸箱、構(gòu)架、一系懸掛、二系懸掛、驅(qū)動裝置、基礎(chǔ)制動裝置;(2)以實(shí)訓(xùn)室動車組轉(zhuǎn)向架縮比模型為例,對轉(zhuǎn)向架各組成部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹;(3)引入高鐵“修腳師”楊曼茹新聞案例介紹車輪踏面形狀,強(qiáng)調(diào)踏面形狀對列車運(yùn)行的重要作用和車輪第四種檢查器的功能,強(qiáng)調(diào)車輪表面微小損傷對列車安全平穩(wěn)運(yùn)行的影響和車輪鏇修的重要意義;育人點(diǎn):千里之行,始于足下,輪對鏇修的毫米誤差可能危及行車安全,鏇輪工楊曼茹的一次一次校核測量,一毫米一毫米嚴(yán)格把控,用最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度杜絕輪對鏇修誤差,呵護(hù)高鐵“雙足”,保證高鐵安全抵達(dá)遠(yuǎn)方,旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度;(4)引入高鐵“研磨師”寧允展視頻,展示軸箱定位裝置的具體位置和詳細(xì)結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)軸箱定位裝置的縱向定位剛度對列車蛇行運(yùn)動穩(wěn)定性的重要作用;育人點(diǎn):寧允展在細(xì)如發(fā)絲的空間施展絕技,不斷追求極致,將間隙降低到0.05mm,保證了列車安全運(yùn)行。他能夠不斷提升專業(yè)素質(zhì),攻克技術(shù)難題,掌握核心競爭力,為我國高鐵提速助力,這也激發(fā)學(xué)生的職業(yè)責(zé)任感和以專業(yè)優(yōu)勢提升競爭力的意識。(5)引入中車自主研發(fā)空氣彈簧橡膠的視頻案例,直觀展示空氣彈簧在轉(zhuǎn)向架上的安裝與布置,強(qiáng)調(diào)空氣彈簧的性能對列車平穩(wěn)運(yùn)行的重要作用;育人點(diǎn):空氣彈簧的性能對列車平穩(wěn)運(yùn)行起重要作用。中車株洲時代新材自主研發(fā)橡膠配方和配藥裝置,為使橡膠增大幾毫米變形量,需進(jìn)行成上百次的試驗(yàn),最終打破國外壟斷,真正實(shí)現(xiàn)中國制造。中國高鐵從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”靠的就是這樣“闖”的精神和“創(chuàng)”的勁頭。旨在激發(fā)學(xué)生敢于突破的創(chuàng)新精神。(6)組織學(xué)生登錄動車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)檢修虛擬仿真平臺,對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行結(jié)構(gòu)拆解,強(qiáng)化學(xué)生對轉(zhuǎn)向架各部分的感官認(rèn)知、各部件之間的連接關(guān)系的認(rèn)知和對轉(zhuǎn)向架拆解流程的掌握;(7)在線考核學(xué)生對轉(zhuǎn)向架拆解過程的掌握程度,點(diǎn)評小組表現(xiàn),總結(jié)教學(xué)難點(diǎn)。
課后總結(jié):(1)結(jié)合教學(xué)平臺生成學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),給出教師評價,導(dǎo)出綜合性評價;(2)使用思維導(dǎo)圖對本節(jié)進(jìn)行分析總結(jié);(3)通過智慧職教平臺發(fā)布2020年10月我國自主研制的時速400km/h跨國互聯(lián)互通高速動車組轉(zhuǎn)向架(即變軌距轉(zhuǎn)向架)視頻,要求學(xué)生結(jié)合本章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容,分析該特種轉(zhuǎn)向架的組成結(jié)構(gòu)和原理;育人點(diǎn):高速變軌距轉(zhuǎn)向架能精確控制左右兩輪在一定范圍內(nèi)移動,不出現(xiàn)毫米誤差,保證變軌前后運(yùn)行性能不變,實(shí)現(xiàn)跨國聯(lián)運(yùn)效率提高,對高端設(shè)備走出去以及交通強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。引入軌道交通行業(yè)的前沿技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的使命感。(4)向?qū)W生發(fā)布CRH380B轉(zhuǎn)向架一級檢修作業(yè)指導(dǎo)書,為下節(jié)實(shí)操課程做準(zhǔn)備。
案例的教學(xué)實(shí)施過程始終把握學(xué)生主體、教師引導(dǎo)的設(shè)計原則,采用“五引導(dǎo)”的教學(xué)策略。構(gòu)建全方位教學(xué)評價體系,課堂采用過程性考核,教師對課前預(yù)習(xí)、課堂活動、課后鞏固等環(huán)節(jié)評價打分,能夠準(zhǔn)確獲知學(xué)生對每個知識點(diǎn)的掌握程度和學(xué)習(xí)效果,便于對學(xué)生進(jìn)行個性化指導(dǎo)和后續(xù)教學(xué)精準(zhǔn)調(diào)整,打造高效課堂。本課程專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng),秉承以知識講授為主線,以價值引領(lǐng)為暗線的思路開展課程思政教育,形成了“一挖掘二引領(lǐng)三融入”的理念。
挖掘高速鐵路動車組行業(yè)的前沿科技成果和近年來涌現(xiàn)的最美鐵路人先進(jìn)事跡。我國高速鐵路事業(yè)蓬勃發(fā)展,作為即將踏入高速動車組檢修崗位的學(xué)生需要具有前沿的專業(yè)視野,了解當(dāng)下先進(jìn)的檢修工藝和超前的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,對于提升眼界和崗位創(chuàng)新十分重要;同時,高速動車組檢修工作又是一項(xiàng)煩瑣和枯燥的工作,需要在檢修崗位耐得寂寞、不斷突破,利用課堂環(huán)節(jié),提前讓學(xué)生了解真實(shí)檢修工作的場景,學(xué)習(xí)在檢修工作崗位上涌現(xiàn)出的先進(jìn)模范典型事跡,激發(fā)學(xué)生對未來從事工作的熱情和引發(fā)學(xué)生思考,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的職業(yè)觀。
(1)堅持以社會主義核心價值觀為引領(lǐng)。以核心價值觀的個人方面為基礎(chǔ)對學(xué)生進(jìn)行基本道德規(guī)范,結(jié)合職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)道德、職業(yè)行為等方面進(jìn)行拓展,培養(yǎng)學(xué)生“四個自信”“四個意識”“兩個維護(hù)”,激發(fā)學(xué)生的愛國愛黨的情懷。通過我國動車組引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新發(fā)展的過程,激發(fā)學(xué)生的民族自信心和社會責(zé)任感,實(shí)現(xiàn)從核心價值觀的個人到社會和國家的輻射,全方位塑造學(xué)生健全人格。
(2)堅持以創(chuàng)新發(fā)展理念為引領(lǐng)。高速動車組是集成的大系統(tǒng),科技含量高,其檢修工作也區(qū)別于傳統(tǒng)的鐵道機(jī)車車輛,因此,要樹立終身學(xué)習(xí)的理念,在崗位上學(xué)習(xí)掌握新工藝新方法,發(fā)揮創(chuàng)新能力,敢于改革創(chuàng)新突破,不斷優(yōu)化檢修作業(yè)方式,利用先進(jìn)科技手段,不斷提高檢修能力,適應(yīng)高鐵快速發(fā)展的需要。
(1)融入教案。運(yùn)用德育的學(xué)科思維,提煉專業(yè)課程中蘊(yùn)含的價值范式,將其轉(zhuǎn)化為社會主義核心價值觀具體化、生動化的有效教學(xué)載體。所選擇的思政載體應(yīng)以能有效幫助學(xué)生理解專業(yè)內(nèi)容為前提,在學(xué)生掌握專業(yè)知識后,再對價值觀進(jìn)行深入思考,真正達(dá)到在“潤物細(xì)無聲”的知識傳授中對理想信念方面的精神指引的效果。
(2)融入課堂。在課堂講授過程中,引入思政載體,一方面,讓學(xué)生通過視頻和圖片的形式更好地理解機(jī)械結(jié)構(gòu),同時增強(qiáng)課堂的故事性和趣味性,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;另一方面,明確思政教學(xué)目標(biāo),在專業(yè)教學(xué)過程中通過事例弘揚(yáng)社會主義核心價值觀,傳播愛黨、愛國、積極向上的正能量,引發(fā)學(xué)生深入思考。
(3)融入實(shí)踐。本課程是專業(yè)拓展課,設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程,通過創(chuàng)設(shè)檢修崗位情境培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。指導(dǎo)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí),提升學(xué)生的思考能力、價值分析和價值判斷能力,增強(qiáng)其責(zé)任意識和創(chuàng)新意識。
案例較好地實(shí)現(xiàn)了工科教學(xué)不抽象、不枯燥、有溫度的特點(diǎn),尤其是插入鐵路優(yōu)秀職工的工作案例,對于激發(fā)學(xué)生的工作熱情,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)、社會責(zé)任感、家國情懷等具有積極的作用;層層遞進(jìn)的教學(xué)環(huán)節(jié)符合學(xué)生對難點(diǎn)的學(xué)習(xí)規(guī)律,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣隨課堂獲得感增加而增強(qiáng);課程同步實(shí)現(xiàn)了價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的教學(xué)目標(biāo),教學(xué)效果理想。