“岗课赛证”综合育人的高职院校课程改革探索——以“智能传感器装调与测试”课程为例.pdf

第 25 卷第 3 期武汉交通职业学院学报2023 年 9 月Vol.25 No.3Journal of Wuhan Technical College of CommunicationsSep.2023-119-收稿日期:2023-05-25基金项目:湖北省中华职教社课题“基于区块链技术的职业教育纵横发展探索研究”(编号:HBZJ2022180);湖北省教育科学规划一般课题“多元主体背景下职业院校政校行企联动育人的学分银行实践路径研究”(编号:2019GB200)。作者简介:马 铮(1992-),女,湖北十堰人,武汉交通职业学院汽车学院讲师,从事汽车智能技术研究。谢计红(1984-),男,湖南长沙人,武汉交通职业学院汽车学院副教授,从事职业教育教学与管理。钟 迪(1990-),男,湖北武汉人,武汉交通职业学院汽车学院讲师,从事汽车智能技术研究。“岗课赛证”综合育人的高职院校课程改革探索 以“智能传感器装调与测试”课程为例马 铮 谢计红 钟 迪(武汉交通职业学院,湖北 武汉 430065)摘 要:“智能传感器装调与测试”课程是为汽车电动化、智能化、网联化、共享化发展而开设的新课程,是智能网联汽车技术、汽车智能技术专业的核心课程,具有知识点多、逻辑性强、综合实践性强的特点。针对该特点,通过“岗课赛证”综合育人的方式,从课程教学内容、教学方法、师资力量三个方面进行改进,从课程目标、课程知识体系、教学设计、考核评价、师资力量五个着手点进行改进,提出了“岗课赛证”模块化课程知识体系、“3 环 6 步 1 靶心”的教学设计方法以及“335”课程考核评价标准,以期提高人才培养质量,且为“岗课赛证”在其他课程中的融入方式提供范式参考。关键词:智能传感器装调与测试;岗课赛证;智能网联汽车技术 中图分类号:G712文章编号:1672-9846-(2023)03-0119-07DOI:10.3969/j.issn.1672-9846.2023.03.019开 放科学(资源服务)标识码(OSID):中国汽车产业面临着巨大变革,汽车的电动化、智能化、网联化、共享化等成为发展趋势1,为此,近些年来诸多高职院校相继开设了汽车智能技术专业、智能网联汽车技术专业。“智能传感器装调与测试”课程是两个专业的核心课程,因此对该课程知识、技能的掌握非常重要,关系到学生职业核心能力的培养。“智能传感器装调与测试”课程知识点多、晦涩难懂、逻辑性强、综合实践性强,学生在上课时常感到吃力、挫败感大,且该课程在技术方面较为前沿,因此存在课程知识体系不完善、理论知识与实践不同步、师资力量不足等问题。针对上述问题,文献2提出了将课程进行模块化,但在课程内容安排上存在知识的重复以及重点不突出等问题;文献3提出将课堂教学与实验教学有效打通,并对实验教学进行改进的方法,但课程实训平台是基于汽车模型展开,不涉及传感器的标定与测试,与实际智能网联汽车传感器的安装标定有一定差距;李术蕊等4提出借助技能大赛平台以助力教师发展的途径;随后荣国丞等5指出全国职业院校技能大赛作为我国职业教育工作的一项重大制度设计与创新,将会助推职业教育教学改革。在教育改革方面,关于推动现代职业教育高质量发展的意见国家职业教育改革实施方案 6-7等文件中,提出要求深化教育教学改革,要求“创新教学模式与方法、改进教学内容与教材、强化双师型教师队伍建设”,提出并要求进一步完善“岗课赛证”综合育人机制。“岗课赛证”综合育人成为职业教育高质量人才培养的重要途径,对实现现代职业教育高质量发展具有重要战马 铮,谢计红,钟 迪:“岗课赛证”综合育人的高职院校课程改革探索-120-略意义,目前已成为职业教育领域研究的重点。王婧等8对“岗课赛证”综合育人内涵进行了解析,并指出“岗课赛证”综合育人的目标、过程、评价等是核心要素需要深究。“岗课赛证”是以“岗”为逻辑起点,通过“岗”确定“培养目标”;以“证”为逻辑终点,是能力的体现;“课”与“赛”为中心环节具有非常重要的作用,“课”是依托“赛”是突破,两者的相融会将大幅提升人才培养质量。因此,本文在前者研究的基础上,以全国职业院校技能大赛“智能网联汽车技术”赛项为突破点,通过对赛项进行分析,将大赛资源应用于课程改革,并以“智能传感器装调与测试”课程为例,从课程目标、课程知识体系、课程教学设计、课程考核评价重点进行研究,以期提高人才培养质量,并为“岗课赛证”综合育人模式提供参考。一、“岗课赛证”课程改革方案(一)“智能网联汽车技术”赛项研究职业技能大赛是学生职业核心能力培养的重要手段9-10,将大赛内容、大赛过程、评分标准等资源转换为日常教学,将会促使教师从教学方法、教学内容、教学能力等方面进行改进11。其中,“智能网联汽车技术”赛项研究是首要任务。为适应智能网联汽车产业发展需求,2020 年全国职业院校技能大赛“汽车技术”赛项进行了改革试点,将“智能网联汽车技术”作为独立模块设置于“汽车技术”大赛中(共 4 个模块)。在此期间各省份针对此模块单独开设了相关竞赛,如湖北工匠杯新能源汽车传感与网联技术技能竞赛、吉林省智能汽车技术应用技能大赛。经过三年的探索,2023 年全国职业院校技能大赛将“智能网联汽车技术”作为独立新赛项。依据全国职业院校技能大赛“智能网联汽车技术”赛项规程,该赛项包括“智能网联汽车装调”和“智能网联汽车仿真与道路测试”两个竞赛模块,总时长 140 分钟,每个模块各占 70 分钟。赛项要求在规定时间内,选手完成智能网联汽车中智能传感器的装配和标定、线控底盘 CAN 通讯数据读取与调测、故障诊断与排除,并对智能网联汽车在实际场景进行仿真测试,最后进行实车道路测试以及智能网联汽车技术选手报告单的规范准确填写。在考核内容中设有职业素养和作业过程和记录的考查。职业素养考查的是学生专业素养,如选手团队合作、安全生产、组织管理等,对操作规范性要求较高;作业过程和记录主要考查的是选手的综合技能。依据赛项规程,本文将其考核内容及考查点进行了梳理,如表 1 所示。表 1 智能网联汽车技术竞赛考核内容考核模块考核内容考查要点时长/分值智 能 网 联 汽 车装调毫米波雷达、超声波雷达等传感器性能检测、安装调试与标定智能传感器品质检测、安装位置、标定与测试线控底盘 CAN 通讯数据的读取和解析及执行机构相关参数的调试、设定与读取CAN 通信数据的获取方法、数据含义故障检测与排除整车能源供给、智能传感器、总线、线束和通信等系统的故障诊断与排除7 分钟/50智能网联汽车仿真与道路测试智能网联汽车仿真测试搭建仿真道路地图、仿真测试场景、参数配置与调整,最终完成智能网联汽车虚拟仿真测试,主要考查算法理解及仿真软件操作能力智能网联汽车综合道路测试车载组合导航、线控底盘、计算平台等功能测试以及交通信号灯识别、主动避障等自动驾驶功能验证70 分钟/50 从表中可看出,智能传感器的性能检测、正确安装、标定测试、故障检测等是智能网联汽车大赛的基础也是最关键的部分,只有智能传感器部件正确安装并成功运行才能继续开展后续的智能网联汽车综合道路测试环节,汽车才能实现自动驾驶、自动避障等功能。(二)课程改革方案设计依据大赛考核内容以及典型岗位工作要求设计出课程改革方案,如图 1 所示。第 25 卷总第 99 期武汉交通职业学院学报2023 年第 3 期-121-图 1“岗课赛证”式课程改革设计方案 依据智能网联汽车典型岗位工作标准、“智能网联汽车测试装调职业技能等级标准”12确定课程目标,并结合智能网联汽车技术竞赛中智能传感器考核要点重构知识体系,实现教学内容与职业标准的对接。依据大赛比赛流程、评分规则,实现教学过程与比赛过程的对接、课程考核评价与竞赛评分标准的对接,让课程真实还原生产实践。依托大赛,督促带队教师通过企业技术培训、赛中训练等方式实现自我的提升,同时借助大赛平台,聘请优秀兼职教师以壮大师资团队。二、课程教学内容的改进(一)对标对岗,改进课程目标课程目标的确定是课程改革的首要任务,由于“智能传感器装调与测试”为新技术课程,目前还未做到课程标准的统一,因此不同院校在对课程目标设定时侧重点不同。受传统“汽车传感器技术”课程影响,原有课程目标在知识教授上侧重于汽车电控系统中各传感器的工作原理、测量方法、故障现象以及故障检测与排除方法,对于激光雷达、毫米波雷达等智能传感器相关知识涉及较浅;在技能上要求能识别各部位传感器的名称,并能正确进行传感器的拆装及排故、维修,侧重于车内自身状态相关传感器的拆装及故障检测与维修能力的培养。课程目标的设定要依据实际岗位需求来确定,课程标准需要与岗位标准、技能标准对接,为此本文对与本课程相关的典型岗位与职业能力进行了分析,如表 2 所示。表 2 典型岗位与职业能力要求序号典型岗位职业能力1智能网联汽车产品装配1.能读懂智能网联汽车产品装配图和设备原理图2.熟练使用智能网联汽车相关设备装配工具3.能对辅助驾驶系统、智能传感器等进行加装调试2车载智能产品检测1.会使用常用检测仪器2.能对车载软硬件进行测试与调试3.具备可靠性、环境适应性、功能性等测试能力4.具备故障检测与判定能力5.能读懂智能网联汽车整车电路原理图3智能 网 联 汽 车 传 感 器标定1.掌握车载智能传感器的工作原理和信号采集方法2.会使用常用标定工具,能对毫米波雷达、超声波雷达、摄像头等传感器进行标定3.掌握标定参数或文件刷写方法 “智能网联汽车测试装调职业技能等级标准”初级、中级、高级部分均设有“智能网联汽车智能传感器测试装调”模块,其初级工作任务为智能传感器装配与智能传感器调试,中级工作任务为智能传感器的装配、调试、测试、标定,而高级工作任务与中级的区别在于增加了多传感器融合马 铮,谢计红,钟 迪:“岗课赛证”综合育人的高职院校课程改革探索-122-标定以及传感器整车标定方案的编写,对多传感器的综合应用要求较高。依据智能驾驶环境感知技术典型岗位与职业能力要求以及“智能网联汽车测试装调职业技能等级标准”确定该课程目标。其中,知识目标:了解汽车转速、空气流量、温度等车内运行状态传感器工作原理以及相关设备原理图,掌握超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、视觉、定位与惯性导航等车外环境感知传感器的功能、工作原理、安装与标定方法等;技能目标:掌握超声波雷达、毫米波雷达等智能传感器的装配、调试、测试、标定以及多传感器的联合标定;素质目标:具备强烈的职业责任感,形成团队合作、安全生产、严谨科学、求实创新的职业品格和行为习惯,培养能适应社会主义现代化建设需要的综合素质全面的技术技能型人才。(二)岗课赛证,重构知识体系原有课程知识侧重于汽车电控系统温度传感器、空气流量传感器、位置传感器与角度等与汽车自身状态相关的传感器,对车辆周围识别用传感器讲述不多。虽然部分学者提出了以“1+X”证书为载体的“智能汽车传感器检测技术”课证融通式知识体系2,在课程知识体系中共设 10 个模块,其中超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等环境感知相关的传感器共 4 个模块,温度传感器、气体传感器、压力传感器等与车辆自身状态相关的传感器共 5 个模块,这些传统车载传感器内容设置偏多,而与智能网联汽车环境感知新技术相关内容设置较少,且传统车载传感器与“汽车电子技术”“汽车构造”等前导课程中存在知识点的重复。根据对标对岗的策略,改进了课程目标,依据改进后的课程目标,将技能大赛赛项内容以及“智能网联汽车测试装调职业技能等级”考核点融入课程资源中,整合零散知识点以形成模块化的课程体系。做到引“证”入“课”8,以“赛”促“课”的“岗课赛证”融通式课程体系,改进后的课程知识体系如图 2 所示。图 2 改进后的课程知识体系 改进后的课程知识体系主要分为三个部分:基本认知、车内自身状态主要传感器、车外环境感知主要传感器,共 8 个模块,56 个课时。基本认知包括智能网联汽车发展及关键技术概述,及其核心技术 智能网联汽车传感器的认知。模块二为车内自身状态传感器原理及检测,主要包括空气流量、转速与相位基本测量传感器,以及修正传感器,如温度与氧传感器,这部分内容在设计时做到