自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程混合教學設計研究

胡江川 杜麗萍 關彤 邱志新

[摘 要]針對高職院校學生情況和自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程特點，從當前職業(yè)教育出發(fā)，探索混合教學模式，利用信息化教學手段和“智慧樹”平臺，將課堂教學和在線教學的優(yōu)勢相結合。通過分析混合教學的特點，以自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程作為混合教學模式研究對象，對課程進行設計，經(jīng)過實踐研究，取得了較好的學習效果。

[關鍵詞]自動化生產(chǎn)線安裝與調試;混合教學;信息化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.18.098

[中圖分類號]TH-39[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2019）18-0-02

0? ? ?引 言

國務院在2017年印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出，推進信息技術與教育教學的深度融合和優(yōu)質教育資源共建共享，讓優(yōu)質資源惠及更多學習者。所以，要充分利用混合式教學模式，通過使用現(xiàn)代教育信息技術與互聯(lián)網(wǎng)技術，建設優(yōu)質在線開放課程和資源庫。結合優(yōu)質數(shù)字資源，把信息化作為教育重要手段，創(chuàng)新教學模式，從而提升教學水平，全力推動教育教學與信息技術深度融合。

1? ? ?混合教學設計的特點

第一，混合教學的理念融合了傳統(tǒng)課堂教學和網(wǎng)絡教學的優(yōu)點，有效提高了教學質量和效率。第二，混合教學不但要發(fā)揮教師教學的主導作用，還需要激發(fā)學生學習的主體性，通過教學設計，實現(xiàn)學習者任意時間、地點、方式、進度的學習要求，從而取得最佳學習效果。第三，混合教學改變了傳統(tǒng)教育教學過程中存在的學生被動學習現(xiàn)象。學生利用信息化智慧平臺學習專業(yè)知識與技能，教師和學生間的交流也擴展到線上。在混合教學模式下，學生獲得知識的內容變得豐富化，學習知識的方式變得更加多樣化，在完成知識學習的同時，也完成了知識技能拓展，延展了學生的學習空間。在智慧樹等各種信息化平臺和對應移動端教學APP中，教師將精心準備的各種豐富教學資源上傳到云端，學生可在課前、課中、課后3個階段，利用在線資源實現(xiàn)全天24小時隨時隨地學習，實現(xiàn)個性化教學和學習?；旌辖虒W模式使學生從被動接受知識轉變?yōu)橹鲃訕嫿ㄖR主體，在混合教學的學習過程中逐漸擺脫了對“教”的依賴，教師也從知識灌輸者變成知識的主導獲取者。教師學生教學與學習關系變?yōu)椤爸鲗А黧w”關系，標志著教學中心從“以教為中心”轉為“以學為中心”?；旌辖虒W模式下的教學活動，通過課前、課中、課后3個階段開展，學生先學習，教師再教學。

2? ? ?混合教學模式設計與實施概述

目前，高職院校機電類專業(yè)以“工學結合、項目導向、任務驅動”的教學模式為主，由于學生學習基礎不同，學生的學習耐心不能持續(xù)，當學習進度沒有跟上教師時，部分學生就開始聊天、睡覺、玩手機，影響了教學效果。在線課具有視頻短小化、知識碎片化、學習個性化等教學優(yōu)勢，對“工學結合、項目導向、任務驅動”教學模式起到了彌補作用;但在線課也存在師生互動較少，學生思辨能力和創(chuàng)造能力培養(yǎng)還需提高等問題。針對以上情況，筆者所在的課題研究組進行了詳細分析，針對自動化生產(chǎn)線安裝與調試的課程特點，通過線上與線下相結合的混合式教學設計研究與實踐，獲得了不錯的教學效果。課程開發(fā)的關鍵是教學設計，自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程混合教學設計主要由教學分析、教學設計、教學實施、教學評價4部分構成。

2.1? ?教學分析

高校對教學基本情況進行分析，根據(jù)機電一體化技術專業(yè)和電氣自動化技術專業(yè)的培養(yǎng)方向和自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程教學大綱，分析教學知識點和學生掌握所學課程的程度，針對學生制定混合教學的學習目標。學生可以采用線上學習方式掌握基本知識。技能類知識是教學內容的難點，應以教師線下課堂教學為主，同時混合案例作為線上教學內容，幫助學生掌握學習自動化生產(chǎn)線安裝與調試的思路和方法。

2.2? ?教學設計

高校按照教學知識點分割結果制定教學策略，針對每個知識點所需學時進行合理規(guī)劃，確定合適的教學模式并給出劃分依據(jù)。建立知識單元微課程資源，在網(wǎng)格教學平臺上完成數(shù)字化課程資源的優(yōu)化集成。此外，根據(jù)自動化生產(chǎn)線安裝與調試的教學要求設計了自動供料機設計與運行、自動分揀系統(tǒng)設計與運行、裝配生產(chǎn)線設計與運行3個項目，包括自動化生產(chǎn)線及應用、傳感器在自動化生產(chǎn)線中的應用、氣動技術在自動化生產(chǎn)線中的應用、自動供料機氣動控制回路設計與連接、旋轉編碼器脈沖當量的現(xiàn)場測試、自動分揀系統(tǒng)傳感器組合的應用、伺服電機及驅動器在自動化生產(chǎn)線中的應用、裝配站下料和抓料控制工藝流程設計和裝配機械手故障點診斷與排除等22個任務。根據(jù)教學目標預測結果和教學內容分析結果設計課程教學資源，同時通過知識點開發(fā)了微課、視頻、動畫、PPT、電氣原理圖、氣動原理圖和PLC程序等學習資源。

2.3? ?教學實施

高校按照教學設計開展并實施教學，把課堂面對面授課和網(wǎng)絡在線學習兩種教學模式的優(yōu)點相結合，構建自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程混合教學模式，通過教師—學生、學生—學生之間混合教學進行互動，使課前、課中、課后的教學內容和方式以混合教學形式實現(xiàn)翻轉。課程的混合教學，既發(fā)揮了教師的主導作用，也充分體現(xiàn)了學生的主體地位。在混合教學過程中，需要不斷調整教學進度、改進教學方法和優(yōu)化學生學習行為，構建提升學生學習效果的自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程混合教學模式。

教師根據(jù)學生課前在線學習過程中所遇到的難點和論壇提出的問題，在課堂教學時對其進行針對性深入講解，引導學生分析問題、面對面指導學生解決實踐問題，課后通過在線學習，鞏固和拓展自動化生產(chǎn)線知識。課前在線學習時，教師提前設計好導學內容，根據(jù)知識樹制作教學微課，并將教學資源發(fā)布到課程網(wǎng)絡平臺;利用電腦或手機APP發(fā)布任務，在線對學生進行課程答疑指導;學生在手機APP上接收任務，明確學習目標，進行在線微課學習，完成學前任務并回答彈窗問題;在完成學習任務的進程中，遇到有問題的知識點，可以利用課程網(wǎng)絡論壇功能發(fā)起討論，可以與同學交流和互動，還可以進行師生溝通、多角度分析問題并解決問題。課中面對面課堂教學階段，教師利用課程APP軟件發(fā)起搶答、頭腦風暴等互動方式在課堂上討論問題，并利用信息化手段進行指導、反饋和評價;各小組匯報學習成果，教師聽取并進行課程重難點知識解析;教師利用線上測試功能獲取學生對知識點的掌握情況并發(fā)布課堂任務讓學生完成。課后線上拓展階段，教師利用信息化網(wǎng)絡平臺進行課外學習拓展，學生通過在線學習和練習，強化專業(yè)技能，鞏固基礎知識，通過反思鞏固并提高學習技能。

2.4? ?教學評估

高校根據(jù)自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程的教學目標，實時收集學生在混合教學模式下學習的客觀數(shù)據(jù)。基于學習態(tài)度、行為和效果，從學習進度、作業(yè)、互動等方面進行評價，通過評價指標來評估混合教學模式。同時，采集教學過程中學生的評價信息，包括教學資源評價、教學實施評價、教學效果評價，教學評價過程需要教師和學生共同參與和完成，通過學生對教學資源、教學方式、教學方法的評價反饋信息，協(xié)助教師合理規(guī)劃教學資源、優(yōu)化教學內容設計。教師實時監(jiān)控教學實施過程中學生的實際學習效果，通過教學反思總結教學經(jīng)驗，不斷優(yōu)化混合教學模式的內容及運行方式。

3? ? ?自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程混合教學模式的實施效果

通過互聯(lián)網(wǎng)教學平臺，將自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程教學資源轉化為數(shù)字化網(wǎng)絡課程教學資源，實現(xiàn)了課程數(shù)字化資源的集成與優(yōu)化，并實現(xiàn)了優(yōu)質教學資源的開放與共享。本次研究針對16級機電一體化技術專業(yè)和電氣自動化技術專業(yè)8個班級為研究對象，實施傳統(tǒng)教學和混合教學的班級各占一半，對比期末成績，傳統(tǒng)教學班級的平均成績?yōu)?2.6分，混合教學班的平均成績?yōu)?2.7分?；旌辖虒W班的高分段明顯高于傳統(tǒng)教學班的高分段，混合教學班的低分段明顯低于傳統(tǒng)教學班的低分段。在混合教學模式驅動下，激發(fā)學生自主學習的熱情，也加強了教師與學生、學生和學生之間的教學互動，使學生牢牢掌握自動化生產(chǎn)線的基礎知識，從而培養(yǎng)學生的工程意識，提高他們的機電設備設計能力。學生在完成課程學習內容后，積極參加和課程內容相關大賽并獲獎，包括黑龍江省技能大賽“機電一體化項目”賽項一等獎、“制造單元智能化改造與集成技術”賽項一等獎、“機器視覺應用技術”賽項一等獎。由此可見，混合式教學在學生的創(chuàng)新性、動手實踐能力等方面具有重要作用。

4? ? ?結 語

為了提高機電、電氣類專業(yè)學生的工程應用能力，筆者所在高?；谡n程混合教學模式開展自動化生產(chǎn)線安裝與調試課程教學改革研究與創(chuàng)新實踐教學。根據(jù)教學效果反饋，課程混合教學模式學生通過使用數(shù)字化課程資源提高了學習效率，提高了學生學習的主觀能動性，提高了教學過程中教師和學生之間的互動頻率，學生工程應用和實踐創(chuàng)新能力得到了提高，混合教學模式已深入學生心中，并取得良好的教學效果。

主要參考文獻

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[3]魏海波，張君薇，林喆，等.《自動化生產(chǎn)線安裝與調試》課程改革的研究與實踐[J].鞍山師范學院學報，2011（2）.