新工科背景下自動化專業(yè)工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程教學模式改革

江德業(yè) 郭 娟 高粼澤

（桂林電子科技大學電子信息學院，廣西 北海 536000）

0 引言

在新經(jīng)濟、新起點的大背景下，2017年，教育部發(fā)布了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》（教高司函〔2017〕6號），此后，“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等文件也相繼推出[1]，新工科是國家為主動應對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略行動，“新工科”對應的是新興產(chǎn)業(yè)，主要包含新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)以及對傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，以實現(xiàn)更新的理念、更好的模式以及更高的教育質(zhì)量[2]。

大規(guī)模開放在線課程（Massive Open Online Course，簡稱MOOC）是一種新型的教育形式，通過在線學習課程，不僅可讓同學獲取課程相關的資源和學習資料，還可以讓各地的學習者組織在一起，并且能夠使其進行討論和交流[3]。MOOC由于其課程選擇靈活以及學習場景便捷的優(yōu)點，正在逐步改變高校人才的培養(yǎng)模式。線上線下混合式教學是一種將線上網(wǎng)絡教學與線下課堂教學相融合的新模式，通過這兩者的有機結(jié)合，能更好地滿足當今學生的學習需求，在“新工科”理念下，該混合式教學模式勢必會成為高校教學改革的方向[4]。

工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程是自動化專業(yè)的一門必修課，該課程的前修課程是C語言，后期開設課程為可編程序控制器技術(shù)及觸摸屏與變頻器，因此是一門承上啟下的課程。在“新工科”背景下，如何提高學生對該課程的興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，使學生在有限的時間內(nèi)具備較高的工程應用能力是自動化專業(yè)教學值得探討的話題。

1 教學框架設計

教學框架設計的目標是營造一個積極的混合式學習環(huán)境，以提高學生的學習興趣，發(fā)揮學生的主觀能動性。然而，傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈教學存在教學理念陳舊、教學形式欠新穎、教學力度有待提升以及教學內(nèi)容亟須豐富的問題，因此，更新區(qū)塊鏈教學理念，轉(zhuǎn)變新型的教學模式，提高區(qū)塊鏈實踐教學力度以及豐富區(qū)塊鏈教學內(nèi)容是很有必要的。

針對傳統(tǒng)課堂區(qū)塊鏈教學存在的不足，結(jié)合“新工科”時代背景下所倡導的實踐創(chuàng)新精神，采用一種線上—線下混合式教學模式。該教學模式在傳統(tǒng)線下教師授課模式的基礎上，增加了學生線上通過MOOC等學習平臺完成自主學習的環(huán)節(jié)，這兩種教學形式相互促進，更能在課程學習過程中發(fā)揮學生的積極性，提高學生的區(qū)塊鏈知識掌握程度。下面以工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程為例，介紹該課程的線上-線下混合式教學模式，該教學模式分為3個模塊：課前預習模塊、課堂教學模塊、課后分析與拓展模塊。

1.1 課前預習模塊

工業(yè)組態(tài)技術(shù)是一門實踐性很強的課程，該課程的教學涉及繪圖軟件實踐操作較多，設計的對象也很多，因此，為激起學生的自主學習興趣，提高上課效率，可在課前階段，先讓學生線上觀看MOOC視頻，完成預習。MOOC視頻可以來自其他高校教師的精講視頻，也可以是教師自己制作上傳的視頻。通過MOOC平臺，教師和同學不僅可針對視頻的內(nèi)容進行交流和討論，教師也可以“在線”掌握學生的課前學習狀態(tài)，以便后續(xù)及時調(diào)整自己的線下教學方案。

1.2 課堂教學模塊

該模塊是教師線下對知識進行講解的模塊，課堂教學的內(nèi)容不僅需要根據(jù)學生線上學習的情況進行調(diào)整，還需要結(jié)合課程本身的特點選擇合適的授課模式。由于工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程的特點是理論知識較少，重點是實踐操作，因此，課堂教學模式可采用理實一體化，直接在專業(yè)實驗室進行理論和實驗的教學，以培養(yǎng)學生工學結(jié)合的能力。在“新工科”背景下，為突出課程的實踐性和職業(yè)性，課堂教學方法應多樣化，力圖通過教師和學生的密切配合，綜合運用各種方法共同完成學習目標與任務。由于工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程采用的是理實一體化的形式進行授課，因此，在課堂授課中，可不必先講完理論，然后才進行實驗操作，可在課程中根據(jù)不同項目任務的功能需求及生產(chǎn)工藝需要，選定若干個項目任務，并以此為導向，讓學生完成畫面繪制和動畫連接的整個流程，以培養(yǎng)學生相關就業(yè)崗位所需的職業(yè)技能。項目的選取遵守的原則：由簡單到復雜、由淺入深。工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程根據(jù)教學內(nèi)容，將項目學習劃分為五個，如表1所示。

表1 項目學習描述

1.3 課后分析與拓展模塊

在課程結(jié)束后，為加深學生對知識點的理解，教師可利用MOOC平臺發(fā)布一些與本節(jié)課相關的練習題和資料，學生可線上進行作答，教師也可在線進行評閱。此外，在“新工科”背景下，為凸顯“新工科”特色，還應根據(jù)本課程在就業(yè)崗位中需要具備的能力要求，選取一些與生產(chǎn)實際相結(jié)合的拓展項目進行練習，還可通過對合作行業(yè)企業(yè)的實際參觀實習，使學習與實際工作崗位和工作過程緊密聯(lián)系。

2 教學評價設計

教學評價即考核方式，傳統(tǒng)的考核方式采用的是學校、教師等單一評價方式，這種評價方式不利于培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，針對“線上—線下”混合式教學框架設計，工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程采用的是一種多維評價方式。該評價方式圍繞“新工科”理念，以人才培養(yǎng)方案為目標，通過項目分解去搭建課程體系拓撲圖，根據(jù)課程體系拓撲圖，選擇合適的線上教學資源和相應的教學模式，同時注重本課程與先修課程和后續(xù)課程的一個銜接關系。因此，從培養(yǎng)產(chǎn)出的角度出發(fā)，工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程應建立一種合理的多維評價方式，在最大程度上保障和激勵學生學習，提高教學質(zhì)量，評價方式可分為3項。

2.1 課前線上學習

課前學習指的是線上觀看MOOC教學視頻和完成相關預習作業(yè)，該部分內(nèi)容占總成績的20%。通過課前線上學習，可引導學生由被動學習轉(zhuǎn)為主動學習，培養(yǎng)學生的自主管理能力以及個性化學習能力。

2.2 課堂集中訓練

線下課堂集中學習的每一個項目，可采用過程考核對學生的實踐技能進行考核，該部分內(nèi)容占總成績的50%。通過課堂集中訓練，可培養(yǎng)學生的動手能力以及團隊協(xié)作能力。其中，過程考核總成績?yōu)?00分，各學習項目在過程考核中所占比例如表2所示。

表2 過程考核比例分配

2.3 課后交流與研討

線下學習內(nèi)容結(jié)束后，學生課后可通過相互交流對課上的學習內(nèi)容進行歸結(jié)，由于工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程理論性一般，重點是考驗學生的實際操作技能，因此，本課程的期末結(jié)課考核不再采用閉卷考試，而是采用項目綜合設計的形式，對學生的實際能力再次考核。提前1周給學生公布結(jié)課考核題目和要求，讓學生自由選擇2個隊友，組好隊后以小組的形式，共同完成綜合設計，后面當場進行驗收、提問和打分，做到公平公正，該部分內(nèi)容占總成績的30%。

學生總體評價方式為：總成績=線上視頻學習和作業(yè)（20%）+線下課程過程考核（50%）+期末結(jié)課考核（30%）。

通過課前線上學習、課堂集中訓練以及課后交流與研討的多維評價方式，有效地培養(yǎng)了學生的專業(yè)學習教育和素質(zhì)培養(yǎng)教育相融合的能力。實踐表明，這種線上-線下的混合式成績評價方式，不僅考核了學生的專業(yè)知識掌握程度，也體現(xiàn)了學生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，實現(xiàn)了“新工科”的培養(yǎng)目標。

3 結(jié)語

“新工科”的“新”在于需用更新的理念、更好的模式、更高的教育質(zhì)量去培養(yǎng)一批實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復合型新工科人才，這需要在區(qū)塊鏈教學過程中，建立能力與人才培養(yǎng)的新模式，持續(xù)改進和完善新的課程體系，以培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才。在“新工科”背景下，文章以工業(yè)組態(tài)技術(shù)課程為例，采用了一種線上線下混合式教學模式來改革區(qū)塊鏈的課程教學，這樣既可以融合專業(yè)教育和素質(zhì)培養(yǎng)教育，實現(xiàn)學校教育和企業(yè)崗前培訓的對接，同時也可發(fā)揮學生的主觀能動性，幫助教師提高教學質(zhì)量。