《智能制造概論》線上教學(xué)模式與實(shí)踐

朱雷 陽(yáng)若寧 丁妍

（湖南開(kāi)放大學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410000）

1 教學(xué)平臺(tái)及內(nèi)容的學(xué)生需求分析

1.1 學(xué)生喜歡什么樣的平臺(tái)

在正式開(kāi)課前，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，研究了相關(guān)班級(jí)對(duì)MOOC、雨課堂、騰訊課堂、騰訊會(huì)議、釘釘、學(xué)習(xí)通等線上課程平臺(tái)喜愛(ài)情況，最終學(xué)習(xí)通以“59%”的喜愛(ài)率占據(jù)第一位（見(jiàn)圖1），最主要的理由有以下幾點(diǎn)。（1）本校在學(xué)習(xí)通中學(xué)習(xí)有很多經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生已習(xí)慣相關(guān)模式。（2）學(xué)生之前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)表明，課程中，線上會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擠兌的現(xiàn)象及偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生網(wǎng)絡(luò)掉線等問(wèn)題，學(xué)習(xí)通可以保證學(xué)生在任何時(shí)候都能即時(shí)回放學(xué)習(xí)。

圖1 學(xué)生平臺(tái)喜愛(ài)程度調(diào)查

故而，在上述調(diào)研的基礎(chǔ)上，考慮到學(xué)生反映線上教學(xué)普遍存在以下問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，會(huì)出現(xiàn)卡頓延遲，影響聽(tīng)課效果，長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)手機(jī)（電腦）屏幕容易產(chǎn)生疲憊感、注意力不集中、出現(xiàn)眼睛不適等情況［1］，因此，本教學(xué)設(shè)計(jì)形成了“學(xué)習(xí)通平臺(tái)+騰訊課堂（總結(jié)抽查答疑）+QQ群（及時(shí)溝通）”三位一體的教學(xué)模式。

1.1.1 QQ群的建立

考慮相關(guān)公告的發(fā)布、班級(jí)管理、課后的及時(shí)溝通，為每個(gè)班級(jí)的每門(mén)課程建立QQ群。

1.1.2 學(xué)習(xí)通平臺(tái)的建立

在學(xué)習(xí)通中創(chuàng)建《智能制造概論》課程體系，使得學(xué)生在任何時(shí)候都能即時(shí)回放學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)通平臺(tái)目錄如圖2所示。

圖2 學(xué)習(xí)通平臺(tái)目錄

（1）為避免學(xué)生在觀看的過(guò)程中難以長(zhǎng)時(shí)間集中注意力，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的錄制為10～30min左右。

（2）為了避免學(xué)生由于種種原因可能存在“走馬觀花”“過(guò)于散漫”等情況，在課程要求中也動(dòng)了一點(diǎn)“小心思”，禁止拖動(dòng)、快進(jìn)、切換窗口等，所有課程設(shè)置任務(wù)點(diǎn)，并且可以使用“彈幕”提高趣味性。

（3）為保證學(xué)生課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)寬度及學(xué)習(xí)深度，在每節(jié)課都設(shè)計(jì)配套測(cè)試、配套討論、配套例分析、配套課外擴(kuò)展閱讀資料及補(bǔ)充習(xí)題等（見(jiàn)圖3、圖4）。

圖3 隨堂作業(yè)

圖4 隨堂討論

1.1.3 騰訊課堂答疑

在學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)之后，需要利用騰訊課堂對(duì)當(dāng)天學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、抽查與答疑，提高答疑效率及與學(xué)生的互動(dòng)性。

1.2 學(xué)生對(duì)《智能制造概論》內(nèi)容有什么期待

在正式開(kāi)課前，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，研究了學(xué)生對(duì)《智能制造概論》的相關(guān)章節(jié)的期待情況，表明學(xué)生更注重“知識(shí)寬度”及“易懂性”。

1.2.1 “學(xué)科性質(zhì)”決定了主題

由于智能制造概論課程涉科的技術(shù)非常多［2］，結(jié)合“拓展學(xué)生知識(shí)寬度及前沿”這一調(diào)研需求，本教學(xué)設(shè)計(jì)旨在學(xué)生可以提高自己的科技文化素養(yǎng)及科技文化興趣，故而在課程安排中偏向重點(diǎn)簡(jiǎn)述5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、PID控制、云計(jì)算、量子論等有趣且基礎(chǔ)的內(nèi)容［3］。

1.2.2 “學(xué)生基本情況+線上上課客觀條件”決定了內(nèi)容

鑒于大部分學(xué)生表明作為高職學(xué)生基礎(chǔ)理論不扎實(shí)，并且網(wǎng)上上課容易走神的這一現(xiàn)象，故而本課程并不重點(diǎn)講述概念、定義及特征之類(lèi)的內(nèi)容，而是設(shè)計(jì)過(guò)程全程使用“是什么？為什么？怎么來(lái)？”這樣的以點(diǎn)帶面的講述方式，使得學(xué)生可以理解課程主題，并且可以通過(guò)學(xué)生自己簡(jiǎn)單的推演抓住技術(shù)的本質(zhì)，最終在深入淺出中學(xué)到知識(shí)（見(jiàn)圖5、圖6）。

圖5 “大數(shù)據(jù)”的“以點(diǎn)帶面”講述方式

圖6 P ID 控制過(guò)程“口算”推演

1.2.3 “科學(xué)技術(shù)的本質(zhì)”決定了貫穿“課堂思政”的方式

課程思政建設(shè)是落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要舉措，是將社會(huì)主義核心價(jià)值觀融入教育教學(xué)全過(guò)程的重要手段（見(jiàn)圖7）。科學(xué)技術(shù)是國(guó)家未來(lái)的一個(gè)極其重要的高地，而本門(mén)課恰好是一個(gè)愛(ài)國(guó)教育的重要切入點(diǎn)［4］，使得學(xué)生可以正確認(rèn)知當(dāng)前我國(guó)的科技的發(fā)展水平，例如，半導(dǎo)體技術(shù)使得學(xué)生能夠直面當(dāng)前我國(guó)科技的不足，建立為國(guó)爭(zhēng)光的決心，而超算技術(shù)使得學(xué)生能夠明白我國(guó)科技的榮光，建立起國(guó)家科技自信。此外，利用科技的求真精神可助力學(xué)生建立正確的人生觀。

圖7 課堂思政的貫穿方式

2 課前學(xué)生需求分析及設(shè)計(jì)

2.1 學(xué)生提前明白本節(jié)課堂的流程嗎？——提前發(fā)布上課流程并固定化

只有學(xué)生提前明白每節(jié)課的流程，學(xué)生才能有的放矢，做到心中有數(shù)，所以，在每節(jié)課前，都應(yīng)該在QQ群中發(fā)布上課流程公告，使得學(xué)生每節(jié)課都知道什么時(shí)候應(yīng)該做什么事，此外，本教學(xué)設(shè)計(jì)在實(shí)踐過(guò)程中，盡量保證流程固定化，使得學(xué)生能夠更快適應(yīng)上課方式（見(jiàn)圖8）。

圖8 上課流程的提前發(fā)布

2.2 學(xué)生提前明白本節(jié)課的重難點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)要求等級(jí)嗎？——提前發(fā)布課程導(dǎo)學(xué)

課堂的知識(shí)是有層次的，重要程度不同，易難程度不同，要求等級(jí)不同，只有和學(xué)生提前明確相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生才能在一節(jié)課中把有限的精力放在關(guān)鍵的地方，所以，教學(xué)設(shè)計(jì)中，需在每節(jié)課前發(fā)布當(dāng)節(jié)課的重難點(diǎn)、關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)及課程內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖9）。

圖9 課程重難點(diǎn)等級(jí)說(shuō)明

3 課中學(xué)生需求分析及設(shè)計(jì)

3.1 學(xué)生如何才能讓集中精力？——邊記邊學(xué)

“好記性不如爛筆頭”“筆記是上課思考的一種重要方式”，為了讓學(xué)生邊學(xué)邊想，特別是線上更容易分心的情況下，疫情期間純線上教學(xué)與平時(shí)課堂教學(xué)相比更有必要記筆記。但是調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，疫情前，21.35%的學(xué)生很少或不記筆記；疫情期間，很少或不記筆記情況則高達(dá)36.77%［5］。故而要求學(xué)生上課對(duì)關(guān)鍵地方記錄筆記及心得，從而使得每個(gè)學(xué)生都集中精力于所講述的內(nèi)容，不懂的地方也可以隨時(shí)暫停反復(fù)學(xué)習(xí)。此外，本設(shè)計(jì)在實(shí)踐過(guò)程中，讓筆者比較欣慰的是，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生的字也越來(lái)越工整、好看了。

3.2 每個(gè)學(xué)生都有參與感嗎？——“在線隨機(jī)數(shù)”+“鼓勵(lì)為主”的教學(xué)心理機(jī)制

考慮線上學(xué)習(xí)部分學(xué)生沒(méi)有參與感，只有一部分學(xué)生主動(dòng)提出疑問(wèn)，并且有部分學(xué)生可能比較害羞不敢表達(dá)，所以需要任課教師去主動(dòng)提問(wèn)，提問(wèn)過(guò)程中保持“公平”“刺激”，故而一般本設(shè)計(jì)在實(shí)踐過(guò)程中選擇在線隨機(jī)數(shù)，隨著數(shù)字的跳動(dòng)來(lái)吸引學(xué)生的注意力，確保每個(gè)學(xué)生都有可能被抽查。與此同時(shí)，本設(shè)計(jì)在實(shí)踐過(guò)程中，本著“鼓勵(lì)為主”的教學(xué)心理機(jī)制，學(xué)生不要擔(dān)心問(wèn)錯(cuò)了，也不要擔(dān)心回答錯(cuò)了，要勇于表達(dá)、思考（見(jiàn)圖10）。

圖10 趣味在線隨機(jī)數(shù)

3.3 學(xué)生長(zhǎng)期面對(duì)手機(jī)對(duì)視力有影響，怎么辦？——課間眼睛保健操

后疫情時(shí)代，全國(guó)各地高校展開(kāi)線上教學(xué)，科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展使得云端課程打破了教育的圍墻。然而，新冠肺炎疫情線上教學(xué)帶來(lái)的新一輪近視率上升問(wèn)題，國(guó)家高度重視青少年近視防控工作，作為學(xué)生成長(zhǎng)和發(fā)展的引導(dǎo)者，學(xué)校和家長(zhǎng)在防控近視工作中具有義不容辭的責(zé)任和極其重要的作用［6］。隨著網(wǎng)課的持續(xù)開(kāi)展，學(xué)生接觸電子設(shè)備的時(shí)間明顯增加，嚴(yán)重影響了學(xué)生的視力，故而在課間需加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生做眼保健操。

4 課后學(xué)生需求及分析

4.1 學(xué)生了解自己本節(jié)課的表現(xiàn)嗎？——透明上課評(píng)價(jià)機(jī)制

“反饋”無(wú)論在工作和學(xué)習(xí)中都很重要，對(duì)教師是如此，對(duì)于學(xué)生也一樣，所以，本設(shè)計(jì)在實(shí)踐過(guò)程中，每節(jié)課都給每個(gè)學(xué)生反饋他們的表現(xiàn)情況，這樣學(xué)生知道任課教師的上課評(píng)價(jià)機(jī)制，了解自己的表現(xiàn)不足的地方，從而使得他們找到自己改進(jìn)的方向（見(jiàn)圖11）。

圖11 透明的評(píng)分機(jī)制

4.2 學(xué)生課外有什么恰當(dāng)?shù)闹R(shí)去延伸呢？——課外延伸閱讀+討論

由于課堂內(nèi)容是面向全體學(xué)生，故而是力求“基礎(chǔ)+入門(mén)”，從而使得每個(gè)學(xué)生都可以聽(tīng)得懂，都可以明白其中的原理。但是畢竟學(xué)生之間有著一些認(rèn)知的差異性，特別是在科技突飛猛進(jìn)的今天，社會(huì)對(duì)智能制造的要求越來(lái)越高，因此，僅僅依靠教師講授為主的課堂教學(xué)這一傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。本課程模式通過(guò)教師在學(xué)習(xí)通平臺(tái)推薦一些基于本次課上課的基礎(chǔ)的課外延伸閱讀，以其提高學(xué)生的學(xué)習(xí)深度與寬度［7］（見(jiàn)圖12）。

圖12 智能制造概論課外延伸閱讀實(shí)踐

5 教學(xué)反思

我國(guó)著名心理學(xué)家林崇德教授曾提出“優(yōu)秀教師=教學(xué)過(guò)程+反思”的成長(zhǎng)模式，葉瀾教授也曾說(shuō)過(guò)：“一個(gè)教師寫(xiě)一輩子教案不一定成為名師，如果一個(gè)教師寫(xiě)三年的教學(xué)反思，有可能成為名師?！比魏谓虒W(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程中一定要進(jìn)行教學(xué)反思，教學(xué)反思可以激活教師的教學(xué)智慧，教師反思可以通過(guò)“學(xué)生、同事、自我、管理者”談話式咨詢(xún)，咨詢(xún)之后，可知自己存在的不足，任課教師需要在不斷自我反思的過(guò)程中優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)反思是教師專(zhuān)業(yè)持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，是高校提高教育教學(xué)水平的前提，是實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)改革的必經(jīng)途徑。因此，加強(qiáng)自我反思，進(jìn)而提高教育教學(xué)效果、提升教師教學(xué)能力，是教師教育的重要目標(biāo)之一（見(jiàn)圖13）。

圖13 課后的自我反思