數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下高職機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革探索

摘 要：目前，課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型相關(guān)文獻(xiàn)大多集中在專業(yè)課程教學(xué)方法改革、課程教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的研究，關(guān)于高校專業(yè)課數(shù)字化改革方面的研究也較為單一，學(xué)者們注重教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面的改革研究。本文分析研究當(dāng)下機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革現(xiàn)狀，探索數(shù)字化時(shí)代專業(yè)課程數(shù)字化改革的途徑與方法，理清數(shù)字化融入課程教學(xué)改革應(yīng)遵循的原則，提出機(jī)電類專業(yè)課程在教學(xué)理念、教學(xué)模式以及教學(xué)流程等方面融入數(shù)字化的切入點(diǎn)，促進(jìn)機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)效能的有效提升。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化轉(zhuǎn)型 機(jī)電類專業(yè)課程 教學(xué)改革

依據(jù)國家《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》深入推進(jìn)數(shù)字教育的要求，在2022年和2023 年全國教育工作會(huì)議上，教育部先后啟動(dòng)了“實(shí)施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)”和“縱深推進(jìn)教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)”，明確了新時(shí)期我國教育信息化從“簡單應(yīng)用”走向“深度融合”的目標(biāo)，旨在塑造高等教育教學(xué)新形態(tài)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快建設(shè)教育強(qiáng)國[1]。

機(jī)電類專業(yè)課程中目前融入越來越多的新技術(shù)、新工藝，比如人工智能、智能制造等，需在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)匾肭把丶夹g(shù)成果。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師占主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)地接受填鴨式的教學(xué)，師生間互動(dòng)不夠深入，學(xué)生大多還是處于應(yīng)付考試的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，在有限的課堂時(shí)間，難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。本著以學(xué)生為本的原則，課程團(tuán)隊(duì)基于職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型大背景，探索實(shí)踐專業(yè)課程的數(shù)字化教學(xué)改革，提高教學(xué)效能[2]。

1 國內(nèi)外數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下高職機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化改革現(xiàn)狀分析

目前，國外數(shù)字化教育改革多圍繞教育組織策略完善更新、教育公平性與普及化、數(shù)字化教學(xué)裝備標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建、數(shù)字化多元協(xié)作機(jī)制等。研究分析近幾年國內(nèi)數(shù)字化教育相關(guān)研究，祝智庭等學(xué)者的《教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)踐邏輯與發(fā)展機(jī)遇》《教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型：面向未來的教育“轉(zhuǎn)基因”工程》等多篇關(guān)于“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型”的研究成果，系統(tǒng)地從教育數(shù)字化發(fā)展機(jī)遇、研究展望、模型構(gòu)建等方面進(jìn)行分析研究，得出教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)教育創(chuàng)新和教學(xué)變革日益呈現(xiàn)出巨大的影響，從數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本源中明晰教育數(shù)字化改革的內(nèi)涵，為機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革提供了借鑒。

2 職業(yè)教育課程數(shù)字化改革的意義

課程數(shù)字化改革包括數(shù)字技術(shù)、數(shù)字媒體、人工智能以及互聯(lián)網(wǎng)在課程中的應(yīng)用，并涉及教師和學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的提升，即信息檢索、數(shù)據(jù)歸納及分析、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的素養(yǎng)。教師擁有豐富的數(shù)字素養(yǎng)可以幫助學(xué)生更好地迎接信息時(shí)代的各種機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。作為信息時(shí)代的重要特征，數(shù)字化正深刻影響著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，影響著信息傳播方式和生產(chǎn)方式的變革，也影響著當(dāng)代的職業(yè)教育[3]。

2.1 推動(dòng)職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展

職業(yè)教育要適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，為社會(huì)培養(yǎng)復(fù)合型技能人才，這就要在教育教學(xué)中，創(chuàng)新管理方式，提高教育教學(xué)質(zhì)量。數(shù)字化教學(xué)，課程在學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)不僅讓學(xué)習(xí)形態(tài)要更加靈活多樣，學(xué)習(xí)資源也更加豐富，通過數(shù)字教學(xué)資源的共享，完善學(xué)生知識(shí)體系。職業(yè)教育的高質(zhì)量發(fā)展，必須使學(xué)生的信息能力和思維全面提升，體現(xiàn)在課程上，就需要改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，促進(jìn)課程教學(xué)模式創(chuàng)新變革。數(shù)字化改革不僅在課程教學(xué)層面影響著職業(yè)教育，在學(xué)生綜合評(píng)價(jià)上，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)，動(dòng)態(tài)反映學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，在學(xué)生理論成績基礎(chǔ)上，結(jié)合過程性評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生成績做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)提供更加精準(zhǔn)的指導(dǎo)。數(shù)字化改革作為推動(dòng)職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的重要手段，將全面提升學(xué)生的信息接收能力與創(chuàng)新能力，推動(dòng)當(dāng)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展。

2.2 有力提升教師教學(xué)能力

教師需積極適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，不斷探索數(shù)字化技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用，提升數(shù)字化素養(yǎng)，才能應(yīng)對(duì)職業(yè)教育數(shù)字化改革要求，成為新時(shí)代職業(yè)教育教師。在課程數(shù)字化改革進(jìn)程中，身處教學(xué)一線的專業(yè)教師，需要將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)中，借助人工智能、大數(shù)據(jù)、線上教學(xué)平臺(tái)等多種數(shù)字化教學(xué)工具，促進(jìn)課堂信息化水平的提升。課程數(shù)字化改革對(duì)職業(yè)教育教師帶來了挑戰(zhàn)，也帶來了機(jī)遇。課程數(shù)字化教學(xué)改革的過程中，數(shù)字化教學(xué)手段與教學(xué)工具造就了教學(xué)方法的多樣性，增加了師生之間的互動(dòng)渠道，豐富了教學(xué)評(píng)價(jià)范圍，使職業(yè)教育緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，更具吸引力。此外，數(shù)字化教學(xué)改革有助于教師實(shí)時(shí)獲取學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握程度，利用大數(shù)據(jù)模型，科學(xué)合理地進(jìn)行學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果評(píng)估與學(xué)生成績綜合測(cè)評(píng)，為個(gè)性化教學(xué)提供依據(jù)。以多媒體及線上教學(xué)為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)形式多樣化、學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升。課程數(shù)字化改革與教師教學(xué)能力提升相輔相成，才能更好地推進(jìn)職業(yè)教育數(shù)字化改革。

2.3 有效培養(yǎng)數(shù)字化技能人才

隨著新時(shí)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化已成為當(dāng)代復(fù)合型技能人才必須面臨的發(fā)展趨勢(shì)。高等職業(yè)教育在人才培養(yǎng)中，必須主動(dòng)適應(yīng)未來新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，依據(jù)社會(huì)需求，實(shí)時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)滿足國家建設(shè)需求的數(shù)字化復(fù)合型技能人才。以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新信息技術(shù)為代表，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)更新，帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型數(shù)字化，對(duì)于高等職業(yè)教育來說，需充分意識(shí)到技術(shù)轉(zhuǎn)型對(duì)人才培養(yǎng)帶來的挑戰(zhàn)，在原來的人才培養(yǎng)基礎(chǔ)上，持續(xù)優(yōu)化課程內(nèi)容，主動(dòng)適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)當(dāng)代復(fù)合型技能人才的需求。職業(yè)教育堅(jiān)持工匠精神，在課程設(shè)置時(shí)重視數(shù)字化相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的引入，導(dǎo)入最新一代的信息技術(shù)，持續(xù)提高人才的數(shù)字化技能，為產(chǎn)業(yè)提供大批具有數(shù)字化技能的復(fù)合型人才，賦能數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[4]。

3 高職機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化改革路徑

教育數(shù)字化趨勢(shì)在時(shí)代的不斷變遷中逐步形成?！皵?shù)字化轉(zhuǎn)型”成為研究熱點(diǎn)，在當(dāng)今知識(shí)更新迅速的時(shí)代，傳統(tǒng)教學(xué)方式已無法應(yīng)對(duì)學(xué)生探索知識(shí)的方式與習(xí)慣。目前數(shù)字技術(shù)對(duì)于專業(yè)課程教學(xué)改革的作用日益凸顯?！皵?shù)字化”融入教學(xué)改革大勢(shì)所趨。本文針對(duì)機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革進(jìn)行研究，對(duì)數(shù)字化變革做出回應(yīng)，利用數(shù)字化手段豐富機(jī)電類專業(yè)教師教學(xué)活動(dòng)，探索多維度改革實(shí)踐路徑。

3.1 借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬技術(shù)等數(shù)字化手段

針對(duì)專業(yè)課程教學(xué)完整過程，從教學(xué)理念上促進(jìn)教師對(duì)數(shù)字化教學(xué)的理解，開闊教師教育視野，拓展教師及學(xué)生交流空間；關(guān)注學(xué)生“學(xué)、思、創(chuàng)”能力的培養(yǎng)，考慮教學(xué)目標(biāo)更新迭代，引導(dǎo)專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計(jì)方向；從課前、課中、課后三階段為專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型打造新模式、新路徑。

3.2 轉(zhuǎn)變教師專業(yè)課程教學(xué)理念

受到多方面條件的制約，傳統(tǒng)教學(xué)大多以理論知識(shí)講授、虛擬項(xiàng)目仿真的形式實(shí)現(xiàn)，學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)不夠“落地”。在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建“以學(xué)生為主體”的教學(xué)方式，融合數(shù)字化技術(shù)及教學(xué)手段，幫助教師構(gòu)建知識(shí)圖譜，提升數(shù)字化素養(yǎng)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)理念，剖析專業(yè)課知識(shí)點(diǎn)的難易與主輔，靈活調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，激勵(lì)學(xué)生自學(xué)意識(shí)，提升學(xué)生自學(xué)能力及核心素養(yǎng)培養(yǎng)效果， 培養(yǎng)“懂理論、能編程、能調(diào)試、能創(chuàng)新、能奉獻(xiàn)”的現(xiàn)場(chǎng)工程師。

3.3 提升學(xué)生學(xué)習(xí)自主性及在專業(yè)課程中的獲得感

通過虛擬仿真平臺(tái)賦能課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型，改善傳統(tǒng)專業(yè)課理論知識(shí)“不形象不直觀”的問題。通過在機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)中實(shí)時(shí)更新工作情境、打造在線平臺(tái)、豐富課程資源等途徑，提升課程數(shù)字化改革效果，有效改善專業(yè)理論抽象導(dǎo)致的學(xué)生理解不透徹現(xiàn)象，解決教師授課過程較單一等原因?qū)е碌慕虒W(xué)效益不高等問題。

3.4 提高專業(yè)課程教學(xué)實(shí)效，建立數(shù)據(jù)化教學(xué)評(píng)價(jià)方式

數(shù)字化融入教學(xué)的重要優(yōu)勢(shì)在于“可量化、可視化”，學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)，數(shù)字化平臺(tái)可全方位進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)及分析，進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，能夠形成可量化、可視化的數(shù)據(jù)指標(biāo)，有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自主操作性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，能夠激發(fā)學(xué)生積極參與各個(gè)教學(xué)節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)獲取率可大幅度提高，學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)均“有跡可循”[5]。

4 數(shù)字化背景下推動(dòng)機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)改革具體舉措

機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)規(guī)律，結(jié)合教學(xué)工作開展的基本要求進(jìn)行系統(tǒng)分析歸納。以發(fā)展性教育理論、合作教學(xué)理論及過程最優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，分析李秉德教授提出的由輕量化改造、模塊化教學(xué)資源、遠(yuǎn)程化按需管理、無感化教學(xué)壓力等內(nèi)容組成的當(dāng)代教學(xué)智能原則體系，結(jié)合我國職業(yè)教育由啟發(fā)性原則、循序漸進(jìn)原則、鞏固性原則、直觀性原則、理論聯(lián)系實(shí)際原則以及分類教學(xué)原則等組成的教學(xué)原則體系，總結(jié)出數(shù)字化賦能機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)改革應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為主體的基本原則、以育人為根本的疏導(dǎo)原則、以技術(shù)為手段的應(yīng)用原則和以效用為目標(biāo)的價(jià)值原則，具體采取了以下舉措。

4.1 重組教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)教學(xué)資源

有機(jī)融入課程思政元素，對(duì)接產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)，采用機(jī)器視覺技術(shù)，利用數(shù)字孿生技術(shù)，在虛擬仿真技術(shù)基礎(chǔ)上集成其他相關(guān)技術(shù)，建設(shè)數(shù)字化課程資源庫，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)映射、虛實(shí)互動(dòng)，支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。在搭建微課程資源庫時(shí)，結(jié)合具有行業(yè)特點(diǎn)的企業(yè)項(xiàng)目、案例、素材，建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為學(xué)生課前自學(xué)、課后拓展提供便捷的渠道，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的文化素養(yǎng)和專業(yè)能力。

4.2 建立能力圖譜，優(yōu)化教學(xué)流程

對(duì)接產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，打破原有課程結(jié)構(gòu)界限，構(gòu)建專業(yè)人才能力圖譜和課程學(xué)習(xí)圖譜，構(gòu)建“進(jìn)階式”教學(xué)模式，形成“生手—熟手—能手”的進(jìn)階式培養(yǎng)理念，建立“工作流程”的概念，圍繞“以人為本”的理念，優(yōu)化教學(xué)流程，在教學(xué)中，將機(jī)電類專業(yè)知識(shí)的理論講解與技能訓(xùn)練作為常規(guī)化的教學(xué)手段，課前通過數(shù)字資源庫推送相關(guān)資源，啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生建立科技創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生逐步形成個(gè)人的知識(shí)架構(gòu)。其次，在實(shí)踐教學(xué)中融入嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓そ尘?，開展項(xiàng)目化教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，將課堂作業(yè)轉(zhuǎn)化為行業(yè)應(yīng)用的典型產(chǎn)品，讓學(xué)習(xí)效果進(jìn)階式的提升，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的動(dòng)力，不僅解決了“理論與實(shí)踐脫節(jié)”的問題，同時(shí)應(yīng)用性轉(zhuǎn)化了學(xué)生自主建立的知識(shí)架構(gòu)。

4.3 構(gòu)建數(shù)字化平臺(tái)，提升教學(xué)質(zhì)量

利用數(shù)字化工具及資源，構(gòu)建數(shù)字化平臺(tái)，教師可以通過平臺(tái)獲取在線課程、學(xué)習(xí)資料、虛擬仿真等豐富的教學(xué)資源。為教師提供更多樣化的教學(xué)工具和教學(xué)方法，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效能。同時(shí)，通過數(shù)字化平臺(tái)可以獲取學(xué)生的在線學(xué)習(xí)狀態(tài)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)，有效提升學(xué)生知識(shí)獲取率。

4.4 構(gòu)建混合式教學(xué)模式，數(shù)字化課程教學(xué)設(shè)計(jì)

構(gòu)建混合式教學(xué)模式，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面數(shù)字化課程教學(xué)設(shè)計(jì)，充分利用數(shù)字化技術(shù)和資源，采用多樣化的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑，根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況選擇合適的數(shù)字化資源和學(xué)習(xí)方式。線上自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)后，線下通過小組討論或?qū)嵺`操作加深理解。培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境中的信息收集、分析和整合能力，面對(duì)海量數(shù)字化課程資源時(shí)，有效篩選有價(jià)值的信息，并運(yùn)用到學(xué)習(xí)任務(wù)中[6]。

5 結(jié)語

數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下高職機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革，在充分進(jìn)行數(shù)字化課程調(diào)研的基礎(chǔ)上，理清數(shù)字化教學(xué)改革的原則，以發(fā)展性教育理論、合作教學(xué)理論及過程最優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，數(shù)字化賦能機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)改革，提出遵循原則及教學(xué)改革實(shí)踐路徑，提出構(gòu)建課程混合式教學(xué)模式，合理進(jìn)行課程數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)等教學(xué)改革實(shí)踐舉措，結(jié)合高職院校機(jī)電類專業(yè)課程特色，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)及技能、提升學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下機(jī)電類專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，為機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供參考借鑒。

基金項(xiàng)目：1.2024年度陜西省職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題“數(shù)字化賦能高職專業(yè)課程SPOC混合式教學(xué)改革——以‘機(jī)器人制作與編程’課程為例”，課題編號(hào)：2024SZX369，主持人：楊維；2.2024年度陜西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下高職機(jī)電類專業(yè)課程數(shù)字化教學(xué)改革與實(shí)踐研究”，課題編號(hào)SGH24Y3175，主持人：吳德君。

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