高 杨,杨亚男
(黄河水利职业技术学院,河南 开封 475004)
目前,河南省高职中外合作办学电气自动化技术专业(以下简称“电气专业”)开办数量和招生规模处于逐年上升态势。与高职中外合作办学电气专业相关的研究主要集中在办学模式、人才培养方案、课程体系构建及双语教学等方面,而对于专业课程教学方式的研究以及“互联网+教育”背景下移动学习平台在专业课程中应用的探讨与实践还比较少[1]。因此,根据学情和人才培养方案要求,寻求适合高职中外合作办学电气专业学生的专业课程移动学习方式是非常有必要的。本文基于当前高职中外合作办学的人才培养目标和学情背景,针对中外合作办学电气专业信息化教学存在的普遍问题,结合教学团体教学经验,以黄河水利职业技术学院(以下简称“黄河水院”)为例,以智能课堂学习平台(以下简称“智能课堂”)为载体,选择电机与拖动课程进行教学模式创新应用研究,以期为高职中外合作办学电气专业课程学习方式探索提供有益参考。
本研究以问卷方式,对河南省部分高职院校中外合作办学专业的学生开展相关调查。共发放纸质问卷225份,回收问卷中有219份为有效答卷。基于问卷整理及数据分析,得出该类学生的学情特点及移动学习现状。
高职中外合作办学专业的生源复杂,学生知识基础差别较大。比如,高考生源,这类学生往往因高考分数较低未能进入理想的学校或专业,希望通过就读中外合作办学专业得到出国学习的机会,他们的知识基础通常比较扎实;单招生源,包括高中毕业生、中专和职高对口生以及退伍兵等,这类学生的文化基础相对比较薄弱。调查发现,就读中外合作办学专业的学生,不管生源类型如何,家境条件普遍较好,几乎都配备了笔记本电脑、平板电脑、智能手机等电子设备,具备良好的移动学习设备条件。由于中外合作办学专业的学生在国内学习阶段不仅需要达到外方学校所要求的外语水平,专业课程成绩也需达到外方学校要求的标准,所以,针对他们的教学计划安排得非常紧凑,所开设课程门数比普通专业要多许多,周学时达到30~40,学生的课余自由时间较少。
1.2.1 移动学习网络环境良好
参与问卷调查的学生智能手机拥有率为100%,且均达到熟练使用水平。14.61%的学生每天使用手机2~4小时,40.64%的学生每天使用手机4~6小时,44.75%的学生每天使用手机达到6小时以上。学生使用手机的频率高、时间长,具备良好的移动学习硬件条件。
目前,大多数高职院校都实现了校园Wi-Fi全覆盖,网络速度完全能够满足学生移动学习的需求。加上各个通讯公司推出了价格优惠的校园套餐,学生数据流量充足。随着5G网络的逐步推广,网速还会大幅提高,学生所处的移动学习网络环境良好。
1.2.2 移动学习意愿较高
调查结果显示,约85%的学生使用考试培训类的APP,如驾照考试、英语学习、计算机等级考试等,但专业课学习类APP使用较少。在专业课程学习过程中遇到问题时,学生多选择使用百度、360搜索等搜索引擎寻求答案。98.63%的学生希望有合适的用于专业课程学习的移动平台,以便浏览丰富的课程资源,并能与教师和同学交流专业学习相关问题,移动学习意愿较高。
1.3.1 移动学习效果不佳
调查发现,学生通常会在课余时间、等待或乘坐交通工具时通过移动学习平台查询一些急需的信息,移动学习时长较短,学习状态较不稳定,这就造成学生很难将课程专业知识很好地吸收内化,也不能对课程知识体系进行系统梳理,移动学习效果不佳。
1.3.2 信息素养缺乏,信息检索能力不足
调查显示,大部分学生尚不能将移动学习资源融入到专业课程学习中,并且信息选取、评价与应用能力较低,即信息素养缺乏。另外,95.89%的学生存在无法快速有效获取专业资源的问题,说明学生的信息检索能力严重不足;88%的学生认为自己的学习需求在当前的教学方式下无法得到满足,希望能有合适的移动学习平台辅助完成学校所开设课程的学习;超过85%的学生愿意尝试借助移动平台学习专业课;超过90%的学生希望浏览到视频、动画、课件等多样化的专业课程学习资源;92%以上的学生希望能与任课教师或其他同学进行交流讨论,及时解决学习过程中遇到的问题;将近80%的学生希望能够在移动学习过程中随时对知识点和技能点进行练习和测试。
综合分析调查结果可知,高职中外合作办学专业的学生拥有良好的移动学习环境,也乐于挑战,愿意积极尝试新的教学方法。他们渴望在学业压力较大的情况下用更加有效的学习方式掌握大量的课程知识和专业技能,为将来出国学习打下坚实基础[2-4]。因此,在高职中外合作办学电气专业学生中实施专业课程移动学习模式,具有较好的基础条件。
本研究选取黄河水院中外合作办学电气专业的电机与拖动课程为移动学习平台应用研究对象。电机与拖动是高职中外合作办学电气专业的一门专业基础课程,其教学目标为,学生能够进行电动机电气控制线路的安装、接线、调试、维护等。课程内容抽象、综合性强,知识点多且杂,不易理解,极易给学生的学习造成较大的困惑,甚至会打击他们的学习自信心,继而引发“教师难教、学生难学”的“两难”现象。传统的单一教学模式培养出来的学生,其应用技能和创新技能无法达成中外合作办学专业的培养目标,高职院校需要探索以学生为主导的新型学习方式,以充分调动学生学习的积极性和主动性[5-7]。
该课程的主要教学内容包括变压器、直流电机、交流电动机、控制电机、常用低压电器、电动机的电气控制电路、机床电气控制系统等。结合学情以及课程特点,在分析工作任务及职业能力的基础上,教学团队设计了7个学习项目,共19个学习型工作任务。根据模块化教学方式构建课程知识树,提炼教材的核心内容,建设大量丰富的、便于在手机等移动设备上呈现的教学资源,并以任务为导向,对各类资源进行优化整合,上传至移动学习平台,线上线下相结合,对中外合作办学电气专业的学生开展混合式教学。
在教学实施过程中,将课程教学内容进一步分解成62个知识点和56个技能点。与教学内容对应的教学资源丰富多样,包括课件、图片、动画、微课、试题库、考核试卷、生产录像、工程案例、编程软件、行业规范、职业技能训练包等,便于学生通过多种方式获取和巩固知识。
课程资源的建设是持续化、常态化进行的,每个教学周期都会在资源库添加新的习题和案例,将部分静态的文本、图片类资源陆续转换为动画资源,将实操演示视频资源陆续转换为微课资源。同时,课程教学资源与职业技能等级证书紧密结合,持续补充职业技能鉴定题库及训练包,既能满足电气专业学生的知识和技能学习需求,也可为学生未来考取电气方向的技能等级证书提供帮助。在课程资源持续更新的同时,还加大了移动学习平台在线互动活动的比重,教师定期发布讨论话题,以使在线学员在交流中持续受益。
以中外合作办学电气专业2018级学生的电机与拖动课程为例,开展智能课堂平台应用实践研究。
3.1.1 资源上传
首先,教师根据课程的7个学习项目和19个学习型工作任务,构建课程知识树。然后,根据每个任务的学习要求,在课前将相关资料上传至智能课堂平台。向智能课堂平台上传资源可通过web端或企业微信端,可上传的资源类型包括图片、链接、word文档、视频、音频等,在平行班之间,资源可以转发共享,避免教师重复上传。上传文件或链接时可选择立即发布、手动发布或定时发布等方式,发布后也可进行编辑、转发、删除、撤销发布状态等操作。
3.1.2 课前自学
以项目三-任务1“认识三相异步电动机”为例,说明该环节实施情况。教师上课前一天上传资料,包括教学导入动画《三相交流电动机定子三相绕组》,视频《三相异步电动机的结构》《三相异步电动机的解剖》《三相异步电动机的工作原理》《三相异步电动机的制作过程》,课件《三相异步电动机的结构和工作原理》等,同时导入学习任务书。学生按照任务书要求自学相应资源,在课前对三相异步电动机形成初步认识。教师在学习任务书中应明确本次课的教学目标和内容,着重强调本次教学任务的重点、难点,并细化阶段性子任务,以帮助学生有针对性地开展学习活动。
教师可通过智能课堂的活动功能,检查学生对知识点的掌握情况。例如,发起头脑风暴引导学生讨论思考,布置小组作业,教师答疑,在线测试等。教师在企业微信端添加并发起活动后,学生即可通过手机端查看任务并输入答案、提交。教师可随时在手机端查看学生的参与情况,掌握学生的预习情况,合理筛选出需要在课堂教学中解决的问题。
3.1.3 课堂学习
通过课前自主探究,学生掌握了简单的三相异步电动机基本知识。在课堂教学环节,学生需要在教师的讲解、指导下学习三相异步电动机的使用方法,包括外部接线方法、定子绕组制作方法等。课堂教学环节更注重学生的操作训练和自主体验。教师可加强启发和引导,学生可通过阅读教材、观看视频、教师演示等途径,学习三相异步电动机的外部接线方法。学生以“笼型三相异步电动机直接启动”为任务,进行实践操作。首先,熟悉所有电器元件的作用和控制线路的工作原理,确保能够看懂电路图;然后,在实验台上进行接线操作;接线完毕后,教师可要求学生进行自检;经教师检查合格后,学生可通电观察三相异步电动机的启动和运行状态。
在此环节中,运用智能课堂平台的优势在于,学生可以反复自主观看视频,从而更为具体、直观地掌握操作方法。教师可通过提问、讨论答疑、随堂测试等课堂活动,及时准确地了解学生的理解掌握情况,调动学生的课堂学习积极性,并留下大量教学数据和痕迹,作为对学生学习成果进行考核评定的依据。每个学生均可展示其学习成果,并相互交流学习心得,然后根据评价标准自评、互评学习成果。教师根据学生完成任务的实际情况,进行教师评价。学生参与活动、浏览资源均可获得相应的智能课堂积分。教师可通过查看学生积分,判定学生对知识的整体掌握程度,也可查询每位学生在各环节的学习情况。
3.1.4 课后拓展
课后,教师通过课后测验掌握学生的学习成效,通过作业任务将本节课的易错点提出来,对学生进行强化训练。对于学有余力的学生,教师还可提供竞赛训练题库,帮助这部分学生进一步提高专业技能和创新能力。
电机与拖动课程在智能课堂平台首轮开课已经结束。这是对中外合作办学电气专业首次使用移动学习平台开展信息化教学,推进以学生为中心的教学方式方法改革。
将黄河水院中外合作办学电气专业2017级(传统教学方法)与2018级(移动学习平台教学方法)的教学效果进行比对(如图1~图4所示),可以发现,与传统教学方式相比,在基于智能课堂的线上线下混合教学模式下,中外合作办学电气专业学生的预习率明显提高,动画、视频等易于在手机上呈现的学习资源最受学生欢迎,灵活多样的课堂提问方式提高了学生的答题积极性,知识点、技能点掌握率大幅提高,课程考核通过率也有所增加。
图1 学生对各类资源的浏览率Fig.1 Students’browsing rate of various resources
图4 课程考核通过率对比Fig.4 Comparison of pass rates of course assessment
学生对基于智能课堂平台的移动学习形式适应较快,授课效果良好。基于智能课堂的移动学习,不受时间和空间的限制,能够增强师生间和生生间的互动,学生可以利用碎片时间在任何地点打开手机预习复习。由此,学生把手机变成学习工具,学习就如同玩游戏刷经验值,充满乐趣,不仅学习主动性有所提高,成绩的优秀率和及格率也都有所提高。
综上所述,教学团队以黄河水院中外合作办学电气专业学生为应用对象,利用智能课堂平台开展了线上线下混合式教学。通过获取和分析课堂教学行为大数据,尝试探索一种适合中外合作办学人才培养模式的移动学习新形态。教学团队将继续在电气专业的课程教学中进行该教学模式的推广应用,进一步丰富移动学习平台的学习资源,并尝试在构建专业教学体系等方面开展研究和实践工作,以满足高职院校中外合作办学专业学生的个性化学习需求,提升人才培养质量。
图2 学生课堂知识掌握情况对比Fig.2 Comparison of students’knowledge mastery in class
图3 学生课堂参与度Fig.3 Students’participation in class