互联网+创客教学在疫情期间教学中的应用研究*

2022-06-13 07:54赵东辉
科技与创新 2022年11期
关键词:技术人员创客实训

赵东辉,张 慧

(1.郑州电力高等专科学校,河南 郑州450000;2.河南工业贸易职业学院,河南 郑州450000)

本文针对职业教育的特点,研究了在传染病流行的大环境中,如何在保障师生的身体健康的同时,还能够较好地完成教学任务。目前国内外在遇到类似情况下,均采用网络教学的模式,但由于教师和学生此前均未大量采用过网络教学模式,因此网络教学的质量有待进一步提高。同时,学生终归要回到学校,特别在回到学校的初期,病毒传染可能会出现反复的情况,在避免学生传播疾病或者能有效追踪病原的情况下,学校如何解决疫情问题,并保障学生顺利完成学业,是目前学校面临的共同问题。

这种模式国内外可以借鉴的例子非常少,目前国内部分省份采用的方式往往是推迟开学,分批次返校,进校一周在宿舍隔离,通过在线网络教学等办法解决。但在真正实施的时候,教学效果堪忧[1]。

1 基于互联网+创客混合式教学的优势分析

互联网+创客混合式教学需要教师基于工作现场案例,创新式进行教学,教师对教学过程各种环节应该进行精心的设计,学会运用网络在线平台,并且能够将企业现场的项目引入到教学中。学生应学会主动思考,学会使用新思维、新方法、新设备和新技术处理复杂问题,能够创造性地完成创客项目。

基于创客教育与课程教学相融合的理念,借助微课程并以其为引导,将创客课程教学过程分为创意构思、设计制作、案例分享、评价完善4个阶段。基于创客项目的学习活动涉及创新创造、小组讨论、团结合作等5个学习领域,并将学习活动分为知识构建、选题调研、创意构思、设计优化、原型制作、成果分享6个阶段。具体来说,通过团队的创新思维和功能强大的数字化工具整合,在各种空间中有效地、创造性地解决问题,针对以前不能解决的问题找到方案,产生新颖独特的成果,并将其运用到教科研及学生创新创业大赛当中[2]。

2 疫情下如何进行互联网+创客混合式教学

如疫情未消失,在实施过程中,学生返校进行学习,可以先让学生按年级分批次入校,入校第一周隔离观察;第二周至学期末(考试周前),采用线上线下结合的混合式教学;考试周,采取网络考试+平时成绩进行考核,实训课程根据平时成绩与最后逐个实操测试进行考核。整个实施过程需要学校进行统筹谋划,并需要院部和教师全力配合。

一是教师工程实践能力和创客互联网教学新模式运用问题,即教师是否具备指导学生进行新模式教学的实践工程能力,所以需要与企业进行合作,提升相关专任教师的工程实践能力。在此过程中,需要引企入校或者安排教师到企业现场实践;与企业共建产业学院,可以直接引入企业现场技术人员进行创客教学或基于企业真实项目进行授课,将学生完成的任务与企业现场任务相结合,甚至通过课堂教学解决企业实际存在的问题。该教学过程可以通过专任教师和企业现场技术人员远程教学来实现。如果有学生能够真正解决企业问题,那么该学生将成为企业的重点培养对象[3]。

二是将创新创业、互联网与课程有机结合的问题,即课程重构,突破原有的课堂教学模式,将与企业实践相关的创新创业项目引入到课堂教学中,让学生能够通过运用互联网去学习相关知识,解决创客过程中遇到的问题,提升学生的创新和自主学习能力。

目前,全国职业院校都开展有挑战杯大赛、互联网+创新创业大赛等,学校也建设有创新创业孵化基地,并且每一个学院也都有创新创业基地,但这些基地的活动都是利用学生和教师的课余时间去做,所以活动开展并不是很丰富。所以,将创新创业活动搬到课堂上去实施意义重大,即将教学内容和创新创业有机融合,打造成为学生为主体的课堂,教师和企业技术人员进行指导辅助。如图1所示,将教学过程分为创意生成阶段、项目设计阶段、实践体验阶段、分享反思阶段。创意生成阶段,创意可以由教师提出,也可由学生提出,或者教师提出典型案例,而学生进行拓展;项目设计阶段,教师可以通过典型案例的讲解指导学生如何进行设计,学生再根据自己的项目进行设计,设计过程中容易出现各种问题,由教师对学生的设计进行指导;完成产品设计后进入产品加工阶段,负责加工的指导教师讲解相关设备的使用方法,如数控机床等,让学生学会数控机床的编程与操作,然后学生在教师的指导下进行设备操作,将产品加工出来;分享反思阶段就是将学生完成的成果进行展示分享,大家共同研究学习,将成果进行升级并推广的过程[4]。

图1 创客教育实践教育模式

三是运用互联网进行模块化、项目式教学,打造立体化教材、活页式教材,建设教学资源库,通过网络教学、远程控制等,提升学生的学习主动性、创新创业及实践动手等能力。

在远程教学中,教师可以在家利用网络进行授课,也可以在校内多媒体教室、实验实训室完成教学,或者企业技术人员通过网络教学平台在现场进行直播授课。

如图1所示为创客教育在实践教学中可以采取的一种模式。学生变成了教学的主体,主动去思考解决问题。而教师是教学辅助,在远程指导学生,通过分享学生的创客成果,不断去激励学生完成创客作品[5]。

结合以上3个方面,做好互联网+创客教学,就必须加强教学资源库建设、线上教学平台建设以及教师现场实践教学。

3 教师教学能力提升对于创客教学开展至关重要

如图2所示,教师的教学能力提升需要从创客教学的入门—进阶—深入—应用—课程沙龙5个方面进行提升。要组建创客团队,采用讨论式教学,进行互动式教学的设计。由于在疫情期间,大多数学生在家中进行在线学习,但由于缺少学伴或没有浓厚的学习氛围,而导致学生的学习效果不太理想。因此,教学团队在设计互动教学方面,应加大学生之间、学生与教师之间的互动,从而激发学生的学习兴趣,这就对教师的教学设计能力、课堂管理能力和教学实施能力都提出了较高要求。

图2 教师教学能力提升课程模型

在教学设计方面,要通过任务—目标—结构—作业设计来提升教师的教学设计能力,学生按照教师的要求进行产品设计。同时教师最终要对学生的创客作品进行评价[6]。

而创客教学设计的产品能否真正投入实际应用,甚至推广,则对教学团队的实践能力提出较高要求,因此教学团队一定由企业技术人员和专任教师共同组成。该成果要在企业中进行试验,并由企业给出较为中肯的评价意见。

4 产学研基地对创客教学的促进作用

学校依托政、企、行、校,搭建职教集团等平台,与多家企业共建产业学院,专业群对照产业链,形成闭环建设。根据国家政策、专业发展的需要,平台可以不断针对性地引入企业,广泛地开展合作。

明确学校和平台企业的权力和义务以及要实现的目标。建立校内生产性实训基地、校外工业4.0实习基地、校内外培训基地。校内专任教师主要负责专业基础课以及过渡性课程(基于校内实验室、实训室中平台型设备的课程,与真实产线设备有一定差距);企业技术人员重点负责企业现场核心实习实训课程(完全基于现场真实产线设备);同时,组建企业技术人员、校内专任教师及学生组合而成的项目团队,在教科研项目及大赛中取得较好成绩,从而使培养出的学生真正满足企业的需求[7]。

完成产业学院各项机制建立。建立校企合作的管理与沟通机制、校企合作的教学管理机制、校企合作的教师管理机制、校企合作的学生管理机制、校企合作教学质量保障机制及校企文化共通、资源共享机制。每年也安排教师下现场,并给予经费支持。但教师到企业现场往往无所适从,既干不了基础的工作,也没有能力解决技术性强的问题,并且对现场的环境极其不适应。而企业的技术人员也没有时间和精力进行一对一指导,所以教师往往坚持不了多长时间就放弃了。既然教师下现场困难,那就引入企业技术人员来校授课。目前学院引入3名企业技术人员来校长期授课,重点讲授实习实训课程,上课质量也得到了学生的一致好评,学校教师与这些企业技术人员也能够更好地沟通,从而也得到了提升。下一步计划引企入校,将企业的真实产线和高技术人员不断引入校内教学,从而大大提升教学质量[8]。

校企合作体制机制建设的最终目标是提升学院的办学水平,提高教学质量,提升教师的现场实践能力和企业技术人员的表达能力,与不同行业企业建立了校企紧密合作关系,走引企入校、互惠双赢的特色之路,把实践教学、技术研发、生产和社会服务有机地融合为一个整体,从而全面提升开展创客教学的教师的实践能力,有力地保障高素质技能型人才的培养工作。

5 实施中存在的问题

在大学校园中,是无法真正做到完全隔离的。即便在教学中采用了各种隔离手段,但是在宿舍休息、餐厅吃饭、日常活动等过程中相互接触是无法避免的,且教师群体因为无法封闭管理并可以与外界接触,只要有1名教师携带病毒传染给学生,则整个学生群体将不可避免地被传染。因此在疫情严重情况下,只能居家隔离,通过互联网远程教学。

目前远程教学中理论教学均可实现,而且效果良好;但在职业教育中,实训教学占比很高,在实训教学中分为软硬件操作和课程设计等,部分实训课程中用到的软件在网上可以下载使用,在网络教学中也可也很好实现,但部分学校购买的正版软件学生就无法练习使用;在涉及到硬件的实训中,大部分设备无法通过远程控制来操作设备,因此涉及到设备操作通过网络教学实施也较为困难,只有少数设备可以通过数字孪生技术实现远程调试设备,或者运用VR和AR软件进行教学[9]。

6 结束语

随着网络技术的不断进步,元宇宙技术逐步成熟,数字孪生技术、虚拟现实技术的不断发展,5G网络的不断完善,配套的网络教学资源的不断丰富,基于互联网+的创客教学模式将逐步取代传统教学方式,学校校内实训室将都可以实现远程控制,学生在有网络的地方就可以控制实训设备运行,真正的现场实践教学将在企业现场完成[5]。

这次疫情对教育模式的变革起到了一定的推进作用,倒逼教师采用了各种网络教学模式,基于互联网+的创客教学基于各种网络教学平台,建设了各种云教学资源,运用了协助教学的软件,使教学逐步由教师为主体转变为以学生为主体。随着互联网的不断发展,元宇宙技术的逐步成熟,采用网络教学已经不仅仅是应对新冠疫情采用的权宜之计,而是要把基于互联网+的创客教学做好做优,逐步取代传统的教学模式[10]。

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