《智能制造概论》线上教学模式与实践

朱雷 阳若宁 丁妍

（湖南开放大学 湖南长沙 410000）

1 教学平台及内容的学生需求分析

1.1 学生喜欢什么样的平台

在正式开课前，通过问卷调查，研究了相关班级对MOOC、雨课堂、腾讯课堂、腾讯会议、钉钉、学习通等线上课程平台喜爱情况，最终学习通以“59%”的喜爱率占据第一位（见图1），最主要的理由有以下几点。（1）本校在学习通中学习有很多经验，学生已习惯相关模式。（2）学生之前的学习经验表明，课程中，线上会经常出现网络挤兑的现象及偏远地区的学生网络掉线等问题，学习通可以保证学生在任何时候都能即时回放学习。

图1 学生平台喜爱程度调查

故而，在上述调研的基础上，考虑到学生反映线上教学普遍存在以下问题：网络不稳定，会出现卡顿延迟，影响听课效果，长时间面对手机（电脑）屏幕容易产生疲惫感、注意力不集中、出现眼睛不适等情况［1］，因此，本教学设计形成了“学习通平台+腾讯课堂（总结抽查答疑）+QQ群（及时沟通）”三位一体的教学模式。

1.1.1 QQ群的建立

考虑相关公告的发布、班级管理、课后的及时沟通，为每个班级的每门课程建立QQ群。

1.1.2 学习通平台的建立

在学习通中创建《智能制造概论》课程体系，使得学生在任何时候都能即时回放学习。学习通平台目录如图2所示。

图2 学习通平台目录

（1）为避免学生在观看的过程中难以长时间集中注意力，每个知识点的录制为10～30min左右。

（2）为了避免学生由于种种原因可能存在“走马观花”“过于散漫”等情况，在课程要求中也动了一点“小心思”，禁止拖动、快进、切换窗口等，所有课程设置任务点，并且可以使用“弹幕”提高趣味性。

（3）为保证学生课堂内外的学习质量、学习宽度及学习深度，在每节课都设计配套测试、配套讨论、配套例分析、配套课外扩展阅读资料及补充习题等（见图3、图4）。

图3 随堂作业

图4 随堂讨论

1.1.3 腾讯课堂答疑

在学生完成自主学习之后，需要利用腾讯课堂对当天学习内容进行总结、抽查与答疑，提高答疑效率及与学生的互动性。

1.2 学生对《智能制造概论》内容有什么期待

在正式开课前，通过问卷调查，研究了学生对《智能制造概论》的相关章节的期待情况，表明学生更注重“知识宽度”及“易懂性”。

1.2.1 “学科性质”决定了主题

由于智能制造概论课程涉科的技术非常多［2］，结合“拓展学生知识宽度及前沿”这一调研需求，本教学设计旨在学生可以提高自己的科技文化素养及科技文化兴趣，故而在课程安排中偏向重点简述5G、人工智能、大数据、PID控制、云计算、量子论等有趣且基础的内容［3］。

1.2.2 “学生基本情况+线上上课客观条件”决定了内容

鉴于大部分学生表明作为高职学生基础理论不扎实，并且网上上课容易走神的这一现象，故而本课程并不重点讲述概念、定义及特征之类的内容，而是设计过程全程使用“是什么？为什么？怎么来？”这样的以点带面的讲述方式，使得学生可以理解课程主题，并且可以通过学生自己简单的推演抓住技术的本质，最终在深入浅出中学到知识（见图5、图6）。

图5 “大数据”的“以点带面”讲述方式

图6 P ID 控制过程“口算”推演

1.2.3 “科学技术的本质”决定了贯穿“课堂思政”的方式

课程思政建设是落实立德树人根本任务的重要举措，是将社会主义核心价值观融入教育教学全过程的重要手段（见图7）。科学技术是国家未来的一个极其重要的高地，而本门课恰好是一个爱国教育的重要切入点［4］，使得学生可以正确认知当前我国的科技的发展水平，例如，半导体技术使得学生能够直面当前我国科技的不足，建立为国争光的决心，而超算技术使得学生能够明白我国科技的荣光，建立起国家科技自信。此外，利用科技的求真精神可助力学生建立正确的人生观。

图7 课堂思政的贯穿方式

2 课前学生需求分析及设计

2.1 学生提前明白本节课堂的流程吗？——提前发布上课流程并固定化

只有学生提前明白每节课的流程，学生才能有的放矢，做到心中有数，所以，在每节课前，都应该在QQ群中发布上课流程公告，使得学生每节课都知道什么时候应该做什么事，此外，本教学设计在实践过程中，尽量保证流程固定化，使得学生能够更快适应上课方式（见图8）。

图8 上课流程的提前发布

2.2 学生提前明白本节课的重难点和知识点要求等级吗？——提前发布课程导学

课堂的知识是有层次的，重要程度不同，易难程度不同，要求等级不同，只有和学生提前明确相关内容，学生才能在一节课中把有限的精力放在关键的地方，所以，教学设计中，需在每节课前发布当节课的重难点、关键知识点及课程内容的逻辑结构（见图9）。

图9 课程重难点等级说明

3 课中学生需求分析及设计

3.1 学生如何才能让集中精力？——边记边学

“好记性不如烂笔头”“笔记是上课思考的一种重要方式”，为了让学生边学边想，特别是线上更容易分心的情况下，疫情期间纯线上教学与平时课堂教学相比更有必要记笔记。但是调查数据显示，疫情前，21.35%的学生很少或不记笔记；疫情期间，很少或不记笔记情况则高达36.77%［5］。故而要求学生上课对关键地方记录笔记及心得，从而使得每个学生都集中精力于所讲述的内容，不懂的地方也可以随时暂停反复学习。此外，本设计在实践过程中，让笔者比较欣慰的是，发现部分学生的字也越来越工整、好看了。

3.2 每个学生都有参与感吗？——“在线随机数”+“鼓励为主”的教学心理机制

考虑线上学习部分学生没有参与感，只有一部分学生主动提出疑问，并且有部分学生可能比较害羞不敢表达，所以需要任课教师去主动提问，提问过程中保持“公平”“刺激”，故而一般本设计在实践过程中选择在线随机数，随着数字的跳动来吸引学生的注意力，确保每个学生都有可能被抽查。与此同时，本设计在实践过程中，本着“鼓励为主”的教学心理机制，学生不要担心问错了，也不要担心回答错了，要勇于表达、思考（见图10）。

图10 趣味在线随机数

3.3 学生长期面对手机对视力有影响，怎么办？——课间眼睛保健操

后疫情时代，全国各地高校展开线上教学，科学信息技术的发展使得云端课程打破了教育的围墙。然而，新冠肺炎疫情线上教学带来的新一轮近视率上升问题，国家高度重视青少年近视防控工作，作为学生成长和发展的引导者，学校和家长在防控近视工作中具有义不容辞的责任和极其重要的作用［6］。随着网课的持续开展，学生接触电子设备的时间明显增加，严重影响了学生的视力，故而在课间需加强引导学生做眼保健操。

4 课后学生需求及分析

4.1 学生了解自己本节课的表现吗？——透明上课评价机制

“反馈”无论在工作和学习中都很重要，对教师是如此，对于学生也一样，所以，本设计在实践过程中，每节课都给每个学生反馈他们的表现情况，这样学生知道任课教师的上课评价机制，了解自己的表现不足的地方，从而使得他们找到自己改进的方向（见图11）。

图11 透明的评分机制

4.2 学生课外有什么恰当的知识去延伸呢？——课外延伸阅读+讨论

由于课堂内容是面向全体学生，故而是力求“基础+入门”，从而使得每个学生都可以听得懂，都可以明白其中的原理。但是毕竟学生之间有着一些认知的差异性，特别是在科技突飞猛进的今天，社会对智能制造的要求越来越高，因此，仅仅依靠教师讲授为主的课堂教学这一传统教学模式已经无法满足学生的学习需求。本课程模式通过教师在学习通平台推荐一些基于本次课上课的基础的课外延伸阅读，以其提高学生的学习深度与宽度［7］（见图12）。

图12 智能制造概论课外延伸阅读实践

5 教学反思

我国著名心理学家林崇德教授曾提出“优秀教师=教学过程+反思”的成长模式，叶澜教授也曾说过：“一个教师写一辈子教案不一定成为名师，如果一个教师写三年的教学反思，有可能成为名师。”任何教学设计的实践过程中一定要进行教学反思，教学反思可以激活教师的教学智慧，教师反思可以通过“学生、同事、自我、管理者”谈话式咨询，咨询之后，可知自己存在的不足，任课教师需要在不断自我反思的过程中优化教学设计。教学反思是教师专业持续发展的动力，是高校提高教育教学水平的前提，是实现教育教学改革的必经途径。因此，加强自我反思，进而提高教育教学效果、提升教师教学能力，是教师教育的重要目标之一（见图13）。

图13 课后的自我反思