惠州工程职业学院 邱文波,李雪娴,张春明
当前高职院校越来越重视课堂教学,高职教师针对众多的课堂问题也进行了课堂教学改革研究并取得了一定的成效,但问题仍然存在,特别是一些新兴工科专业核心课程理论复杂,实践又受设备短缺的制约,导致教师教学手段单一、互动性不足、学生积极性不高等一系列问题,课堂教学效率低下。混合式“123”创新课堂教学改革模式,本着以学生为中心这一基本点,采用翻转课堂及线上线下混合教学两种手段,将教学过程细分为教学准备、教学实施及教学评价三个阶段,并以驱动电机及控制技术课程“电的转换”章节中的“AC-DC转换电路”内容为例,探索出一条如何更好地激发学生学习积极性、掌握理论知识、突破重难点及解决实训难的途径。
人才兴国,实业兴邦。国务院自2012年起制定的新能源汽车发展战略,是我国从汽车大国迈向汽车强国之路的战略决策,是实现节能减排、绿色环保的重要举措。另外,国家不断加强和扶持职业教育,各高职院校肩负着培养一批为新能源汽车新兴产业化服务的高技能人才的责任。因此,怎样去培养人才是高职教师需要思考的问题。当代高职生极易受到社会风气的影响,从注重远大理想转变为注重眼前的利益,往往是一个人不学带动一群人不学。“低头一族”是信息化社会对高职生产生的另一个负面影响,有些学生抵挡不住网络诱惑,沉迷手机。旷课、迟到、早退、睡觉、聊天等种种课堂问题接踵而至,使得高职教师们无法有效地完成课堂教学的实施。高职课堂中的教与学俨然成为了两个矛盾的主体,教师应该怎么去教和学生应该怎么去学一直是困扰高职教师的难题,传统的教学模式和方法已不再适用于当代高职课堂教学。
当今社会是信息化及网络化的载体,新技术新知识不断更新换代,学生从网络中获取专业知识的途径越来越多,对信息化手段的运用也非常熟练,因此,教与学的主体地位发生了根本性的转变。我们需要把握学生的特点,运用信息化、网络化、自主化的多元立体教学模式必然成为课堂教学的发展趋势。作为高职教师要适应社会信息化、网络化发展和当代高职学生的特点,探索出一种符合学生身心发展规律的模式,将学生从“要我学”变成“我要学”。为此,以学生为中心的线上线下混合教学设计、丰富的线上线下教学资源库、精心的翻转课堂组织形式及合理的评价机制等成为多元化教学手段的重要组成部分,有利于工科混合式“123”创新课堂教学模式的实施。
驱动电机系统是新能源汽车关键零部件,是新能源汽车“三电”系统之一。对于高职生来说,驱动电机系统课程理论深奥难懂,特别是对电机控制器重难点章节当中的“电的转换”知识的理解更为抽象。学生普遍有“恐电”心理,对当中晦涩的理论知识敬而远之,但对实际动手操作感兴趣。然而,一方面驱动电机及控制技术课程理论指导实践的意义较强,理论知识的缺失很难完成相关的实训操作。另一方面“电的转换”章节内容属于高压部件内部控制电路,涉及高电压,有一定的危险性,也无任何设备支撑相关内容的实训。因此大大限制了教师实训任务的设计,造成理论难懂又无法实践的两难局面。
将基于翻转课堂的线上线下混合教学手段结合建构主义和行动导向教学理念融入到教学过程设计中去,更有利于教师实现教学目标。将“AC-DC转换电路”章节内容的教学过程分为教学准备、教学实施及教学评价三个阶段。三个教学阶段之间的关系是环环相扣、动态可控的,可根据教学过程及教学评价中发现的任何问题进行各个阶段的优化调整。
2.2.1 教学准备阶段
(1)线上线下混合的教学设计要基于人才培养方案,高度融合线上线下教学资源,要充分体现以学生为中心的教育思想,并且结合学生身心发展的规律,充分体现学生的主观能动性。教师首先要有大局观,要将人才培养、行业发展与实际社会生产相结合,明确课程教育的思想策略与育人方向。以此为基础制定的教学目标要具体体现培养学生的知识和技能、情感与态度及过程与方法三个维度。明确学生要学会什么知识,会做什么事情,同时培养学生的职业道德情操和分析解决问题的能力。课堂教学采用翻转课堂的形式,引入关键能力、行动导向和建构主义等多元教学理念,真正实现培养的学生与企业对应用型技能型人才要求的“无缝对接”,完成自主学习及具有创新意识、精益求精的工匠精神、较强的就业能力和可持续发展能力的人才培养目标。
(2)丰富的线上线下教学资源是课程实施的重要保障。除了订制课程教材外,教师还要结合教材内容进行优化整合,基于超星学习通平台制作课程理论及实践配套的电子教材、微课视频、课程PPT及章节习题等线上资源。同时收集、整合网络学习资源信息,为学生自主学习创造条件。此外,教师结合课程内容与本校实训设备,设计符合本门课程实际的线下活页式实训指导书,为学生系统掌握技能、提高实操能力打下坚实的基础。线上线下课程教学资源库的建立,使得教师在教学模式运用和方法上有了更大的灵活空间,线上线下混合教学模式使得教学的过程变得动态可控,更为生动有趣。学生不再拘泥于传统的课堂学习中,使得学习的途径多样化,学习的自由度更高。最终解决了教与学在时间上、空间上分割断层的问题。
2.2.2 教学实施阶段
2.2.2.1 课前学习
教师在超星学习通平台上发布课程内容为“ACDC转换电路”的预习任务和相关学习资源,提出学生需要思考的问题并引导学生自主学习,观看相关网课视频及PPT资源,完成预习任务的相关习题。教师收集学生在线上学习中提出的问题,为后续课堂理论讲解做铺垫。
2.2.2.2 课堂理论
(1)任务引入。教师通过模拟职业情境引入学习任务:一台纯电动汽车电机控制器能量反馈功能出现故障,如果我们是维修人员,该如何去排除故障呢?同学们是否了解电机能量反馈系统涉及的电路原理呢?结合微视频,让学生了解能量反馈系统与“AC-DC转换电路”的联系,组织小组讨论,激发学生求知欲,同时也明确了知识与能力目标。
(2)收集信息。授人以鱼不如授人以渔,教师基于前期预习工作中学生所提出的问题,引导学生正确查阅资料,提高学生自主学习及自主解决问题的能力。教师在此过程中参与学生的小组讨论,与学生共同交流解决问题的方法。学生通过线上线下学习资料的查阅及小组的讨论,巩固了自身知识,解决了“ACDC转换电路”中有关电路原理的重难点问题。
(3)任务分析。基于信息收集过程的成果,教师通过总结的方式帮助学生理清思路,梳理理论知识重难点,起到加强学生学习印象、巩固知识点的作用。在总结的同时强调理论联系实践,适时发布“AC-DC转换电路”实验电路板的制作的实训任务,要求学生理论结合实际,小组讨论如何完成实训工作并形成有效设计方案。强化学生在实际生产中创新研究的意识,锻炼了团队协作的精神,同时也明确了过程与方法的能力目标。
(4)课程思政。教师布置完成实训任务后,结合AC-DC变换电路核心元件“IGBT”的产业化在我国的情况进行介绍。IGBT产业长期被欧美和日韩等国家垄断,鼓励学生树立远大的理想,要深刻理解“大国工匠”的精神。陶冶了学生的职业情怀,明确了情感与态度目标。
2.2.2.3 课堂实训
(1)方案设计。学生结合所学的理论知识,小组协作分析“AC-DC转换电路”应该实现的功能,并且根据功能画出设计电路图,教师在此过程中注重引导,及时解答相关疑问。在此过程中激发学生的求知欲及主观能动性,提高了自主创新能力。
(2)方案制作。学生根据完成的“AC-DC转换电路”实验板设计方案,验证该方案的可行性。通过亲自动手焊接电路实验板,完成电路成品的制作。既提高了学生的技能水平,又使得基于成果的实训过程变得生动有趣,学生的积极性很高。
(3)方案论证。教师将制作完成的“AC-DC转换电路”实验板连接相应外电路检测设备,测试是否达到理论功能,即实现交流电AC转变成直流电DC的过程。再次将理论与实践紧密结合,强化记忆。制作成功后学生可在此过程中获得职业成就感,增强专业自信。未能完成的学生可再次修正方案,重新完成实验电路板的制作,同时也进一步提高自主分析、解决问题的能力。
2.2.2.4 作品点评及成绩评定
在课堂点评环节,采取学生自评、组间互评及教师点评相结合的方式进行作品的相互交流总结,促进了学习氛围、帮助个人提高及提升小组团结协作的能力。同时,教师在课堂实时完成“AC-DC转换电路”实验板制作成绩的个人评定记录,作为技能过程性考核的依据。
2.2.2.5 课后复习
学生对课堂所学知识需要及时做总结归纳,在课后可通过学习通平台的理论及实践微课、PPT课件等线上资源进一步巩固所学知识,并完成课后单元练习题。如遇到学习问题仍可通过线上反馈的形式向教师提问。教师通过线上习题及线下课堂技能考核情况完成本章节内容的班级学习效果评估,并及时调整整个教学实施过程。
2.2.3 教学评价阶段
学生期末综合评定由两方面组成,分别是基于技能的线下过程性考核和基于理论的线上结果性考核。过程性及结果性双结合的考核制度有着更为全面、灵活、准确、及时的优点,将综合评定的技能成绩分解成简单日常的课堂作业形式,从而缓解了学生期末考核的压力。从另一方面来看,过程性考核是课堂结果导向,对学生施加了一定的课堂学习压力,从而促进了学生的学习积极性,让学生学习的驱动力来源于“内需”。
混合式“123”创新课堂教学改革模式,已经运用在我院高职2018级、2019级和2020级三届新能源汽车技术专业学生的驱动电机及控制技术课程教学中,有实践检验的基础。目前教学运用效果良好,积累了较为丰富的经验。案例选取2018级的两个平行班作为混合式“123”创新课堂教学改革模式教学的实验对象班。其中,18新能源01班为采用混合式“123”创新课堂教学改革模式的实验班,综合评定采用技能过程性考核和理论结果性考核相结合。18新能源02班为采用传统教学模式的对比班,综合评定的理论与技能均采用结果性考核方式。两个班级生源、人数及前置专业课程成绩基本一致,有可比性。两班均采用期末理论及技能的综合评定数据对实施结果予以分析。
从理论成绩分析,实验班不及格2人次,大多数成绩为优秀或良好(75分以上),其中优秀人次达到14人。对比班不及格达8人次,60分~75分的人数较多,优秀只有4人次。实验班理论掌握程度要优于对比班。
从技能成绩分析,采用过程性随堂任务评价机制的实验班技能掌握水平远高于采用结果性考核的对比班,其中技能考核优秀20人次远超对比班的8人次。
综上所述,采用混合式“123”创新课堂教学改革模式,解决了核心专业课传统教学模式的弊端,真正做到学生为中心,实现多途径学习、多手段教学以及多维度评价。对学生的学习积极性、理论及技能知识的掌握方面有着更为显著的促进作用,又体现了理实一体、工学结合的特点。对教师而言,能够运用更加灵活多变的教学手段顺利完成教学任务,增强了师生间的互动,动态全面掌控学生学习情况,甚至大大减轻了教师课堂教学压力。同时,混合式“123”创新课堂教学改革模式也可以为其他工科专业课程的教学实施提供借鉴及解决思路,有助于推动职教课堂教学改革的发展。