轮机工程技术专业信息化教学改革研究与实践

仝永臣

(青岛远洋船员职业学院机电系，山东青岛，266071)

一、引言

轮机工程技术专业作为航海类专业，专业性较强，高职院校培养出的毕业生大多从事远洋船员工作，毕业前需要参加海事局组织的适任证书理论考试和实操评估考试，考试为全国统考，与本科院校学生同样标准。同时，轮机工程技术专业人才培养方案及课程标准的制订都要满足海事局相关文件的最低要求，课程数量和总学时普遍高于其他专业，在校期间课程安排较为紧凑。

高职院校轮机工程技术专业学生具有入学基础差、在校学习任务重的特点，在“互联网+”环境下，传统课堂教学已经很难满足学习者对于教学方式、内容、时间、空间等方面的学习需求，为了切实提高专业教学质量，进行信息化教学改革是一条切实可行的途径。[1-2]信息化教学改革可以使学生在学习中更便捷、系统地获得学习资源，充分利用业余时间进行查漏补缺。同时，教师也可以通过信息化手段对学生学习过程和学习效果进行把控，从而有的放矢，提高教学效果。

二、轮机工程技术专业信息化教学改革思路

近几年，随着多媒体技术和互联网技术的发展，各个院校及专业都在进行教学改革，包括从精品课程、精品资源课程到精品资源共享课程，从录课、慕课到微课，从项目化教学、探究式教学到翻转课堂教学。受不同时间段技术手段和网络通信水平的限制，虽然各种教学改革都取得了一定的成效，积累了一定的经验，但也暴露了一定的局限性，为轮机工程技术专业开展信息化教学改革提供了借鉴。[3]

信息化教学改革的根本在于教学，核心是改革。本研究对近几年轮机工程技术专业信息化教学改革的应用实践进行了总结，认为为了更好地服务教学、促进教学模式的转变、提高教学效果，轮机工程技术专业信息化教学改革可采取以下策略。

(一)进行学情分析，采用适用于高职院校学生的信息化教学模式

轮机工程技术专业是一个比较重视工程实践的理工科专业，涉及专业知识较多，具有一定的难度。但是，近年来航海类高职院校生源结构日益复杂，生源质量有明显下降，学生学习基础和学习主动性、自觉性均不理想，特别是占很大比例的文科生在专业课程的学习中更显吃力。而近几年，海事局适任考试进行改革，培训大纲及考试大纲均有一定幅度变化，考试难度有所提升，试题注重考查学生对知识的理解，用死记硬背的方式已经很难通过考试。以上变化让任课教师面临更大的挑战，要求教师不断改革教学方式，提高教学质量。[4]

目前，大连海事大学、武汉理工大学等本科院校及全国其他优秀高职院校均建设有在线课程供学生学习，高职院校在进行信息化教学改革中可以借鉴这些经验，根据人才培养目标和课程标准开展适用于高职院校轮机工程技术专业学生的线上线下混合式教学模式，加强学习监督，丰富考核形式，努力提高学生学习自觉性，突出线下课堂面授辅导环节。

(二)与时俱进，大胆创新

笔者作为一线教师，在近几年信息化教学实践中可以很明显地感受到信息化技术对于教学的影响：三年前，如果课前提供在线学习资源，特别是视频资源，学生会普遍反映手机流量不够用、播放卡顿等问题，而现如今这些问题都随着智能手机的更新换代、性能提升及网络运营商提速降费、校园网络专属流量包等的出现而不再是问题。

在教育信息化浪潮下，高职院校的专业教师应该关注现代教育教学动态，与时俱进，大胆创新教学模式，把包括翻转课堂、手机签到、在线测试、弹幕讨论等好的经验和教学模式、教学手段应用到教学中，提高教学成效。

(三)改变观念，充分体现信息化教学的特点

现如今，技术已经基本不会再阻碍信息化教学改革，改革更需要做的是逐步转变教学观念，包括教学模式的转变和考核方式的转变。信息化教学改革的目的是利用信息化技术提高教学效率：在学习上，应该充分体现便捷性及学习时间、地点的灵活性；在教学上，应该充分利用网络教学平台等技术手段对学生学习进度及掌握程度进行快速分析，并得出确切数据和结论，从而使教学更有针对性。

(四)不同课程，适用模式不同

轮机工程技术专业的信息化教学改革主要针对专业课程，包括专业基础课(机械制图、机构与机械传动、热工基础、轮机工程材料)、专业核心课程(主推进动力装置、船舶辅机、船舶管理、轮机管理、船舶电气与控制、轮机自动化)、专业实训课程(动力设备拆装、动力设备操作、机舱资源管理、电气与自动控制训练、金工工艺训练)。不同的课程知识结构不同，所采用的教学方式就会不同，对于改革提出的要求也不同。因此，在进行信息化教学改革的过程中，教师所采用的教学模式也要随之变化。比如：不属于海事局统考科目的课程在信息化教学改革中可以适当加大信息化教学比重，课程考核方式可以更灵活；海事局统考科目课程要逐步加大信息化教学比重，将信息化教学手段作为辅助教学手段，保证考证通过率；实训课程可以通过微课等信息化教学手段让学生不受场地限制地进行预习和复习，在保证学生实践动手操作时间不变的前提下，切实提高学生实践动手能力。

(五)鼓励教师积极参与信息化教改，发挥主观能动性

传统课堂教学质量的好坏只能由一位教师左右，而一门混合式网络课程可以融合多位教师的强项来完成。青年教师以及有经验的老教师在建设混合式课程中可以优势互补，从而提高专业整体教学水平和教学质量。

青年教师对于信息化技术手段熟悉，更容易接受新兴事物；老教师教学经验丰富，对教学知识点的理解和重难点的把握更加准确。线上线下混合式教学应进行合理分工，教学重难点的选取及对于重难点的讲解由教学经验丰富的老教师完成并录制视频，教学资源的编辑、制作、上传、发布由青年教师完成。同时，混合式课程的教学设计可以相互借鉴，由每位教师自己完成。教师在教学设计中要通过与学生座谈了解学生更容易接受的教学形式。

(六)教学资源的筛选

近年来的课程建设为各课程积累了丰富的教学资源，再加上信息化技术的普及，网络教学资源增加。例如，教育部立项的“轮机工程技术专业教学资源库”项目，集中了全国10多家航海院校的优秀师资与资源，建设资源共建共享。网络课程对于高职院校进行信息化教学改革来说，是很好的资源基础。因此，教师要对现有资源进行筛选和整理，发挥其在信息化教学改革中的关键作用。

例如，如果教师只是把现有资源全部上传至教学平台，让学生自学学习资源，不仅会耗费学生大量的时间和精力，还有可能消磨学生对于通过信息化学习的兴趣，导致达不到预期效果。因此，教师应剔除质量不好的资源，在上传学习资源前对其进行系统的整理，使学习资源与知识点一一对应，并尽可能选择简短的教学资源，便于学生移动学习。

三、轮机工程技术专业信息化教学实践

(一)信息化教学模式

图1 在线课程在国内外的主要应用模式

图1为目前在线课程在国内外的几种主要应用模式。经过近几年的信息化教学改革实践，青岛远洋船员职业学院轮机工程技术专业的各主要专业核心课程应用处于模式2和模式3，虽然均处在试点应用阶段，但应用已逐渐成熟，而模式1基本不采用。

(二)信息化教学设计

图2 传统教学模式

传统教学模式如图2所示。课前学生学习课本，课中教师讲解理论知识，课后学生做应用练习题目，巩固提高。对于目前高职院校的学生来说，此种教学模式存在的问题是：很大一部分学生理论基础薄弱，在课前阶段看不懂教材，无法完成预习，导致课堂跟不上教师讲课节奏而产生厌学情绪，造成恶性循环。

信息化教学改革采用线上线下相结合的混合式教学模式，按照高等职业教育培养目标，重点培养学生的实践应用能力。教学按照工作岗位的实际需求，对课程内容进行任务驱动的项目化教学设计，将全部教学内容重新整合为若干个项目和教学任务，每个任务再按照实际工作和生产的真实流程设计，同时将实训课打散、分解到相应任务中进行，做到理实一体化教学。

为此，教师要为每个教学任务制作相应的重难点微课，用于学生课前线上学习和课后复习，对课程进行翻转课堂教学方案的设计。[5]信息化教学模式思路如图3所示。这样，教师就能通过课前教学内容的推送降低学生课前预习难度，提高学生学习兴趣，保证课堂教学效果，最后通过在线测试和作业等方式督促学生对学习内容进行复习巩固，最终提高整体教学效果。

图3 信息化教学模式

(三)信息化教学实施

1.资源制作

教学资源是一个课程的核心，它是教学内容的载体，如何便捷、有效地将之传递到学习者手中并使之被学习者吸收掌握，是在教学资源制作中需要考虑的因素。

第一，PPT课件。课件的优点在于它可以对教学内容进行系统整理，知识层面涵盖较全面，是对教材内容的概括。学生可以通过课件对学习内容进行全面学习，找出学习重难点，便于线上预习。

第二，微课群。微课的制作可以采用现场录制加后期剪辑或者课件讲解录屏等形式制作，最佳时长为5分钟左右，内容言简意赅，主要用在对重点和难点的讲解上。

第三，配套教材。高职院校要组织教师编写信息化教学相关配套教材，将课程中重点、难点相关动画、视频和微课制作成二维码附在教材内，供学生随时扫码观看。

第四，配套习题。高职院校还要组织教师编写配套习题集，做到每一学习任务都附带对应习题，然后将习题集上传网络教学平台，供学生线上练习及观看答案解析。

2.网络课程建设

网络课程建设首先要考虑的是网络平台的选择。网络课程作为信息化教学的主要载体，其功能需要稳定、完善，使用简单、便捷。为了对学生进行同一标准的统一管理，同一专业各课程要采用统一的主体教学平台，并选用其他教学平台作为辅助。目前应用较多的教学平台有优慕课(清华大学Theol网络教学综合平台)、智慧职教(云课堂)、雨课堂、中国大学MOOC、腾讯课堂等平台。

青岛远洋船员职业学院近几年主要采用清华大学Theol网络教学综合平台(优慕课APP)，学院配套相关服务器，使用稳定。教师在该平台建设课程可以使用教学资源的上传、教学设计、教学播课、在线讨论、在线测试、学习情况后台统计等功能，基本满足线上线下混合式教学。各课程专任教师在开展混合式教学过程中还会采用雨课堂、云课堂等教学平台进行辅助教学，充分利用各教学平台功能优势。近几年，学院一直在提倡信息化教学，每年都有相关混合式课程的课题申报建设计划，以促进学院信息化教学改革进程，整体提高教师信息化教学水平。目前，学院各专业已经建设了多批线上线下混合式网络课程，并有一大批优秀课程作为示范课程供其他老师借鉴。

在网络课程建设的过程中，大多课程以教研室或者教学团体为单位进行建设，这样可以优势互补，保证网络课程建设质量。线上线下混合式教学不同于纯线上的网络课程，教学内容不必过于追求全面，只需要建设重难点相关项目和任务即可。教学设计要对线上和线下部分的教学内容和教学环节进行合理划分，不能增加学生学习负担，对课前、课中和课后教学环节的设计要简洁、清晰，方便学生学习。

3.课堂控制

课堂教学要充分发挥信息化教学优势，对课前收集到的学生学习反馈信息中的重难点进行针对性讲解。对此，教师可以利用手机手势签到、扫码签到等形式进行点名，节约时间；利用手机投屏、电子白板等手段实现实时传递教学内容；利用摇一摇点名、随机点名、学生抢答等功能活跃课堂气氛，吸引学生注意力；通过匿名提问、弹幕提问等方式激发学生学习兴趣，引导学生大胆提问，让教师讲解有的放矢；利用题库，在课上根据教学反馈情况通过临时组题功能发布相关测试，对学生课堂学习成果进行巩固。

实践教学的主要目标是提高学生的实践动手和团队协作能力。教师采用信息化教学模式，可以将枯燥的训练手册换成分步教学微课视频和相关知识点原理动画等，供学生课前预习、课中巩固和课后复习，教师在课堂上只需要进行一遍演示示范和重难点讲解即可。采用信息化教学模式可以有效解决教师讲解听不清、教学演示看不到、重难点操作记不牢等问题，学生可以有更多的时间进行分组练习和讨论，教师可以有更多的时间对学生的操作进行监督和指导，保证训练的安全和效果。

4.线上监督

在传统线下教学中，教师了解学生学习情况的主要途径是课堂提问、课后作业和阶段测试等方式，这些方式具有采样局部性、结果滞后性和数据分析耗时等特点。而信息化教学则具有全面、准确、实时等特点，比如发布一次学习任务，学生通过手机等终端可以随时随地进行学习、测试，对不懂、较难的学习内容进行标记、提问。这样一来，每位学生的学习进度、测试题的正确率、教学内容中的难点都会实时传到教师手中，任课教师通过这些数据可以快速、准确地了解班级整体学习情况，了解学生的疑惑、难点，课堂教学中便可以重点讲解。

5.提高教师信息化教学水平

课程专任教师是信息化教学改革的实施者，切实提高教师信息化教学水平是教改的重要一环。青岛远洋船员职业学院在信息化教学改革期间主要通过组织专任教师参加信息化教学相关培训、鼓励教师参加各级信息化教学比赛以及支持教师进行信息化相关教改课题申报等形式提高专业教师整体信息化教学水平。

四、信息化教学改革应用效果及改进措施

虽然近几年轮机工程技术专业招生生源质量逐年下降，但是2016年到2019年这几年，青岛远洋船员职业学院轮机工程技术专业学生参加海事局三管轮适任证书考试的通过率变化不大，个别课程还有所上升。这充分表明了近几年信息化教学改革取得了良好的效果。但是，在实践过程中也存在一些问题，这为今后继续深入开展信息化教学改革提供了借鉴。本研究对青岛远洋船员职业学院轮机工程技术专业不同年级的435名学生和30名专任教师进行调查问卷，总结出了信息化教学改革中存在的主要问题和改进措施。

第一，90%的学生对于采用线上线下混合式信息化教学模式比较认可，80%以上的学生对教学效果满意，这也充分表明现在的学生对于信息化教学模式的接受度比较高，这种教学模式可以很好地调动学生学习主动性。但是，仍然存在20%的学生认为重点内容课堂上还会讲授，所以对线上教学内容不够重视，这就需要在今后的教学中加强线上学习所占课程总评成绩的比重，积极引导学生养成自觉线上学习的习惯。

第二，有20%的学生认为通过线上学习可以基本完成知识点的学习和掌握，50%的学生认为线上部分学习内容需要教师在课堂上再次选择性地进行讲授，30%的学生认为自主学习难度大、课堂上还需要对教学内容重新讲授。这个比例是对学生学习基础、学习能力和学习自觉性的一个反映。可见，在开展信息化教学中，线上教学内容比例不宜过大，否则可能会导致整体教学效果的下降。

第三，在信息化教学所存在的问题中，“教学平台使用不方便”占到了47%，因此，在今后的信息化教学实施过程中必须对教学综合平台功能进行更新完善，并采用辅助教学平台的方式予以弥补。此外，还有22%的学生认为“线上资源不够丰富”，这一部分学生主要是学习基础较好、学习能力较强的学生，今后在课程建设过程中需要增加更多拓展资源供学有余力的学生进行学习提高。21%学生认为“线上网络课程太多学不过来”，这也是今后信息化教学改革的一个工作重点，学院对于混合式课程要严格把关，对于线上和线下教学内容认真筛选和分配，减轻学生学习负担。值得一提的是，网络条件、手机性能等前几年反映最多问题的比例已经明显下降。

第四，80%的教师在学院教学平台或者其他教学平台建过网络课程，60%的教师在教学中使用过翻转课堂的教学模式进行教学。有一部分教师虽然采用了信息化教学模式，但是教学观念没有完全转变，对于线上教学内容和教学设计还是同课堂教学一样，没有花费足够的时间和精力进行重新筛选、整理、建设。这是今后信息化教学改革的一个重点。

第五，50%的教师认为采用信息化教学增加了教师的负担，线上教学的准备所花费的大量时间和精力并不能作为工作量进行考核，课堂还要进行同样的教学工作。这是信息化教学改革初期所必然经历的，随着经验和资源的积累，教师最终能够体验到信息化教学所带来的便利和实惠。这就需要院校在信息化教学改革初期给予必要的奖励和资金、政策等方面的支持，提高教师参与信息化教学改革的积极性。[6]