高职数控技术专业在线开放课程建设的探索

王 志 伟

(扬州职业大学, 江苏 扬州 225009)

随着智能制造和“中国制造2025”的深入发展,对数控技术人才提出了新的要求。为了适应时代的变化和社会需求,高职数控专业的人才培养和教学体系必须做出相应变革[1]。文章以“数控原理与典型数控系统”在线开放课程建设为例,研究其开发流程,通过收集整理学生应用数据,评价课程开放周期内的实施效果,分析课程建设和使用过程中存在的问题,并提出相关建议和措施,以促进数控技术专业的教学改革。

一、数控技术专业在线开放课程建设的必要性

“互联网+教育”背景下,以大规模在线开放课程为代表的新型在线教育模式迅速兴起,开启了在线教育的热潮。2015年4月,教育部印发了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》,提出在线开放课程建设要以“高校主体、政府支持、社会参与”为方针,加强应用共享,加强规范建设[2]。高职院校在线开放课程建设旨在促进教师转变教育教学观念,引领教学内容和教学模式改革,从而推进高职院校人才培养模式的改革与创新。建设在线开放课程已成为高职教育改革创新的必经之路[3]。

当前高职学生都是网络时代的原住民,互联网的迅速发展不仅影响了他们的行为习惯和日常生活,同时深刻改变了他们的学习环境和方式，使他们知识获取更加广泛,学习内容更加碎片化,更加追求轻松自由的学习氛围,而传统的课堂教学则限制了他们的自主学习能力和学习积极性[4]。因此,高职院校必须做出调整以适应学生对学习要求的新变化,树立“互联网+教学”的理念,利用互联网平台构建信息化网络课堂,实现与传统课堂教学的结合。在线开放课程是互联网技术应用于教育教学的典型产物,是为学习者在线学习提供支持的一种开放型网络平台。目前,由于高职数控技术专业还存在着理论与实践课程脱节,岗位对接不紧密,教材形式单一,内容陈旧,网络教学滞后等问题,而在线开放课程大规模建设可为数控技术专业的教学改革提供新的机遇。

二、“数控原理与典型数控系统”在线开放课程建设分析

(一)超星泛雅平台

超星泛雅是超星集团充分整合课程资源、软件研发和数字图书馆等方面的优势,以泛在教学与混合教学为核心思想,研发出的新一代网络教学平台。该平台以学习空间为平台支撑,整合海量资源(超星资源库+网络资源+院校资源+个人资源),联合超星服务团队,让资源展示、教学支持、师生互动发挥最大作用,为辅助培养学生自主学习、提升教师教学效率、优化学校教学管理提供了支持。超星泛雅网络教学平台主要包含八大模块,分别为网络教学门户、教学资源库、学习空间、慕课课程建设、教学互动、教学管理评估、质量工程和移动学习[5]。超星泛雅平台的优势包括提供多个课程模板供选择,支持多位老师共建一门课程;每个课程有独立的讨论区,师生之间可在讨论区进行互动;可通过题库进行选题或者在线编辑试题;具有完整详细的学习记录,可查看学生学习轨迹和学习完成进度;课程资源丰富,与教学互动平台无缝对接,方便课程引用。

(二)课程主要内容

“数控原理与典型数控系统”是一门理论性和实践性结合很强的课程,通过学习使学生能够掌握机床数控伺服系统的组成、工作原理,典型系统的结构、接口、连接和机床电气控制电路等基本知识,了解有关技术规程和技术标准。课程内容可以分为理论知识、典型案例、实践(实验)应用三大部分。典型案例包括步进电动机控制案例、西门子PLC应用案例、CK6140数控车床电气控制电路设计等10项；实践(实验)应用包括数控伺服系统组成与操作、数控零件加工程序和机床数据的传输、伺服驱动系统的连接与运行参数设置、数控系统PLC参数与机床数据设置4项。为了应对目前我校数控技术专业教学现状,同时推进课堂信息化的教学改革,提高课堂教学效果,以“数控原理与典型数控系统”为例,基于超星泛雅平台将该课程建设为集教学与管理为一体的在线开放课程。

(三)课程建设流程

在线开放课程的建设不是简单地将教学资源搬上网络平台就能取得良好的效果,如果缺少课程的规划与设计,重难点不突出,资源杂而乱,造成学生学习兴趣下降,教学活动开展困难,实际教学效果并不理想。尽管在线开放课程建设的流程和策略不尽相同,但遵循一定的规范是课程建设质量的重要保障。“数控原理与典型数控系统”在线开放课程建设流程主要分为课程开发团队组建、课程知识点设计、课程资源开发、教学活动设计、教学评价设计、课程运行与维护。

课程开发团队组建。本课程教学内容较多,环节设计复杂,需要组建团队完成开发。课程团队建设主要体现在人员选拔和结构组成上,人员选拔主要考虑到成员的素质,例如负责人和助讲最好是经过课程培训,并与学生接触紧密的教师,他们熟悉课程建设的基本架构,了解学生的实际需求。人员结构按任务设置,负责课程建设的各个方面,包括1名主讲教师担任课程建设负责人,3名经验丰富的助讲教师,企业专家顾问2名。聘请超星公司技术支持专家1名,主要解决视频录制、剪辑、特效和后期处理等问题,同时为了协助教师对课程的管理和沟通,招募2名数控技术专业在校学生。此外,还要制定团队管理制度和激励机制。

课程知识点设计。为了适应在线开放课程碎片化的学习特点,首先按照章节将知识点进行精心梳理,划分出基本知识点、重点知识点和难点知识点,同时知识点选择要体现系统性和连贯性。不同的知识点采取不同的教学策略,例如典型案例和实践(实验)应用需要依照基于项目的教学思路设计学习任务,以达到更好的学习效果。课程章节知识点规划举例如表1所示。

表1 课程章节知识点规划列表举例

课程资源开发。泛雅平台课程建设主要模块有课程门户、学习区、互动区、讨论区、作业发布区、数据统计区。根据各模块建设需求,提供的教学资源大致可分为课件、教案、视频、文本、图片、动画、仿真等,其中视频资源开发最为重要,视频录制一般控制在3～10分钟,画面要简洁活泼，讲解要精练有效，并去掉冗余信息。此外教师尽量出镜,不要照念PPT,否则学生学习投入程度降低,当然不同课程内容其录制形式应灵活多样。

教学活动设计。在线教学活动设计主要解决如何开展交流讨论、随堂测验、互动答疑等问题，课程将教学活动分为三个步骤,学前准备、学中交互、学后评价。学前准备是通过学生在线学习平台课程资源,掌握学生对课程内容了解程度;学中交互是通过讨论、协作、评论、答疑等活动,激发学生的学习兴趣,有助于重点难点知识的消化吸收;学后评价是通过机评、互评、师评手段展示学习效果,总结学习内容,反思教学过程,有利于师生共同促进。

教学评价设计。课程采用终结性评价+过程性评价的线上线下相融合多元评价方式,更注重过程性评价(图1)。评价结果具体由期末成绩+线上成绩+平时成绩+实践(实验)成绩构成。其中,期末成绩占比30%,由任课教师出纸质试卷进行考核;线上成绩占比30%,主要反映手机签到、视频观看、互动交流、在线测验以及网上作业完成情况等;平时成绩占20%,包括出勤情况和课堂表现;实践(实验)成绩占20%,反映机床操作、程序编制和实验报告撰写、综合实训情况等。

图1 课程教学评价设计

课程运行与维护。课程平台公开使用之前,需先进行测试,验证各模块功能,模拟进行学习、互动、讨论答疑、作业发布等活动环节,完善优化知识结构和课程资源,发现技术问题,提交信息中心或超星公司解决,测试周期1-2个月,完成后发布课程网站,上线正式运行。课程建成运行一段时间后,收集反馈信息,及时更新课程前沿内容,重新梳理知识点,丰富课程资源。

三、课程的应用与效果

(一)课程应用策略

为了解“数控原理与典型数控系统”在线开放课程的实际应用效果,对扬州职业大学第16届和17届数控技术专业四个班级分别采取不同的教学策略进行授课,其中1601/1701班级(普通班)以传统课堂教学方式为主,1602/1702班级(试点班)采用线上线下混合式教学策略,试点班学生需利用手机下载安装超星学习通APP,注册后学习。混合式课堂教学的开展如图2所示:课前自主学习,根据教师布置的学习任务,完成PPT学习、视频观看、在线测验、课前练习,教师通过泛雅平台跟踪学生学习情况、收集学生问题、调整上课任务;课中知识内化,针对不同知识点可通过师生交流、小组讨论或操作演示等形式来加深理解,由教师结合学生疑问讲解重点难点;课后评价总结,师生共同对学习成果做出评价,总结课堂内容,再次强调重难点知识,同时布置下次课学习任务。

图2 线上线下混合式教学策略

(二)课程效果对比

课程效果主要体现在两个方面,一是学生的学习体验,二是考核结果。考核结果以综合测评成绩为依据,学习体验由于难以量化,文章将以调查问卷的形式进行讨论分析。表2为学期结束时,四个班级的综合测评成绩,很明显,1602/1702两个试点班不仅在平均分数方面高于同年级同专业的1601/1701两个普通班,不及格率也相对较低。“数控原理与典型数控系统”混合式教学效果问卷调查结果显示，与传统授课方式相比,68%学生认为混合教学模式体验更好,课程资源丰富，学习灵活效率高;59%的学生通过参与课堂讨论、互动、答疑等活动,认为提高了学习的自主性和积极性;32%的学生认为综合考核成绩较好反映了学习效果,而26%的学生则认为很少反映。总体而言,混合教学模式能达到更好的教学效果,但与预想的存在一定差距,学生对考核结果认可度并不高,其影响因素很多,例如教师对组织学生交流、讨论、协作等技能掌握不够,平时成绩量化评分标准不合理,缺少客观性,短期内学生被动学习习惯难以转变,学生课外学习时间少任务完成率低等。

四、课程改革的思考与建议

(一)教学理念方面

扬州职业大学已建在建在线开放课程达到120多门,其中数控技术专业6门,但由于很多教师对在线开放课程在教学改革中的作用认识不足,教师参与课程建设的积极性并不高,部分教师处于被动参与的状态,课程建设过程中易出现消极应对情绪。本质上来讲是我们教师的教学理念没有及时转变,固化思维难以消除。信息化大背景下,在线开放课程的建设是为了顺应当代学生在学习环境、学习方式上的变化,更好地服务于学校师生,作为高职教师要转变观念,学习新的教学模式和教学方法,树立以学生为中心的理念,勇于创新,担当使命。

表2 不同班级期末综合测评成绩对比

(二)混合教学模式

混合式教学是信息化教学改革的一次实践,通过结合传统教学与网络教学的优势,突出学生主体性作用,激发学生学习兴趣、主动性和创造力。混合式教学已逐渐成为各院校主流课程教学模式,但如何深入融合传统教学和网络教学成为亟待解决的问题。混合式教学并不是传统课堂与网络教学简单相加,也有教师过分强调网络教学,淡化了教师的主导作用,失去了教师个人特色和与学生情感交流的机会。此外,例如教学设施不完善,教师能力不足,数字资源匮乏等问题也不容忽视。传统教学与网络教学的融合发展需要做好两点,一是教师结合课程特点进行科学合理的组织设计,积极发挥网络教学的优势,二是注重教师在网络教学中的引导、监督与交流的作用。

(三)课程评价机制

经调研,高职院校在线开放课程平台实际利用率并不乐观,所达到的教学效果也差强人意。原因主要有两个,一是部分教师“重申请,轻建设”,项目获得立项和经费支持后,建设停滞,最后草草结项,课程建成质量低;二是“重建设,轻应用”,上课还是以传统教学为主,课程平台只用来签到和发布作业,甚至个别教师建成后基本不使用。因此,构建科学合理的在线开放课程质量评价体系至关重要,学校主管部门应按照“先建设、后应用、再认定”的路径和采取主体多元化、流程规范化、手段多样化评价措施,推进在线开放课程的建设质量和提高实际应用效果。

(四)校企合作方面

高职院校人才培养要立足于社会服务需求,只有加强校企合作,深化产教融合,推动校企协作育人,才能提高人才培养质量。数控技术专业具有很强的实践性,实验实训的开展必须紧贴企业岗位要求。在线开放课程的大规模建设为校企深入合作提供了新的途径,通过共同制定课程标准对接岗位要求、共同开发课程资源以及引入企业真实案例、邀请企业工程师共同录制微课视频等措施,将进一步增强在线开放课程的实践性和职业性。同时,建成后的开放课程平台不仅可以满足学校教学使用,也可用于企业员工培训,实现优质资源的共建共享,提升课程的社会影响力。

(五)学校保障机制

在线开放课程的建设需要花费大量的人力、物力、财力,为了达到课程建设目标,同时保证建设质量,学校学院必须制定相关保障措施给予引导和支持。一是制度保障,针对在线开放课程建设,更新管理理念、完善管理体系,修订现行的课程管理、学分认定、考评制度等;二是经费保障,对获准立项的在线开放课程提供专项经费支持,实行专款专用和分阶段拨付;三是技术保障,对现有教室和演播室进行改造升级,加强技术队伍建设,学校信息中心负责为课程建设、上线、运行、维护和管理提供技术咨询与指导服务;四是激励措施,对在线开放课程负责人及其团队成员在教学名师及教学奖励评定时给予优先考虑,在职称评定、业务进修时给予适当倾斜。

五、结语

目前,我校数控技术专业招生人数和质量连续多年下滑,教学压力空前加大,课程结构、教学模式、教学方法已不能适应新形势的要求,数控技术专业的教学改革势在必行。在“互联网+教育”大背景下,各院校积极实施在线开放课程建设,有效推动了现代信息化技术与教育教学的融合,同时也为我校数控技术专业教学改革指明了新的方向。文章基于超星泛雅平台,以“数控原理与典型数控系统”在线开放课程建设为例,讨论在线开放课程的建设流程及注意事项,通过实践教学,达到了较好的应用效果,并借助在线开放课程建设和使用心得,对我校数控技术专业的教学改革提出建议和措施,同时为其他专业的在线课程建设和教学改革探索提供一些经验。