“自动化生产线安装与调试”课程混合式教学模式探索与实践

王 彬

（池州职业技术学院，安徽 池州 247000）

0 引言

“自动化生产线安装与调试”是高职机电一体化技术、工业机器人技术等专业人才培养方案中的核心课程，是学生进行顶岗实习和上岗工作之前的综合技术应用课程和实践技能训练课程。通过学习和综合运用机械技术、传感检测技术、电机电气控制技术、气液动控制技术、可编程控制技术、变频器与人机交互技术等各类机械电子技术，实施信号采集处理、设备自动控制、工程文档处理等工作，教育学生掌握自动线相关知识和操作技能，培养学生从事相关工作的能力。

在授课方式上，课程团队进行了深入研究，特别是在2020 年新冠疫情爆发期间，课程团队实施了线上线下混合式教学模式探索与实践。一方面，充分利用现代信息技术丰富教学资源、开展线上课程教学，发挥网络优势吸引同学们主动式参与课堂；另一方面，合理规划线下授课实践，在实训室进行任务驱动式实践教学，发挥传统课堂“师傅带徒弟”手把手指导的作用。“自动化生产线安装与调试”课程在校级层面已经形成良好品牌效应，受到师生们的普遍欢迎和好评，带动系部其他课程参照改革。

1 混合式教学策略分析与实践

混合学习是综合了传统课堂教育和网络教育的一种新型教学模式，是基于一定的教学目标，以教师为主导、学生为主体，融合网络教育和传统课堂教育各自优势，实现学习效率的最大化[1]。它将课堂教育和网络教育优势互补，实现碎片化、自主探究式以及交流互助式学习相融合，教学资源多样化，评价过程细致化，具有独特的优势。

1.1 学情调查与分析

学情调查与分析是提升课堂授课质量的必备一环。科学的学情分析应当彻底掌握学生的学习风格，进而调整教学方式[2]。课程团队对授课对象2018 级机电一体化技术专业全体200 名同学进行了所罗门学习风格问卷调查。调查选用无记名方式展开，学生据实回答，形成调查结果见表1。

表1 所罗门学习风格分析表

可见，该授课对象群体学习风格较大程度偏向于沉思型和感悟型，一定程度上偏向于视觉型和序列型。

相比较与活跃型，安静思考是沉思型学生的学习特点，其回答问题所需的时间也比较长。在课堂上对于简单易见的问题能够及时答复，对于相对复杂的问题则不能及时给予教师互动。

感悟型学生喜欢关注细节，对复杂情况或者突发情况不敏感，善于联系生活实际来记忆抽象知识。课堂上表现为比较沉闷，习惯于跟随教师的教学设计来学习，循规蹈矩。

视觉型学生的特点是喜爱图像、图表及视听类信息，乐于接受多媒体教学，获得比较愉悦的学习过程。课堂上应当针对这种学习属性，加强课程资源建设，丰富课程素材。

序列性学生的思路是按照线性思维按步骤接受新知识，偏爱有逻辑序列的知识，比较容易接受在较强逻辑引导下按部就班地学习。总-分-总式课堂授课逻辑，搭积木式的项目驱动是该类学习者乐见的。

1.2 教学模式改革

基于以上学情调查分析，课程组对课程进行了混合式教学设计，在教学方法、课程资源建设、教学组织形式及课程考核方式上做了改进。

（1）细化课程知识分类，优化混合式教学设计

认知心理学对学习者获得和记忆信息方式在心理上映射机理的不同，把知识在广义上分为三种类别，分别是陈述性、程序性和策略性[3]。不同类型的知识在学习时可以采用区别化的学习方法，已获得更高的学习效率。教师良好运用知识分类理论指导教学实践，逐条详细分析所授知识，则可以更好决定是采用线上还是线下教学方式，更好地完善混合式教学设计方案。课程组根据学生学情和课程知识特点对“自动化生产线安装与调试”课程知识进行解构与重组，将全部知识都做了分类，其中“供料单元”任务模块的知识分类示例见表2。

表2 供料单元知识分类情况

（2）“强基础重提升”，实施混合教学

在教学实践中，依托智慧职教平台实施混合式教学。陈述性知识采用线上教学完成，课前教师在平台发布所需课件、教案、微课、动画等图文并茂的学习资源，学生完成规定时长线上学习任务，参与答题、互动和完成作业。

程序性知识采用线上教学为主、辅以线下课堂答疑的混合式教学方式。线下课堂辅助教学时，主要是安排学生围绕学习重点和难点进行讨论，教师进行答疑，强调课堂互动，活跃课堂气氛。陈述性和程序性知识一般都是为策略性知识的前学知识，必须熟练掌握，丰富的线上教学资源，方便学生反复学习、累次学习，达到“强基础”的目的。

策略性知识则是采用线下教学为主，实施线下任务驱动式实践教学。教师充当师傅角色，巡回指导学生实操练习。线上辅助发布讲解视频、任务资料和工程案例，设置抢答问题和分组习题，并记录小组PK成绩，丰富教学过程数据[4]。学生在任务中综合运用所学知识，逐步构建起完整知识体系，达到“重提升”的目标。

课程组2020 年上学期实施混合式教学实践过程资料截图如图1、表3 所示。

表3 “自动化生产线安装与调试”混合式教学过程活动统计

图1 “自动化生产线安装与调试”线上学习资源

（3）分岗强能、技能为先，改革课程考核评价方式

根据“自动化生产线安装与调试”课程标准要求，该课程分为两学期教学，均采用任务驱动式授课，且每学期设置相对固定的综合性任务和一次企业实践[5]。学生成绩考核要坚持过程性考核和终结性考核并重，如图2 所示。

图2 课程学期考核结构

在学期考核中，要注重区分学生在小组团队中发挥的作用，模拟工作岗位来考核[6]。例如，任务A 由甲乙丙3 人共同完成，小组总得分为xA，小组内3 人互评得分分别为y甲、y乙、y丙，则甲同学该任务得分为：

其中ym为y甲、y乙、y丙中的最大值。

2 混合式教学效果分析

依托院级mooc 建设项目，课程组2019 年完成了课程全部49 个典型任务的微课拍摄任务，制作了成套课件、教案以及动画等资源，于2020 年上学期对2018 机电一体化技术（3）（4）（5）班实施了混合式教学实践。结果表明，混合式教学能显著提升学生课堂参与率，帮助学生进行探究式学习，轻松实现翻转课堂教学；能极大节约理论授课时间，在总课时不不变的基础上增加了实训课时比例，学生的实践能力得到更加充分的锻炼，综合能力提升明显。

2.1 线上参与率增加，学风向好发展

精心组织好线上教学，充分发挥线上优势。利用丰富多媒体资源、增加课堂生动性；采用课前-课中-课后三环节教学设计，科学设置各环节教学内容，引导学生全程参与；依托线上特色功能，及时开展课堂讨论、头脑风暴、分组PK 等活动，并用课程大数据实施课堂参与情况预警。对比过去三年该课程学生课堂参与情况如图3，可以发现线上教学越来越被学生接受，线上参与率持续增加，反映学风向好发展。

图3 近三年学生课堂参与情况对比

2.2 课堂综合效率提高，学生成绩提升

在实施混合式教学前，学生课堂参与率有限，项目完成率总体偏低，任务平均得分基本在70～ 84 分之间。2020 年采用线上混合式教学后，教学资源更加直观和丰富，课堂组织形式也多样化，学生学习兴趣提高，任务完成率也很大程度提升。过去三年学生学期相同任务考核情况对比如图4 所示。

图4 近3 年学生任务结果考核对比折线图

2.3 学生满意度提升，教学评价正反馈增加

教学改革要将学生满意度作为成效评价之一。课程组2020 年底在申报省级示范课建设时所做的课程满意度调查统计，见表4。从表4 可以看出，在实施混合式教学之后，教学资源新颖多样性、学生参与课堂互动次数、学习氛围轻快自由等方面正向反馈明显增加，相比较传统教育，学生更乐于接受混合式教学模式。

表4 课程学生满意度调查（部分）

3 结语

实施线上线下混合式教学是教育教学改革的趋势。课程组实践表明，做好学生学情分析，有针对性地进行课程知识分类，依照学生学习风格和知识特点精细化进行混合式教学设计，教学中要丰富教学资源、混合教学策略、创新考核评价方法等，是实施混合式模式教学的关键。科学高效的教学策略，定会使教学内容更具吸引力、教学过程更易掌控、教学质量更加精进。