高职信息化教学资源开发研究

房楠　朱亚男

摘 要：随着“三教改革”的不断深入以及《“教育信息化2.0”行动计划》的具体要求，进一步推动了高职院校教育模式向信息化、智能化、个性化、现代化方向发展。作为高职教师要积极主动顺应时代的潮流，开拓信息化教学能力，提升教师专业素养。本文以《铁道机车车辆无损检测技术》课程为例，从课前、课中、课后三个教学必备环节入手，探索符合高职生源特征的数字化教学体系构建和数字化资源开发思路。

关键词：铁道机车车辆无损检测 信息化教学资源 数字化改造 资源开发

1 引言

信息技术的飞速发展为各行各业带来了巨大的机遇和便利，信息时代下的高职教育也不再局限于传统的课堂教学。面对新时代背景下全员、全过程、全方位育人（简称“三全育人”）的新要求，探索实现“三全育人”的教育新模式和新方法已成为职业教育的新任务。

无损检测技术在铁路领域的应用大大提高了铁路车辆运行的可靠性，其凭借着安全、快速、无损伤等特点，被广泛应用于铁道机车车辆各零部件的探伤检测及检查中。《铁道机车车辆无损检测技术及应用》课程是铁道机车车辆制造与维护专业核心课程，内容主要介绍当前轨道交通行业主流无损检测方法的原理及在轨道交通装备检测上的应用。无损检测行业的快速发展和广泛应用造成了较大的专业技能人才缺口，而实习实训设备的不足和信息化教学资源的缺乏很大程度上限制了人才培养质量，特别是在信息时代大背景下，凭借信息化手段和信息化资源弥补传统教学劣势，提高教育教学质量也迫在眉睫。

2 教学现状

《鐵道机车车辆无损检测技术及应用》课程开设于大一年级第二学期，共68学时，分为六大模块，主要内容介绍磁粉、超声、涡流、渗透、射线、目视等常规无损检测手段，还配套开展了轨道交通装备无损检测1+X证书考核。主要教学现状如下：

2.1 实训设备不足

由于课程开展1+X证书考核，其应用性、实践性、操作性均较强，且要求较高，学生对实践技能的掌握程度很大程度取决于练习次数，然而检测设备数量不充足是目前实践类课程的教学困境之一。特别是以技能培训为主的高职教育，设备不足会导致学生训练时大量时间花在排队等待上，累计总练习时长大打折扣，使教学质量无法保证。若再面对学生或老师因各种原因无法到校的困境，对实训教学效果更是雪上加霜。

2.2 信息化教学资源缺乏

针对扩招后高职生源的特点以及职业教育发展趋势，在各类相关课程的教学当中发现，仅凭传统的教育教学方法授课无法调动学生学习的主动性，特别是在信息化与教学密切结合的现代教育大环境下，无损检测技术相关的信息化教学资源的缺乏也一定程度制约了相关知识技能的教学质量。教育资源数字化改造成为各高职院校教育教学改革的重点和难点。

2.3 教师资源开发能力有限

目前大多数教师对信息化教学资源的建设还仅限于简单素材类资源制作，如电子版教案、电子授课计划、授课PPT、图片或视频资源拍摄等，更高要求或更复杂的资源制作还需借助专业广告公司，但专业广告公司一方面报价不菲，另一方面不具备课程知识基础，做出来的资源不符合授课实际，并且后期无法随着内容调整。

信息化改造对一线教师的职业能力也提出了更高的要求，一方面要求教师熟知所授课程知识内容和知识框架，能够根据不同层次的学生学情做出内容调整重构，另一方面，要求教师掌握更多的信息化教学手段。一线教师作为数字化改造的主力，才能构建出更适合本校学生学情和课程实际的课程资源。

以上三点原因导致了新时代下“三全育人”教学开展受限，授课教学仅限于在校生无法实现“全员育人”，授课行为仅限于课堂无法实现“全过程育人”，实践设备不足甚至缺乏导致无法实现“全方位育人”。因此开发各类型线上学习资源有助于解决此困境，相关数字化教学资源能一定程度上缓解设备不足导致的教学质量受限等客观问题，破解教学重难点，同时在资源开发过程中使一线教师运用和开发信息化资源能力得到提升，这是新时代高等职业教育培养高技术技能人才的必然需求。

3 内容开发策略

课程资源建设从学校教学实际出发，结合国家教学标准、《铁道机车车辆无损检测技术及应用》课程标准依据重构后的教学内容进行系统规划和顶层设计，针对课前、课中、课后的不同要求和侧重点分类进行资源建设。

（1）课前——学情分析、内容重构

了解当前班级内生源构成和文理科学生比例，教师利用线上授课平台发布课前的学情调查问卷和前导性学习任务。通过问卷答案统计分析、前导性学习任务完成情况和前序课程成绩等方式分析统计学生前导性知识水平、学习偏好、学习特长等（如图1）。如超声波无损探伤模块，课前发布学习任务包括学生对波形基础知识、物理基础、传感器课程相关内容，根据任务完成情况及前序知识点掌握情况，将学生分为：创新类、提升类、巩固类三类。分析学生学情，针对学情，做出课程引入任务的调整：第一，创新类学生内容发布倾向于较难知识点或创新应用类内容，重在创新能力和创新思维的开发，如超声波探伤仪的应用方法场景的探索等；第二，提升类学生针对性发布课堂计划范围内的知识点和技能点，重在提升课内内容掌握及内容深化理解，适当加强知识运用，如超声波探伤在铁路方面的应用场景及操作手法；第三，对于巩固类学生，由于知识基础较薄弱，内容发布可向60%的基础性内容倾斜，以基础性知识和基本操作技能的掌握为主，如认识超声波探伤仪，了解超声波探伤的基本原理，能够实现其基本功能等。

在课前，根据实际铁路无损检测的工作过程和典型维修作业项目的工作任务进行课程内容的重构，将学习内容分为分16个项目和39个任务。

（2）课中——内容翻转、多途径增效

授课过程中借助教学平台内的多种功能开展日常翻转课堂教学，如小组讨论，头脑风暴，在线讨论等。根据教学任务要求以及重难点，教师自编挑战答题软件巩固记忆性知识点，编写互动小程序，模拟操作软件等强化学习实践操作类知识点，根据软件后台数据情况实时调整软件学习内容，实施重难点动态调整突破，在增强学生学习兴趣的同时强化知识的理解。

如超声波检测项目部分，大多数情况下学生只识得缺陷波波形，却无法“刻画”出缺陷具体形态。为了突破学生无法理解超声波探伤工作原理这一难点，针对性制作了超声波工作原理微课（如图2），通过微课形式讲解工作原理，增加趣味性。原理讲解部分加入自编软件——超声波探伤一阶模拟探伤（如图3），通过互动反馈式的操作小程序，增加学生学习的参与感，直接观察缺陷波波形产生的内部原因。为了说明工件内部缺陷和超声波波形的对应关系，编写了二阶模拟探伤程序（如图4），增加实际探伤不可能存在的“工件透视”功能，直观感受缺陷波与缺陷之间的对应关系。在磁粉探伤部分主要难点为磁粉设备的操作步骤，为了加深记忆，采取互动挑战答题，操作步骤连线游戏，模拟探伤（如图5）等。

操作模拟软件完成知识点的学习及技能的训练，打破实际实训教学对场地、设备的限制，实现随时随地强化技能的目的。同时实践操作环节采取“先模拟后实操”以及“分级分类施教”的方式，极大程度解决设备不足的限制。

（3）课后——创新提升、多元评价

创新类学生课后鼓励其参与技能竞赛和创新比赛，按照比赛成绩和参与度等指标换算课程成绩，同时参与到课程资源的制作中，以学生视角提供修改意见；提升类学生重点考察课内重难点知识掌握情况，在精力和时间允许的情况下参与创新类活动；巩固类学生在考察内容掌握基础上还需重点关注学生的参与积极性以及学生的自我提升情况。以多元化评价指标助力全方位育人。

信息化资源的开发必须与合理的评价模式相匹配，本方案从人才培养方案和课程标准出发，通过全过程、全方位、全员的多维度的评价体系，对学生行为进行搜集并对软件后台数据有效分析，将分析结果反馈回教学设计，动态调整教学策略和学生分类情况。基于数据分析结果对学生合理分类，因材施教，实现“三全育人”目标。如课程内容中的超声波探伤任务评价指标（如图5）和磁粉探伤任务评价指标（如图6）。

4 结语

基于互联网＋的虚拟软件设计，可通过移动端扫码或者点击链接进入软件，操作模拟软件完成知识点的学习及技能的训练，打破了实际实训对场地、设备的限制，实现随时随地强化技能的全程育人；通过线上学习平台发布，可以使已毕业离校的往届毕业生、企业员工及有学习需求的社会人员按需学习、巩固操作要点，实现了除在校生外的全员育人。加入思政元素，在解决知识原理讲解，重要技能点训练强化的同时融入素质培养，完成知识、技能和素质的全面提升，实现全方位育人。

综上所述，基于移动互联网技术的铁道机车车辆无损检测技术信息化教学资源开发，是立足“三全育人”目标，从教学实际出发，结合当前企业岗位作业任务和企业用人需求，对接“轨道交通装备无损检测1+X证书”的考核要求，通过数字化手段解决教学中资源不足的难题，提升了教师的科研能力。教学过程融入信息化手段，夯实了理论知识，强化了实践操作，提升教学质量。

【2022年度陕西省职业技术教育学会课题“铁道机车车辆无损检测技术信息化教学资源开发”（2022SZX501）】。

参考文献：

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