APP下载

基于深度学习的高职院校电子实训智慧课堂建设策略研究

2024-12-13姚海燕

职教通讯 2024年11期
关键词:深度学习高职院校

摘 要:厘清高职院校电子实训智慧课堂的内涵与目标导向,分析当前高职院校电子实训智慧课堂存在的院校重视程度不高、缺乏系统化设计、缺乏精准化教学评价、校企共建力量薄弱、教师素养有待提升等问题。为解决上述问题,推进高职院校电子实训智慧课堂建设,促进学生的深度学习,提出了革新智慧课堂教学理念、系统化构建电子实训智慧课堂“三阶三环”教学模式、校企共同开发意义建构的教学资源、选取与活用多样的教学方法、建立多元立体的教学评价体系、加强教师专业能力与数字素养培训等电子实训智慧课堂建设策略。

关键词:电子实训智慧课堂;深度学习;高职院校

基金项目:江苏省教育科学“十四五”规划2021年度重点课题“积极教育视域下中职专业课程混合式教学实践研究”(项目编号:B/2021/03/66);2023—2025学年度南通市职业教育教学改革研究与实践项目“基于深度学习的高职电子实训智慧课堂构建与实践”(项目编号:ZJJG2023030);扬州市教育科学“十四五”规划2023年度重点课题“县域中职院校教师数字素养培育路径研究”(项目编号:2023/Z/023)

作者简介:姚海燕,女,江苏联合职业技术学院南通分院教务处副处长,副教授,硕士,主要研究方向为职业教育教学改革与课程建设。

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1674-7747(2024)11-0021-07

党的十八大以来,党中央高瞻远瞩地看到了信息技术与教育相融合的发展趋势,出台了一系列关于教育信息化的政策文件,为职业院校智慧课堂建设指明了方向。全面推进教育数字化,让科技为智慧课堂赋能,催生了智慧课堂的新样态、新模式。高职院校电子实训智慧课堂建设应以深度学习理论为指导,充分运用数字信息技术,积极探索智慧课堂新模式,进一步提高实训教学效果,有效促进学生在知识、能力、素养等方面的提升,提高人才培养质量,为学生的全面发展与终身发展服务。

一、基于深度学习的高职院校电子实训智慧课堂的内涵与目标导向

(一)电子实训智慧课堂的内涵

随着数字信息技术的飞速发展,信息技术对课堂建设的影响越来越大,运用信息技术为学生深度学习赋能的智慧课堂应运而生。本研究的电子实训智慧课堂是指以学生为中心,借助一定的数字信息技术与学习平台,通过智能化的资源推送、多元化的教学方法、精准化的教学策略、立体化的教学评价等来解决电子实训课程中电路内部结构“看不见”、工作过程“摸不得”、实操指导“看不清”、原理分析“学不会”、操作能力“高不了”的现实困境,使电子实训教学更加直观化、生动化、细节化、精准化、智能化,促进学生进行深度学习,更好地实现学生对知识与技能的理解、建构与迁移,从而打造实现学生个性化学习的高效课堂。电子实训智慧课堂的构建与实施强调学生学习的主体地位,重点培养学生的电路分析能力、动手操作能力、沟通协调能力与创新能力,为学生搭建数智化学习的“脚手架”,提供个性化学习支持,启发学生思考,促进学生主动、全面、深度参与学习与实践操作,进而实现学生由浅表学习向深度学习的转变,促进学生在知识、能力、素养等方面的提升。

(二)电子实训智慧课堂的目标导向

电子实训课程综合性、实践性较强,因此,高职院校电子实训教学应坚持理论与实践结合,知行合一,注重动手操作、思考辨析、创新实践,强调学思结合、练学结合、练创结合,这与深度学习强调学生的 小组协作交流能力、批判思考能力、复杂问题解决能力、创造能力等理念不谋而合[1],突出培养学生高水平的认知[2]。因此,深度学习理论不仅为电子实训智慧课堂建设提供了学理基础,而且为电子实训智慧课堂建设提供了目标导向,即培养学生深度学习的能力。电子实训智慧课堂倡导的深度学习不仅应体现在学习方式上,更应融入完整的学习与操作过程,并指向高质量的学习与操作结果。

二、高职院校电子实训智慧课堂建设存在的问题

(一)重视程度不高

信息技术改变了课堂模式,电子实训课堂也逐步向信息化、智慧化课堂转变,但高职院校整体上对电子实训智慧课堂建设的重视程度不高,具体体现在以下三个方面。第一,重理论轻实践。电子实训课程是电类专业的基础实训课程,操作性、综合性较强,但大多数学校在构建电子实训智慧课堂时仍偏向理论层面的知识建设,忽视操作层面的技能学习内容建设,学生缺乏具体的、有针对性的技能操作指导。第二,重建设轻应用。部分高职院校虽然购买了相应的教学平台,但只是将电子实训的理论教学内容生搬硬套,简单地将线下的书面内容移植为线上的电子化教学内容,从而导致线上教学内容缺乏实践性,不能产生良好的应用价值,学生学习体验感较差。第三,重硬件轻软件。电子实训智慧课堂建设就教学环境而言涉及硬件和软件两个方面:硬件方面有辅助教学的电子屏、摄像机等;软件方面有教学平台、电子屏与摄像机等硬件的应用软件及其技术功能等。在实际建设中,很多学校非常重视硬件设备的添置,但相对忽视对硬件设备智能化的软件控制建设以及对教学平台更有效的功能使用。例如,很多学校的摄像机仅仅是作为拍照、录像的工具,缺少智能化软件支持(如通过对学生面部表情的识别来分析其学习状态并做出预警、通过抓拍不规范的电子操作给予及时纠错等),导致摄像机功能的发挥十分有限。由于重视不够,很多学校的电子实训智慧课堂建设停留在以设施设备建设为主、智能控制建设为辅的状态,难以为学生深度学习创造条件,难以促进学生的自主学习和高阶思维发展。

(二)缺乏系统化设计

首先,部分高职院校的电子实训智慧课堂建设缺乏顶层设计,教学主管部门对智慧课堂建设规划不充分,使得智慧课堂建设缺乏规范统一的标准, 在教学目标、教学项目、教学评价等方面缺乏具体的要求和指导。其次,在电子实训课堂实际教学过程中,部分高职院校对虚拟仿真技术挖掘不足,粗糙化、零散化和陈旧化应用较为明显,如教师囿于自身的理解水平,仅将虚拟仿真技术应用于演示和观察,导致学生的学习仅停留在对电子技术的理论学习和概念化的操作层面,不能真正将所学的内化为自身在电子技术方面的能力与素养。

(三)缺乏精准化教学评价

一是以教学平台少量客观性答题取代教学评价。电子实训智慧课堂相关教学平台既可以设置选择、填空、判断等题型考核学生,也可以记录学生在线学习时长、任务点完成情况,但答题情况与在线学习时长只能反映学生的部分学习情况,不能完整反映学生的学习效果,不能对学生的学习情况作出精确评价。二是对实操的具体化评价太少。电子实训课程实操性强,高职院校必须针对课程每个环节构建具体化的实操评价标准,以便对学生在焊接、布线、调试等具体操作方面给予详细的指导与评价。但是,目前大部分电子实训教师没有对学生的实操训练设置详细的评价标准,在实操过程中巡回指导、评价太少,未能形成具体化、精准化的教学评价,不能为学生提供自主学习的“脚手架”,不利于学生规范化的技能养成。

(四)校企共建力量薄弱

一是部分高职院校校企合作机制尚不健全,校企之间未能形成电子实训智慧课堂建设合力,未能建立严格的职业标准,导致电子实训教学内容与企业脱节,严重制约电子专业人才培养质量。二是企业派驻学校的师傅或与学校保持长期技术支持的技术人员较少,对电子实训智慧课堂的教学指导作用不强。三是学校专业教师在日常教学过程中缺少对新技术、新工艺、新规范的应用,导致教学效果不理想,不利于学生掌握岗位所需的先进技术和技能。这些问题的存在不利于学生在电子实训方面的深度学习与长期的职业生涯发展。

(五)教师素养有待提升

一是教师的电子技术操作能力不强。高职院校许多电子专业的教师都是从高校毕业后直接到学校任教,没有相关的企业工作经历,不了解电子技术在企业中的具体应用,电子技术动手操作水平不高,学校“双师型”教师缺乏,不利于开展有效的实操指导,不利于学生深度的技能学习。二是教师数字素养不高。当前,教师在人工智能、智能化设备使用、视频拍摄与剪辑、教学平台的灵活运用等方面的能力参差不齐,对电子实训智慧课堂的教学推进以及学生的深度学习效果产生了不利影响。

三、基于深度学习的高职院校电子实训智慧课堂建设策略

(一)革新智慧课堂教学理念

教学理念是教师教育教学的出发点,决定着教师的教学思路、教学方法、教学评价手段等,最终影响着学生的学习方式与学习效果。首先,教师应深刻理解电子实训智慧课堂教学与深度学习的关系。电子实训智慧课堂强调教学做评合一,强调充分利用数智技术创设真实的工作情境、展示工作流程、明晰工作标准,让学生通过实际情境感知技术技能、通过实操内化技能、通过实践体悟技能,一步步促进学生完成对知识与技能的理解、构建与迁移。因此,教师要充分认识到智慧课堂教学是为更好地促进学生深度学习服务的。其次,教师应将深度学习理论有机融入智慧课堂教学中。教师必须以深度学习理论为指导,进一步掌握深度学习的内容与发生机理,以学生为中心,关注学生高阶思维发展,通过融入深度学习的发生条件,有效构建电子实训智慧课堂,搭建学习“脚手架”,为学生提供良好的学习支持,提高学生的学习兴趣与学习主动性,进而促进学生在知识、能力、素养等方面的提升,促进其全面发展。

(二)构建智慧课堂“三阶三环”教学模式

传统教学强调对知识的理解,忽视技能养成,而基于深度学习的电子实训智慧课堂将理论与实践有机结合,强调教学做评合一,注重实际操作的规范性,强调质量意识。“三阶三环”智慧课堂教学模式旨在将学生知识、能力、素养、情感的培养与提升贯穿课前启学、课中练学、课后拓学三个阶段,促进学生对知识与技能的感知、建构与迁移的“三环”递进,进而达成深度学习,具体如图1所示。

1.课前启学。深度学习始于初识感知,电子实训智慧课堂在课前应为学生提供线上、线下的学习支架,鼓励学生课前主动自学。在课前启学阶段,学生可以利用学习通平台,结合项目学习任务单,根据教学项目模仿学习,初步感知相关知识与技能;通过虚拟仿真实训软件进行仿真操作,初步理解与电路结构及其工作原理等相关的知识;通过元器件识别与检测、布线图绘制、电路搭建等课前实操探究技能操作步骤与要点;通过线上测试评估课前学习效果,梳理问题,为课中学习做好准备。

2.课中练学。作为实操类课程,电子实训对接企业岗位能力需求,重在培养学生对电路结构与工作原理的理解与运用能力,以及电路安装与调试能力,因此,正确并快速安装电路是电子实训的重要教学目标。课中,首先,电子实训教师应进行示范演示,清晰展示操作要点,学生通过观看演示辅助自己的学习;其次,学生应借助数字化教学资源,通过小组合作深度探究,开展互助学习;再次,学生应通过强化实操练习,练学结合,进一步加强对知识的理解与技能的熟练掌握,达成意义学习;最后,应通过开展线上、线下互动交流、展示评价,促进学生进一步强化对知识和技能的深度理解,逐步达成知识和技能的内化,从而实现高效学习。

3.课后拓学。课后拓学是深度学习的强力支撑与保障。在课后,学生应进一步总结此次课的知识点与技能点,加深理解,巩固学习;通过拓展任务的延伸学习,促进知识的迁移;通过全面梳理学习情况,参加线上项目综合测试,生成个人电子学习档案,了解自己对此次课的掌握情况,查漏补缺;自主探究,通过对电路的“微改变”促进“微创新”,强化对知识的运用与创新,进一步达成知识与技能的迁移,从而实现深度学习的目标。

(三)校企共同开发意义建构的教学资源

教学资源开发应符合学生的学情和个性特点,助其完成意义建构[3]。高职院校应与企业加强合作,共同开发能促进学生进行意义建构的教学资源(素材),加强对教学资源(素材)的系统规划与设计[4]。校企合作开发教学资源应从教学设计出发,遵循服务学生发展、开发过程标准、呈现形式多样、实时动态修正的原则,具体包括拟定资源需求清单、厘清资源获取渠道、具体开发、教学应用与反馈修正等环节[5]。

第一,高职院校应与企业加强合作,及时了解行业、企业发展最新动态,凝练岗位关键能力,明确电子实训课程教学目标,将教学内容与企业生产项目融合,整合与优化教学项目,并结合学生的学习特点,初步拟定教学资源需求清单,并明确教学资源内容与呈现方式。一方面,教学资源应体现行业的新场景、新业态、新模式;另一方面,针对电子实训课程操作性强、学生需要细节化操作指导的特点,教学资源应包含常见的元器件介绍、电路原理介绍、调试与排故方法介绍、企业标准解读、规范的操作展示、产品的场景应用等。企业导师精心解读的企业标准、产品的应用场景以及教师规范的操作视频等教学资源能帮助学生理解电子实训的现实意义、掌握实训项目的标准化操作等,从而促进学生完成对知识与技能的建构与内化。

第二,厘清资源获取渠道。根据教学需求,教师应明确哪些资源可以直接引用,哪些资源需要进行整合或重新开发。针对需要整合或重新开发的资源,教师应做好充分准备,罗列具体清单,分配开发任务,提出脚本制作要求等。如果需要进企业进行拍摄,教师还应与企业项目负责人落实具体的拍摄进度与要求。

第三,在具体开发阶段,校企应充分开展合作,强调资源的标准性与规范性,包括电子技术本身的专业标准与规范以及数字化教学资源呈现所需的数字信息技术的标准与规范等。此外,教师在具体开发教学资源时,应聚焦一个小的知识点、技能点开发颗粒化教学资源,引导学生循序渐进地学习,如将电子实训中电路的制作化整为零,分解为电路识图、功能理解、元器件的识别与检测、布线图绘制、电路安装、电路调试、电路排故等,将其中的重点教学内容或者需要细节化清晰展示的操作步骤及要点制作成颗粒化教学资源,以视频或动画形式呈现,时间以5—8分钟为宜,方便学生在短时间内反复观看、领悟。颗粒化教学资源不仅可以用来学习单个知识点或技能点,还可以组合串联成不同教学项目的完整、连贯的知识与技能,促进学生对知识与技能的学习、内化与迁移。

第四,教学应用与反馈修正。校企共同开发的教学资源应在实际教学中接受检验,如果发现问题需要及时反馈并修正。同时,随着企业最新工作要求、教学条件及学生情况的变化等,高职院校教师还要及时更新教学资源,以满足学生多样化的学习需求与深度学习的要求。

(四)选取与活用多样的教学方法

由于融入了多种数字信息技术,电子实训智慧课堂能实现教学方法的多样化,激发学生的学习兴趣与学习主动性,提高学习效果。例如:教师可以采用情境教学法,将企业实际生产引入课堂,将真实电子产品带进课堂,创设真实的工作情境,让学生通过实境感知学习;采用任务驱动法,结合自主开发的颗粒化教学资源,让学生在任务引领下逐步探索新知;采用演示法、练习法,将自己的操作演示同步投影在大屏上,以便让每位学生都能清晰地观看关键操作细节,并可实时录制,反复回看;利用工位摄像机实时捕捉学生面部表情, 判断学生的学习状态并及时给予提醒,实时录制学生操作视频并及时进行纠错。教师通过对学生学习状态的反馈能够促使学生明确学习动机,通过对学生操作效果的反馈能够督促学生改进操作细节,从而促成学生的深度学习。

(五)建立多元立体的教学评价体系

由于学生在电路概念、原理分析、动手操作等方面具备的能力不同,即便是在高职学生擅长的某些操作部分,如焊接、电子元器件识别与检测、布线、调试等方面,学生的能力也有所差异,因此,为更全面、科学地评价学生的学习情况,促进学生的深度学习,电子实训智慧课堂教学评价应采用多元评价、过程性评价、精准性评价与增值评价相结合的评价方式,关注学生的全面发展与终身发展。首先,要坚持教师评价、学生评价、企业师傅评价与人工智能评价相结合的多元主体评价,这是因为:其一,单一的教师评价难以全面衡量学生的学习情况;其二,学生之间的同伴互助学习往往更能有效激发学生学习的主动性,促进其知识与技能的迁移,因此,学生也应该是教学评价的重要主体之一;其三,由于电子实训包含大量的动手操作,这些操作必须符合企业的工作标准,因此,企业师傅能够对学生的实际操作进行更加精准的评价;其四,在电子实训智慧课堂中,教学平台能够自动对学生的平台学习情况进行评价,因此,人工智能评价也应成为电子实训智慧课堂教学评价的主要组成部分。其次,要采取过程性评价。电子实训教师应将教学过程与生产过程相结合,将教学评价标准与企业工作标准相结合,通过数字信息技术赋能,充分发挥评价者的主观能动性,针对学生在理论学习与实际操作中的认知、情感、行为、表现等方面,全方位、全过程地收集与分析数据,从而对学生在学习过程中的各方面表现进行全方位的评价。再次,应注重精准性评价。电子实训涉及行业企业中的技术标准与规范化操作,因此,评价必须做到对标、精准。教师应充分利用数字信息技术开展精准性评价,如教学平台的答题自动批改功能能及时给予学生学习支持与反馈,利用工位摄像机能对学生的操作过程进行实时直播与录播,对其操作细节进行放大,对操作录像进行回放,教师与企业导师可以根据摄像对学生的操作进行更加精准的评价与反馈,对学生的不当操作进行及时纠错等。最后,要融入增值评价。电子实训教师应将教学评价及时上传教学平台并设置关键字检索功能,逐步形成学生的个性化学习档案,让每位学生都能得到个性化、精准化的学习指导,通过评价赋能学生的深度学习与个人成长,促进学生达成深度学习并提升全面素养,实现增值评价功能。

(六)加强教师专业能力与数字素养培训

教师是开展电子实训智慧课堂、指导学生深度学习的主要力量,教师的能力与素养在一定程度上决定了智慧课堂教学的最终效果。为此,高职院校应大力加强电子专业教师的专业能力与数字素养培训。一要落实专业教师进企业研修制度。首先,学校应安排电子专业教师到深度合作的企业进行专业学习,了解企业对人才的需求,深入学习电子产品生产工艺与流程,参与企业设备操作与产品生产。通过企业研修,电子专业教师应不断提升自身的专业能力。其次,参与企业研修的教师应及时将企业岗位需求、工作任务、工作标准融入专业教学中,并据此精心制定课程目标、精选教学项目、采取精准的教学评价等,进而更好地激发学生的学习兴趣,点燃学生的学习热情,促进学生加强自主学习与深度学习。二要加强对教师数字素养的培训。高职院校应落实上级主管部门开展的教师数字素养培训工作,并安排学校层面的专门化培训,在电子操作视频拍摄与剪辑、AI运用、虚拟仿真软件开发与实训平台搭建等方面给予教师针对性的指导,着力提升教师的数字素养。

参考文献:

[1]何克抗.深度学习:网络时代学习方式的变革[J].教育研究,2018,39(5):111-115.

[2]胡航,李雅馨,郎启娥,等.深度学习的发生过程、设计模型与机理阐释[J].中国远程教育,2020(1):54-61,77.

[3]刘凯莉.高职院校专业教学资源开发现状与对策研究[D]. 南京:南京师范大学,2017:36-51.

[4]徐国庆.职业教育教学资源库开发:问题、原理与方法[J]. 泰州职业技术学院学报,2015,15(2):1-7.

[5]姚海燕,王爱华.混合式教学视阈下中职专业课程教学资源开发策略[J].黑龙江科学,2021,12(1):12-15.

[责任编辑" " 贺文瑾]

Research on the Construction Strategy of Electronic Training Smart Classes in Higher Vocational Colleges Based on Deep Learning

YAO Haiyan

Abstract: Clarify the connotation and goal orientation of electronic training smart classes in higher vocational colleges, analyze the current problems of low attention from colleges, lack of systematic design, lack of precise teaching evaluation, weak cooperation between schools and enterprises, and the need to improve teacher quality in electronic training smart classes in higher vocational colleges. To solve the above problems, promote the construction of electronic training smart classes in higher vocational colleges, promote students’ deep learning, this paper propose strategies such as innovating smart class teaching concepts, systematically constructing the “three levels and three loops” teaching mode of electronic training smart classes, jointly developing teaching resources for meaning construction between schools and enterprises, selecting and utilizing diverse teaching methods, establishing multi-dimensional teaching evaluation system, strengthening teachers’ professional abilities and digital literacy training, and others for the construction of electronic training smart classres.

Key words: electronic training smart classes; deep learning; higher vocational colleges

猜你喜欢

深度学习高职院校
有体验的学习才是有意义的学习
电子商务中基于深度学习的虚假交易识别研究
MOOC与翻转课堂融合的深度学习场域建构
大数据技术在反恐怖主义中的应用展望
深度学习算法应用于岩石图像处理的可行性研究
基于深度卷积网络的人脸年龄分析算法与实现
“一带一路”战略与盐城高职院校学生职业生涯规划的思考
浅析红色文化与高职院校思想政治教育工作
高职院校创新创业教育初探
全球化背景下高职院校韩语专业毕业生就业现状分析