王 崗
(浙江省溫嶺市職業(yè)技術學校,浙江 溫嶺 317500)
“數控車削加工技術與技能”是機械類專業(yè)核心技能課程,課程內容依據企業(yè)生產崗位的工作流程,通過工藝分析、任務實施、任務評價等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力。相比傳統(tǒng)的課堂教學,更突出以項目教學、任務驅動為主,堅持“做中教、做中學”,通過“理實一體”踐行“行知合一”,讓學生帶著任務開展教學活動,針對目前課堂教學發(fā)展,傳統(tǒng)的課上講、課下練的教學組織實施形式已不能完全適應教學的需求。筆者立足教學一線,強調學習者自主、獨立學習,又遵循教育活動的一般規(guī)律,通過教師導學、MOOC助學、多元評價的設計,集成多種教學資源,重構教學三要素之間的交互關系。
數控1306班黃本銳(化名)是中馬集團的數控機床維護技術骨干,在中職三年的學習中,老師認為他理論學習熱情不高,“機械基礎”和“機械制造工藝基礎”等課程通過補考才勉強通過。 但是,到企業(yè)后他不怕臟、不怕累,踏實肯干,實訓過程認真,在數控機床維修中心實習半年后,就能帶領團隊,獨立完成機床的維修。作為一線教師,筆者一直在反思,在網絡信息時代,什么樣的教學才是最適合中職學生的?
像大多數專業(yè)課一樣,“數控車削加工技術與技能”課程有較多的實踐操作,僅靠教師單純的課堂演示,學生完全靠手、眼、腦和感官參與課堂教學是不夠的,學習效果不佳,教學效果也不理想。
一個學習項目的完成通常需要4~6節(jié)課。因此,在實踐教學中部分項目的探究內容多要求學生課下完成,受客觀條件的限制,學校的實習實訓設備無法滿足學生溫故知新或鞏固操作的需求,學習效果得不到保障。
由于學生個體的差異,以小組為單位開展活動時,教師難以針對不同層次的學生進行有效輔導,導致基礎薄弱學生的能力得不到提升,學習技能呈現(xiàn)兩極分化趨勢。
筆者2015年初次接觸MOOC,承擔“數控車削加工技術與技能MOOC”開發(fā),通過專家引領——團隊合作——細心打磨——提高完善,當年11月終于在愛課程網站上線。在近一年的實踐中,作為教育史上的一種“數字革命”形式,MOOC正在各類校園盛行,實現(xiàn)了優(yōu)質教育資源的共享。
能否讓這場“數字革命”走進學校課堂?在正式推廣之前,我對在校學生及畢業(yè)生進行多次調查,發(fā)現(xiàn)學生對“以教師面授教學為主”的課堂教學模式已麻木,越來越喜歡以自主學習為主,教師以導為輔,注重多種信息化資源、多種教學手段與教學環(huán)節(jié)的綜合運用及互補的學習模式。這些促使我創(chuàng)建了一個基于MOOC的“數字夢想”。
知識升級之夢。中職學生專業(yè)課學習分散,特別是技能實訓需要保持較高的在位率。而每周8課時的實訓往往很難使每一位學生機會均等地系統(tǒng)學習,知識更新也面臨“斷崖”。
人才回爐之夢。未來是“互聯(lián)網+”的時代。然而,中職學生通過三年的學習,對知識的掌握和回顧往往只停留在表面,特別是工作以后的技能回爐,更需要知識的儲備。企業(yè)員工不可能像在校生一樣能進行線下系統(tǒng)學習,這些必須通過現(xiàn)代信息技術手段,在線上學習來解決。
資源共享之夢。不同學校雖有其獨特優(yōu)勢學科資源,卻難以互通互融。
要構建MOOC助學,使課堂教學有操作依據、有理論支持,必須厘清助學的基本流程,遵循中職課堂的實際需求。
“以學生為中心”反映了學生的主觀性。 然而,學生的自學不是孤立無援的,而是基于教學要素之間的多維互動。教學要素間多維交互主要表現(xiàn)為“學生與媒體資源”“學生與教師”“學生與學生”之間的交互關系。MOOC作為網上課程,如何才能實現(xiàn)多維交互呢?其操作流程可參考表1。
表1 MOOC助學基本流程
中職學生是一個特殊的群體,他們本身的基礎薄弱,吸收知識能力欠佳,導致在自主學習中不能很好地掌握相關知識點,筆者結合中職教材分析、教學目標分析以及中職生學情特點,按照“數控車削加工技術與技能”課程標準,設計了課前的過關任務、課內的典型任務和課后的拓展任務,實現(xiàn)了學生對知識的建構、內化和固化,如圖1所示。
圖1 “三大任務”的MOOC助學流程圖
中職教育正在積極尋求網絡教學的切入方式,以自身教學特色為出發(fā)點,對新型媒體技術進行融合。近幾年來,MOOC越來越被學校師生所關注,MOOC將項目內容切片分割,制作成8~10分鐘的視頻短片,使長課變短,大課變小,靜課變動,難課變易,學習因此變得輕松高效。MOOC中的每一課都針對一個特定的問題,學完一課,解決一個實際問題。MOOC是對課堂教學的調整,是服務于課堂的一個環(huán)節(jié)或者幾個教學活動的集合(圖2)。
圖2 MOOC課助學設計
以“數控車削加工技術與技能”教學項目為載體,通過學生最熟知的數字化校園網絡平臺展示每一個微課。MOOC主要以教師講解、短而精的“微視頻”為主,輔以課件、案例、素材等學習資源;通過網上隨堂檢測、在線答疑、交流互動等自主學習活動,將以往傳統(tǒng)教學思路中“教為中心”轉變?yōu)椤皩W為中心”的“需求牽引教學”思路。
學生在課下通過MOOC完成基礎知識學習,課堂進行師生互動的研討式教學,課后通過MOOC完成知識檢測及梳理。實施“翻轉課堂”后,學生提出問題、分析問題、解決問題的能力更強,語言表達能力、思辯交流能力都有較大提升。
從“懵懂無知”到“一知半解”再到“游刃有余”,教師MOOC的設計與制作經歷了一個漫長的適應過程。教師對MOOC的接納程度,也經歷著變化——從最初要請專業(yè)人員來配合錄制,到現(xiàn)在主動完成錄制,甚至一遍遍不厭其煩地要求重錄。有老師說:“未來一門課,如果沒有與之配套的MOOC,就不是一門合格的課程?!?/p>
為了進一步探究MOOC在課堂教學情境中的應用,筆者根據上述構建的教學模式,以“數控車削加工技術與技能”中教學任務“粗車復合固定循環(huán)指令G73應用——小葫蘆加工”為例,進行了教學實踐研究。粗車復合固定循環(huán)指令G73是數控車削加工中的典型外輪廓加工指令之一,選取本任務作為教學研究對于后續(xù)其他實訓項目教學有著直接的借鑒作用。
MOOC作為“翻轉課堂”的重要組成部分,直接決定了課前知識遷移的效果,影響了課堂活動的設計,從而改變了課堂實踐的內容。教育家葉圣陶認為:“學生通過預習,當討論的時候,見到自己的理解與討論的結果正相吻合,便有成功的快感;或者見到自己的理解與討論結果不相吻合,就作比量短長的思索;并且預習的時候絕不會沒有困惑,困惑沒法解決,到討論的時候就集中了追求解決的注意力。”
本節(jié)課教師在了解學生自主學習中存在的各種問題及需求后,重組教學內容,將“會使用G73指令格式進行程序編制”作為教學重點,將“能使用正確的方法進行刀具補償參數設置與修調”作為教學難點。采用“會分析、會編程、會加工、會測量”的“實訓教學四步曲”,讓學生在自主學習中品嘗到成功的樂趣,強化學習的積極性、主動性。筆者讓學生進入愛課程網站(www.icourses.cn/vemooc)自主學習“數控車削加工技術與技能MOOC”中第四周粗車復合固定循環(huán)指令G73應用中的內容,為了吸引學生注意力,我在制作過程中熟練運用各種教學工具與技巧,加工視頻、虛擬仿真動畫等,嘗試讓學生建構知識,并總結出幾點制作技巧:
(1)工藝知識表格化
數控車削加工對工藝分析尤為重要,而MOOC只有短短幾分鐘,需要進行良好的教學設計,工藝分析講解注重實踐化,我將此內容以圖文表格的形式呈現(xiàn),知識點顯得更加簡潔明了。
(2)抽象問題具體化
以該項目為例,將G73指令粗車循環(huán)軌跡這一抽象問題以虛擬仿真動畫制作,學生就可以清晰地發(fā)現(xiàn)G73粗車循環(huán)的走刀軌跡,方便學生把握循環(huán)次數。
(3)重點難點聚焦化
在虛擬訓練環(huán)境中,采用錄屏和同步語音,盡可能還原編程和操作的全過程,并輔以字幕講解,便于學生把握重難點。
(4)加工方式真實化
在“攝像機+數控車床+實訓操作”的制作方式中偶爾插入教師講授的鏡頭,增加教學的真實感和現(xiàn)場感,以期達到更好的課前學習效果。
要把教學項目落實到實處,遵循以教師為主導,學生為主體,“做中教、做中學”為主線的教學原則。那么如何應用這個教學原則呢?美國學者布魯巴克說:“最精湛的教學藝術,遵循的最高準則就是讓學生提出問題。”
(1)交流展示,提出問題。在課堂中,學生以小組為單位制作一份張貼板以供課前交流展示(內容包括:G73指令格式學習中各參數有什么問題,小葫蘆加工零件圖工藝分析中存在哪些問題,編制程序中遇到哪些問題等),教師羅列學生在課前自學時碰到的疑惑,并將共性問題進行總結,發(fā)現(xiàn)其中72%的學生提出數控加工工藝卡片和刀具補償參數設置與修調的困惑。教師針對這一問題,通過從局部到整體的學習方式引導學生,從加工工藝到加工過程進行解答,使學生碰到的問題能迎刃而解,順利突破知識難點。
(2)小組合作,協(xié)作交流。為了更好地使學生掌握知識,讓學生在“做中教,做中學”的過程中將課堂知識逐步內化為個人經驗,在學生基本掌握本節(jié)課的重點之后,要求學生模擬企業(yè)崗位要求進行加工,兩人一組角色扮演合作學習,人人有任務,人人有責任。學生在實訓加工中通過典型任務對理論知識、技能操作進行鞏固,通過小組交流、組間探究,使整個實訓過程發(fā)生變化,教師的身份從傳授者轉變?yōu)閷W生學習的設計者、組織者、幫助者、引導者,學生從被動的接受者變?yōu)橹鲃拥膶W習者,充分發(fā)揮了學生的主動性,教師在實訓課堂上有更多的機會對學生進行一對一指導,從而提高學習效果。
(3)成果展示,總結評價。在此環(huán)節(jié),教師充分利用各種資源,學生上課期間借助理實一體化教室中的APP移動終端登錄數字化校園教學平臺,記錄并歸納總結,填寫、提交學習評價表進行自評和互評,接著由教師對各組成果進行評價,并對學生成績進行匯總,對個別后進生進行輔導,繼續(xù)完善,達成學習目標,幫助學生梳理知識脈絡,教師也能及時了解學生掌握知識的情況。
“做中學”是讓每一位學生都積極參與到項目中,在實踐過程中學習知識。新的課堂模式下,“做中教”更強調學生學以致用,將學到的知識應用于實際,這樣做不僅能鞏固專業(yè)知識,而且還讓學生收獲到學習的成就感,可謂一舉兩得。
在“粗車復合固定循環(huán)指令G73應用——小葫蘆加工”教學過程中,以MOOC作為輔助教學,引導學生自主探究,借助理實一體的教學環(huán)境,學生小組合作,動手實踐,變理論知識為能力提升。同時,為了幫助學生更好地內化知識,課后讓學生繼續(xù)登陸愛課程網站完成本次MOOC中的隨堂檢測。教師通過這些環(huán)節(jié)的設計,提升了學生自主學習、自主探究的能力,最終將課堂知識固化為學生自己的能力。
有學生曾感慨:MOOC學習如同“海綿式”學習,有著強大的“裂變效應”。現(xiàn)在,大家一有空就利用移動終端APP登陸愛課程網站學習心目中的MOOC,學習氛圍愈加濃厚,能力素養(yǎng)提升很快!
經過幾輪教學實踐的嘗試,學生逐漸適應了這種課堂教學方式,新的課堂教學方式帶來的效果,具體表現(xiàn)在以下兩個方面:
(1)激發(fā)了學習興趣
在“粗車復合固定循環(huán)指令G73應用”教學任務中,合理利用當前的“數字化在線教育資源——MOOC”呈現(xiàn)教學內容,虛擬仿真動畫、加工視頻展示實訓內容吸引學生的注意力,實踐操作過程靜態(tài)圖片動態(tài)演示清晰明了,虛擬實訓給學習帶來快樂,MOOC帶來的變革便于學生觀察學習,降低了學習難度,充分調動了學生的手、眼、腦。
(2)優(yōu)化了課堂結構
布盧姆在“掌握學習理論”中提出:只要提供最佳的教學并給予足夠的時間,多數學習者能獲得優(yōu)良的學習成績。教師通過數字化校園平臺中的問卷調查數據,能夠了解到所有同學都能順利完成任務,只是完成的程度不同,并且在所花費的時間上也有明顯的差異。另外,同一個班級的學生接受度參差不齊,容易形成“空心奶酪”——空的地方就是知識點的盲區(qū)。部分同學在學習MOOC時,有暫停或者重復觀看的現(xiàn)象,這就充分印證了MOOC對后進生的學習起到了正向作用。MOOC的出現(xiàn),讓學生可以在課后選擇所需的知識點“填空”。
(3)提升了教學效果
參加“數控車削加工技術與技能MOOC”學習后,方便教師隨時檢測學生課堂教學效果,學生打破時空限制,通過平臺參加期末測試,可以獲得中國大學MOOC認證的課程證書,同時獲得學校相應的課程學分。形成“有趣、有用、有效”的課堂變革,彌補后進生存在的個體差異。
任何事物都有兩面性,該種模式在實踐應用中也存在一定的問題:
(1)管理體制單調
中職學生的學習自主性需要教師的監(jiān)督和激勵,目前該模式課前缺少完善的激勵和評價機制,MOOC無法實施有的放矢的分層教育,影響了學生學習自主性的提高。因此,小規(guī)模限制性的在線課程(SPOC)將逐步替代“MOOC”,被稱為“后MOOC時代”。一個SPOC班級的學習者對應實體課堂的某個班級的學生,教師對學習者的情況完全知曉。在校園里,教師可以采用課堂教學與在線教學的混合學習模式。例如,實施翻轉課堂,課前先讓學生進行在線學習,然后在實際課堂上進行討論,與學生一起處理作業(yè)或其他任務,并根據網上的學習情況再對內容進行補充或調整。利用MOOC的視頻及自動在線評分等功能,可以將老師從繁重且重復的“講課”的環(huán)節(jié)中解放出來,真正關注學生的學習情況,并有針對性地進行輔導,這樣會大大提升教學效果。
(2)數字資源不足
中職專業(yè)課的數字資源非常不足,愛課程網站上的MOOC資源也是有限的,如果需要任課教師全部自己錄制開發(fā),必然會大大增加教師的工作量。因此,在整個實施過程中,數字資源的積累,不能依靠一個任課教師來完成,需要更多的教師參與其中。建立共建共享機制,打破舊觀念的束縛,讓“公益性”的數字化在線教育資源走進教師課堂,豐富教學內涵。
(3)答疑時間錯位
學生在課前學習時遇到問題若不能得到教師及時的解惑和答疑,可能會導致無助、焦慮的負面情緒。應努力構建“教與學”的結合、“學與練”的結合、“課上與課下”的結合,打造開放式的教學體系,使教與學的“直線距離”縮短。
“需求引發(fā)思考,思考催生行動,行動結出成果,成果激發(fā)需求?!睌底只诰€教育資源給我們提供了無障礙學習的便利,在MOOC的平臺上,我是教師,也是學生,找差距,彌補自己的不足。在MOOC的平臺上,是知識和知識相互輝映,智慧和智慧的相互激發(fā),是提升教學效果的有效手段。