胡鴻飛 尹萬建 易嬌
摘 要:新一代信息技術為汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學帶來了新機遇,也提出了新挑戰(zhàn),對課堂教學模式提出了更高的要求。本研究基于新一代信息技術,對汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學環(huán)境、教學方法、教學模式、教學評價等進行了改革創(chuàng)新,針對《汽車構造與拆裝》課程進行實踐后,教師教學效率提高,教學成效顯著,學生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)明顯提升。信息技術的積極運用顯著改善了汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學質量。
關鍵詞:新一代信息技術 汽車運用與維修技術專業(yè) 教學模式
Abstract:The new generation of information technology brings new opportunities and challenges to the classroom teaching of automobile application and maintenance technology, and puts forward higher requirements for the classroom teaching mode. Based on the new generation of information technology, this study carried out reform and innovation of the classroom teaching environment, teaching methods, teaching mode and teaching evaluation of automobile application and maintenance technology, and after the practice of the course “Automobile Construction and Disassembly”, the teaching efficiency of teachers was improved, the teaching results were remarkable, and the students' professional ability and professional quality were significantly improved. The active use of information technology has significantly improved the quality of classroom teaching in automobile operation and maintenance technology.
Key words:new generation of information technology, automobile application and maintenance technology major, teaching mode
當前,新一代信息技術與制造業(yè)的深度融合,正在引發(fā)影響深遠的產(chǎn)業(yè)變革,產(chǎn)業(yè)發(fā)展與市場需求為職業(yè)院校技術技能人才培養(yǎng)提供了良好的機遇和環(huán)境,同時也對課堂教學模式提出了更高更專業(yè)化的要求?!督逃筷P于印發(fā)教育信息化2.0行動計劃的通知》中明確提出,持續(xù)推動信息技術與教育教學深度融合,促進教育教學信息化從融合應用向創(chuàng)新發(fā)展的演進,把信息技術和智能技術深度融入教育教學全過程,實現(xiàn)教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新[1]。
汽車運用與維修技術專業(yè)作為職業(yè)院校傳統(tǒng)工科類專業(yè),為適應新一代信息技術帶來的產(chǎn)業(yè)變革,亟需對課堂教學環(huán)境、教學方法、教學模式、教學評價等進行創(chuàng)新實踐。本文基于新一代信息技術對汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學模式進行改革創(chuàng)新與實踐,將信息技術、人工智能與汽車維修相結合,開展理論與實踐并重、產(chǎn)業(yè)與教學融合、學校與企業(yè)深度合作的教學模式,培養(yǎng)適應汽修行業(yè)企業(yè)需求的復合型、創(chuàng)新型高素質技術技能人才,以期提升學生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。
1 新一代信息技術對汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學的機遇與挑戰(zhàn)
新一代信息技術包括如大數(shù)據(jù)、云計算、VR虛擬仿真、AR增強現(xiàn)實等人工智能技術在教育領域的應用,有助于教育流程重組與再造,提高職業(yè)教育教學與學習的質量和效率[2]。新一代信息技術的應用給汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學帶來了新機遇:一是教學資源更豐富。信息技術的發(fā)展帶來更豐富多樣的汽車維修技術微課、動畫、視頻等數(shù)字化在線教學資源,同時,有利于打破時空壁壘,共享資源,促進個性化學習與終身學習[3],通過國家教學資源庫、超星、智慧職教等在線教學平臺等使師生可以獲得優(yōu)質教學資源的使用權,并根據(jù)個性化需求隨時隨地進行教與學。二是教學環(huán)境更智能。依托移動互聯(lián)、5G技術等新一代信息技術更利于打造數(shù)字化智慧教學環(huán)境,如通過VR、AR等技術實現(xiàn)汽車拆裝、診斷與維修虛擬仿真實訓的沉浸式教學,通過數(shù)字媒體等技術等實現(xiàn)汽車專業(yè)教學資源可視化、動畫化的便捷式教學,讓汽車維修理論與復雜實訓實操更容易理解,打造數(shù)字化、移動化、智能化、個性化的全新教學理念。三是教學模式更多樣。基于移動互聯(lián)打造的在線教學平臺推動了線上線下教學模式的發(fā)展,MOOC、SPOC等教學形式得到廣泛應用,企業(yè)、行業(yè)等多元化教學主體參與度更高,使得汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學模式呈多樣化趨勢。
然而,新一代信息技術的應用對汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學也提出了諸多挑戰(zhàn):一是對教師信息化教學能力要求提升。在當前人工智能時代,教師需掌握大量的信息化教學手段,但大多數(shù)教師依舊不適應信息化的教學方式,仍然習慣于傳統(tǒng)的授課方式,從而不能真正地實現(xiàn)智慧課堂。智慧課堂實現(xiàn)不了,高校學生對于知識的渴望就會受到限制和約束,從而不利于學生學習效果的提升。二是對教學方法應考慮信息技術與傳統(tǒng)教學相結合。在現(xiàn)有技術條件下,通過信息技術無法替代傳統(tǒng)課堂師生、生生面對面的交流互動,也無法獨立完成汽車拆裝、維修等技能操作要求較強的專業(yè)課程教學,這就要求選擇的教學方法應具有更高的技術適應性。
2 基于新一代信息技術的汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學模式創(chuàng)新策略
本文以《汽車構造與拆裝》課程為例,總結新一代信息技術背景下汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學模式創(chuàng)新與實踐。本課程是一門專業(yè)共享課程,是汽車相關專業(yè)必需掌握的專業(yè)基礎課程,如何應用新一代信息技術更好的服務專業(yè)課堂教學,以對接各車企車型標準,適應新能源汽車發(fā)展需求,對汽車運用與維修技術專業(yè)教學提出了新
要求。
2.1 打造虛實結合的教學環(huán)境
物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等新一代信息技術的發(fā)展,為打造虛實結合的教學環(huán)境提供了技術基礎。基于新一代信息技術創(chuàng)新教學模式,能豐富線上線下教學活動,打造泛在化、個性化和探究型的教學環(huán)境,促進師生互動和生生互動,實現(xiàn)師生在虛實結合的教學環(huán)境中共同學習與進步。虛實結合的教學環(huán)境將促進教育理念的更新,創(chuàng)造出新的育人情境、教學資源、教育模式學習方式和教育服務,構建以學生為中心的互聯(lián)、開放、共享的教育體系[4]。
在《汽車構造與拆裝》課程“純電動汽車構造與拆裝”模塊教學中,教學環(huán)境由學校和企業(yè)共同打造的虛實結合教學場景構成,如圖1所示。虛:具有北汽純電動汽車結構原理仿真軟件和虛擬拆裝軟件的云立方虛擬教具,能進行汽車結構原理展示及虛擬拆裝,并記錄學生的學習行為和考核數(shù)據(jù)。實:學校環(huán)境是由北汽純電動汽車結構大爆炸懸掛吊裝教具與云立方虛擬教具的汽車結構拆裝模塊共同構成的虛實一體化教學環(huán)境,北汽純電動汽車結構大爆炸懸掛吊裝教具可以直觀學習部件結構;企業(yè)環(huán)境是在北汽技能大師創(chuàng)新工作室培訓教室,由純電動汽車結構大爆炸懸掛教具、北汽EU5純電動汽車解剖教學車和云立方虛擬教具組成。通過打造虛實結合的教學環(huán)境,云立方虛擬教具實現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)采集,檢驗實訓操作流程的正確性,解決純電動汽車結構拆裝教學重難點。
2.2 探索智慧教學平臺下的問題導向教學法
問題導向教學法是通過提出問題引導學生學習與該問題相關的專業(yè)知識,采用循序漸進的探究模式,讓學生從已學知識提出問題,制定解決問題的計劃并進行必要的分析、探究,然后小組成員共同協(xié)作、分享和總結,之后對所得成果進行展示,并進行反思和自我評價[5]。通過國家教學資源庫、智課堂等智慧教學平臺開展線上教學,發(fā)布話題討論,通過“詞云”功能分析學生對汽車構造相關知識的認知情況,打造課程“問題庫”,精確掌握學情;學生通過在線提出問題、線上匯聚問題、線下解決問題,深化認知,提升學習效果。
《汽車構造與拆裝》課程探索了智慧教學平臺下的問題導向教學法,將課前、課中、課后三個階段整合為:匯聚問題、呈現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、展示成果、評價反饋、鞏固拓展等7個環(huán)節(jié)進行教學,學生和教師承擔不同任務分工,在各環(huán)節(jié)中若產(chǎn)生新問題,通過智慧教學平臺記錄,進入新一輪循環(huán)。學生在智課堂客戶端同步教師所講課件,遇到不理解處可在手機客戶端標記為不理解,師生進行互動,教師所講課件標記多少學生,哪個學生不理解都可直觀體現(xiàn),便于教師調整教學策略。
整個教學過程基于以學生為中心的設計理念,讓學生在不斷提出問題、分析問題、解決問題中實現(xiàn)做中學,做中教,學生將自主學習、協(xié)作學習、探究式學習相結合,教師在整個環(huán)節(jié)中擔任組織者、記錄者、引導者、咨詢者、鼓勵者、旁聽者、總結者、點評者等角色,協(xié)助學生達成學習目標,并將安全意識、職業(yè)素養(yǎng)和北汽工匠精神的培養(yǎng)融入教學全過程。
2.3 開展“遠程識崗-試崗-頂崗-自適應定崗”校企融合教學模式
“校企融合”是指在職業(yè)教育教學過程中學校與企業(yè)結合在一起來進行教學的新型教學模式[6]。在信息化教學時代,通過網(wǎng)絡化在線學習形式拓展學習空間,利用新一代信息技術搭建互聯(lián)互通的學習場景拓展教學空間。在校企融合教學中,建設智慧校園平臺、頂崗實習管理平臺,通過課堂同步、遠程協(xié)作、在線管理,實現(xiàn)學校和企業(yè)對學生學習、實訓、實習過程的共同管理,推動校企深度融合。
在《汽車構造與拆裝》課堂教學中,通過智慧教學平臺、智慧校園平臺、頂崗實習管理平臺實現(xiàn)課堂探究、課堂實訓、開放實訓室、大師工作室、企業(yè)崗位實踐“五步走”,開展“遠程識崗-試崗-頂崗-自適應定崗”校企融合教學模式,全方位立德樹人。通過視頻傳輸技術、遠程協(xié)作技術,讓企業(yè)相關技術人員通過智慧教學平臺進行遠程教學,學生在課堂即可體驗真實的工作場景,引導學生進行遠程識崗;在校企共建的開放實訓室和技能大師工作室中,學生通過真實的工作流程進一步試崗學習,輪崗實踐,提升學生多崗位技能;通過智慧校園平臺、頂崗實習管理平臺聯(lián)系合作企業(yè)共同培育,讓學生在企業(yè)真實崗位環(huán)境中進行頂崗實踐,開展自適應定崗培養(yǎng),使學生掌握崗位核心技術,同時把工匠精神融入教學實踐中,促進學生職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)的雙提升。
2.4 實施教與學全過程的考核與評價
在教學評價中融入云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術手段,改革傳統(tǒng)教學中一次性、終結性評價方式,基于大數(shù)據(jù)技術建立過程性、動態(tài)性、多樣性的新型評價方式[7]。利用智慧校園平臺、智課堂、虛擬仿真等信息化技術或手段,建立過程與目標相結合、多形式、多樣化的學業(yè)考評和評判機制,提高教學和學習效率,促進學生主動學習、自主學習。
在《汽車構造與拆裝》課堂教學中,運用智課堂教學平臺、虛擬仿真實訓平臺和北汽校企合作項目班教學評價系統(tǒng),進行學生、老師、教學督導、企業(yè)兼職教師四方全過程、多維度考核評價。智慧教學平臺進行教與學全過程的信息采集,通過智課堂學習平臺記錄學生的學習行為數(shù)據(jù),對學生的資源瀏覽情況、參與活動情況、作業(yè)測試成績等相關的數(shù)據(jù)進行收集、預處理和展示,按照綜合素養(yǎng)評價模型為學生畫像,精心開展個性化指導,精準推送顆?;Y源;云立方虛擬仿真實訓平臺采集學生虛擬拆裝過程數(shù)據(jù),通過智能導出與智課堂共同構建學習效果評價指標;北汽校企合作項目班教學評價系統(tǒng)可采集學生、老師、企業(yè)對教學過程的評價數(shù)據(jù),與智課堂一起自動生成課堂報告,同時與智慧教室相配合,做到伴隨采集教學數(shù)據(jù)、智能分析教學過程、精準評價課堂效果。
3 基于新一代信息技術的汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學模式創(chuàng)新實施成效
3.1 教師教學效率有效提高
基于新一代信息技術的汽車運用與維修技術專業(yè)課堂教學模式創(chuàng)新與實踐有效提高了課堂教學效率。智慧校園平臺、頂崗實習管理平臺保障校企合作機制,校企聯(lián)動反應快,信息溝通協(xié)調快,實現(xiàn)在校學生與就業(yè)崗位相對接;智慧教學平臺保障資源建設,教學資源更新快,教學環(huán)境建設快,實現(xiàn)學習環(huán)境與崗位環(huán)境零差異;全過程、多維度考核評價保障響應速度,教學內容調整快,教研成果轉化快,實現(xiàn)教學團隊與企業(yè)大師零距離。
3.2 學生職業(yè)能力顯著提升
基于智慧教學平臺下的問題導向教學法,教師課前發(fā)布任務,引導學生自主探究,提出問題;課中導入問題,創(chuàng)設情境,學生合作探究分析問題、解決問題,深化認知;通過北汽純電動汽車結構大爆炸結構認知、云立方虛擬拆裝訓練、北汽EU5純電動汽車實車實訓等環(huán)節(jié)內化理論。通過對比,本課程2020級理論考核成績全部達標,與2019級相比,學生各理論知識點平均成績提升6.2分,良好率(80分以上)提升19.6%;在省專業(yè)技能抽考中,所有學生全部達標,優(yōu)秀率超85%;所有學生均通過北汽純電動車總成拆裝模塊企業(yè)認證,67%的學生高分通過,獲得企業(yè)高度評價。
3.3 學生職業(yè)素養(yǎng)明顯增強
依托學校牽頭的湖南汽車職業(yè)教育集團、國家教學資源庫校企共建共享聯(lián)盟,師生團隊聯(lián)合企業(yè)開發(fā)基于行業(yè)、企業(yè)核心崗位能力的微課視頻、虛擬仿真等優(yōu)質資源,校企共建生產(chǎn)性實訓室,引入企業(yè)典型工作任務和維修項目,融入企業(yè)文化,由淺至深傳授汽車機電維修技能。企業(yè)勞模以身示范,按照企業(yè)工藝要求規(guī)范拆裝,規(guī)范操作意識普遍增強。問題導向教學法貫穿全程,自主探究解決問題的創(chuàng)新能力及信息化素養(yǎng)不斷提高。
基金: 2020年教育部首批國家級職業(yè)教育教師教學創(chuàng)新團隊重點課題“新時代高等職業(yè)院校汽車運用與維修專業(yè)領域團隊教師教育教學改革創(chuàng)新與實踐”(課題編號:ZD2020060101)。
參考文獻:
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作者簡介
胡鴻飛:(1992),女,漢族,湖南人,教務科科長,講師,碩士。研究方向:職業(yè)教育,汽車維修。