職業(yè)院校教師教學(xué)能力大賽由最開始的教師信息化說課比賽逐步升級為職業(yè)院校技能大賽之教學(xué)能力大賽,由原先的個人賽調(diào)整為團隊賽,賽制不斷改革,難度也不斷升級。筆者所在團隊近年來參加職業(yè)院校教師教學(xué)能力大賽,3次獲得河源市賽一等獎,2次獲得省賽三等獎,結(jié)合2024年參賽的經(jīng)歷,下文以“低碳車間,光電先行—光電傳感器的設(shè)計與應(yīng)用”為載體,圍繞如何運用光電傳感器,助力打造綠色低碳自動化生產(chǎn)線車間這一難題,以“三步六環(huán)四共育”線上線下混合式教學(xué)模式,通過運用AR技術(shù)、實時傳輸技術(shù)、Proteus虛擬仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)等信息化手段開展教學(xué)設(shè)計和課堂教學(xué),打造理、虛、實三位一體的多維課堂。
一、教學(xué)整體設(shè)計
(一)融通崗課賽證,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容
在參賽項目中,以“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程中的“光電傳感器設(shè)計與應(yīng)用”項目的企業(yè)生產(chǎn)車間崗位能力為需求,緊扣我校電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)方案,結(jié)合工業(yè)傳感器集成應(yīng)用“ 1+X′ ”證書考證要求和物聯(lián)網(wǎng)技能競賽需求,接駁企業(yè)行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新方法、新規(guī)范,對“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程標準與物聯(lián)網(wǎng)、單片機、PLC應(yīng)用技術(shù)等跨學(xué)科深度融合,結(jié)合中職學(xué)生特點進行教學(xué)內(nèi)容的知識重構(gòu),將“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”課程重構(gòu)為六大項目。本文以參賽的作品項目四為例,細分八個任務(wù)16個學(xué)時。(二)收集統(tǒng)計數(shù)據(jù),精析學(xué)情
利用問卷星、學(xué)習(xí)通等平臺對授課對象進行數(shù)據(jù)收集,從知識與技能基礎(chǔ)、認知和實踐能力以及學(xué)習(xí)特點三大方面進行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計和全過程、全方位分析學(xué)生的學(xué)情。
1.知識與技能基礎(chǔ)
在前期的課程學(xué)習(xí)中,學(xué)生已學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子裝配與調(diào)試等基礎(chǔ)課程, 77% 的學(xué)生能較好掌握這部分知識, 75% 的學(xué)生能夠較好完成項目的學(xué)習(xí)情況和掌握相關(guān)技能。
2.認知和實踐能力
通過數(shù)據(jù)調(diào)查, 62.5% 的學(xué)生能夠獨立自主通過網(wǎng)絡(luò)方式查閱資料,獲取項目中的相關(guān)知識資料,但有 53.5% 的學(xué)生對于調(diào)試排除故障能力不足,學(xué)生之間的團隊協(xié)作和參與度還有待提高。
3.學(xué)習(xí)特點
數(shù)據(jù)調(diào)查顯示, 90% 以上學(xué)生對于數(shù)智化等現(xiàn)代學(xué)習(xí)手段感興趣,學(xué)生在課堂上思維活躍,喜歡動手實踐操作,但不喜歡枯燥理論的學(xué)習(xí)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),近一半的學(xué)生在安全規(guī)范意識、工匠精神和創(chuàng)新意識方面與現(xiàn)階段的企業(yè)行業(yè)要求有差距。
(三)錨定教學(xué)目標,解決重點難點
1.錨定教學(xué)目標
依據(jù)電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)方案、培養(yǎng)目標以及課程標準,結(jié)合企業(yè)行業(yè)崗位需求對接進行跨學(xué)科融合,突出學(xué)生的主體地位,旨在培養(yǎng)學(xué)生具備良好的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)精神、職業(yè)技能的準職業(yè)人,對標企業(yè)行業(yè)需求的崗位技術(shù)技能人才,參賽團隊確定教學(xué)設(shè)計的三維目標。
(1)知識目標:了解光電傳感器的種類,熟悉光電傳感器的結(jié)構(gòu)以及理解光電傳感器的相關(guān)工作原理。
(2)能力目標:能夠正確規(guī)范操作光電傳感器的電路性能、熟練規(guī)范在光電低碳車間分階段安裝調(diào)試光電傳感器,并能夠跨學(xué)科應(yīng)用電路,能夠綜合檢測和解決光電低碳車間實際遇到的相關(guān)故障問題。
(3)素質(zhì)目標:通過規(guī)范、安全操作,培養(yǎng)學(xué)生綠色低碳環(huán)保理念,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神和勞動光榮、勞動偉大、勞動美麗的勞模精神,培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)、科技創(chuàng)新的精神。
2.解決重點難點
基于以上學(xué)情分析和三維目標的確立,筆者所在參賽團隊確定了“低碳車間,光電先行”的重難點。
(1)教學(xué)重點:“低碳車間,光電先行”各類光電傳感器技術(shù)電路原理分析,運用虛擬仿真技術(shù)、人工智能等教學(xué)手段,進行車間各部分跨學(xué)科相關(guān)光電電路的安裝、檢測與調(diào)試。
(2)教學(xué)難點:針對光電車間進行綜合實施,運用跨學(xué)科知識對光電低碳車間進行綜合調(diào)試與故障排查。
(四)突出學(xué)生主體,優(yōu)化教學(xué)策略
1.教育教學(xué)理念
本項目在設(shè)計中,堅持對接崗位需求,以學(xué)生為主體地位,教師為輔導(dǎo)定位,采用“三步六環(huán)四共育”線上線下混合式教學(xué)模式和BOPPPS教學(xué)模式(包括前測、目標、導(dǎo)人、參與式學(xué)習(xí)、總結(jié)和后測等六個環(huán)節(jié))開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容,在“做中學(xué)、學(xué)中做”開展實踐教學(xué),促進教師的教和學(xué)生的學(xué),“三步六環(huán)四共育”教學(xué)模式如圖1所示,整個教學(xué)設(shè)計實施過程如圖2所示。
(1)三步:指課前自主學(xué)習(xí)、課中實踐教學(xué)、課后鞏固提升的課堂三步曲。
(2)六環(huán):指在課中實踐教學(xué)中包括了六大環(huán)節(jié),分別是思任務(wù)、識原理、辯器件、裝電路、調(diào)與測、展與評六大教學(xué)環(huán)節(jié)。在六大環(huán)節(jié)中,借助教學(xué)資源平臺和數(shù)智化手段輔助教學(xué),各個擊破。
(3)四共育:指在教學(xué)過程中,學(xué)校教師與企業(yè)導(dǎo)師共上“工程課堂”、共建“數(shù)智資源”、共構(gòu)“冰山評價”,共培“制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)員”的育人路徑。
2.教育教學(xué)方法
在項目各大任務(wù)中,基于BOPPPS教學(xué)模式,采用任務(wù)驅(qū)動、案例導(dǎo)入等方式開展項目中開展教學(xué)。在學(xué)法上,采用以學(xué)生為中心,通過自主學(xué)習(xí)、小組合作探究、頭腦風(fēng)暴等方法,進行課前線上預(yù)習(xí)、課中團隊協(xié)作、課后鞏固強化。
3.教育教學(xué)資源
隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展,各大教學(xué)資源平臺的開發(fā)和使用,為教學(xué)帶來便利,例如超星學(xué)習(xí)通、藍墨云班課、中國大學(xué)MOOC等智慧職教平臺提供了豐富優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。在本項目開展中,一方面,筆者所在團隊充分借助智慧職教的職教云平臺、問卷星、“冰山等級”自畫像評價可視化系統(tǒng)為課前課中課后教學(xué)開展動態(tài)跟蹤,全過程輔助教學(xué);另一方面,通過河源市高新區(qū)本土的校企共建企業(yè),誠邀企業(yè)導(dǎo)師參與實訓(xùn)教學(xué),設(shè)立小組PK賽,同時創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新優(yōu)化資源拓展。
4.數(shù)智化手段
黨的二十大報告提出推動教育數(shù)字化重要發(fā)展戰(zhàn)略,加快推進數(shù)字化教育高水平建設(shè)。職業(yè)學(xué)校的學(xué)生,普遍喜歡信息化的教學(xué)方式,為進一步促進學(xué)生的學(xué)與做,筆者所在團隊充分利用虛擬仿真技術(shù)、3D交互微課、AR技術(shù)、人工智能技術(shù)、實時傳輸?shù)葦?shù)智化手段,突破教學(xué)重難點,幫助學(xué)生解決知識枯燥難懂的問題。
(五)動態(tài)評價機制,增值育人成效
圍繞項目中各任務(wù)的交互,過程評價與綜合評價相結(jié)合,在整個教學(xué)過程中推行數(shù)字冰山評價系統(tǒng),最后形成冰山等級自畫像可視化綜合評價(圖3),增強學(xué)生自信心,賦能學(xué)生內(nèi)驅(qū)力,提高育人成效。
二、教學(xué)實施過程
(一)教學(xué)模型驅(qū)任務(wù),低碳車間載綠色
在“低碳車間,光電先行”項目中,結(jié)合河源綠色崛起的發(fā)展理念,整個項目以綠色低碳環(huán)保為思政主線,將項目細分為8大任務(wù),每一個任務(wù)以光電傳感器技術(shù)為核心,緊扣低碳生產(chǎn)車間項目每一個子任務(wù)開展教學(xué),采用“三步六環(huán)四共育”線上線下教學(xué)混合式教學(xué)模式,運用BOPPPS教學(xué)模式驅(qū)動每一個任務(wù)的實施,將生產(chǎn)安全規(guī)劃、工匠精神、勞模精神、職業(yè)素養(yǎng)以及創(chuàng)新意識貫穿到每一個教學(xué)任務(wù)環(huán)節(jié)和情境中。
(二)“三步六環(huán)四共育”具體實施過程
下面以本項目中的任務(wù)六:低碳車間一—光電轉(zhuǎn)速計裝置的檢測為例,闡述“三步六環(huán)四共育”的實施過程。
1.課前自主學(xué)習(xí),完成測評任務(wù)
課前,教師與企業(yè)導(dǎo)師共同商定任務(wù)實施要求,搭建課程數(shù)智資源,通過智慧職教云平臺發(fā)布低碳車間一—光電轉(zhuǎn)速計裝置的檢測任務(wù)安排,讓學(xué)生在課前登錄平臺學(xué)習(xí)課前知識并完成課前測試題目,教師則通過平臺動態(tài)監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,對學(xué)生課前預(yù)習(xí)生成評價。教師和企業(yè)導(dǎo)師根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計確定教學(xué)的重難點,同時有目的地調(diào)整教學(xué)策略,為課中六環(huán)步驟教學(xué)打好基礎(chǔ)。
2.課中實踐教學(xué),突破重點難點
課中,教師與企業(yè)導(dǎo)師結(jié)合校企合作的崗位需求,以培養(yǎng)高素質(zhì)“制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)員”,實施課堂六環(huán)節(jié)步驟教學(xué)。
(1)思任務(wù)
教師與企業(yè)導(dǎo)師結(jié)合低碳車間,以企業(yè)升級改造綠色低碳車間為情境導(dǎo)入任務(wù),各小組根據(jù)分工合作探究,思考和分析任務(wù)要求,制定任務(wù)的實施步驟,在這一過程中,著重培養(yǎng)學(xué)生小組合作和任務(wù)分工意識。
(2)析原理
明確任務(wù)后,學(xué)生根據(jù)教師下發(fā)的光電轉(zhuǎn)速計裝置的任務(wù)及工單,解析電路的工作原理,在此過程中,教師與企業(yè)導(dǎo)師通過頭腦風(fēng)暴引導(dǎo)學(xué)生分析光電轉(zhuǎn)速計裝置的工作過程以及工作原理,同時借助AR技術(shù)動態(tài)展示工作過程,讓學(xué)生深入理解電路的工作原理,突破教學(xué)重點。
(3)識設(shè)備
根據(jù)電路工作原理,學(xué)生結(jié)合任務(wù)和崗位需求,通過AR對光電轉(zhuǎn)速裝置各部分的設(shè)備和器件模型識別,為電路安裝做準備,重點培養(yǎng)學(xué)生對電子產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)識別要求,培養(yǎng)學(xué)生對標新國標、新標準的質(zhì)量意識。
(4)組電路
學(xué)生合作分工,借助Proteus虛擬仿真軟件對電路進行設(shè)計并虛擬仿真測試,對標行業(yè)標準以及“ 1+X′ 考證要求組裝電路,利用AR模型技術(shù)、微課動畫以及實操實施傳輸畫面等信息化手段進行操作,重點培養(yǎng)學(xué)生的安全規(guī)范操作意識和職業(yè)素養(yǎng),同時鍛煉學(xué)生的競爭意識,進一步解決教學(xué)的重點。
(5)調(diào)與測
完成光電轉(zhuǎn)速計裝置電路組裝后,對電路的安裝規(guī)范、安裝標準檢查無誤后,借助微課、虛擬仿真技術(shù)和檢測流程對電路進行調(diào)試和實驗測量,達到符合產(chǎn)生測試要求,突破教學(xué)的難點,著重培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和精益求精工匠精神。在以上的5個環(huán)節(jié)過程,教師與企業(yè)導(dǎo)師巡回指導(dǎo)和巡查,對學(xué)生操作過程做好記錄,收集師評和冰山等級增值評價一手資料。
(6)展與評
教師通過智慧職教平臺抽取一至兩個小組上臺展示,同時通過智慧職教平臺進行小組自評、小組互評及教師與企業(yè)導(dǎo)師的師評,通過實施可視化的冰山評價系統(tǒng)體現(xiàn)增值效果,形成評級自畫像,反饋教學(xué)效果,促進育人成效。
3.課后鞏固提升,培養(yǎng)創(chuàng)新意識
課后教師對接“ 1+X ”技能考證在智慧職教平臺發(fā)布與本任務(wù)相關(guān)測試題目,強化考證要求,學(xué)生在課后時間針對課堂中晦澀難懂問題再次學(xué)習(xí)平臺資源,并完成考證測試題目。企業(yè)導(dǎo)師則對接企業(yè)崗位技能要求,組織學(xué)生深入企業(yè)生產(chǎn)一線,進一步熟悉低碳車間的光電轉(zhuǎn)速計裝置的應(yīng)用場景和常見問題解決辦法,進一步鞏固學(xué)生的專業(yè)技能知識。
(三)冰山評價自畫像,多維評價呈增值
在整個任務(wù)實施過程中,由課前客觀大數(shù)據(jù)評價,課中多維度的增值性評價,課后的鞏固任務(wù)綜合評價,自動生成冰山等級評價自畫像,不僅展示了個人自畫像、小組的評價圖標,也展示了班級對本任務(wù)的整體學(xué)習(xí)情況,清晰體現(xiàn)了學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果,也間接檢驗課堂實施效果,為教師改進教學(xué)方法、完善教學(xué)策略提供原始數(shù)據(jù)資源。
三、教學(xué)效果
筆者所在團隊通過“三步六環(huán)四共育”線上線下混合式教學(xué)模式對八大任務(wù)以及平時課堂開展實施后,較傳統(tǒng)模式的教學(xué),收到良好的教學(xué)效果。
(一)校企協(xié)同育人
校企教導(dǎo)師齊參與,技能對接崗位需求,讓學(xué)生無縫對接企業(yè)前沿技術(shù),拓寬學(xué)生的知識面和專業(yè)技能,培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)和安全規(guī)范意識。
(二)數(shù)智手段助力
利用數(shù)智化手段,有效突破重難點。通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計、AR技術(shù)、虛擬仿真大大提高學(xué)生參與式學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
(三)冰山系統(tǒng)評價
冰山等級評價,多維綜合展示學(xué)生的成長自畫像,幫助學(xué)生實現(xiàn)過程提升與結(jié)果提升(圖4,圖5),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中實現(xiàn)增值,提升學(xué)生的職業(yè)認同和歸屬,培養(yǎng)合作意識和團隊意識。
(四)思政元素融入
全方位、全過程融入綠色崛起的環(huán)保理念,厚植學(xué)生關(guān)注國家時政的家國情懷。
四、結(jié)束語
本文以“低碳車間—光電轉(zhuǎn)速計裝置的檢測”任務(wù)為載體,以“三步六環(huán)四共育”線上線下混合式教學(xué)為模式,運用數(shù)智化手段、冰山等級評價系統(tǒng),從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施過程以及教學(xué)效果在教學(xué)評開展實踐,有效促進了教師的教和學(xué)生的學(xué),培養(yǎng)企業(yè)所需的人才。
責(zé)任編輯何麗華