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信息化教学手段与高职核心课程相融合教学模式的研究与实践

2021-07-17韩佳园陈雷宇

关键词:云班信息化信息技术

韩佳园,陈雷宇

(安徽电气工程职业技术学院,安徽 合肥 230051)

一、信息化教学手段与高职核心课程相融合教学的必要性

在人类社会全面进入信息时代的今天,以教育信息化促进教育现代化已成为我国教育改革的重要战略。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》中指出,“把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前部署教育信息网络,促进教育内容、教育手段和方法的现代化”。同时《教育部关于加快推进职业教育信息化发展的意见》中指出,“把信息技术创新应用作为改革和发展职业教育的关键基础和战略支撑,努力提升职业教育信息化基础能力,加快开发职业教育数字化优质信息资源,提升职业教育工作者的信息素养”。随着信息技术的飞速发展,信息化教学已经成为教学手段改革的趋势。

信息技术教学手段作为现代教学的有力支撑,具有其他教学手段无法比拟的优势,如场景化、渲染气氛、简化程序等。信息技术教学手段在教学中发挥着越来越多的作用,在培养学生发现问题和解决问题的能力方面起的作用尤为重要。

在这种背景下,信息化教学越来越受到重视,图像、动画、声音、视频等多媒体信息迅速进入课堂,多媒体教室和网络教室越来越普及。虽然信息技术环境下的教学在我国已经开展了很多年,但仍然有很多教师对“信息技术环境下的教学”有着各种片面的理解,他们只把信息技术环境下的教学当作一种时尚,不确定如何将信息技术融入到他们所教授的课程中,或者因为上级要求应用信息技术而简单应对,把信息技术环境下的教学等同于计算机辅助教学,仅仅在课堂上增加了多媒体素材或电子课件等。有的教师把课堂教学看成是简单的知识传授过程,把学生丰富多彩的课堂活动简化为具体的认知活动,教师利用现代信息技术设计教学活动时缺乏创造性,不能有效地将信息技术与高职教学的学科特点相结合,使得学生失去学习的兴趣,不愿意探索创新。不改变传统的课堂观念,也就不能从根本上提高信息技术环境下的教学的有效性。因此,如何将信息技术与职业核心课程相融合,改变传统的教学方式,提高教学的有效性成为一个亟待解决的问题。

二、现状分析

1.学情分析

教学对象为高职院校学习专业核心课的学生。学生具有以下特点:

(1)在前面已经通过专业基础课的学习,获得了一定的专业理论知识;

(2)与大量的书面描述相比,学生希望获得更直观的认知;

(3)学生正在学习专业核心课程,对现场的实际案例非常感兴趣;

(4)善于模仿记忆,不善于分析计算,喜欢动手,渴望掌握工作技能;

(5)善于使用网络平台,能熟练使用QQ、微信等社交平台。

2.专业课程分析

通常在学习专业核心课程之前,学生已经学习了相关的理论基础课程,完成了专业认知等实践训练。专业核心课程内容是学生职业技能考试的重要组成部分,学习效果直接影响学生的考证通过率。例如,《电厂热力系统及辅助设备》是电厂热能动力装置专业的核心职业技术课。课程以专业实践为主线,以岗位专业能力为核心,确定了“以就业为导向,以专业素质为基础,以专业能力为核心”的人才培养模式。逐渐形成了工学结合的课程特色。同时该课程是理论与实践相融的“课证融通课程”,为学生考汽轮机值班员、集控值班员证提供理论支持。

3.现有教学资源

“电厂热力系统及辅助设备”课程教学团队是一支专兼结合的优质团队。职称结构合理,团队成员均取得相应的职业技术资格。600 MW和1000 MW仿真实训室为课程教学提供了电厂集控运行室真实场景和运行技术操练平台。

该门课程于2011年被评为省级精品课程,建有完整的精品课程网站,为在教学中进行信息化教学提供了平台,有丰富清晰的三维动画,例如回热加热器、除氧器结构演示等,为学生清晰完整地展示了设备的内部结构;有完整的多媒体课件,学习者可以通过课程网站下载进行自主学习。建有火电厂虚拟巡检平台,学生可以模拟电厂环境对电厂辅助设备及系统进行巡检。

三、信息化教学手段与高职核心课程相融合教学模式的方法

1.构建分层次课程教学资料库

运用信息化教学方法,教师不再仅仅是知识讲师,还需要设计和整理各种学习资源,形成系统的知识资源库。系统整合课程教学资料,建立优质的教学资料库,及时更新资料库中的老化资源。同时在分类考试招生情况下,职业核心课程教学资料的整合也应该充分考虑学生差异性,按难易程度的不同分别设计、整理方便不同层次的学生按需使用。

2.优化教学设计

将信息化教学手段与职业核心课程相融合,针对本课程特点,结合信息化手段对课程教学做了如下设计。

(1)课前准备——云班课上传教学资源,微信公众号发布任务书

借助云班课课堂,建立了本专业课程的学习平台,将教案、课件、视频等与学习相关的资料发送到平台。同时,教师还可以通过PPT、Word等形式为学生提供预览材料。这样做的好处不仅是充分利用学生的业余时间学习,而且打破了空间的限制。学生可以在家里学习,甚至在公共汽车上或其他任何地方学习。此外,教师上传的学习材料内容多样,可供不同层次的学生使用,充分实现了对学生实施差异化教学的目标。

(2)课堂教学——虚拟现实技术实现一体化教学,建立新型评价反馈模式

1)虚拟现实技术。建立虚拟仿真平台,课程可以利用虚拟仿真平台开展教学,同时结合云班课,教学视频等信息化教学资源。学生利用虚拟仿真软件以第一视角熟悉现场设备和实际的生产过程,同时根据现场的典型工作过程设计学习情境,实现“理、虚、实”一体化教学。

2)突破教学评价反馈的时效性和统计性。传统的教学反馈通常采用纸质问卷的形式。这不仅浪费纸张,后期手工统计也需要消耗大量人力。现在信息时代给我们提供了一种更方便的问卷形式。我们可以使用免费的在线问卷来创建问卷,网站会自动生成二维码,然后共享二维码,学生可以通过二维码回答,这样可以看到学生实时的问卷结果,也可以实现在线常见问题解答、智能统计问卷结果等多种功能。采用这种新的教学评价方法,提高了评价反馈的及时性和统计性。

3)手机移动教学。合理使用手机可以使其成为学生学习的重要工具,教师可以让学生在课堂上在线获取所需的知识资源。老师也可以把相关的学习视频发到云班课课堂的平台上,让学生用手机学习观察。这样既充分利用了手机的便利,又增加了学生的学习兴趣。

(3)课后交流总结

课后在课程网站或QQ,微信群上,每位同学上交学习心得,谈谈学习中遇到了什么样的困难,同学和老师可以回复进行交流。不仅解决了个别问题,同时解决了共性问题。通过实施这种协作学习策略,可以为学习者提供对相关问题的不同观点进行比较、分析和思考的条件,加深他们对知识和技能的理解和掌握。同时为以后教学积累经验和教训,避免走弯路,也为后学者提供参考和依据。教师根据各项分值,评选出最佳表现小组,最佳表现个人,预习之星,操作之星等,借助网站、QQ群等,上传他们的照片,及时鼓励表扬,学生因此会对今后的学习更有兴趣,也更加积极地参与到教学中来。

四、信息化教学手段与高职核心课程相融合教学模式的实践

《电厂热力系统及辅助设备》是一门对理论应用和实际操作技能有较高要求的职业核心课程。根据职业教育的特点及基于工作过程的教学模式,并针对电厂热力系统及辅助设备课程的要求,按照理论与实践不分主辅的原则,把理论教学和实践教学融为一体,推进工学结合的改革与实践,建立了根据工作任务确定课程目标,以任务驱动建立典型工作过程的情境教学模式。

采用云班课、微信公众平台、问卷星、电厂集控仿真实训平台、精品课程学习网站、3D动画、火力发电厂虚拟巡检仿真平台、QQ等各种新媒体和信息手段,使学生能够结合虚拟与现实,深化对关键知识和技能的理解,打破知识和技能难点的镣铐。丰富的信息化教学资源使教师在设计教学活动时更具有创造性,将信息技术和高职教学的学科特点有效结合起来。

1.分层次课程教学资料库教学资料的整理

课程组教师系统整合课程教学资料,进行了分层次课程教学资料库教学资料的整理工作,资源除了教案、课件、课程标准、习题、动画之外,还包括最新开发的热力系统填图软件、录制的课程教学视频等。

初步建立了分层次课程教学资料库,整理资料时按难易程度分开整理,上传到云班课可以供不同层次的学生使用,充分实现了差异化教学目标的实现。

2.利用虚拟仿真平台进行一体化教学

课程根据现场典型的工作过程的设计了学习情境,包括回热加热器和除氧器的投运及其典型事故处理等基于工作过程的学习情境设置在仿真机房进行。班级学生分成若干工作小组,引入企业班组管理方式,互相协作,除了在课堂教学时共同完成工作任务,还利用课余时间参与项目课题研究、进行研讨交流、组织课程知识竞赛、撰写班组工作报告。

火力发电厂虚拟巡检仿真平台,学生可以模拟电厂中对电厂辅助设备及系统进行巡检。使学生对学习对象的理解更直观、更有针对性,更容易理解和掌握学习内容。

3.课程教学中实践职业核心课程与信息化教学手段相融合的教学模式

在课堂活动设计中,以讲解重点难点、答疑讨论、课堂练习、在线测试、案例分析等形式进行。其中重点和难点讲解至少要占一半的课堂时间,其他活动穿插其中。教学模式的构建有三个步骤,即课前知识推送、任务分配,课堂活动创设、任务完成、内化拓展,课后作业布置、测试学生和教师反馈、评价总结、取得了完美效果。

(1)课前知识推送,推送教学资源

为学生提供课前预习资源、自测题等资源,通过图片、PPT、网页链接等方式进行。平台上传了大量专业和课程相关的图片。这个环节的设计主要是让学生提前预习教学资源。为避免学生单纯下载,不看教学资源,在每个单元讲解前设置自学测试,测试活动及结果如图1、2所示。试题包括理论知识的客观题和头脑风暴形式的主观题,题目体现了本单元的重点知识点,学生通过自学提问,让老师能够分析学生的学习情况,有重点地设计课堂教学活动,从而提高学生的学习兴趣,引导学生按照老师的思路学习相关课程。

图1 测试活动

图2 测试活动结果

(2)在课堂上创建活动,内化和扩展知识

在云班课的活动设计中,有小组任务、活动库、投票问卷、头脑风暴、答疑、讨论、测试。使用云班课时,可以根据教学内容进行活动设计。教师根据课前推送的资源分配任务后,学生可以选择性地创建教学活动。在使用云班课传授知识之前,可以先签到,然后设置一个头脑风暴,让学生变得活跃起来,快速进入状态。教师可以通过随机选择或摇一摇的方式与学生交流答题,让学生感受到紧迫感,大大减少溜号现象。同时,学生回答后可以及时记录和评估学生的课堂表现,根据现场典型的工作过程的设计了学习情境,包括回热加热器和除氧器的投运等基于工作过程的学习情境设置在仿真机房进行,学生进行仿真教学情况如图3所示。班级学生分成若干工作小组,引入企业班组管理方式,互相协作,除了在课堂教学时共同完成工作任务,还利用课余时间参与项目课题研究、进行研讨交流。

在教学中使用火电厂虚拟巡检平台如图4所示,学生可以模拟电厂中对电厂辅助设备及系统进行巡检。使学生对学习对象的理解更直观、更有针对性,更容易理解和掌握学习内容。

图3 仿真分组教学

图4 火电厂虚拟巡检平台

(3)课后布置作业,并给予反馈和评价

教学活动结束后,为了及时巩固知识,评估学生对所学知识的掌握程度,需要进行作业和课后测试,学生云班课作业截图如图5所示。同时,为了了解学生对教师教学方法的反馈,可以鼓励学生积极结合自己的学习经验,通过云班课平台提出相关意见和建议;通过云班课对学生教学效果开展问卷调查,初步了解到学生对教师的评价,学生调查问卷结果如图6、7所示;老师可以对问题进行在线指导,对学生无法接受的教学方式进行调整和优化。

图5 云班课作业

图6 调查问卷结果1

图7 调查问卷结果2

五、结束语

通过此次教学实践,我们在初步建立分层次课程教学资料库,设立云班课、微信平台的基础上,进一步实现信息化教学手段与职业核心课程相融合,提高教学的有效性。借助多种信息化教学手段,采取多种教学方法,激发学生学习主动性,提高教学效果;通过对信息化教学手段与职业核心课程相融合的教学新模式进行了有益探索,提高了教学效率,创新了教育模式,提升了教学质量,一定程度填补了相关领域空白。

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