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工学一体化课改背景下技工院校智慧课堂构建的实践探索

——以《可编程控制技术》课程为例

竺笑怡
  
腾跃媒体号
2023年18期
宁波第二技师学院 浙江宁波 315000

摘要:工学一体化课改背景下,如何突破传统课堂的弊端,将智慧课堂高效地运用于可编程控制技术课程,提升教学实效,强化学生实操能力,培育真正符合时代发展要求,能为企业解决实际问题的高素质电控类技能人才,是当下教学急需解决的问题。本文将以智慧课堂构建为切入点,以《可编程控制技术》课程为例,技工院校机电一体化班级学生为试点,从理论、实践、评价角度开展智慧课堂构建的实践探索。

关键词:工学一体;智慧课堂;可编程控制技术;高技能人才

《中国人才发展报告》显示,我国当下高技能人才不足就业总人数的6%,目前,我国高级技工缺口数已达2200万人,“加强对高技能人才的培养”已被写入政府工作报告。随着社会经济的发展及技术水平的提高,我国现阶段工业发展以可编程控制技术的应用最为广泛,人才需求缺口量也相对较大,尤其是应用型和技能型人才。在这类人才的培养过程中,技工院校无疑成为了最重要的阵地,教学模式的选择及教学效果的优劣很大程度上决定了技工院校是否能为行业的可持续发展输送真正的高素质技能人才。

电控类技能人才必须具备的基本能力,包括PLC(可编程控制器)编程能力、读程序能力、机械运动工艺编制能力及电控设备安装操作能力。电控工艺能力的形成需要通过大量的实践训练获得。然而当下,基于工学一体理念的实践课程却常常因为以下问题难以得到高效开展:

1.实训设备体积大,实训室面积有限,没有足够的空间满足学生一人一台设备进行独立操作学习,影响课堂效率;

2.大班化的实训操作存在较大安全隐患,一名指导教师难以驾驭;

3.课后因为设备限制,无法布置实训作业以巩固教学内容。

智慧课堂作为“互联网+”时代的课堂变革,实现了数字资源化、交流互动多样化、实践操作便捷化、评价反馈及时化、资源推送智能化的有机融合,拓展了课堂教学的时间和空间,让学生在移动平台上就可以完成练习、提问、讨论、共享甚至操作实践,实现了学生移动终端服务课堂教学的可能性。

如何将智慧课堂高效地运用于可编程控制技术课程之中,突破传统课堂受制于时空限制的弊端,贯彻落实工学一体化教学理念,强化实操能力,提升教学实效,让学生真正成长为符合时代发展要求,能为企业解决实际问题的高素质技能人才,是当下教学急需解决的问题。

一、国内探索实践综述

(一)工学一体

1.内涵研究。学者将工学一体的定义较一致:学习的内容是工作,通过工作实现学习,做到企业生产实际与授课内容的有机结合。

2.优势研究。(1)强化能力培养。周佩颖认为,工学一体能帮助学生通过发现、分析、解决问题能构建起自己的知识体系,提升解决实际问题的能力(2)适应岗位需求。张平华指出,校企深度融合教学,能让学生提前明确岗位职责,打下未来的就业基础。

(二)智慧课堂

模式研究。作为一种新型教学模式,郭晓珊等认为,“以学习者为中心”的学习模式将成为智慧学习的主导模式;唐烨伟通过案例展现了以学生为中心,自主学习、协作学习,教师引导的学习方法;徐福荫提出,基于智慧教育,任何人都可以不受时间、地点的约束,随时随地借助手机、电脑等云端设备主动进行高质量、个性化的学习;乔军等也认为,借助智能化移动学习终端,师生可以跨越时空开展课堂互动教学。

(三)可编程控制技术课程

1.现状研究。(1)教学重点的偏差。罗俊等认为,该课程教学内容往往限于简单的逻辑量的控制层面,滞后于工业控制实际。(2)实训设备的偏差。马宝秋直言,实训室、实训设备数量的不足使得部分教师不得不沿用传统模式进行教学。(3)课时安排的偏差。孙汉钦等指出,不科学的课时安排只能让学生一知半解,根本达不到工程实践标准,作业也只流于形式,无法跟进。

2.对策研究。(1)改革教学方式。朱洪杰等建议构建“做”、“练”、“讲”相统一的新型教学模式。(2)改革教学内容。王桂芝等认为教师应将工业现场实际系统案例引入课堂,取代过时的孤立案例。(3)创建教学新平台。何新霞直言,要建立企业主导、学生主体、教师参与、学校考核四位一体的教学新平台。

综上所述,无论是工学一体、智慧课堂还是可编程控制技术课程,学者大多以高校学生为研究对象,较少涉及技工院校学生。在对可编程控制技术课程工学一体化的研究大多停留于课程体系、课程内容及考核评价等传统层面,鲜少将其与新型智慧课堂模式相结合,缺乏时代性与实操性。大部分学者的研究集中于宏观理论层面,少部分涉及实践经验研究及具体案例分析。

二、研究目标及方法

(一)研究目标

1.近期目标。以工学一体理念为核心,以智慧课堂为平台,以教学实效为抓点,完善现代化社会急需的高素质技能人才培养模式及评价体系。

2.远期目标。基于可编程控制技术智慧课堂的实施效果,以点带面,联动学院其他专业共同打造工学一体背景下的课堂新模式,形成一套可解借鉴、可推广的现代技工教育课程新体系。

(二)研究方法

以行动研究法为主,辅之问卷调查法、案例分析法等。

课堂教学的实践研究是一个阶段性过程。基于行动研究法,按照规划、行动、监测、总结和再规划的步骤持续调整,在开展智慧课堂的过程中,根据观测和反馈得到的学习效果,及时调整、改进课堂教学方式。此外,通过此方法可以使部分仍停留于传统“填鸭式”课堂教学的教师在教学成果的对比中进行反思,以此为契机,改革课堂教学模式,孵化一批技工院校真正需要的,能培育出社会急需高技能人才的教师团队。

三、智慧课堂实践探索

笔者以宁波第二技师学院机电一体化AHK班级为试点,按照理论、实践、评价三部分依次展开:

(一)工学一体下智慧课堂的教学体系研究

按照“认知、理解、运用、操作”的逻辑顺序,将复杂的教学过程分成4个学习模块,设置多个学习项目,以项目化的形式形成学生较容易掌握的具体某一技能,辅之以情景教学,创设情境,将教学内容通过智慧课堂巧妙隐含在学习情境任务中,将学生分成5-7人的小组,在短时间内进行反复强化训练,达成目标,具体分解为如下步骤:首先,智慧课堂教学目标的设定,要以可编程控制技术岗位工作职责为基础,具体分析岗位需要的工作能力;接着,基于教学目标,分解不同的学习能力模块,设计教学项目;第三,在项目化教学的基础上,制订智慧课堂的教学文件;第四,明确具体的教学要求;最后,形成相对标准化的智慧课堂教学考核方式。

(二)工学一体下智慧课堂的教学实践研究

(1)课前-导学。依托信息化平台,笔者将教学内容打包合成资源,上传至PLC工学一体化平台,组建所教班级群组,布置任务,让学生观看视频完成学习内容预习,并进行简单测试;学生观看完视频后,进行测试,并将不懂的地方记录、标记,笔者通过PLC工学一体平台的后台数据分析学情,以学定教。

(2)课中-研学。笔者围绕重、难点,结合课前学情反馈,进一步分析、讲解,以小组为单位,创建合作探究情境,训练学生的迁移能力;在此基础上,教师进一步释疑解惑、查漏补缺,以师生互动、生生互动、多元互动完成合作探究与实操提升,实现知识内化。

(3)课后-巩固。作为课堂教学的延伸,笔者在PLC工学一体化平台上上传课外拓展项目,学生及时完成作业及测试,笔者根据反馈内容,分析学生掌握情况,以进一步完善教学目标、优化教学策略,提升教学实效性。

(三)工学一体下智慧课堂的教学效益研究

(1)成效评测。建立健全智慧课堂教学效果评估和反馈机制,在课前、课中、课后实时跟进记录学生学习情况,推进成立专项小组,以确保智慧课堂的可持续性发展。

(2)成果推广。基于课堂成效测评数据,建立数据库,结合PLC工学一体平台中存储的相关资料,优化智慧课堂教学新模式,在学校乃至宁波大市推广现代技工教育课程新体系。

技工院校是培育社会急需的电控类技能人才的重要阵地,工学一体化背景下,基于“互联网+”改革传统课堂,将智慧课堂高效地运用于《可编程控制技术》课程之中,让学生真正成长为符合时代发展要求,能为企业解决实际问题的高素质技能人才。

参考文献:

[1]刘颖.“互联网+”下高职院校智慧课堂构建的问题及对策研究[D].湖北:湖北工业大学,2022:1-10. DOI:10.27131/d.cnki.ghugc.2021.000938.

[2]朱梦涛.“互联网+”时代的智慧课堂构建研究[D].湖南:湖南师范大学,2019:5-15.

[3]曾建辉.智慧课堂构建的实践与探索——以天河中学基于智慧课堂实现学生个性化学习为例[J].新教育,2021(17):59-60.

[4]姜慧,周惠芳. 基于SPOC的高职院校智慧课堂构建及实践研究——以《可编程控制技术》课程为例[J].电脑与信息技术,2019,27(06):69-71.DOI:10.19414/j.cnki.1005-1228.2019.06.021.

[5]房明,许鹏善.基于工学一体化课程教学的技能人才培养模式实践与探究[J].山西青年,2023(12):157-159.

[6]崔彦.基于技工教育工学一体化教学模式下“电工技能训练”教学改革探析[J].科技风,2023(34):76-78.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.202334026.

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