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摘要:在理实一体化教室开展以任务为载体的“项目工单”式的教学模式,同时结合学生广泛使用微信APP的特点,开发了微课授课体系,通过开展教学效果的对比测试与调查问卷分析,评价了这种新颖灵活的教学方式在高职本科教学中的应用效果。采用理实紧密结合的项目工单结合微课授课,提高了学生制定检测方案与实践操作的实施能力,能方便学生进行有效的主动学习,有助于培养汽车服务类的高级技术人才。
关键词:项目工单教学; 微课体系; 高职本科
随着《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》《国务院关于大力发展职业教育的决定》等重要政策的出台,以及“中国制造2025”“一带一路”等重要倡议的提出[1],不仅从国家层面推动高等职业教育的发展,并且对高职本科应用型人才的数量和質量都提出了更高要求。在这些政策中明确指出,高职本科应该培养理论知识与实践能力相结合、文化素养与技术技能相融汇、创新创业与专业教育相融合的创新型人才,并且逐步由高职本科教育向高职硕士教育推进。因此,在对高职本科学生的培养上,除了要将理论知识与职业课程进行重新整合之外,在授课过程中,要更加重视将理论教学、实践教学环节与技能培养环节进行有机结合,才能有效地培养应用技术型本科人才。
德国在开展职业教育过程中积累了丰富的教学经验,也取得了许多具有国际影响力的职业教育教学成果。将课程分解成可驱动执行的项目任务,设计将理论资讯与实践操作融会贯通的项目任务工单,这种“项目任务工单”式的教学(Project Task Worksheet Teaching)方式,在德国的职业应用技术大学中被广泛推广与运用[2],经过教学实施与实践,也被证明能有效促进理论教学与实践操作的穿插进行,也更有利于培养学生的技术应用能力[3]。因此,项目任务工单式教学,值得在我国高职本科的授课过程中,进行改革性的尝试实施。
由于现代汽车高度集成了电子控制技术,而电控发动机作为汽车的心脏,其电控技术也最为复杂。在汽车的设计、生产及日常售后维修工作中,涉及电控发动机的技术操作也最多[4]。因此,《汽车发动机管理系统》课程,是“汽车服务工程”高职本科专业的一门重要技能培养核心课程,也是一门理论与实践结合非常紧密的综合课程。 只有不断总结反思传统教学中的不足,并引入适合本门课程的教学方式,如采取项目工单化教学,同时结合现代信息网络化、移动智能终端流行化的特点,开发制作微课课程体系[5],不但能帮助学生熟练掌握发动机电控系统的结构原理、诊断检测,还能丰富学生的学习资源,提高学习兴趣,达到培养应用型高职本科人才的目的。
一、发动机管理系统课程传统教学的不足
首先,本门课程共48学时,传统教学中,理论教学为40学时,学生对各个传感器、执行器、控制单元进行实际检测操作则为8学时。显然,进行实践教学的学时分配较为欠缺。其次,理论教学在理论授课教室进行,待所有理论授课结束后,学生则到配有电控发动机、电控实训台架的教学车间进行实践。由此可以看出,理论教学与实践教学相互割裂,在进行理论课的讲解中,学生不能及时结合教学内容观察教学实物,从而缺乏教学直观体验;并且,在授课过程中讲解的电控系统的诊断与检测步骤,学生也不能进行及时操作,从而导致学生对实践技能的掌握上也较为欠缺。此外,传统教学中,主要是教师通过PPT进行讲解,教学方式与手段较为单一,很难调动学生的学习兴趣与积极性。显然,这不利于汽车类实践型、创新型人才的培养。
二、任务工单式教学的设计与实施
(一)硬件教学设备及教学环境的调整
针对上述实践教学学时欠缺、理实化教学相互割裂的问题,首先,在修订培养计划的过程中,修正了本门课程的教学学时,增加了实践授课的分配比例;其次,笔者所在的教研室,对硬件教学设备和教学环境进行了调整:(1)理实一体化教室的建设,即是对授课教室进行了改造,教室面积也扩充到原来的两倍,将电控发动机、电控教学台架、检测仪器设备等均布置到理论授课教室,这样不仅可以将理论与实践教学穿插进行,学生也能及时进行实践操作练习。(2)在教学中采取划分学习小组,通常6名学生划分为一个学习小组,将6-8人课桌布置围成一组,便于小组内的学生讨论学习并制定任务实施方案。(3)教学组织则以项目任务为载体[6],教师在课前设计并准备好教学工单和学生工作页。教学工单除了帮助学生掌握理论知识资讯外,还设计有拓展性问题,供学生讨论学习;而学生工作页则是学生进行任务诊断检测实施与考核的任务工单。
(二)基于学生资讯获取的教学工单的设计与实施
教学过程中,本门课程将教学内容进行了碎片化与整体化的有机整合,将整门课程分解为若干个项目任务,再将各任务碎化成若干个传感器与执行器,最后基于电控发动机的综合故障诊断与维修,将碎片化知识进行有机整合[7]。本课程的项目任务设计如表1所示。
由于在理实一体化教室授课,要求教师在课前准备的材料包括:分发给学生的教学任务单、学生工作页、电控发动机实训台与检测仪器。其中,分发给学生的教学任务单的作用是:在教师的辅助引导教学的基础上,学生以小组为学习单元,小组长引领小组成员,获取各个任务的教学资讯,通过查阅教材与汽车维修手册,通过在小组内及小组间的充分讨论协商,制定诊断检测的实施方案并向教师进行汇报。教师对学生的汇报结果进行点评,并向学生演示检测方法与检测步骤。以空气流量计为例,设计的教学任务工单如表2所示。
(三)基于诊断检测与考核的学生工作页的设计与实施
在学生讨论制定好检测实施方案,并观察教师的演示操作后,将进行任务实施的工作页分发给学生。学生仍然以小组为单位,在各自分配的检测实施工位,根据工作页的引领提示,完成对各个学习任务的检测实施,并记录好检测数据。在学生完成检测任务后进行总结评价,同时教师根据学生的检测结果给予考评成绩。以空气流量计为例,设计的学生工作页如表3所示。 在整门课程的教学中,注重学生进行任务实施的过程考核与阶段性考核。学生期末成绩分配比例为:平时成绩20%+任务实施操作与考核成绩40%+期末卷面成绩40%。
三、发动机电控系统微课体系的开发与实施
随着现代信息网络与手机等移动智能终端的流行化与普及应用,笔者在采取项目任务工单教学的基础上,结合大学生广泛使用手机微信APP(Application)的特点[8],采取了项目任务工单结合微课的授课形式。在开发微课体系的过程中,笔者与校企合作企业(汽车教育资源有限公司)高度合作,共同开发了汽油机电控系统的微课程,开发设计的内容如表4所示。
根据设计分解好的教学项目任务,结合学生掌握的基础知识,在授课的前一天,将准备好的微课课前任务布置给学生,方便学生进行课前预习与学习资料的准备。课前5分钟,学生通过扫描二维码获取高度凝练与精美的微课课件,其中微课件的内容包括:各元器件的三维实体扫描模型、工作原理动画、电路流向图、任务工单与学生工作页。学生分组学习制定完诊断检测的实施方案后,则可以获取各元器件的检测演示录像即微视频,这既能为学生进行任务检测提供参考资料,也方便学生进行课后复习。微课课后练习则包括学生向教师提供各元器件诊断检测的操作视频、课后练习测试习题、课后讨论及学习总结材料等内容。
四、课程改革的效果及分析
对授课的A年级共84人,采用的是传统教学,B年级(比A年级低一级)共60人,采用了项目工单结合微课的教学模式,在对B年级进行期末考试前,增加了一次过程考核,其理论考试与项目任务测试题目均与A年级相同,以方便对两个年级的教学效果进行对比分析。从教学效果来看,无论是理论考试还是任务测试考核,采用改革教学的B年级在0-59、60-69分数段百分比,均低于A年级。B年级在80-89分数段百分比,显著高于A年级,其中理论考试比A年级高12.9%,任务测试考试比A年级高了6.4%;90-100分数段的百分比例,也均高于A年級。通过以上分析可以看出,由于采用项目工单结合微课的教学改革方式,提高了学生的学习兴趣和学习能动性,因此,B年级在80-100高分数段所占比例明显提高,这不但促进了学生对理论知识的掌握,还有效提升了学生对汽车发动机电控故障的诊断分析与检修能力。
对采用项目工单结合微课教学的B年级学生(60人),在微信上开展了问卷调查。调查结果显示,有55人(约91.7%)非常赞同采用这种新颖灵活的教学方式,有4人(约6.7%)为一般赞同,仅1人(约1.6%)不太赞同,并在问卷中写出了不赞同的原因是习惯被动接受老师讲解,不太愿意积极主动查阅大量资料进而制定检测实施方案,但也乐于接受微课体系的应用。笔者进一步对赞同的原因进行了调查分析,结果发现,95%的学生认为在理实一体化的教室采用项目工单教学,能及时结合理论知识进行实践操作;81.7%的学生认为通过采用分组学习的方式,能促进团队协作的能力;85%的学生通过自主查阅资料,能积极主动制定检测实施方案,分析问题与解决问题的能力得到了大幅度提高;几乎所有学生都认为,微课体系的运用,能方便学生使用手机、Ipad等移动终端,进行随时随地的灵活学习。
因此,在大部分学生都认可这种新颖灵活教学方式的前提下,通过进一步增设实验教学的专业教师,向学生开放理实一体化教室,学生可以根据自己的时间,选择到教室进一步熟练实践操作或者进行实践实验的深度开发。此外,充分利用微信与网络信息平台,加强教师与学生、以及学生之间的学习交流,甚至通过加强教师在企业的实践锻炼与学习等方式,能有助于培养汽车服务类的高级技术人才。
五、结论
德国职业教育享誉世界,也为德国培养了大量的应用技术型人才,其职业教育成功的关键因素之一,是采用理实紧密结合的“项目任务工单式教学”。我国正在由“制造大国”向“制造强国”迈进,而高职本科教育则能为制造业强国提供人才保障,因此有必要借鉴德国成功的职业教育方式。笔者不但引入了项目工单式教学,还结合了学生广泛使用手机微信APP的特点,对高职本科的“汽车发动机管理系统”课程,进行了教学改革,具体实施包括以下四个步骤:首先,打造了项目任务工单教学的授课教室,设置6-8人为一学习小组的教学环境,从硬件设施和学习氛围上保障了项目任务工单的教学实施;其次,将整门课程分解成若干个单体项目和综合项目,将理论资讯与拓展性问题编制成“教学任务工单”,将检测诊断操作与项目考核编制成“学生工作页”;再次,开发了微课课程体系,包括:课前准备任务、精美课件、任务实施演示录像、课后汇报与练习;最后,在授课方式上,充分调动学生的积极能动性,要求学生经过讨论后自主制定任务实施方案,待教师点评后进行实施操作,课后提交微课检测视频与操作工单,以供教师给予考核成绩。
对比了采用传统教学(A年级)与项目工单结合微课教学(B年级)的教学效果,B年级在0-59、60-69分数段百分比,均低于A年级,B年级在80-100高分数的理论与实践操作成绩比例,明显高于A年级。通过问卷调查发现60名学生中,59名学生都认可采用这种新颖灵活的教学方式,并且超过85%的学生都认为在进行本门课程的学习中,制定检测实施方案的能力得到了提升。几乎所有学生都认为,微课体系的运用能有效方便他们进行灵活主动的学习。
参考文献:
[1] 王利改. 高职人才培养与“中国制造2025”环境下人才需求特点的融合分析[J].河北职业教育, 2018, 2(3): 38-41.
[2] 李俊,德国职业教育哲学简析[J].职教论坛,2018,2(27):21-27.
[3] 焦传君. 中德职业教育汽车机电合作(SGAVE)项目的实践与探索[J].吉林省经济管理干部学院学报, 2016 , 30 (2) :114-116.
[4] 朱敏,郑建波等. 发动机怠速进气量计算控制策略的实现[J].汽车工程, 2013 , 35 (11) :962-965.
[5] 吴奇宣,赵顺才. 基于手机腾讯QQ的移动教学模式研究[J].昆明理工大学学报(社会科学版),2018,18(1):84-89.
[6] 张葵葵,孔七一. 高职汽车运用技术专业课程体系的创新[J].中国职业技术教育, 2007, (22):18-20.
[7] 闫丽霞. 地方高校教师融慕课资源于课堂教学的策略[J].中国成人教育, 2016, (17) :95-98.
[8] 温川雪,周洪建. 面向智能手机与Web平台的微课移动教学系统的设计[J].中国远程教育, 2014,(12):60-66.
关键词:项目工单教学; 微课体系; 高职本科
随着《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》《国务院关于大力发展职业教育的决定》等重要政策的出台,以及“中国制造2025”“一带一路”等重要倡议的提出[1],不仅从国家层面推动高等职业教育的发展,并且对高职本科应用型人才的数量和質量都提出了更高要求。在这些政策中明确指出,高职本科应该培养理论知识与实践能力相结合、文化素养与技术技能相融汇、创新创业与专业教育相融合的创新型人才,并且逐步由高职本科教育向高职硕士教育推进。因此,在对高职本科学生的培养上,除了要将理论知识与职业课程进行重新整合之外,在授课过程中,要更加重视将理论教学、实践教学环节与技能培养环节进行有机结合,才能有效地培养应用技术型本科人才。
德国在开展职业教育过程中积累了丰富的教学经验,也取得了许多具有国际影响力的职业教育教学成果。将课程分解成可驱动执行的项目任务,设计将理论资讯与实践操作融会贯通的项目任务工单,这种“项目任务工单”式的教学(Project Task Worksheet Teaching)方式,在德国的职业应用技术大学中被广泛推广与运用[2],经过教学实施与实践,也被证明能有效促进理论教学与实践操作的穿插进行,也更有利于培养学生的技术应用能力[3]。因此,项目任务工单式教学,值得在我国高职本科的授课过程中,进行改革性的尝试实施。
由于现代汽车高度集成了电子控制技术,而电控发动机作为汽车的心脏,其电控技术也最为复杂。在汽车的设计、生产及日常售后维修工作中,涉及电控发动机的技术操作也最多[4]。因此,《汽车发动机管理系统》课程,是“汽车服务工程”高职本科专业的一门重要技能培养核心课程,也是一门理论与实践结合非常紧密的综合课程。 只有不断总结反思传统教学中的不足,并引入适合本门课程的教学方式,如采取项目工单化教学,同时结合现代信息网络化、移动智能终端流行化的特点,开发制作微课课程体系[5],不但能帮助学生熟练掌握发动机电控系统的结构原理、诊断检测,还能丰富学生的学习资源,提高学习兴趣,达到培养应用型高职本科人才的目的。
一、发动机管理系统课程传统教学的不足
首先,本门课程共48学时,传统教学中,理论教学为40学时,学生对各个传感器、执行器、控制单元进行实际检测操作则为8学时。显然,进行实践教学的学时分配较为欠缺。其次,理论教学在理论授课教室进行,待所有理论授课结束后,学生则到配有电控发动机、电控实训台架的教学车间进行实践。由此可以看出,理论教学与实践教学相互割裂,在进行理论课的讲解中,学生不能及时结合教学内容观察教学实物,从而缺乏教学直观体验;并且,在授课过程中讲解的电控系统的诊断与检测步骤,学生也不能进行及时操作,从而导致学生对实践技能的掌握上也较为欠缺。此外,传统教学中,主要是教师通过PPT进行讲解,教学方式与手段较为单一,很难调动学生的学习兴趣与积极性。显然,这不利于汽车类实践型、创新型人才的培养。
二、任务工单式教学的设计与实施
(一)硬件教学设备及教学环境的调整
针对上述实践教学学时欠缺、理实化教学相互割裂的问题,首先,在修订培养计划的过程中,修正了本门课程的教学学时,增加了实践授课的分配比例;其次,笔者所在的教研室,对硬件教学设备和教学环境进行了调整:(1)理实一体化教室的建设,即是对授课教室进行了改造,教室面积也扩充到原来的两倍,将电控发动机、电控教学台架、检测仪器设备等均布置到理论授课教室,这样不仅可以将理论与实践教学穿插进行,学生也能及时进行实践操作练习。(2)在教学中采取划分学习小组,通常6名学生划分为一个学习小组,将6-8人课桌布置围成一组,便于小组内的学生讨论学习并制定任务实施方案。(3)教学组织则以项目任务为载体[6],教师在课前设计并准备好教学工单和学生工作页。教学工单除了帮助学生掌握理论知识资讯外,还设计有拓展性问题,供学生讨论学习;而学生工作页则是学生进行任务诊断检测实施与考核的任务工单。
(二)基于学生资讯获取的教学工单的设计与实施
教学过程中,本门课程将教学内容进行了碎片化与整体化的有机整合,将整门课程分解为若干个项目任务,再将各任务碎化成若干个传感器与执行器,最后基于电控发动机的综合故障诊断与维修,将碎片化知识进行有机整合[7]。本课程的项目任务设计如表1所示。
由于在理实一体化教室授课,要求教师在课前准备的材料包括:分发给学生的教学任务单、学生工作页、电控发动机实训台与检测仪器。其中,分发给学生的教学任务单的作用是:在教师的辅助引导教学的基础上,学生以小组为学习单元,小组长引领小组成员,获取各个任务的教学资讯,通过查阅教材与汽车维修手册,通过在小组内及小组间的充分讨论协商,制定诊断检测的实施方案并向教师进行汇报。教师对学生的汇报结果进行点评,并向学生演示检测方法与检测步骤。以空气流量计为例,设计的教学任务工单如表2所示。
(三)基于诊断检测与考核的学生工作页的设计与实施
在学生讨论制定好检测实施方案,并观察教师的演示操作后,将进行任务实施的工作页分发给学生。学生仍然以小组为单位,在各自分配的检测实施工位,根据工作页的引领提示,完成对各个学习任务的检测实施,并记录好检测数据。在学生完成检测任务后进行总结评价,同时教师根据学生的检测结果给予考评成绩。以空气流量计为例,设计的学生工作页如表3所示。 在整门课程的教学中,注重学生进行任务实施的过程考核与阶段性考核。学生期末成绩分配比例为:平时成绩20%+任务实施操作与考核成绩40%+期末卷面成绩40%。
三、发动机电控系统微课体系的开发与实施
随着现代信息网络与手机等移动智能终端的流行化与普及应用,笔者在采取项目任务工单教学的基础上,结合大学生广泛使用手机微信APP(Application)的特点[8],采取了项目任务工单结合微课的授课形式。在开发微课体系的过程中,笔者与校企合作企业(汽车教育资源有限公司)高度合作,共同开发了汽油机电控系统的微课程,开发设计的内容如表4所示。
根据设计分解好的教学项目任务,结合学生掌握的基础知识,在授课的前一天,将准备好的微课课前任务布置给学生,方便学生进行课前预习与学习资料的准备。课前5分钟,学生通过扫描二维码获取高度凝练与精美的微课课件,其中微课件的内容包括:各元器件的三维实体扫描模型、工作原理动画、电路流向图、任务工单与学生工作页。学生分组学习制定完诊断检测的实施方案后,则可以获取各元器件的检测演示录像即微视频,这既能为学生进行任务检测提供参考资料,也方便学生进行课后复习。微课课后练习则包括学生向教师提供各元器件诊断检测的操作视频、课后练习测试习题、课后讨论及学习总结材料等内容。
四、课程改革的效果及分析
对授课的A年级共84人,采用的是传统教学,B年级(比A年级低一级)共60人,采用了项目工单结合微课的教学模式,在对B年级进行期末考试前,增加了一次过程考核,其理论考试与项目任务测试题目均与A年级相同,以方便对两个年级的教学效果进行对比分析。从教学效果来看,无论是理论考试还是任务测试考核,采用改革教学的B年级在0-59、60-69分数段百分比,均低于A年级。B年级在80-89分数段百分比,显著高于A年级,其中理论考试比A年级高12.9%,任务测试考试比A年级高了6.4%;90-100分数段的百分比例,也均高于A年級。通过以上分析可以看出,由于采用项目工单结合微课的教学改革方式,提高了学生的学习兴趣和学习能动性,因此,B年级在80-100高分数段所占比例明显提高,这不但促进了学生对理论知识的掌握,还有效提升了学生对汽车发动机电控故障的诊断分析与检修能力。
对采用项目工单结合微课教学的B年级学生(60人),在微信上开展了问卷调查。调查结果显示,有55人(约91.7%)非常赞同采用这种新颖灵活的教学方式,有4人(约6.7%)为一般赞同,仅1人(约1.6%)不太赞同,并在问卷中写出了不赞同的原因是习惯被动接受老师讲解,不太愿意积极主动查阅大量资料进而制定检测实施方案,但也乐于接受微课体系的应用。笔者进一步对赞同的原因进行了调查分析,结果发现,95%的学生认为在理实一体化的教室采用项目工单教学,能及时结合理论知识进行实践操作;81.7%的学生认为通过采用分组学习的方式,能促进团队协作的能力;85%的学生通过自主查阅资料,能积极主动制定检测实施方案,分析问题与解决问题的能力得到了大幅度提高;几乎所有学生都认为,微课体系的运用,能方便学生使用手机、Ipad等移动终端,进行随时随地的灵活学习。
因此,在大部分学生都认可这种新颖灵活教学方式的前提下,通过进一步增设实验教学的专业教师,向学生开放理实一体化教室,学生可以根据自己的时间,选择到教室进一步熟练实践操作或者进行实践实验的深度开发。此外,充分利用微信与网络信息平台,加强教师与学生、以及学生之间的学习交流,甚至通过加强教师在企业的实践锻炼与学习等方式,能有助于培养汽车服务类的高级技术人才。
五、结论
德国职业教育享誉世界,也为德国培养了大量的应用技术型人才,其职业教育成功的关键因素之一,是采用理实紧密结合的“项目任务工单式教学”。我国正在由“制造大国”向“制造强国”迈进,而高职本科教育则能为制造业强国提供人才保障,因此有必要借鉴德国成功的职业教育方式。笔者不但引入了项目工单式教学,还结合了学生广泛使用手机微信APP的特点,对高职本科的“汽车发动机管理系统”课程,进行了教学改革,具体实施包括以下四个步骤:首先,打造了项目任务工单教学的授课教室,设置6-8人为一学习小组的教学环境,从硬件设施和学习氛围上保障了项目任务工单的教学实施;其次,将整门课程分解成若干个单体项目和综合项目,将理论资讯与拓展性问题编制成“教学任务工单”,将检测诊断操作与项目考核编制成“学生工作页”;再次,开发了微课课程体系,包括:课前准备任务、精美课件、任务实施演示录像、课后汇报与练习;最后,在授课方式上,充分调动学生的积极能动性,要求学生经过讨论后自主制定任务实施方案,待教师点评后进行实施操作,课后提交微课检测视频与操作工单,以供教师给予考核成绩。
对比了采用传统教学(A年级)与项目工单结合微课教学(B年级)的教学效果,B年级在0-59、60-69分数段百分比,均低于A年级,B年级在80-100高分数的理论与实践操作成绩比例,明显高于A年级。通过问卷调查发现60名学生中,59名学生都认可采用这种新颖灵活的教学方式,并且超过85%的学生都认为在进行本门课程的学习中,制定检测实施方案的能力得到了提升。几乎所有学生都认为,微课体系的运用能有效方便他们进行灵活主动的学习。
参考文献:
[1] 王利改. 高职人才培养与“中国制造2025”环境下人才需求特点的融合分析[J].河北职业教育, 2018, 2(3): 38-41.
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[8] 温川雪,周洪建. 面向智能手机与Web平台的微课移动教学系统的设计[J].中国远程教育, 2014,(12):60-66.