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摘 要:为了满足“中国制造2025”国家战略对人才的需要,针对影响工科高校创新型智能制造卓越工程师人才培育质量的重要因素,研究提出了创新型智能制造卓越工程师人才培育机制。借助超星平台,运用大数据分析等信息技术,对依据该机制建设实施的网络课程群进行了研究,分析了网络课程群对创新型智能制造卓越工程师人才质量提升的促进作用。
关键词:网络课程;智能制造;卓越工程师;大数据
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)17-0184-05
Abstract:In order to meet the talent demand of the national strategy of “Made in China 2025” and in view of the important factors affecting the cultivation quality of outstanding engineers in innovative intelligent manufacturing in engineering universities,a cultivation mechanism for outstanding engineers in innovative intelligent manufacturing was studied and put forward. With the help of Chaoxing platform,this paper uses information technology and big data analysis technology to study the network course group implemented according to the key mechanism construction of innovative intelligent manufacturing excellence project,and analyzes the promotion effect of network course group on the quality improvement of innovative intelligent manufacturing excellent engineers.
Keywords:online courses;intelligent manufacturing;excellent engineer;big data
0 引 言
为了提升中国制造在全球市场的竞争力,2015年国务院发布“中国制造2025”战略规划,指出中国制造业要转型升级,要以创新能力、质量效益、绿色发展和信息化与工业化深度融合为重要指标,以智能制造为主攻方向。“中国制造2025”战略的实施,需要大量符合智能制造业需求的创新型卓越工程师人才。南昌航空大学为了有效提升其工程科技人才的培养质量,加大了对卓越工程师人才培养改革的力度,特别是创新型智能制造卓越工程师人才培养的改革,以提升其人才市场的竞争力。课堂教学是当前大学本科教育的主渠道,南昌航空大学充分认识到课堂教学的重要性,为了有效提升课堂教学质量,培养和提高学生的创新创业意识、创新创业精神和创新创业能力,学校要加强课程内容建设,特别是网络课程建设。为了保障网络课程建设对创新型智能制造卓越工程师人才培育的针对性和有效性,依据创新型智能制造卓越工程师的培育机制,对智能制造相关网络课群的建设和实施的研究就具有一定的实际意义。
1 创新型智能制造卓越工程师培育机制
针对工科高校创新型智能制造卓越工程师培育的重要影响因素,采用文獻研究法、调查法和统计比较法进行研究,发现培养学生学习主动性、完善高校相应规章制度、加强课程内容建设、丰富教学方法、加强学科交叉课程体系和智能制造相关专业的建设对创新型智能制造卓越工程师的培育有重要影响。学习主动性是指学生在自我意识的支配下积极主动且有目的地进行学习活动,它体现了学生的学习意愿和学习行为[1]。提升学生学习质量的关键在于学生主动学习的意愿和行动,大学的教育活动需围绕如何调动学生主动学习的意愿和行动而展开[2]。加强对学生学习主动性的培养,要营造好学生自主学习的环境,课堂教学多采用类似于翻转课堂的教学方式,教师布置的作业尽量要求学生采用协作学习方式来完成,增加教师与学生、学生与学生之间的交流,营造自主学习氛围。高校的人才培育涉及人、财、物、信息、时间和空间等多种因素,涉及高校各个管理部门、教学单位和众多环节[3]。高校须立足于人才的培育,依据“中国制造2025”国家战略和智能制造产业发展对人才素质能力要求的变化,更新完善学校的规章制度,促进能正向干预人才培育质量的学校育人环境的发展。智能制造技术是多学科知识的集成,随着智能制造技术的日益复杂化和综合化,其对智能制造技术人才的知识结构提出了复合性和综合化的需求,作为大学智能制造人才培育重要载体的课程,需打破传统专业壁垒,融合智能制造相关学科。新工科建设是我国高等教育应对国际环境和国家需求的变化,主动适应和引领第四次工业革命发展,以提升人才培育能力为目标而推动的高等教育内涵发展的重要举措[4]。智能制造相关专业的建设要在新工科核心理念的指导下,在社会发展和智能制造学科自身发展的需要下,加强智能制造相关学科之间的交叉与融合,重视智能制造相关专业的建设。
为了提升人才的培育质量,特别是“中国制造2025”国家战略急需的创新型智能制造卓越工程师人才的培育质量,我校从2015年以来立项了300余项创新创业课程建设项目,依据创新型智能制造卓越工程师培育机制,加强智能制造交叉课程体系建设,立项的创新创业课程包括通识教育平台课程、学科基础平台课程、专业模块课程、课内实践模块课程、科技创新模块课程和素质拓展模块课程。依据创新型智能制造卓越工程师培育机制,加强课程内容体建设,丰富课堂教学方法,要求立项的创新创业课程项目加大课程内容建设,每个立项的创新创业课程项目都要求在超星平台上建设相应的网络课程,并借助建设的网络课程进行课堂翻转教学,丰富课堂教学方法,从而提升课堂教学质量。借助立项创新创业课程内容的网络建设,带动学校网络课程群的建设。 借助超星平台,对南昌航空大学用户近一年内访问超星平台的硬件设备数据进行大数据分析,发现超星平台的使用终端包括电脑、手机和其他平板,从占比数据来看,手机和电脑是学习平台的主要使用终端。为了保障网络课程建设和学习,超星平台必须支持跨平台,为了网络课程教学管理的方便,学校教务系统必须与超星平台建立数据共享。为了实现上述目标,我校网络教学平台采用具有松散耦合性和互操作特性的Web Services技术架构实现了教务系统与超星尔雅学习平台在用户授权、数据共享和Web Services三方面的融合,采用基于Java的CAS client技术对用户授权和认证模块进行开发,以支持电脑、手机和平板等不同终端对超星网络课程内容的访问。
2 网络课程群建设与使用
在本校立项的300余项创新创业课程建设项目的引导下,经过几年的建设,南昌航空大学各学院网络课程建设情况如图1所示。
从图1中我们可以看出,航空制造工程学院和信息工程学院建设的网络课程数最多,航空制造工程学院925门,信息工程学院851门,全校网络课程建设数远超学校立项建设的300余项创新创业课程,说明学校创新创业课程项目建设有效带动了全校网络课程的建设。为了掌握建设的网络课程使用情况,采用大数据分析技术,从近1个月这个时间段对超星平台上学校建设的本校网络课程与非本校网络课程的活跃度进行了统计对比分析,结果如图2所示。
从图2近1个月网络课程活跃度对比统计数据来看,这一时间段学校建设的本校网络课程的活跃度远超非本校网络课程,这说明教师都在使用自己建设的课程开展课程教学。
为了探究网络课程的建设实施对创新型智能制造人才培育情况的支撑作用,项目组运用大数据分析技术,从网络课程任务点完成数、视频任务点完成数、学生观看视频总时长和章节测验完成数这四方面,对南昌航空大学在超星平台上建设的网络课程教学资源的使用情况进行了分学院数据统计分析,统计分析结果如图3所示。
从图3中可以看出,航空制造工程学院和信息工程学院自建网络课程资源这四方面的数据都是最多的,说明航空制造工程学院和信息工程学院建设的本校网络课程被使用得较多和频繁。在南昌航空大学,航空制造工程学院和信息工程学院是支撑创新型智能制造人才培育的重要学院,从各学院网络课程建设和实施的对比统计数据来看,南昌航空大学重视智能制造相关本校网络课程群的建设和实施,同时也说明南昌航空大学对网络课程群的建设和实施是依据创新型智能制造卓越工程师培育机制进行的,加强了对智能制造相关专业的建设。
3 智能制造相关网络课程的建设与实施
为了掌握智能制造相关网络课的建设与实施情况,在超星平台上,以“智能”关键字对本校网络课进行检索,检索到相关课程数为14门,而以“制造”关键字对本校网络课程进行检索,检索到相关课程数为78门,部分智能类课程情况如图4所示。
从图4中可以看出,开设智能类课程的学院主要是信息工程学院,从搜索到的课程数量来看,要小于制造类相关课程,为了提升创新型智能制造卓越工程师人才的培育质量,还需加强智能制造相关智能类网络课程的建设,供智能制造相关专业的学生学习,提升其智能技术能力和素养。从课程创建时间来看,所有智能类相关课程都是2016年以后创建的,说明南昌航空大学的创新创业课程建设不但促进了学校网络课程数量建设,还带动了智能制造相关网络课程群的建设;同时还说明依据高校人才培养目标更新完善学校的规章制度,有利于创新型智能制造卓越工程师人才的培育。
4 网络课程实施运行情况分析
为了掌握网络课程的实施运行情况,项目组对南昌航空大学建设的本校网络课程实施运行情况进行了数据分析,依据网络课程教学活动的一般规律,从所教学生学习章节次数、添加章节测验数、批阅章节测验数、发布作业数、批阅作业数、发布考试数、批阅考试数、讨论总数等方面,对在超星平台上建设的本校网络课程的教学实施活动进行分学院大数据分析,分析结果如图5所示;对较频繁的网络课程活动类型进行了大数据对比分析,分析结果如图6所示。
首先来分析图5和图6的纵向数据:从图5中所教学生章节学习次数比较大和图6最频繁的活动类型是章节学习可以看出,学生能进行对网络课程教学内容的自主学习,说明网络课程能有效培养学生学习的主动性,提升了学生的自主学习能力;从图5教师添加章节测验数、发布作业数和相应的批阅数来看,教师在借助网络课程平台督促学生进行自主学习,如果把测验和作业的批阅数除以学生数量数后再与测验和作业的发布数来比较,就会发现教师并没有全部批阅学生的作业和测验,网络课程的建设和实施增加了教师的工作量。
为了提升网络课程群的建设实施质量,针对学生人数较多的网络课,需配备助教以降低教师的工作量,对学生完成的网络课程作业和测验进行及时批阅,以便学生及时了解自己对所学知识的掌握情况。从图6讨论总数数据来看,教师与学生或学生之间的讨论比较频繁,说明网络课程建设有助师生间的交流,有助于学生间的协作学习;从图6登录数要高于完成任务点数和登录数要远高于学生提交作业数、提交测验数的对比数据可以看出,学生进行网络课程自主学习的时间不长,完成相对完整章节内容学习的学生不多,为了有效提升学生自主网络课学习的质量,需加大网络课程学习的考核力度,督促学生完成相对完整的网络课程内容学习。对图5进行横向数据对比分析可以看出,信息工程学院和航空制造工程学院的网络课程教师上课运行数据要好于学校的其他学院,航空制造工程学院和信息工程学院是创新型智能制造卓越工程师人才培育的主要学院,这说明南昌航空大学依据创新型智能制造卓越工程师培育机制建设的网络课程群实施情况较好,促进了南昌航空大学对创新型智能制造卓越工程师人才培育质量的提升。
5 结 论
通过对南昌航空大学网络课程群建设实施情况进行研究发现,依据创新型智能制造卓越工程师培育机制,建设网络课程群,加强了课程内容建设,利用建设的网络课程群实施辅助教学,实施课堂翻转,丰富了课堂教学方法,提升了课程和课堂教学质量,促进了创新型智能制造卓越工程师人才的培育质量的提升,保障了我国“中国制造2025”战略规划对创新型智能制造人才的需求的实现。
参考文献:
[1] 龚放.聚焦本科教育质量:重视“学生满意度”调查 [J].江苏高教,2012(1):1-4.
[2] 陆云,吕林海,葛中芹,等.我国研究型大学本科生学习主动性的实证研究——以8所高校电子信息专业学生为例 [J].教学研究,2016,39(4):1-7.
[3] 张家军,靳玉乐.论教育制度及其对行为的规训 [J].教育学报,2007(3):3-8.
[4] 吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经濟 [J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.
作者简介:舒建文(1977—),男,汉族,江西南昌人,副教授,硕士,研究方向:高等工程教育、虚拟现实技术和多媒体技术。
关键词:网络课程;智能制造;卓越工程师;大数据
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)17-0184-05
Abstract:In order to meet the talent demand of the national strategy of “Made in China 2025” and in view of the important factors affecting the cultivation quality of outstanding engineers in innovative intelligent manufacturing in engineering universities,a cultivation mechanism for outstanding engineers in innovative intelligent manufacturing was studied and put forward. With the help of Chaoxing platform,this paper uses information technology and big data analysis technology to study the network course group implemented according to the key mechanism construction of innovative intelligent manufacturing excellence project,and analyzes the promotion effect of network course group on the quality improvement of innovative intelligent manufacturing excellent engineers.
Keywords:online courses;intelligent manufacturing;excellent engineer;big data
0 引 言
为了提升中国制造在全球市场的竞争力,2015年国务院发布“中国制造2025”战略规划,指出中国制造业要转型升级,要以创新能力、质量效益、绿色发展和信息化与工业化深度融合为重要指标,以智能制造为主攻方向。“中国制造2025”战略的实施,需要大量符合智能制造业需求的创新型卓越工程师人才。南昌航空大学为了有效提升其工程科技人才的培养质量,加大了对卓越工程师人才培养改革的力度,特别是创新型智能制造卓越工程师人才培养的改革,以提升其人才市场的竞争力。课堂教学是当前大学本科教育的主渠道,南昌航空大学充分认识到课堂教学的重要性,为了有效提升课堂教学质量,培养和提高学生的创新创业意识、创新创业精神和创新创业能力,学校要加强课程内容建设,特别是网络课程建设。为了保障网络课程建设对创新型智能制造卓越工程师人才培育的针对性和有效性,依据创新型智能制造卓越工程师的培育机制,对智能制造相关网络课群的建设和实施的研究就具有一定的实际意义。
1 创新型智能制造卓越工程师培育机制
针对工科高校创新型智能制造卓越工程师培育的重要影响因素,采用文獻研究法、调查法和统计比较法进行研究,发现培养学生学习主动性、完善高校相应规章制度、加强课程内容建设、丰富教学方法、加强学科交叉课程体系和智能制造相关专业的建设对创新型智能制造卓越工程师的培育有重要影响。学习主动性是指学生在自我意识的支配下积极主动且有目的地进行学习活动,它体现了学生的学习意愿和学习行为[1]。提升学生学习质量的关键在于学生主动学习的意愿和行动,大学的教育活动需围绕如何调动学生主动学习的意愿和行动而展开[2]。加强对学生学习主动性的培养,要营造好学生自主学习的环境,课堂教学多采用类似于翻转课堂的教学方式,教师布置的作业尽量要求学生采用协作学习方式来完成,增加教师与学生、学生与学生之间的交流,营造自主学习氛围。高校的人才培育涉及人、财、物、信息、时间和空间等多种因素,涉及高校各个管理部门、教学单位和众多环节[3]。高校须立足于人才的培育,依据“中国制造2025”国家战略和智能制造产业发展对人才素质能力要求的变化,更新完善学校的规章制度,促进能正向干预人才培育质量的学校育人环境的发展。智能制造技术是多学科知识的集成,随着智能制造技术的日益复杂化和综合化,其对智能制造技术人才的知识结构提出了复合性和综合化的需求,作为大学智能制造人才培育重要载体的课程,需打破传统专业壁垒,融合智能制造相关学科。新工科建设是我国高等教育应对国际环境和国家需求的变化,主动适应和引领第四次工业革命发展,以提升人才培育能力为目标而推动的高等教育内涵发展的重要举措[4]。智能制造相关专业的建设要在新工科核心理念的指导下,在社会发展和智能制造学科自身发展的需要下,加强智能制造相关学科之间的交叉与融合,重视智能制造相关专业的建设。
为了提升人才的培育质量,特别是“中国制造2025”国家战略急需的创新型智能制造卓越工程师人才的培育质量,我校从2015年以来立项了300余项创新创业课程建设项目,依据创新型智能制造卓越工程师培育机制,加强智能制造交叉课程体系建设,立项的创新创业课程包括通识教育平台课程、学科基础平台课程、专业模块课程、课内实践模块课程、科技创新模块课程和素质拓展模块课程。依据创新型智能制造卓越工程师培育机制,加强课程内容体建设,丰富课堂教学方法,要求立项的创新创业课程项目加大课程内容建设,每个立项的创新创业课程项目都要求在超星平台上建设相应的网络课程,并借助建设的网络课程进行课堂翻转教学,丰富课堂教学方法,从而提升课堂教学质量。借助立项创新创业课程内容的网络建设,带动学校网络课程群的建设。 借助超星平台,对南昌航空大学用户近一年内访问超星平台的硬件设备数据进行大数据分析,发现超星平台的使用终端包括电脑、手机和其他平板,从占比数据来看,手机和电脑是学习平台的主要使用终端。为了保障网络课程建设和学习,超星平台必须支持跨平台,为了网络课程教学管理的方便,学校教务系统必须与超星平台建立数据共享。为了实现上述目标,我校网络教学平台采用具有松散耦合性和互操作特性的Web Services技术架构实现了教务系统与超星尔雅学习平台在用户授权、数据共享和Web Services三方面的融合,采用基于Java的CAS client技术对用户授权和认证模块进行开发,以支持电脑、手机和平板等不同终端对超星网络课程内容的访问。
2 网络课程群建设与使用
在本校立项的300余项创新创业课程建设项目的引导下,经过几年的建设,南昌航空大学各学院网络课程建设情况如图1所示。
从图1中我们可以看出,航空制造工程学院和信息工程学院建设的网络课程数最多,航空制造工程学院925门,信息工程学院851门,全校网络课程建设数远超学校立项建设的300余项创新创业课程,说明学校创新创业课程项目建设有效带动了全校网络课程的建设。为了掌握建设的网络课程使用情况,采用大数据分析技术,从近1个月这个时间段对超星平台上学校建设的本校网络课程与非本校网络课程的活跃度进行了统计对比分析,结果如图2所示。
从图2近1个月网络课程活跃度对比统计数据来看,这一时间段学校建设的本校网络课程的活跃度远超非本校网络课程,这说明教师都在使用自己建设的课程开展课程教学。
为了探究网络课程的建设实施对创新型智能制造人才培育情况的支撑作用,项目组运用大数据分析技术,从网络课程任务点完成数、视频任务点完成数、学生观看视频总时长和章节测验完成数这四方面,对南昌航空大学在超星平台上建设的网络课程教学资源的使用情况进行了分学院数据统计分析,统计分析结果如图3所示。
从图3中可以看出,航空制造工程学院和信息工程学院自建网络课程资源这四方面的数据都是最多的,说明航空制造工程学院和信息工程学院建设的本校网络课程被使用得较多和频繁。在南昌航空大学,航空制造工程学院和信息工程学院是支撑创新型智能制造人才培育的重要学院,从各学院网络课程建设和实施的对比统计数据来看,南昌航空大学重视智能制造相关本校网络课程群的建设和实施,同时也说明南昌航空大学对网络课程群的建设和实施是依据创新型智能制造卓越工程师培育机制进行的,加强了对智能制造相关专业的建设。
3 智能制造相关网络课程的建设与实施
为了掌握智能制造相关网络课的建设与实施情况,在超星平台上,以“智能”关键字对本校网络课进行检索,检索到相关课程数为14门,而以“制造”关键字对本校网络课程进行检索,检索到相关课程数为78门,部分智能类课程情况如图4所示。
从图4中可以看出,开设智能类课程的学院主要是信息工程学院,从搜索到的课程数量来看,要小于制造类相关课程,为了提升创新型智能制造卓越工程师人才的培育质量,还需加强智能制造相关智能类网络课程的建设,供智能制造相关专业的学生学习,提升其智能技术能力和素养。从课程创建时间来看,所有智能类相关课程都是2016年以后创建的,说明南昌航空大学的创新创业课程建设不但促进了学校网络课程数量建设,还带动了智能制造相关网络课程群的建设;同时还说明依据高校人才培养目标更新完善学校的规章制度,有利于创新型智能制造卓越工程师人才的培育。
4 网络课程实施运行情况分析
为了掌握网络课程的实施运行情况,项目组对南昌航空大学建设的本校网络课程实施运行情况进行了数据分析,依据网络课程教学活动的一般规律,从所教学生学习章节次数、添加章节测验数、批阅章节测验数、发布作业数、批阅作业数、发布考试数、批阅考试数、讨论总数等方面,对在超星平台上建设的本校网络课程的教学实施活动进行分学院大数据分析,分析结果如图5所示;对较频繁的网络课程活动类型进行了大数据对比分析,分析结果如图6所示。
首先来分析图5和图6的纵向数据:从图5中所教学生章节学习次数比较大和图6最频繁的活动类型是章节学习可以看出,学生能进行对网络课程教学内容的自主学习,说明网络课程能有效培养学生学习的主动性,提升了学生的自主学习能力;从图5教师添加章节测验数、发布作业数和相应的批阅数来看,教师在借助网络课程平台督促学生进行自主学习,如果把测验和作业的批阅数除以学生数量数后再与测验和作业的发布数来比较,就会发现教师并没有全部批阅学生的作业和测验,网络课程的建设和实施增加了教师的工作量。
为了提升网络课程群的建设实施质量,针对学生人数较多的网络课,需配备助教以降低教师的工作量,对学生完成的网络课程作业和测验进行及时批阅,以便学生及时了解自己对所学知识的掌握情况。从图6讨论总数数据来看,教师与学生或学生之间的讨论比较频繁,说明网络课程建设有助师生间的交流,有助于学生间的协作学习;从图6登录数要高于完成任务点数和登录数要远高于学生提交作业数、提交测验数的对比数据可以看出,学生进行网络课程自主学习的时间不长,完成相对完整章节内容学习的学生不多,为了有效提升学生自主网络课学习的质量,需加大网络课程学习的考核力度,督促学生完成相对完整的网络课程内容学习。对图5进行横向数据对比分析可以看出,信息工程学院和航空制造工程学院的网络课程教师上课运行数据要好于学校的其他学院,航空制造工程学院和信息工程学院是创新型智能制造卓越工程师人才培育的主要学院,这说明南昌航空大学依据创新型智能制造卓越工程师培育机制建设的网络课程群实施情况较好,促进了南昌航空大学对创新型智能制造卓越工程师人才培育质量的提升。
5 结 论
通过对南昌航空大学网络课程群建设实施情况进行研究发现,依据创新型智能制造卓越工程师培育机制,建设网络课程群,加强了课程内容建设,利用建设的网络课程群实施辅助教学,实施课堂翻转,丰富了课堂教学方法,提升了课程和课堂教学质量,促进了创新型智能制造卓越工程师人才的培育质量的提升,保障了我国“中国制造2025”战略规划对创新型智能制造人才的需求的实现。
参考文献:
[1] 龚放.聚焦本科教育质量:重视“学生满意度”调查 [J].江苏高教,2012(1):1-4.
[2] 陆云,吕林海,葛中芹,等.我国研究型大学本科生学习主动性的实证研究——以8所高校电子信息专业学生为例 [J].教学研究,2016,39(4):1-7.
[3] 张家军,靳玉乐.论教育制度及其对行为的规训 [J].教育学报,2007(3):3-8.
[4] 吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经濟 [J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.
作者简介:舒建文(1977—),男,汉族,江西南昌人,副教授,硕士,研究方向:高等工程教育、虚拟现实技术和多媒体技术。