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“智慧平台”+“数字技术”打造智慧线上教学

——基于国家智慧教育平台的高职理实一体化课程线上教学案例

(本案例于2022年11月16日被中国高职高专教育网转载)

 

一、实施背景

为落实教育数字化战略行动,深入推进智慧教育发展,加快推进教育数字转型和智能升级,教育部2022年上线了国家智慧教育平台,覆盖中小学、职业教育、高等教育教学及大学生就业服务,对于应对疫情下的大规模在线教学有着重要作用,同时也是提高教师信息素养、提升在线教学能力、积累在线教学经验的难得契机。我院扎实做好国家智慧教育平台应用推广工作,充分发挥平台在教育教学中的重要作用,促进课程教学和信息技术的深度融合,下面以高职《机械装配技术》课程为例,介绍该课程应用国家智慧教育平台及超星直播的在线教学实施。

二、课程简介

《机械装配技术》课程是机电一体化专业的专业核心课程。通过本课程的学习,培养学生掌握机电设备的安装、调试与维护方法,能够依据产品装配图样,正确合理选择工具量具,按照装配技术要求,规范装调机电设备,达到精度要求。

因此本课程具有实践性和综合性强的特点,实施中需要丰富的装配案例、规范的示教展示和真实的操作体验。基于以上特点,本课程常态教学模式为线上+线下混合式教学。采用任务驱动、行动导向、合作探究、虚实结合等教学方法,依托THMDTK-1型实训台、职教云平台,线上线下共同开展理实一体化教学。

但目前受疫情影响全部转为线上,课程线下实操教学无法正常开展,大大限制了学生专业技能掌握的实效,因此,要积极调整教学策略,充分运用信息技术与国家智慧教育平台上的数字资源,确保工科理实一体化课程教学也能顺利开展,并且实质等效。

三、主要做法

(一)线上教学组织难点分析

本课程线上教学须攻克以下三个难点:

1.如何有效的展示与分析案例,从而深切体会案例精髓。

2.如何广泛而高效的线上互动,从而构建向学的课堂氛围。

3.如何借助技术和资源进行虚拟仿真,从而弥补缺失的真实操作。

(二)问题解决方案与课程创新设计

1.难点1解决措施】:借助国家智慧教育平台中专业教学资源库→机械设计与制造专业教学资源库→行业信息库→企业案例。

(1)优化案例内容,使之岗位化、真实化、情境化

结合岗位要求精选企业案例,使之源自工程实际的同时符合教学规律。本课程选取真实机电产品装配任务,按照真实装配过程,从确定装配顺序、编制装配工艺、选择装配工具与方法、调整装配精度等几个方面开展,设置情境让学生融入角色,成为装配任务的决策者,在特定的情境下,解决真实问题,使学生学会知识的迁移与应用,提升解决问题的能力。

(2)优化案例呈现,使之动态化、交互化、趣味化

将教学案例的描述从文本逐步转换为多媒体呈现,通过视频、 图片、动画等形式为案例描述提供更多情境细节,增进案例的沉浸感和真实感,增加案例学习的趣味性,从而激发学生的创新思维、提高在线案例教学效果。

(3)优化案例实施,使之具有目标性、层次性、启发性

教师在分析讲解案例时,要以引导学生思考探究为主,不轻易给出结论性的描述,在设置引导问题时注重目标性、层次性和启发性,同时与学生个人需求相结合,加强线上师生、生生互动,合理调整学习的难度与进度,增强学生自信心,使学生有获得感,激发更强的学习动力。

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                     国家智慧教育公共服务平台                          机械设计与制造专业教学资源库

2.难点2解决措施】

本课程运用学习通平台、国家智慧教育平台资源与超星直播系统结合,课前推送微课、视频、动画、测试、调查问卷等多样化资源,翻转学习;课中运用学习通平台和超星直播助手开展平行式互动、限时性测试,借助多种在线教学工具开展多样化提问、投票、讨论、头脑风暴等活动,除了通过文字互动还可连麦互动边做边评,师讲生评、生讲师评、生讲生评,教师可以根据超星系统后台数据分析结果,随时掌握教学效果、改进教学方法,针对学生学习薄弱环节,进行专题讲解,既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性;课后通过学习通和微信群师生共同围绕学习主题进行同步或异步问答交流,拓展学习广度和深度,解决学生的疑问。

3.难点3解决措施】:

机械装配技术具有较强的实践性,常规教学中对实训设备和场地的依赖性很强,因此课程中的实训部分比理论部分存在更多的困难和更大的挑战,只有充分运用现代信息技术,借助优质的数字资源,才能最大限度的弥补真实操作的缺失。

(1)善用虚拟仿真,创设沉浸式、互动式实训环境

依托THMDTK-1型实训台配套的虚拟仿真系统和3D拆装动画开展实践教学,实现认知装配结构、验证装配顺序、快速模拟装配、仿真设备运行等,帮助学生建立机械结构装配的逻辑思维,养成拆装工艺分析以及正确使用工具的习惯,在没有实物的情况下也能真实展示和感知各部分的结构组成和装调顺序、方法等,提高实训的高效性和趣味性,打造沉浸式、互动式学习体验。

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           虚拟仿真软件                        三维模拟装配软件                          装配动画

(2)善用公共平台,引入先进的、优质的数字资源

在教学实施中,借助国家智慧教育平台的专业资源库、精品在线课模块中与课程内容贴合的视频、动画、微课等资源辅助教学。还可借助平台上虚拟仿真实训中心开展虚拟实训,虚拟软件将工业设备制作成了满足教学与实训要求的三维机理模型,可满足教学过程中对设备结构组成、控制原理及其逻辑关系训练的需求,通过设备及机构的工艺分析,以点带面,让学生根据提供的机械机构进行系统结构的分析、零部件约束关系及相对位置分析等,确定要采用的工艺及其工作流程,以此来培养拆装工艺的职业能力。

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             虚拟工厂系统                  机械装调VR智慧课堂                        虚拟拆装智慧课堂软件

(3)善用自制资源,进行规范的、真实的示教展示

教师示教是装调实践环节的中的重要一环,它能将抽象的讲解变得直观,是操作规范性展示、装调经验传授的重要途径,是培养技能型人才的重要环节。本课程线上教师示教一方面充分利用已经录制的教师操作视频,不足部分利用国家智慧教育公共服务平台中的资源补充,另一方面针对驻校教师,充分运用先进的5G超融合实训系统,采用现场示教,网络直播,边操作边针对学生反馈灵活调整进度和解答问题,互动效果更好,同时也可录制操作过程提供给居家的老师使用。

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5G超融合实训系统录制示教

下面以其中一次课(2学时)为例展示教学设计与实施过程。

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教学流程图

四、成果成效

从2020年首次开展线上直播教学至今已有两年时间,随着信息技术的快速发展,国家教育主管部门开放了大量优质在线资源,学院和广大教师也共同努力开发制作了许多适合本校课程的特色资源,无论是教学平台、教学资源和教学工具都取得了长足的进步,各种教学难题正在被智慧教育所破解,也促使我们在这场技术革命与教育变革的潮流中勇立潮头,乘风破浪,逐步实现多元共治、师生共长、价值共生的在线教学价值追求。