高職專業課程信息化教學設計與實踐

黎永鍵 關偉 簡浩鈞

摘要：信息化是當前高職院校專業課程開發的一種重要設計理念，運用現代化的信息技術手段輔助教學過程，有助于提高學生學習積極性和培養學生職業核心能力。文章介紹了信息化課堂教學設計的內涵，闡述了設計的思路以及方法，并以高職汽車專業課程的“熱線式空氣流量計檢測”單元設計為例，從教學目標設定、教學內容設置、信息化教學資源平臺使用、教學實施等方面分析了信息化課堂教學設計的過程，最后分析了該教學單元的實施效果，并就進一步改善課堂教學質量提出了若干建議和展望。

關鍵詞：信息化; 教學設計; 高職教育; 職業能力

信息化教學是當前高職院校專業課程開發的一種重要的設計理念，其優勢在于：促進了信息技術與專業課程相融合，提高了教師運用現代信息化教學手段的能力，幫助學生更好地理解學習的內容以及掌握專業技能，改善了教學的效果[1]。信息化教學設計不僅要求充分利用信息技術和數字資源，還要求科學設計教學環節，合理安排課堂的任務和時間，以優化教學過程，更好地實現教學的目標[2]。

圍繞基于信息化的教學設計問題，廣大高職院校的教師和研究人員作了大量的探討和實踐工作。穆煒煒等以計算機應用基礎課為例，選取《Excel公式與函數》的教學內容，探討基于混合式學習的信息化教學設計及實踐情況[3]。高紅花對高職《汽車維護》課程信息化教學設計進行了設計探討，其設計思路包括課前學生自主學習、學生自主學習任務單元設計、課堂構建情景等三方面[4]。當前，相關文獻較少涉及到專業課程完整的信息化設計體系，缺乏系統化闡述設計的流程。文章首先分析信息化教學設計的要點，介紹信息化教學設計的平臺搭建，結合廣東農工商職業技術學院的信息化教學設計實踐，闡述其實踐的經驗、成效以及發展的對策。

一、高職信息化教學設計要點

（一） 信息化教學設計的內涵

在傳統課堂教學過程中，由于時間和空間的限制，教學效率和教學效果往往不理想。例如，由于現有設備的不足，學生只能分組實訓，個人訓練時間得不到有效保證，導致學生技能掌握程度達不到預期目標。此外，傳統教學手段具有局限性，教師缺乏有效的途徑準確掌握學生課前預習、課后拓展學習等信息，導致差異化的教學理念難以實施。信息化教學設計的基本思想是：在教學過程中運用信息化的技術手段和教學設施，開發基于互聯網的教學資源，培養學生利用信息技術解決問題的能力，提高學生學習的自主性和積極性，改善教學效果和效率[5]。

（二） 設計要求

首先，合理利用信息化的教學資源，包括教學環境、多媒體資料、支持系統等[6]。

1. 教學環境。包括多媒體教室、實訓室等。多媒體教室作為主要的教學場所，要求配備信息化的教學硬件和軟件系統。教學硬件包括計算機、互聯網以及投影儀器等;軟件系統指專業教學工具軟件、虛擬仿真軟件和文檔處理軟件等。考慮到大部分專業課程安排實訓環節，有必要建立多功能實訓室，通過網絡連接到多媒體教室，實現在線的操作演示、學習資料傳輸、教學過程監控等。

2. 多媒體資料。具有多種形式，包括電子課件、視頻、圖片、動畫等，教師可以利用視頻、動畫以及PPT等手段輔助講解理論部分。對于結構復雜、工作過程不易理解的部分，學生觀看結構部件的講解視頻，來快速建立感性認識，提高學習效率。對于學習過程中的問題，教師在提問學生的電腦屏幕上一對一手把手指導，實現差異化教學。

3. 支持系統。起到媒介作用，為學習者提供學習的條件，其表現形式是教學的信息化傳播。如利用網絡課程、精品課程平臺，培養學生自主學習的能力;開發微課、慕課等教學資源，幫助學生解決學習過程中的疑難，提高學生學習的積極性;引入多元化的評價指標，科學地評價學習效果，幫助學生分析自身的薄弱環節，進而制定合理的學習計劃，加強相關內容的訓練，提高解決問題的能力。

其次，根據教學的內容，采用多樣化的教學模式，設計以項目為載體、基于任務驅動的教學過程，激發學生學習的主動性和積極性，培養學生的職業核心能力[7]。基于專業課程理實一體項目化教學需求，靈活地采用多種教學手段，充分運用小組討論法、情景導入法、頭腦風暴法等教法學法，創造積極、活躍氣氛的教學環境。為讓學生更快適應企業工作環境、規范工作行為，可考慮按照企業的標準設置工位，模擬企業工作場景。

最后，建立科學的學習評價系統。通過建立評價系統，教師準確把握學生課前預習情況、課堂學習情況、技能掌握的程度等信息，為信息化課堂的教學實施環節提供依據。

二、汽車專業的信息化教學平臺

信息化教學平臺的總體方案如圖1所示。平臺的構建包括以下內容：智慧多媒體教室、互聯網+多功能實訓室、在線教學資源庫、實時考評打分系統、企業專家在線指導系統。

（一） 智慧多媒體教室

智慧多媒體教室是將現代信息技術、虛擬仿真技術和移動互聯網技術融合一體的產物。

1. 虛擬仿真教學環境。為了讓學生對汽車發動機和汽車底盤有更全面的了解，按照虛擬結合的原則設置了汽車各總成的虛擬仿真實驗模塊。教師可在汽車專業課程中布置虛擬仿真實驗作業，并進行汽車整車虛擬拆裝，多次反復確認無誤后再進行實車整車拆裝工作。通過虛擬仿真實驗的預操作降低了原材料的損耗成本，減小了實車拆裝過程中引發安全事故的風險，提高了學生實驗的成功率與學習興趣。

2. 多功能實訓室。根據汽車專業技能教學的要求，實訓教學是汽車專業課程的重要組成部分。由于學生人數較多，受到試驗設備數量和指導教師人數的限制，通常需要進行分組教學，學生個人操作的時間相對較少，教學效果受到一定影響。因此，基于現代互聯網技術和信息化技術，建造了多功能的汽車實訓室。該實訓室的特點是：通過網絡與多媒體教室連通，教師的操作演示可以實時發送到移動電腦端，學生可以獲得實時的實訓指導。另一方面，學生的操作過程可以由指導老師通過監控端觀察，保證了實訓環節的有效進行。

3. 實時考評打分系統。教師利用編程軟件制作課堂考核程序，可在課堂上即時打分匯總，讓學生實時獲得考核得分。例如，利用微軟Excel的圖表計算功能，對各個考核環節的成績，按不同權重進行統計分析，為后續教學提供依據。在教學實踐中，教師綜合運用網絡課程在線測試、課堂即時打分、課后單元測試的多元化的考核手段，實現了全過程監督考核目的。

（二） 在線教學資源庫

充分利用優質教學資源和網絡信息資源建設面向學生和校外，形成資源共享的專業教學資源庫。

1. 網絡課程。信息化教學的實施條件之一是網絡課程平臺和精品資源課程，其功能包括：在線測試、網絡課程學習、教學資源下載等。汽車專業課程的《汽車文化》《汽車維修業務接待》《安全與舒適系統檢修》《汽車機械基礎》等專業核心課程為院級網絡課程，《汽車電子控制技術》是院級精品資源共享課程。

2. 微課資源。教師錄制本專業的微課，可通過移動互聯網實時學習相關知識、技能以及提供解決問題的方案。

（三） 職業技能培訓系統

1. 編寫規劃教材。與行業企業共同開發緊密結合生產實際的實訓教材，自編體現“工學結合”的專業教材，專業的圖書資料充足。

2. 建立校企合作框架下的企業專家在線指導系統。通過該系統，課堂上連線企業專家，學生提出學習過程中的疑問，企業專家實時解答或提出建議。

3. 建立企業情境模擬系統。以“情境教學，建設與社會企業零距離對接的校內實訓基地”為指導思想，搭建一個近乎真實的汽車維修企業硬件模擬環境，再配套汽車營銷、汽車維修技術類相關教學軟件，讓學生在典型的工作崗位上進行典型工作任務角色模擬演練;通過在實訓軟件系統和實際工作過程的角色模擬演練，提高學生對于相關崗位的動手操作技能、溝通管理能力和團隊合作能力。

三、基于信息化的單元設計及教學實施

以高職汽車專業課程《汽車電子控制技術》中的一個教學單元“熱線式空氣流量計檢測與維修”為研究對象，系統地分析基于信息化的教學設計過程。

（一） 教學分析

1. 學情分析。授課專業班級為2015級汽車營銷與技術服務，為高職二年級學生，已修技術類專業課包括《汽車電工電子技術》《汽車電器與電子設備》，本課程為后續的專業核心課程。上課學生能夠讀懂基礎電路圖，具備汽車電器設備的基礎知識，而且掌握了汽車故障診斷與檢測的基本技能，動手能力一般。考慮到工作崗位的專業技能要求，學生學習本課程相關專業知識和技能的積極性較高。基于以上分析，本單元按照理實一體模式進行設計。

2. 教學內容。本單元選自汽車專業課程《汽車電子控制技術》的“進氣系統檢修”部分，參考了高職高專十三五規劃教材，依據專業人才培養方案，立足于珠三角地區對于汽車專業人才的需求，結合學院現有的設備優勢，將教學內容確定為：熱線式空氣流量計的結構原理認識、檢測以及故障維修。

根據課程標準以及學生已具備的知識和能力，確定本單元的教學重點：空氣流量計的作用、安裝位置、結構原理;教學難點：檢測方法和故障分析。

3. 教學目標。本課程面向汽車后市場細分崗位，注重培養學生良好的職業素養、扎實的專業操作技能、生產管理能力以及拓展業務能力，培養學生成為能勝任汽車檢測、汽車維修的高端技能型人才。根據以上的人才培養目標，將本單元教學目標細分為包括能力目標、知識目標和情感目標。

能力目標：熟練檢測與診斷熱線式空氣流量計。

知識目標：掌握熱線式空氣流量計的作用、安裝位置及工作原理。

情感目標：通過學習過程，培養學生團結協作的品質、認真細致的職業素養。

（二） 教學設計

1. 教學策略。依據職業教育教學改革要求，基于翻轉課堂教學理念，采用任務啟動的項目教學法。以某車出現怠速不穩、間歇熄火的故障為載體進行教學設計，完成對熱線式空氣流量計從原理結構認識、仿真實訓、元件檢測與維修的完整工作過程，如圖2。

教師設置工作任務，實施教學過程的“六步法”，即“咨詢—決策—計劃—實施—檢查—評估”，引導學生完成任務，要求學生通過資料收集、小組討論、團隊合作等方式解決問題，培養學生形成探究式學習、協作式學習和自主式學習的能力。

2. 教學活動設計。充分利用信息化的教學環境和教學資源，把教學活動設計為“課前預習—課上學習—課后拓展”三個環節。根據教學內容，每一個環節設置教師活動和學生活動，如圖3所示。

“課前預習”的目的是讓學生充分了解本單元的學習內容，培養學生學習的自主性。學生通過課前自學，可以收集大量與學習內容相關的資料，找出疑難問題，并準備在課堂上向老師提問。

“課上學習”則依照本專業人才培養方案，教師指導學生完成學習的任務。在此過程中，充分運用信息化的技術手段，提高學習效率，改善學習效果，培養學生探索式學習和協作式學習能力。

“課后拓展”是學生利用課余時間完成本單元相關的拓展學習內容，其目的是開闊學生的視野，了解行業企業的動態和技術應用發展情況，培養學生的創新能力。

（三） 教學實施

課程實施按照課前導學、課堂教學和課后拓展進行組織。

1. 課前導學。教師將學習資源上傳到精品資源課程平臺，并通過手機郵箱、QQ群、微信發布課前預習通知。

學生接到預習通知后，下載電子課本、教師錄制的微課程、教學動畫等信息化教學資源進行自主學習，拓展了學習的時間與空間。

2. 課堂教學。根據熱線式空氣流量計工作過程和學生的認知規律，設計了三個教學環節：認識元件、檢測元件、排除故障。

首先是認識元件環節。

課上，教師在精品資源共享課程平臺下發任務書。學生按照任務書要求以小組為單位實施任務，在課程平臺下載學習資源、任務工單、說明書等資料。

熱線式空氣流量計的作用、安裝位置、結構原理是本單元的教學重點。

觀看視頻后，切換成熱線式空氣流量計實物。

然后，進入檢測元件的環節。

熱線式空氣流量計屬于精密元件，其數據流檢測須在發動機運行條件下進行，綜合運用萬用表、故障診斷儀和汽車專用示波器等儀器，具有成本較高、時間較長、容易發生故障等問題。因此，采用虛擬仿真軟件，將實物操作虛擬化，讓學生對熱線式空氣流量計各端子的檢測、數據流讀取、波形檢測等數據采集過程進行反復的模擬訓練，縮短了外業學習時間、降低了學習成本，并且提高學生學習興趣和主動性。

學生通過仿真檢測熟悉熱線式空氣流量計的檢測要領后，進行實物的檢測。首先，教師進行操作示范，講解實際檢測的工具使用、操作步驟以及注意事項，學生觀摩并提出問題。然后，學生按照分組進行練習，掌握空氣流量計的檢測技能。

最后，進入排除故障的環節。

首先，教師在實訓臺架上設定故障。然后，教師發布工作任務。學生分組決策，明確小組成員的任務分工，制定維修計劃。教師檢查計劃并提出修改建議，學生完善計劃并實施。

教師根據學生的任務完成情況，利用課堂考核程序實時打分;對學生遇到的問題進行手把手指導，體現了“做中教、做中學”的職業教育理念。

任務實施完成后，小組進行自檢和互檢，匯報任務完成情況，并展示成果。將實施過程中有價值的圖片、視頻（關于遇到的問題、檢測數據、解決過程等）通過QQ、微信推送到班級群，實現資源共享學習，有助于提高學生的歸納知識能力、口頭表達能力。

最后，教師評估本次任務的完成情況，并導出精度分析報告，檢查實施的效果是否滿足要求，總結并提出意見。

3. 課后拓展。學生課后須登錄精品資源共享課程平臺完成作業和單元測試。對于學生上傳的作業，平臺具有統計和分析功能，并生成評估報告。教師依據報告的數據分析，準確把握學生對本教學單元的掌握程度，為后續的教學設計提供依據。

（四） 實施效果

“熱線式空氣流量計檢測與維修”單元實施后，對教學效果進行了分析，有以下要點：

1. 利用仿真教學軟件、動畫、微課等信息化手段，有效解決了教學難點，幫助學生完成空氣流量計的檢測和故障分析等任務，掌握了空氣流量計的結構與原理，達到了檢測與維修的技能要求。針對本單元的教學質量進行問卷調查并統計（圖4），結果顯示：學生（上課人數為99人）對于信息化教學的滿意率為93%（92人），其中80%（79人）的上課學生認為信息化教學有助于提高自身職業能力，認為信息化教學提高了學習興趣的學生人數占85%（84人）。

2. 運用QQ、微信等通訊軟件實現師生之間互動，利用網絡課程學習、精品課程學習和微課等方式將教學擴展到不受時間地點限制的課前、課后線上學習，提高了學生自主學習、自主訓練的主動性，實現了“素材→課程→素材”的循序更新的信息化教學機制。

3. 根據課程內容與特點制定詳細打分規則，教師編程制作課堂打分軟件，對課堂實訓考核進行即時打分，讓學生獲知自己的成績，做到及時反饋，有效提高學生的學習積極性。

四、結語

“熱線式空氣流量計檢測與維修”的單元設計運用項目式教學法，以具體的任務為驅動，引導和幫助學生完成熱線式空氣流量計檢測與維修，緊緊圍繞實際企業工作崗位的技能要求，借助于信息化的技術和教學手段，以學生為主體完成了知識、理論、實踐一體化的教學。信息化的教學設計有效地解決了教學難點，有助于提高學生學習的主動性和積極性，有效地提高學生的職業能力。同時，通過教學設計的創新，培養了學生自主式學習、探究式學習和協作式學習，提高了學生的學習能力，有助于學生形成團隊合作的工作精神，更好地適應工作崗位的要求。

參考文獻：

[1] 高涵，唐智彬.信息化時代高職教育課程改革初探 [J].中國高教研究，2013，（9）：107-109.

[2] 耿淬.高職信息化課程改革的實踐研究[J].中國職業技術教育，2014，（5）：83-85.

[3] 穆煒煒，劉其琛.基于混合式學習的信息化教學設計的探索與實踐[J].河北職業教育，2017，1（1）：80-82.

[4] 高紅花.高職《汽車維護》課程信息化教學設計探討 [J].才智，2016，（6）：49-50.

[5] 王勝.高職課程信息化教學改革研究與實踐[J].黑龍江科學，2014，5（4）：292-293.

[6] 梁菊華，丁繼斌.高職課程信息化教學資源開發實踐[J].南京工業職業技術學院學報，2015，15（4）：58-60.

[7] 黎永鍵，高俊文.校企合作推動高職院校汽車專業實訓基地建設[J].遼寧高職學報，2012，14（7）：85-86.

[8] 鄭廣成.高職課程信息化形成性考核的研究與實踐[J].河北軟件職業技術學院學報，2012，14（4）：50-52.