景修潤,鄧擁軍,楊 琳,杜 軍
(1.湖北工業大學工程技術學院,湖北 武漢 430068;2.東風商用車有限公司車輛工廠,湖北 十堰 442000)
目前,大家對“金課”有一個共同的認識:具備兩性一度的課程才能稱之為“金課”。兩性一度具體指高階性、創新性和挑戰度。打造“金課”必須以學生為中心,課程理念、方法、技術和內容具有創新性。教育部為推動“金課”建設,提出了具體的實施方案,即“雙萬計劃”,旨在每年遴選推薦一批在本學科專業領域叫得響、影響大、有示范意義的“金課”,同時加大對建設國家“金課”和地方“金課”的支持力度。隨著信息技術的快速發展和對創新人才的迫切需求,傳統的課堂教學(即“線下授課”)教學模式顯然已經不能與之適應,而線上輔助教學就是在這樣的背景下應運而生。本文以“新能源汽車構造”課程為例,將課程特點與新能源汽車專業培養目標相結合,在超星學習通教學平臺,開展了線上線下混合式教學方法、手段以及與現代信息技術有機結合等方面的建設,設計并實施符合混合式教學過程及課程特點的評價考核機制。
“新能源汽車構造”是一門非常重要的基礎課程,本科一般安排在大一的下學期或者大二的上學期,專科一般安排在大一的上學期或者下學期,是學生接觸的第一門與汽車專業緊密相關的課程。其學科的綜合性滲透性很強,與所有基礎和專業學科之間都有交叉(比如工程材料、機械設計基礎、工程力學、新能源汽車制造工藝等),是新能源汽車方向專業普遍開設的專業基礎課程。湖北工業大學工程技術學院從2019年開始與北京毅為科技有限公司校企合作共建專業并開始招生,包括新能源汽車工程、機械設計制造及其自動化(新能源汽車方向)、機械電子工程(新能源汽車方向)、機電一體化專業專科(新能源汽車方向)、模具設計與制造(新能源汽車方向)等。“新能源汽車構造”作為一門專業基礎課,其重要性不言而喻。“新能源汽車構造”教學過程中,不僅涉及傳統的汽車結構,比如車身、底盤等,還具有新型的“三電”系統,僅憑教師的講解是很難達成教學目標的,為了幫助學生理解汽車的基本機構、特點、工作過程原理,提升學生分析和解決工程實踐問題的能力,目前國內院校一般采用理實一體化的教學模式。理論課,利用多媒體教學,通過PPT圖文、動畫及視頻等,將抽象的知識生動化,激發學生的學習興趣,加深學生對知識點的理解;實踐課,通過實驗室的實操提升學生實際分析、解決問題的能力,并強化理論知識,學用相結合。但是,這種傳統教學模式,仍然是以“教”為主,其存在以下幾個方面的問題:一是在教師方面,雖然可以將知識邏輯清晰、系統地傳授給學生,但在學生方面,由于剛接觸到汽車方面的知識,不可避免會陷入學習的被動,難以激發學習的積極性和主動性;二是由于學時的不足,使得學生很難當堂將所有課程知識消化;課后靠方式單一的作業加以鞏固效果不理想;三是傳統考核采用的期末“一卷定成績”的結果評價,難以實時跟蹤學生學習過程的評價數據。綜上所述,如何有效提高新能源汽車相關專業人才培養質量,激發學生學習的興趣和學習的主動性,即從“要我學”到“我要學”,是我們需要解決的問題。
“新能源汽車構造”在線課程建設內容主要包括三個部分,一是基礎部分、二是專題部分、三是實踐應用部分。“新能源汽車構造”是重要的專業基礎課程,在線課程并非簡單的將講解的知識點完全拷貝到線上,為了使學生更易理解,將原有的教學內容進行知識點拆分、細化、精簡,每個知識點構成一段教學視頻,為避免學生在視頻學習過程中產生疲倦感,每一個視頻一般不超過15分鐘(特殊時期,為了增加學生從線下學習轉到線上學習的適應性,自講自錄時一節課視頻30分鐘左右)。當然,前后視頻必須有效銜接好。設置提問環節及學習任務清單等可幫助學生對前后知識點觸類旁通。
基礎部分包括新能源汽車的定義及優點,新能源汽車的性能評價參數,新能源汽車的類型及特點,新能源汽車關鍵的“三電”系統的結構和原理,純電動汽車及混動汽車的結構和原理;專題部分包括新能源汽車動力電池、新能源汽車驅動電機系統、新能源汽車電控系統、制動能量回收系統、空調系統等等;實踐應用部分包括一些常規的實驗室教學實驗:新能源汽車充電系統教學實訓、新能源汽車三元鋰電池組教學實訓、永磁電機解剖教學實訓、混合動力解剖教學實訓、純電動汽車解剖教學車等實訓項目、吉利新能源汽車的駕駛體驗等。同時,圍繞拆分后的知識點,有針對性地設置隨堂練習、作業習題、重要例題分析思路及求解過程示范、章節測試、線上線下討論、具有拓展性和開放性的課后學習等多個環節。在線課程資源還包括PPT、章節測試題、討論題、作業題(每章不少于10題)、拓展題及補充教學資源等。上述資源為學生課后及期末自主學習提供了便利性,也可以為日后學生考研和工作使用繼續發揮作用。
在課程教學資源建設方面,區別于傳統教學模式單一的線下教學,在各網絡教育平臺,“新能源汽車構造”專業的教學模式發生了全方位的調整,教師團隊必須不斷儲備本課程教學資源,充分發掘多種類型的網絡教學資源和相關專業的配套教學素材。教師在利用網絡平臺展開教學的過程中,應用超星學習通教育平臺資源,組織課前、課堂中課程教學,完成課程內容后,根據教學數據反饋,完成教學以及課后工作,將網絡教學資源轉化為信息化教學手段。超星學習通作為新能源汽車方向專業課程教學的支持,通過線上線下的混合教學模式,對學生學習具有重要促進作用。針對當前“新能源汽車構造”課程教學資源短缺的情況,教師團隊自錄教學講解視頻60多課時;同時根據實際的線下教學積累,結合專業教學的情況,按照課程教學計劃,利用網絡和社會資源,錄制了大量各類相關知識點教學小視頻(如差速器的原理、電子手剎的隱藏功能、動力電池的冷卻方式、生產現場的裝配視頻等等),在教學平臺上發布,逐步建立適合本課程的資源庫。結合教學平臺數據,在充分夯實學生專業基礎知識的前提下,這些動畫視頻學生喜聞樂見,充分調動了學生學習的主動性和積極性,提高了學生學習的興趣。
(1)課前發布相關任務點。針對各專業班級課程,教師事先在超星學習通教學平臺設置有課程助教,助教協助教師對本班級線上課程進行管理和維護。上課前,由教師將教學資源通過發布,根據時間節點(剛開始學習新內容時,任務點會按時關閉,期末復習時再統一全部開放),學生通過超星學習通平臺獲取任務點,明確本章節要求掌握的學習知識點,進入學習模塊,自主學習與知識點相關的微視頻、PPT、補充資料等。接著,學生在練習環節完成相關討論、練習等環節,根據教師提出的問題,查找相關資料,對所學內容深入思考、鞏固與提升,可在討論區與教師和其他同學進行在線討論。教師及課程助教需實時關注討論區動態,回答、解決學生提出的各種問題。
(2)課中鞏固學習成果。課堂上,即線下環節,教師先簡潔明了地梳理本章節知識點,對重點、難點內容進行回顧、討論、補充、強調,對學生在討論區提出的典型、有代表性的問題(如動力電池的能量回收是否越多越好?輪轂電機分散驅動是如何實現差速的?)展開集體或分組討論,回答學生問題,并通過講解典型題型,鞏固學習效果。
(3)課后指導和點評。每章節學習結束后,適時在超星學習通平臺發布章節測試,由學生在指定時間內完成,檢驗本章節的學習效果。也可以在超星泛雅平臺發布章節課題(三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池各有何優缺點?),以小組為單位完成,小組成員通過互聯網或圖書館查閱文獻資料,研究成果可視具體情況以PPT或微視頻的形式進行呈現,并依托超星泛雅平臺,將完成的作品統一上傳至指定區域。借助在線教學平臺,教師可根據學生的完成情況,提供進一步的點評或指導。
“新能源汽車構造”課程考核體系由線上成績、線下成績及實驗課成績三部分組成,其中視頻任務點學習占總成績的10%,章節測驗占5%,章節學習次數占5%,章節作業占10%,參與討論占5%,上述成績均由超星學習通平臺后臺數據自動提供,學生可實時獲得數據,無形中引入了競爭機制,形成了“比學趕幫超”的學習氣氛,提高了學生的學習積極性。另外,線下考試占60%,實驗成績占5%。以2019年筆者所教授班級為樣本,學生共60人,其中視頻任務點學習平均成績為96分,章節測驗平均成績為87分,章節學習次數平均成績98分,章節作業平均成績為93分,課程討論平均成績為79分,線下考試平均成績78分,實驗平均成績為93分,總的平均成績為84分。針對已經講授的6個班級進行問卷調查,調查人數204人,主要數據如下:對該課程學習興趣一般是很大或者較大,分別占85%和15%;認為自己到課率100%,占比達到90%;認為老師講授很貼近生活,容易接受的達到70%以上;對教師教學方法滿意的和非常滿意的達到了96%以上;認為作業量適中,作業難度適中的占比達到93%;學習了該課程,有收獲的同學達到了100%;認為實驗室教學很重要,學有收獲的同學,達到了85%;學生很喜歡課堂教學和網絡線上作業,占比94%。另外,一些同學認為,老師應當繼續補充課外知識,擴大自己的視野。
由上述問卷統計發現,學生對混合式教學模式還是較認可和接受的,并能積極地參與學習和討論,能夠合理安排自己的線上學習時間,這些都說明混合式教學模式契合了以學生為中心的教學理念,即從學生的角度考慮“如何讓學生學得更好”,并努力借助互聯網達成這一目標──這既是教師職業道德所要求的,也符合教師自身的利益。可見,網絡教學平臺所發揮出的輔助教學、完善教學的作用非常明顯。
結合湖北工業大學工程技術學院混合式“金課”的建設要求,“新能源汽車構造”作為新能源汽車相關專業要求掌握的專業基礎課程之一,課程教學小組在本門課程建設過程中,投入了較多的精力,結合“00后”大學生的個性特點及學科發展的要求,不斷挖掘現有教育信息技術的應用潛力,利用信息技術在促進師生教與學交互方面的優勢,優化教學實施中的師生交互、生生交互,實現并確保學生的中心地位;同時不斷積累創新性、開放性的課程案例和素材,不斷整合精心提煉本門課程教學內容,以提高課程質量為目標,激發學生學習的內驅力和主動性,注重學生創新能力和創新意識的培養,從而提高學生相關工程素養;同時,在保證完成教學目標的前提下,使學生在學習時間和空間上獲得更大的自由度,推動半開放式學習的教學進程,因材施教;構建多學科參與的線上項目協作平臺,在項目協作設計的過程中貢獻智慧、集思廣益、互學互鑒,實現“線上協作設計+線下合作實踐”的多學科項目實踐融合。對照高階性、創新性、挑戰度的一流“金課”的標準,“新能源汽車構造”課程將不斷在各個方面加強建設、逐步完善。