在線開放課程教學改革研究與實踐
——以智能焊接技術專業(yè)核心課程為例

許 冰

（遼寧裝備制造職業(yè)技術學院，遼寧沈陽 110164）

1 現(xiàn)狀分析

智能焊接技術專業(yè)的專業(yè)核心課程主要有金屬熔焊原理、焊接方法與設備、焊接自動化技術及應用、焊接結構生產(chǎn)、弧焊機器人操作與編程、焊接質(zhì)量檢驗，所有課程的授課方式基本類似，均采用線上+線下、理實一體化的方式開展授課。智能焊接技術專業(yè)課程體系著重針對學生的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能開展教學，將“產(chǎn)教融合，工學合一”的思路貫徹課程教學全過程。專業(yè)的授課場所主要依托智能焊接實訓基地，采用理實一體化教學模式，結合任務驅(qū)動的方式完成課程體系中各大相關項目模塊的教學內(nèi)容。

縱觀目前整個專業(yè)課程體系，梳理并發(fā)掘其在線上開放教學過程中出現(xiàn)的主要問題有：雖然目前智能焊接技術專業(yè)及同類相關專業(yè)的在線開放課程多采用線上線下混合式教學模式，但依然沒有完全擺脫以教師為中心的傳統(tǒng)授課現(xiàn)象，“填鴨式”的課堂教學也使學生學習主動性喪失，不利于提高學生的主觀能動性和培養(yǎng)創(chuàng)新思維[1]。此外，原有的教學評價方式也較為單一，主要依托線上平臺布置的章節(jié)測試和課后作業(yè)，完全依靠試題及作業(yè)的完成結果來直接評價學生的學習效果，忽略了更重要的過程性學習評價，這其中主要涉及專業(yè)實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)方面的學習效果評價，造成了學生學習成就感低，參與學習活動積極性差的后果。總之，對于以實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)為主的專業(yè)核心課程，此種教學方法是十分不利的，學生只能根據(jù)知識點被動接受，嚴重影響了學生的主動學習意識和分析難題、解決難題能力的養(yǎng)成[2]。同時，教師與學生之間失去了很多互動的機會，教師不能第一時間根據(jù)學生學習動態(tài)做出教學反思并及時調(diào)整教學方法和內(nèi)容，無法形成閉環(huán)式教學結構。

2 教學改革意義

針對當代學生喜愛、熟悉互聯(lián)網(wǎng)的特點，對專業(yè)在線開放課程實施教學改革，搭建自主、共享、智能的學習平臺，使學生不受專業(yè)、時間、地點的束縛進行自主學習，為學生的學習提供便利條件，這也是體現(xiàn)學生主體地位的一種方式。像智能焊接技術專業(yè)這種典型的高職工科專業(yè)，其專業(yè)核心課程是以培養(yǎng)學生專業(yè)實踐技能為主的，對學生動手實際操作能力具有一定的要求。引入在線開放課程，可通過播放簡短的實操視頻，使學生在最短的時間里掌握技能知識點，并學以致用。而且在教學場地受限的條件下，比如理論授課和實踐演示無法在同一場所進行時，在線開放課程可打破時間、空間限制，幫助教師、學生完成教學和學習任務。此外，智能焊接技術專業(yè)教師團隊在針對專業(yè)核心在線開放課程開展教學方式研究與改進的過程中不斷提煉課程相關的信息化元素，這對于提高教師團隊的信息化素養(yǎng)有很大幫助。項目的開展實施也間接提升了教師團隊的課程設計技巧和教學能力，并直接激勵教師團隊不斷更新和完善線上教學資源。

針對學生學習主動性差、實際操作能力差、課程教學活動參與度低的共性特點，專業(yè)課程將實施在線開放的教學模式，依托線上平臺及其學習大數(shù)據(jù)分析的功能，對學生在課程學習過程中的每一個項目和任務點開展后臺數(shù)據(jù)分析，實時掌握學生的學習動態(tài)和對知識的掌握程度，并及時針對具體教學任務開展教學反思，制定出更加適應于學生學情的教學內(nèi)容、教學方式、教學評價方法[3]。

3 教學改革思路

智能焊接技術專業(yè)的在線開放課程教學模式以項目—任務的形式開展實施，以任務驅(qū)動法為主體，每一個教學任務都要先明確教學目標，并以任務工單的方式給學生布置具體的學習任務和作業(yè)，安排學生分成工作小組，參考教材，根據(jù)任務工單，在教師的指導下完成任務相關知識點（理論知識）的主動學習和任務相關技能點（實踐技能）的實踐作業(yè)。整個教學過程中強調(diào)教師的引導和指導作用，并重點突出學生的學習主體地位，注重學生實際操作，強調(diào)崗位技能與職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。專業(yè)課程體系設計的具體思路如下：首先通過企業(yè)調(diào)研等方式了解智能焊接行業(yè)企業(yè)對人才培養(yǎng)的需求，了解崗位類型，并明確企業(yè)崗位所需的專業(yè)能力和要求；其次合理分析并規(guī)劃崗位能力培養(yǎng)與專業(yè)課程的對接；然后根據(jù)學校專業(yè)現(xiàn)有辦學條件（師資情況、專業(yè)實訓設備及其他各類型教學資源）重構基于工作過程系統(tǒng)化的教學框架，最終明確相應專業(yè)課程應承擔的教學目標，并以此確定教學項目和工作任務。

以專業(yè)課程體系中最具代表性的弧焊機器人操作與編程課程為例，參照地區(qū)人才需求統(tǒng)計數(shù)據(jù)，結合智能焊接技術專業(yè)對接的弧焊機器人操作員崗位需求，參考1+X焊接機器人編程與維護職業(yè)等級證書和中國焊接協(xié)會弧焊機器人操作員取證標準，強化以需求為導向的職業(yè)能力培養(yǎng)。首先要構建基于“工作任務分析→示教軌跡規(guī)劃→離線仿真驗證→實際編程調(diào)試→焊接作業(yè)實施→焊接質(zhì)量評價”工作過程的課程內(nèi)容，設計并開發(fā)了“平板堆焊焊接軌跡示教”等9大學習項目。依托高鐵轉(zhuǎn)向架、坦克排煙筒等實際生產(chǎn)案例，結合學校現(xiàn)有教學設備，整合合作企業(yè)資源，進行教學化處理，形成貼近時代、源于社會、重現(xiàn)實際生產(chǎn)項目的任務。具體學習項目及工作任務如表1所示。

表1 學習項目及工作任務表

4 教學改革策略

典型的高職工科專業(yè)其專業(yè)核心課程的主要特點就是對技能操作性的要求較高，如智能焊接技術專業(yè)。從目前智能焊接技術等高職院校工科專業(yè)的部分學生愛實踐、輕理論的學情特點來看，將專業(yè)核心課程在線開放化，并采用線上線下理實一體化的模式開展授課符合現(xiàn)階段學情特點，因此通過教學反思并結合專業(yè)學生的實際學情，特制定教學改革策略。

4.1 項目導向、任務驅(qū)動，調(diào)動學習積極性

為解決學生無法專注于純理論講解的問題，課程以典型工作項目為導向，基于工作過程，選取典型的案例作為課程導入，以任務驅(qū)動的形式進行理論講授和實踐演練，在任務中強化學生的崗位身份，提升職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)團隊精神，增進職業(yè)自豪感和使命感。激發(fā)學生求知欲望，增強課堂吸引力，提升教學效果。

4.2 啟發(fā)學生思維、合作探究，突破重點難點

根據(jù)學情分析，異質(zhì)建組，合作學習。采用啟發(fā)式教學法、探究式教法、引導學生思考，聯(lián)通新舊知識，解決重點難點問題。將學生的學習主觀能動性最大化激發(fā)出來，使學生的“學”更具主動性和自覺性，在教學任務的實施過程中不斷提高學生的團隊協(xié)作能力、不斷發(fā)掘他們的創(chuàng)新創(chuàng)造意識。

5 教學實施過程

以弧焊機器人操作與編程為例，詳細展示智能焊接技術專業(yè)同類專業(yè)核心課程開展在線開放課程教學實施的過程和方法，為高職院校工科相關專業(yè)開展在線開放課程教學提供思路。

5.1 課前導學

課前，教師將學習指導（包括學習內(nèi)容、學習目標和學習方法）、任務工單、操作指南、課件、微課、測試、作業(yè)等資源上傳到在線開放課程平臺上。利用平臺的課程公告功能發(fā)布課前學習公告，以課程學習導引的形式，明確學生應完成的學習內(nèi)容和建議使用的學習方法與步驟，引導學生實施自主學習，并探索課程重難點，從而高效達成課前預習的目標。然后再通過線上預習測試對學生的自主學習效果進行初步檢測評價，并利用平臺及虛擬仿真軟件資源創(chuàng)建線上仿真作業(yè)場景，為課中教學實施做好準備。同時借助外界交流軟件和平臺討論模塊與學生溝通交流，整理收集學生出現(xiàn)的共性問題與難點問題，掌握學生的實時學習動態(tài)，從而有針對性地對教學內(nèi)容及教學方式進行調(diào)整，及時合理地解決學生遇到的問題。

5.2 課中學習

課中學習包括課程導學（工作任務分析）、項目講授（示教軌跡規(guī)劃）、仿真練習（離線仿真驗證）、實操練習（實際編程調(diào)試、焊接作業(yè)實施）、討論評價（焊接質(zhì)量評價）、隨堂測試6個部分。每個項目均由課程導學開始，導入真實生產(chǎn)案例，引出學習目標，引起學生學習興趣，提高學生學習效率，為后期項目講授環(huán)節(jié)做準備。項目講授包括理論講授和實操講授，如圖1所示，理論講授是對直線、圓弧、擺動等常用軌跡示教編程方法和步驟進行講解。如圖2所示，實操講授是對運用弧焊機器人基本運動指令完成焊接軌跡程序的編寫與調(diào)試進行講授，同時配有操作指南，為學生實際操作提供指導，夯實實踐技能。如圖3所示，仿真練習則是使用DTPS虛擬仿真軟件完成機器人焊接軌跡示教程序的編寫，方便無法現(xiàn)場操作的學生也能進行編程練習，實現(xiàn)虛實結合的教學手段。實操練習是依托企業(yè)和學校現(xiàn)有設備讓學生線下自主練習，并將焊接作品上傳至平臺進行小組展示，通過復盤完成過程，培養(yǎng)學生語言表達能力和自信心，同時各組成員可以相互學習，引發(fā)新思考，激發(fā)新思路，鞏固重點問題，解決難點問題。評價討論環(huán)節(jié)是通過課中直播、答疑、討論、留言等形式與學生即時互動，增加課程趣味性，提高學生學習熱情，達到教師、學生雙向奔赴知識目標、技能目標和素質(zhì)目標的目的。隨堂測試是對學生學習內(nèi)容掌握程度的檢驗，平臺可進行數(shù)據(jù)采集，教師也可統(tǒng)計數(shù)據(jù)，了解學生真實學習情況。

圖1 理論教授圖

圖2 實操講授

圖3 仿真練習

圖4 實操練習

5.3 課后拓展

課后，教師將發(fā)布拓展學習內(nèi)容。拓展內(nèi)容可分為兩部分：一部分包括專業(yè)領域中的能工巧匠、專家學者、科技研發(fā)人員等的真實工作事跡，讓學生通過拓展內(nèi)容的學習去感受什么是刻苦鉆研、精益求精的工匠精神；什么是一不怕苦、二不怕累，為國家科技進步甘于奉獻畢生的崇高理想和愛國精神，樹立勞動光榮、技能寶貴的思想意識與腳踏實地、兢兢業(yè)業(yè)的敬業(yè)精神。另一部分是將專業(yè)領域相關的職業(yè)技能競賽標準和考核內(nèi)容結合相應課程任務而拆分成對應的課后拓展項目，讓學生在鞏固課程內(nèi)容的同時，進一步提升技能水平，達到競賽標準，為實現(xiàn)專業(yè)課程與專業(yè)技能競賽的有機融合奠定基礎。

5.4 考核評價

課程的考核評價應更加強調(diào)過程性評價，綜合考核學生的自主學習能力和技能應用水平。自評、互評、師評相結合，依托在線開放課程平臺，全程采集教學數(shù)據(jù)，課后生成課堂報告，充分反映學生學習情況，多維度客觀給出項目成績。總體來說，項目的具體考核方式主要通過平時成績、期末成績兩個模塊的分數(shù)來決定，平時成績模塊占比70 %，主要涉及測驗、作業(yè)、完成線上教學資源任務的學習數(shù)據(jù)、線上教學活動參與完成度等；期末成績模塊占比30%，主要涉及期末測驗、自評與學生之間的互評成績等。課程的總評成績以百分制體現(xiàn)，將各個評價模塊的成績與其權重比例相乘后再相加，即得到學生的課程總成績，詳細內(nèi)容具體如表2所示。

表2 項目考核方式

6 結束語

智能焊接技術專業(yè)是較早開展實施在線開放課程推廣和應用的專業(yè)，通過專業(yè)課程團隊的不斷反思和打磨，整個課程體系的教學資源也愈加豐富和完善，教學方法與教學活動的實施形式也愈加多樣化[4]。但是在專業(yè)課程多輪次的線上開放教學過程中，也發(fā)現(xiàn)了課程改革還有很大的提升空間，主要體現(xiàn)在以下幾點：課程在與企業(yè)合作開發(fā)教學資源方面還比較薄弱，合作形式較為單調(diào)，多數(shù)教學資源制作也僅僅是通過邀請企業(yè)專家合作拍攝教學視頻與制作微課的方式，未能將企業(yè)專家資源高效利用。企業(yè)專家資源是課程教師團隊的最有力支撐，除了能對課程設計及資源建設帶來直接幫助，更能帶來很多隱性企業(yè)資源。課程改革團隊吸納企業(yè)專家，共同構建課程任務、實施過程、師生互動、考核評價等環(huán)節(jié)，研究更加合理的設計方案，也可以直接邀請企業(yè)專家參與到課程的教學與實踐中，提升課程學習氛圍和效果。此外，還應加大專業(yè)課程宣傳力度，為廣大同類高職院校師生、企業(yè)從業(yè)人員、社會學習人員提供優(yōu)質(zhì)的線上教學資源與學習服務，促進職業(yè)教育教學改革，擴展教與學的手段與范圍，提高教與學的效率與效益，推動學習型社會建設[5]。