基于定制的教學平臺開展機械基礎(chǔ)課程智慧教學模式探索與實踐

汝 艷 余凱平 董王妍

中國人民解放軍陸軍炮兵防空兵學院機械工程系 安徽合肥 230031

依據(jù)陸軍院校要求，對課程進行體系化改造，采取整合軍網(wǎng)資源、引進互聯(lián)網(wǎng)資源、推廣移動學習終端等方式，豐富智慧教學信息資源建設(shè)，探索構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”學習平臺，推動考核方式改革，實現(xiàn)智能分析與智慧教學。鑒于此，為了完善機械基礎(chǔ)課程智慧教學體系建設(shè)，進一步推動機械基礎(chǔ)課程智慧教學落地見效，做好體系化課程改造“下篇文章”，基于學院引進的CIDP制造業(yè)數(shù)字資源，搭建機械基礎(chǔ)課程智慧教學平臺，并在此教學平臺上開展機械基礎(chǔ)課程智慧教學探索與實踐。

1 傳統(tǒng)機械基礎(chǔ)課程教學存在的問題

我院機械基礎(chǔ)課程包括“工程圖學”和“機械工程基礎(chǔ)”兩門專業(yè)背景課，在軍隊院校高等教育人才培養(yǎng)方案中占據(jù)著重要的地位，所學習的知識內(nèi)容與培養(yǎng)的能力、工作態(tài)度以及工作作風是軍事指揮人才必備的基本素質(zhì)。依據(jù)學院體系化課程改造推進方案的要求，系統(tǒng)梳理了目前機械基礎(chǔ)課程教學中存在的問題，主要包括以下三個方面。

一是智慧教學資源匱乏。實現(xiàn)智慧教學的前提是要進行智慧資源的建設(shè)，目前，課程智慧教學資源主要來源于網(wǎng)絡(luò)下載，部分內(nèi)容老舊、資源形式單一，迫切需要加大虛擬模型庫建設(shè)以及優(yōu)秀互聯(lián)網(wǎng)教育資源的引入。

二是教學方法手段單一。擁有優(yōu)質(zhì)的教學資源，不等于有效的學習行為發(fā)生，必須將傳統(tǒng)實體課堂與智慧課堂有機融合，充分發(fā)揮傳統(tǒng)課堂和智慧課堂各自的教學優(yōu)勢。目前在課堂上調(diào)動學員的學習興趣、讓思維活躍起來的方法和手段還比較單一。

三是個體差異不同。機械基礎(chǔ)課程為我院面向全體學員開設(shè)的專業(yè)背景課，學員基礎(chǔ)層次差異較大，有本科、士官、專升本和士兵保送四類學員，傳統(tǒng)教學時，學員在學習過程中會因個體差異而對學習內(nèi)容接受程度不同而帶來不同的學習效果。

基于以上問題，結(jié)合機械基礎(chǔ)課程智慧教學體系構(gòu)建需要，基于學院引進的CIDP制造業(yè)數(shù)字資源平臺，探索基于CIDP的機械基礎(chǔ)課程智慧教學平臺下可操作、個性化課程智慧教學和評價模式。

2 基于CIDP資源平臺，定制智慧教學平臺

CIDP制造業(yè)數(shù)字資源平臺由化學工業(yè)出版社旗下的海棗數(shù)字科技(北京)有限公司研發(fā)，學院于2020年底引進并完成軍網(wǎng)及校園網(wǎng)本地鏡像，已開通互聯(lián)網(wǎng)漫游賬號使用權(quán)限。該平臺能為廣大用戶提供大量的、形式多樣的與機械相關(guān)的資料庫和信息源。主要包含知識單元、工程教學資源、三維模型、多媒體資源、設(shè)計計算程序和電子圖書六大板塊內(nèi)容，如圖1所示。

圖1 CIDP數(shù)字資源平臺

為了提高CIDP制造業(yè)數(shù)字資源平臺使用效益、拓展資料庫和信息源的參考功能、更好地為我院師生的教學服務(wù)搭建基于CIDP的機械基礎(chǔ)課程智慧教學平臺，主要功能包括目錄樹定制、資源管理、班級管理、學習測試、用戶管理、權(quán)限管理以及與其他系統(tǒng)對接七個系統(tǒng)功能。

借助CIDP制造業(yè)數(shù)字資源平臺上的已有資源，整合現(xiàn)有機械基礎(chǔ)課程資源，實現(xiàn)課程教學資源的重構(gòu)重塑，為日常教學活動提供與教材配套的教學參考資源。提供與教學活動相關(guān)的輔助功能，如教員與學員的組班功能、教學內(nèi)容和資源分享功能、內(nèi)容與習題的講解、作業(yè)發(fā)布與電子作業(yè)管理功能、測試管理功能、電子實驗室及管理功能、學員測評功能等。目的是實現(xiàn)機械基礎(chǔ)課程的知識單元解析，在整合和開發(fā)原有的教學素材基礎(chǔ)上，打造動態(tài)開放、高效教學和個性化學習的課堂，既方便教員組織定制教學內(nèi)容，又方便教員對班級學員的學習動態(tài)管理和對教學效果的及時反饋，進一步探索機械基礎(chǔ)課程智慧教學模式改革，致力于提高機械基礎(chǔ)課程的教學質(zhì)量。

3 基于定制的教學平臺，開展智慧教學實踐

依托定制的教學平臺，我院師生可以獲取海量資源，并可進行資源重構(gòu)以及輔助教學，使得教員可以重構(gòu)教學內(nèi)容，形成具有特色的智慧教材，在教學班內(nèi)共享。線上資源在線上教學中的應(yīng)用如表1所示。

表1 線上教學資源的類型和應(yīng)用

3.1 實施智慧教學

智慧校園環(huán)境下，基于CIDP的機械基礎(chǔ)課程平臺的智慧教學課堂設(shè)計，分為課前、課中和課后三個教學階段，每個階段又分為若干個步驟，如圖2所示，它們之間緊密連接，相互促進，構(gòu)成了教與學統(tǒng)一、可持續(xù)發(fā)展的完整智慧教學過程[1]。從而打造基于數(shù)據(jù)、高效教學、個性化學習、合作探究、動態(tài)開放、展示教學智慧的課堂，并實施教學評價。在教學過程中融入課程思政，注重課程內(nèi)容與思政因素的內(nèi)在聯(lián)系，找準兩者間的內(nèi)在契合點，以專業(yè)知識為依托，注入思政因素，實現(xiàn)相互有機的交融。

圖2 智慧教學過程

3.1.1 課前階段

課前預習是學習過程中一個重要的環(huán)節(jié)，要根據(jù)學員需求和教學要求，明確課程知識目標和思政目標。首先，教員在課前發(fā)布課程通知，線上推送相應(yīng)學習資源，明確學習任務(wù)和目標。教員根據(jù)課程教學的實際安排，在CIDP教學平臺中定義課程教學內(nèi)容，并將已制作好的自主學習任務(wù)單和以微視頻為核心的在線配套課程資源上傳至教學平臺。學員根據(jù)自主學習任務(wù)單的相關(guān)內(nèi)容開展自主學習，完成教員設(shè)定的任務(wù)，并將自主學習過程中遇到的相關(guān)困惑及建議提交至教學平臺，形成課前自主學習反饋；教員則利用教學平臺中的討論區(qū)與學員進行同步異步的交流與反饋，進行有針對性的個別化指導[2]。

教員利用定制教學平臺的統(tǒng)計功能，分析學員的預習情況，從而有針對性地在課堂上進行講授，提高教學效率，節(jié)約更多的課堂時間進行實踐教學和知識拓展。由于有了課前預習的基礎(chǔ)，課堂教學根據(jù)前期的預習反饋情況調(diào)整教學重點和教學方法，有針對性地對學員預習過程中遇到的問題再給予有效講解和輔導，提高教學效率。

3.1.2 課中階段

通過CIDP教學平臺的輔助功能，教員可以提前預知學員潛在的學習需求。課堂上，教員首先對重難點內(nèi)容進行詳細講解，然后針對學員在任務(wù)完成過程中存在的共性問題，采用集中講授的方式進行答疑解惑，實現(xiàn)了教與學的立體溝通交流。課中可利用CIDP教學平臺上豐富的教學資源輔助教學，例如設(shè)計計算程序模塊、三維模型模塊等資源，如圖3、圖4所示，從而優(yōu)化和改進課堂教學內(nèi)容，豐富課堂教學形式。采用自主探究或合作學習的方式來開展研究性的學習活動，學員可將自己的研究性成果、學習心得和體會上傳至教學平臺分享給大家，以進行更大范圍的交流和傳播。教員可以將其作為過程性學習評價的重要組成部分[3]。

圖3 設(shè)計計算程序板塊

圖4 三維模型板塊

在思政教學方面，整個教學過程中無論是問題引入、知識講解、實際應(yīng)用，還是答疑環(huán)節(jié)，都潤物細無聲地融入了課程思政元素。

3.1.3 課后階段

課后，教員可在定制的教學平臺發(fā)布作業(yè)、習題、測驗等，檢驗學員的學習效果；同時教員利用CIDP資源平臺上豐富的教學資源，布置相關(guān)的拓展學習資源，供學員課后學習。另外，章節(jié)單元中已上傳的教學課件、視頻等資源可供學員反復學習，課堂上未能及時消化的知識，課后通過再學習來鞏固加深、查漏補缺。在課后復習過程中遇到問題，可隨時通過平臺群聊向教員提問，加強師生互動，提高學習效果。通過教學平臺發(fā)布課后測試題，通過對測試結(jié)果的分析，準確把握每位學員掌握知識的狀況，實現(xiàn)對學員的個性化學習能力的評估，使教員對每一位學員的認知度更清晰，有針對性地制定輔導策略，推送個性化的課后拓展學習資料。真正實現(xiàn)以學員為中心的、“一對一”的個性化教學服務(wù)[4]。

3.2 構(gòu)建評價體系

教學評價是對教學過程和結(jié)果進行的價值判斷，也是進一步完善智慧教學模式的有效途徑，基于CIDP的機械基礎(chǔ)課程智慧教學平臺服務(wù)教學的效果如何，需要教學評價來檢驗?；凇耙詫W為中心”和“過程考核”的理念，構(gòu)建教與學一體的評價體系，如表2所示。一是對學員課前、課中和課后三個階段的學習效果評價，加大對課程學習過程的考核力度，使學員重視學習過程，反映學員的真實學習效果，避免考前臨時抱佛腳式的突擊學習，打牢學習基礎(chǔ)。一方面對課程成績進行分析研究，另一方面對學員學習狀態(tài)進行研究分析，包括學習氛圍是否改善、學習興趣是否提高、學習主動性是否加強、學習時間分配是否合理等進行研究分析，主要通過線上統(tǒng)計和抽樣問卷調(diào)查等方式開展。二是對教員創(chuàng)新性教學模式的評價，主要錄入專家評價、同行評價、學員評價結(jié)果進行綜合分析。

表2 基于CIDP的機械基礎(chǔ)課程智慧教學評價方案

4 課程思政與智慧教學相結(jié)合

教員需要在智慧教學中著力圍繞思政精神來開展智慧教學活動，在學員已有知識儲備的情況下，利用CIDP資源平臺上的“中國制造2025”板塊，對綜合性較強、難度較大、具有創(chuàng)新性設(shè)計等項目或新材料、新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用等前沿知識或裝備應(yīng)用案例分析等內(nèi)容，開展課后網(wǎng)上拓展性學習。潤物細無聲地將科學研究、工匠精神等思政元素融入教學之中，提高學員的愛國情懷和社會責任感，從而達成課程教學的素質(zhì)目標[5]。

結(jié)語

隨著院校智慧校園、智慧教室等智慧教學環(huán)境的逐步建設(shè)與完善，為智慧教學的開展提供了良好的條件。基于學院引進的CIDP制造業(yè)數(shù)字資源平臺，定制了機械基礎(chǔ)課程智慧教學平臺，并秉承“教為主導，學為主體”的理念，探索基于CIDP的機械基礎(chǔ)課程智慧教學平臺下可操作、個性化課程智慧教學和評價模式，逐步完善課程教學改革方案，在教學實踐中檢驗方案效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。