數字化轉型背景下高職機電類專業課程數字化教學改革探索

摘 要：目前，課程數字化轉型相關文獻大多集中在專業課程教學方法改革、課程教學評價等方面的研究，關于高校專業課數字化改革方面的研究也較為單一，學者們注重教學方法、教學模式等方面的改革研究。本文分析研究當下機電類專業課程數字化教學改革現狀，探索數字化時代專業課程數字化改革的途徑與方法，理清數字化融入課程教學改革應遵循的原則，提出機電類專業課程在教學理念、教學模式以及教學流程等方面融入數字化的切入點，促進機電類專業課程教學效能的有效提升。

關鍵詞：數字化轉型 機電類專業課程 教學改革

依據國家《“十四五”數字經濟發展規劃》深入推進數字教育的要求，在2022年和2023 年全國教育工作會議上，教育部先后啟動了“實施國家教育數字化戰略行動”和“縱深推進教育數字化戰略行動”，明確了新時期我國教育信息化從“簡單應用”走向“深度融合”的目標，旨在塑造高等教育教學新形態，推動實現教育數字化轉型，加快建設教育強國[1]。

機電類專業課程中目前融入越來越多的新技術、新工藝，比如人工智能、智能制造等，需在教學過程中適當地引入前沿技術成果。傳統的教學模式下，教師占主導，學生被動地接受填鴨式的教學，師生間互動不夠深入，學生大多還是處于應付考試的被動學習狀態，在有限的課堂時間，難以達到預期教學目標。本著以學生為本的原則，課程團隊基于職業教育數字化轉型大背景，探索實踐專業課程的數字化教學改革，提高教學效能[2]。

1 國內外數字化轉型背景下高職機電類專業課程數字化改革現狀分析

目前，國外數字化教育改革多圍繞教育組織策略完善更新、教育公平性與普及化、數字化教學裝備標準構建、數字化多元協作機制等。研究分析近幾年國內數字化教育相關研究，祝智庭等學者的《教育數字化轉型的實踐邏輯與發展機遇》《教育數字化轉型：面向未來的教育“轉基因”工程》等多篇關于“教育數字化轉型”的研究成果，系統地從教育數字化發展機遇、研究展望、模型構建等方面進行分析研究，得出教育數字化轉型對教育創新和教學變革日益呈現出巨大的影響，從數字化轉型的本源中明晰教育數字化改革的內涵，為機電類專業課程數字化教學改革提供了借鑒。

2 職業教育課程數字化改革的意義

課程數字化改革包括數字技術、數字媒體、人工智能以及互聯網在課程中的應用，并涉及教師和學生數字素養的提升，即信息檢索、數據歸納及分析、網絡安全等方面的素養。教師擁有豐富的數字素養可以幫助學生更好地迎接信息時代的各種機會和挑戰。作為信息時代的重要特征，數字化正深刻影響著當今社會經濟和文化的發展，影響著信息傳播方式和生產方式的變革，也影響著當代的職業教育[3]。

2.1 推動職業教育高質量發展

職業教育要適應產業發展需求，為社會培養復合型技能人才，這就要在教育教學中，創新管理方式，提高教育教學質量。數字化教學，課程在學習環節不僅讓學習形態要更加靈活多樣，學習資源也更加豐富，通過數字教學資源的共享，完善學生知識體系。職業教育的高質量發展，必須使學生的信息能力和思維全面提升，體現在課程上，就需要改變傳統教學方式，促進課程教學模式創新變革。數字化改革不僅在課程教學層面影響著職業教育，在學生綜合評價上，通過大數據技術，對所有學生進行過程性評價，動態反映學生學習狀態，在學生理論成績基礎上，結合過程性評價，對學生成績做出科學的評價，為學生后續學習提供更加精準的指導。數字化改革作為推動職業教育高質量發展的重要手段，將全面提升學生的信息接收能力與創新能力，推動當代職業教育高質量發展。

2.2 有力提升教師教學能力

教師需積極適應時代發展，不斷探索數字化技術在課程教學中的應用，提升數字化素養，才能應對職業教育數字化改革要求，成為新時代職業教育教師。在課程數字化改革進程中，身處教學一線的專業教師，需要將數字技術應用于課程教學中，借助人工智能、大數據、線上教學平臺等多種數字化教學工具，促進課堂信息化水平的提升。課程數字化改革對職業教育教師帶來了挑戰，也帶來了機遇。課程數字化教學改革的過程中，數字化教學手段與教學工具造就了教學方法的多樣性，增加了師生之間的互動渠道，豐富了教學評價范圍，使職業教育緊跟技術發展趨勢，更具吸引力。此外，數字化教學改革有助于教師實時獲取學生知識點掌握程度，利用大數據模型，科學合理地進行學生課堂學習效果評估與學生成績綜合測評，為個性化教學提供依據。以多媒體及線上教學為平臺，實現教師教學形式多樣化、學生學習方式多樣化，促進學生實踐能力的提升。課程數字化改革與教師教學能力提升相輔相成，才能更好地推進職業教育數字化改革。

2.3 有效培養數字化技能人才

隨著新時代信息技術的迅猛發展，數字化已成為當代復合型技能人才必須面臨的發展趨勢。高等職業教育在人才培養中，必須主動適應未來新興技術產業的發展趨勢，依據社會需求，實時調整人才培養的結構，培養滿足國家建設需求的數字化復合型技能人才。以大數據、云計算、區塊鏈、物聯網、人工智能等新信息技術為代表，對傳統產業進行技術更新，帶動傳統產業轉型數字化，對于高等職業教育來說，需充分意識到技術轉型對人才培養帶來的挑戰，在原來的人才培養基礎上，持續優化課程內容，主動適應數字化轉型對當代復合型技能人才的需求。職業教育堅持工匠精神，在課程設置時重視數字化相關教學內容的引入，導入最新一代的信息技術，持續提高人才的數字化技能，為產業提供大批具有數字化技能的復合型人才，賦能數字經濟的發展[4]。

3 高職機電類專業課程數字化改革路徑

教育數字化趨勢在時代的不斷變遷中逐步形成。“數字化轉型”成為研究熱點，在當今知識更新迅速的時代，傳統教學方式已無法應對學生探索知識的方式與習慣。目前數字技術對于專業課程教學改革的作用日益凸顯。“數字化”融入教學改革大勢所趨。本文針對機電類專業課程數字化教學改革進行研究，對數字化變革做出回應，利用數字化手段豐富機電類專業教師教學活動，探索多維度改革實踐路徑。

3.1 借助互聯網、大數據、虛擬技術等數字化手段

針對專業課程教學完整過程，從教學理念上促進教師對數字化教學的理解，開闊教師教育視野，拓展教師及學生交流空間；關注學生“學、思、創”能力的培養，考慮教學目標更新迭代，引導專業課程教學設計方向；從課前、課中、課后三階段為專業課程數字化轉型打造新模式、新路徑。

3.2 轉變教師專業課程教學理念

受到多方面條件的制約，傳統教學大多以理論知識講授、虛擬項目仿真的形式實現，學生實踐能力、創新意識的培養不夠“落地”。在培養應用型人才的目標基礎上，本文構建“以學生為主體”的教學方式，融合數字化技術及教學手段，幫助教師構建知識圖譜，提升數字化素養，轉變傳統“教師講、學生聽”的教學理念，剖析專業課知識點的難易與主輔，靈活調整教學設計，激勵學生自學意識，提升學生自學能力及核心素養培養效果， 培養“懂理論、能編程、能調試、能創新、能奉獻”的現場工程師。

3.3 提升學生學習自主性及在專業課程中的獲得感

通過虛擬仿真平臺賦能課程數字化轉型，改善傳統專業課理論知識“不形象不直觀”的問題。通過在機電類專業課程教學中實時更新工作情境、打造在線平臺、豐富課程資源等途徑，提升課程數字化改革效果，有效改善專業理論抽象導致的學生理解不透徹現象，解決教師授課過程較單一等原因導致的教學效益不高等問題。

3.4 提高專業課程教學實效，建立數據化教學評價方式

數字化融入教學的重要優勢在于“可量化、可視化”，學生整個學習活動，數字化平臺可全方位進行記錄、統計及分析，進行實時反饋，通過數據的轉化，能夠形成可量化、可視化的數據指標，有利于對學生進行過程性評價。在此基礎上，借助互聯網技術自主操作性強、應用廣泛等特點，能夠激發學生積極參與各個教學節點，數據獲取率可大幅度提高，學生各項學習活動均“有跡可循”[5]。

4 數字化背景下推動機電類專業課程教學改革具體舉措

機電類專業課程數字化教學改革根據教學目標、教學規律，結合教學工作開展的基本要求進行系統分析歸納。以發展性教育理論、合作教學理論及過程最優化理論為基礎，分析李秉德教授提出的由輕量化改造、模塊化教學資源、遠程化按需管理、無感化教學壓力等內容組成的當代教學智能原則體系，結合我國職業教育由啟發性原則、循序漸進原則、鞏固性原則、直觀性原則、理論聯系實際原則以及分類教學原則等組成的教學原則體系，總結出數字化賦能機電類專業課程教學改革應堅持以學生為主體的基本原則、以育人為根本的疏導原則、以技術為手段的應用原則和以效用為目標的價值原則，具體采取了以下舉措。

4.1 重組教學內容，建設教學資源

有機融入課程思政元素，對接產業前沿技術，采用機器視覺技術，利用數字孿生技術，在虛擬仿真技術基礎上集成其他相關技術，建設數字化課程資源庫，實現精準映射、虛實互動，支持學生自主學習和個性化學習，促進學生工程實踐能力的提高。在搭建微課程資源庫時，結合具有行業特點的企業項目、案例、素材，建設課程網絡教學資源，為學生課前自學、課后拓展提供便捷的渠道，潛移默化地培養學生自學能力，培養學生的文化素養和專業能力。

4.2 建立能力圖譜，優化教學流程

對接產業需求為導向，打破原有課程結構界限，構建專業人才能力圖譜和課程學習圖譜，構建“進階式”教學模式，形成“生手—熟手—能手”的進階式培養理念，建立“工作流程”的概念，圍繞“以人為本”的理念，優化教學流程，在教學中，將機電類專業知識的理論講解與技能訓練作為常規化的教學手段，課前通過數字資源庫推送相關資源，啟發學生思維，引導學生建立科技創新意識，鼓勵學生逐步形成個人的知識架構。其次，在實踐教學中融入嚴謹的工匠精神，開展項目化教學，強化學生的實踐能力，將課堂作業轉化為行業應用的典型產品，讓學習效果進階式的提升，激發學生學習、創新的動力，不僅解決了“理論與實踐脫節”的問題，同時應用性轉化了學生自主建立的知識架構。

4.3 構建數字化平臺，提升教學質量

利用數字化工具及資源，構建數字化平臺，教師可以通過平臺獲取在線課程、學習資料、虛擬仿真等豐富的教學資源。為教師提供更多樣化的教學工具和教學方法，有效提升學生的學習興趣，提升教學效能。同時，通過數字化平臺可以獲取學生的在線學習狀態，根據學生的學習習慣和學習進度進行個性化的教學，有效提升學生知識獲取率。

4.4 構建混合式教學模式，數字化課程教學設計

構建混合式教學模式，從教學目標、教學策略、教學內容、教學資源及教學評價等方面數字化課程教學設計，充分利用數字化技術和資源，采用多樣化的教學方法，促進學生自主規劃學習路徑，根據自身學習情況選擇合適的數字化資源和學習方式。線上自主學習理論知識后，線下通過小組討論或實踐操作加深理解。培養學生在數字化環境中的信息收集、分析和整合能力，面對海量數字化課程資源時，有效篩選有價值的信息，并運用到學習任務中[6]。

5 結語

數字化轉型背景下高職機電類專業課程數字化教學改革，在充分進行數字化課程調研的基礎上，理清數字化教學改革的原則，以發展性教育理論、合作教學理論及過程最優化理論為基礎，數字化賦能機電類專業課程教學改革，提出遵循原則及教學改革實踐路徑，提出構建課程混合式教學模式，合理進行課程數字化教學設計等教學改革實踐舉措，結合高職院校機電類專業課程特色，以培養學生的創業意識及技能、提升學生創新能力為目標，合理設計數字化轉型背景下機電類專業課程教學內容，為機電類專業課程數字化轉型提供參考借鑒。

基金項目：1.2024年度陜西省職業技術教育學會職業教育教學改革研究課題“數字化賦能高職專業課程SPOC混合式教學改革——以‘機器人制作與編程’課程為例”，課題編號：2024SZX369，主持人：楊維；2.2024年度陜西省教育科學“十四五”規劃課題“數字化轉型背景下高職機電類專業課程數字化教學改革與實踐研究”，課題編號SGH24Y3175，主持人：吳德君。

參考文獻：

[1]王歆天.始終把教育擺在優先發展的戰略位置：十八大以來黨的教育民生思想實踐發展淺析[J].人民論壇，2017（30）：82-83.

[2]崔文，鄒俊杰，汪方毅，等.OBE理念下項目驅動的數字圖像處理教學研究[J].圖學學報，2020，41（6）：1031-1038.

[3]劉芬，柏凌，楊濤，等.數字轉型背景下化工原理實驗課程教學改革探索[J].廣東化工，2023，50（20）：184-186.

[4]黃榮懷，楊俊鋒.教育數字化轉型的內涵與實施路徑[J].新華文摘，2022（13）：124-125．

[5]祝智庭，胡姣.教育數字化轉型的實踐邏輯與發展機遇[J].電化教育研究，2022，43（1）：5-15.

[6]劉亞曦，于晨，王賢晨，等.混合式教學范式改革新道路探索：以物理性污染控制課程為例[J].高教學刊，2023，9（32）：121-124.