冶金類課程群混合式教學實施策略研究

譚起兵

(天津工業職業學院 教務處, 天津 300400)

混合式教學需要互聯網和各種信息化資源的支持,通過創新和重構教育體系以及教學模式,發揮網絡教學的開放性、交互性、共享性、協作性、自主性優勢,形成互動共享、通力協作、自主探究的學習共同體,實現學習方式的多樣化、學習空間的開放化和學習時間的終身化[1-4 ]。本研究以冶金為特色的課程群“混合式”教學實施策略研究為切入點,在全國范圍內率先對10門核心共享資源課程的建設思路、混合式教學的實施方式、可操作的評價指標體系等方面進行了系統研究,為高職院校不同專業的教師開展混合式教學提供可借鑒的教學模式參考。

1 混合式教學研究進展

通過文獻檢索可知,國內外對混合式教學的研究集中于理論、實施策略、評價體系3方面。

(1) 理論研究系統化。關于混合式教學理論研究主要集中于內涵、定義、本質、特征和影響因素分析方面,對教學組織形式、開放性、運行機制、傳遞媒體、學習方式、學習時間、學習內容以及學習者的學習需要等進行研究。

(2) 實施策略多樣化。在混合式教學實施策略及實踐效果方面,國內外高校依據專業特點、信息化技術等做了大量的嘗試,從頂層設計、培訓體系、質量監控與信息反饋機制、激勵體系和服務體系等方面制定混合式教學模式改革推進策略并取得了實質性的效果[5]。通過教學資源的整合與開發、教學模式的重構與運用,有效地開展線上線下混合式教學,凸顯學生在教學過程中的主體地位。

(3) 評價方式多元化。任何一種教學改革都需要科學、可操作性強的評價。混合式教學的實施效果受到多種因素的影響,因此,教學評價主體多元化、評價指標多維化被大多數研究者所認同。在評價體系設計中,將學生滿意度作為核心評價指標之一、構建混合式教學質量全過程評價體系等[6-9],有效地促進了學生的自主學習能力、團隊協作能力和創新思維能力的提高。

然而從教學執行層面分析,目前關于混合式教學模式的研究限于單一化課程的研究和改革。本文主要探討現代職業教育冶金類專業課程群的混合式教學設計及其實施問題,供高職院校的信息化課程改革借鑒。

2 冶金類課程群混合式教學模式的構建

2.1 冶金類核心課程體系的構建

針對現代冶金企業冶煉鑄造、塑性加工、質量檢驗三大重點生產環節確立冶金類專業課程群,以虛擬仿真實訓系統+真實設備+在線課程資源為教學載體,構建冶金類課程群混合教學模式。為了突出黑色冶金技術專業、材料成型與控制技術專業與現代企業的深度融合,對現代冶金企業就業崗位群工作過程和工作任務進行系統分析,對就業崗位群(培養目標)的崗位技能標準進行了細化,設置了冶金類專業核心工作崗位職業能力分析表,并以此為基礎構建了與需求側相契合的課程體系和核心課程群。課程群與現代冶金重點生產崗位的精準對接。

為實現冶金類課程混合式教學的實施、反饋與評價的閉環控制,設計了基于核心工作崗位的核心課程群。針對鋼材生產各環節所必須的品控工序,以“鋼材質量檢驗”課程貫穿整個冶金類核心課程教學體系,并最終確立了“燒結生產操作與控制”“煉鐵生產操作與控制”“煉鋼生產操作與控制”“連鑄生產操作與控制”為黑色冶金技術專業優質核心課程,“金屬塑性變形與軋制技術”“原料準備與加熱”“鋼管生產技術”“棒線材生產技術”“板帶鋼生產技術”為材料成型與控制技術專業核心課程。

2.2 混合式教學模式改革頂層設計與實施策略

2.2.1 建立健全混合式教學改革制度體系

為高效推進冶金類混合式教學模式改革,天津工業職業學院先后出臺了“天津工業職業技術學院共享數字類資源課程建設標準”“天津工業職業技術教學成果獎勵辦法(試行)”等文件,對混合式教學課程的建設目標、建設任務、建設要求、建設步驟、保障機制與激勵措施、課程建設標準等方面作出詳細的規定。

在組織保障機構方面,成立了混合式教學模式改革領導小組,組長由主管教學的院長擔任,成員包括督導處主任、教務處主任、網管中心主任,領導小組辦公室設在督導處。工業技術系(原冶金工程系)在推進混合式教學模式改革時專門成立了先驅行動小組,小組成員不但有混合式課程主講教師,還有教務處、督導處、網絡中心等部門領導。與此同時,通過專業學術委員會制定了混合式教學內容、評價方式等,明確各部門之間的職責并協調推進各部門的運轉。

2.2.2 搭建混合式教學信息化平臺

混合式教學實施的載體選擇天津工業職業學院的“清華在線”教學資源平臺。該平臺支持文字、圖片、視頻、3D動畫等多種媒體的呈現。教師可以根據課程教學的需要在平臺上進行個性化設置,運用多種教學資源在課前、課中和課后進行教學和輔導。

2.2.3 混合式教學方案的設計與實施

混合式教學方案核心在于課前、課中、課后的教學設計,依據典型的崗位工作任務設計教學案例,在教學實施過程中融入職業標準,以信息化手段將過程考核貫穿于混合教學的始終,將工作過程評價作為評價學生學習質量的重要依據。冶金類課程群混合式教學方案已進行2年的運行、總結、歸納和改進,通過項目導向式和探究式教學方法創設學習情景,利用微課、慕課、虛擬視頻、交互平臺等信息化媒介開展線上+線下混合式教學。

(1) 課前教學(線上)：發布任務、(學習對象)分解任務、針對性自學、提出問題、交流答疑、完成任務、展示成果、組間互評；

(2) 課堂教學(線下)：問題導入、協作交流、(教師)重難點解析、延展性任務引出、協作完成、成果展示、師生互評、提出新任務；

(3) 課后教學(線上)：知識固化、完成作業、疑難點互動(平臺交流區、微信或QQ群)、成果展示、組間互評。

混合式教學評價與反饋主要由5個維度、17個指標構成,重點體現學生在線上+線下學習過程中的主體地位,通過課前行為表現、課堂參與度、課堂學習效果、課后學習情況、創新能力方面呈現混合式教學改革的成效。評價指標反映混合式教學過程中的不足之處,教師依據指標體系能夠有針對性地改進教學。

2.2.4 構建基于PDCA循環的混合式質量監控與評價體系

筆者構建和實施了以學生為中心、以教師為主體,遵循PDCA循環規則的混合式教學質量監控與評價體系(見圖1)。該體系立足推進工學結合的人才培養質量監控及評價模式的深化,并使之成為制度化建設的管理項目,通過頂層決策、管理控制、條件保障、過程評價等4個管理系統,實現人才培養監控及評價制度化建設與彈性化管理,并且在評價方式上形成閉環控制。

圖1 基于PDCA循環的混合式質量監控與評價體系

混合式教學質量監控與評價體系4個系統的具體功能是：

(1) 頂層決策系統。由行業指導委員會和學校教學委員會組成,是整個體系的運行中樞,對混合式教學的模式改革、內容改革等起到方向性引領的作用。頂層決策系統通常由行業指導委員會定期對教學標準和教學內容進行審核及修訂,提供行業的最新動態。學校教學委員會對混合式教學模式進行頂層設計,并組織其他機構進行推廣。

(2) 管理控制系統。主要是對混合式教學進行管理,由教務處統籌安排和下達教學計劃,各教學系部教師按照編制的教學行政日歷執行。教務處也對混合式教學的課程進行監管,分析平臺運行數據,通過教學平臺點對點傳送給授課教師,以便教師進行改進。

(3) 條件保障系統。以信息中心為主的條件保障系統是混合式教學實施的技術保障,主要解決信息化培訓、網課設計、資源制作以及各類技術故障等問題。

學校建立了教學督導員和混合式教學模式改革領導小組聽課制度,召開教師和學生座談會,聽取教師、學生對混合式教學模式改革的意見和建議,及時解決混合式教學模式改革中存在的問題,完善混合式教學模式改革保障制度。在學院領導的策劃和推動下,目前已有41門課程被認定為院級優質資源共享課程,其中2門課程被評選為天津市優質資源共享課。

3 冶金類課程群混合教學實踐應用及效果

冶金類課程群混合教學模式改革實踐于2012年啟動,分為課程建設、教學實施、課程評價3個階段,經歷6年的分批次、系統地推進與實施,在教學改革機制創新、冶金類人才培養質量、教師綜合教學能力提升等方面取得了良好的成效。

以2016級材料成型與控制技術專業的102名新生為研究對象,通過基于“清華在線”平臺的線上、線下混合式教學模式改革,由教務處牽頭的課題組10名教師負責實施具體教學工作。在研究對象進行2個學年混合式教學以后,為了深入分析混合式教學模式改革的成效,通過網絡問卷、教研總結、學生訪談、成績對比等方式進行數據挖掘和分析。

3.1 冶金類技術技能人才培養質量顯著提升

通過“清華在線”平臺對10門冶金類核心課程的運行數據進行提取,提取對混合式教學質量影響較大的8個評價指標進行數據統計(見表1)。

表1 冶金類課程群混合式教學的績效評價數據表

通過問卷和訪談的方式進行了冶金類課程群混合式教學改革滿意度調查。從學生端收回有效問卷101份,從教師端收回有效問卷10份(全樣本)。調查結果表明：學生綜合滿意度為94.1%,課前網絡平臺互動、微課視頻、課后仿真虛擬操作、作品互評、成績排行榜占據點擊量的前5位,線上+線下過程性考核的方式得到97%的學生認可。90%的教師認為混合式教學能夠增強師生之間、生生之間的交流,提高了學習能效。教師一致認為混合式教學模式是提高教學質量的重要改進。但是,混合式教學模式改革增加了教師的工作量,需在制度上對教師的隱性工作量予以確認。

由于冶金類核心課程混合式教學全部采用過程考核,并實施課-證融通制度,即技能考工理論成績與對應的核心課成績相融通,所以學生的核心課程成績的評定采用線下參與度、線上活躍度、作業提交率、作業正確率、考工通過率等5個監控指標。計算方法為：

線下參與度=(面授教學中教師提問參與回答或提問學生數/學生總數)×100%

曾經有位同學想要解讀莎士比亞，為此，他不僅閱讀介紹莎士比亞生平的書籍，而且還深入閱讀莎士比亞的作品，甚至能背誦莎士比亞作品中的很多臺詞。此外，他還觀看了多部根據莎翁著作改編的影視作品。在此基礎上，他篩選資料，整理講稿，制作PPT，為大家奉獻了一場出色的演講。而在這樣的準備過程中，也深化了他對書籍內容的感悟和理解。學生們在臺上出色的表現，也影響著每一位聽講的同齡伙伴，他們在欣賞、贊嘆演講者的同時，自己的閱讀興趣、閱讀習慣也在悄然地受著影響，發生著改變。有更多的孩子愿意參加到活動中來，到臺上展示自己的風采。學生講壇極大地激發了全校學生的閱讀熱情。

線上活躍度=(課前或課后通過網絡交互平臺參與研討學生數/學生總數)×100%

作業提交率=(提交作業學生數/學生總數)×100%

作業正確率=(作業平均分/100)×100%

考工通過率=(學生獲取高級技能證書人數/學生總數)×100%

通過調查和“清華在線”后臺統計數據(見表2),實驗結果滿足皮爾遜相關性檢驗,即學生通過“清華在線”平臺進行線上學習和線下團隊協作學習的參與度具有較高的一致性。

表2 教學質量監測對比 %

數據明確表明：在混合式教學中,線上活躍度高的學生,線下學習也具有積極的表現[10-11]。這種學習方式顯著提升了學生的學習效率,作業正確率和考工通過率也分別提高了13%和6%。

3.2 網絡學習-虛擬操作-真實生產遞進教學模式

針對冶煉鑄造、塑性加工、質量檢驗三大重點生產環節,與企業共同確立以冶金課程群為主導、以仿真虛擬實訓系統+真實設備+在線課程資源為教學載體,采用線上、線下相結合教學的模式。

線上教學是通過網絡課程資源(微課、慕課、動畫、題庫等)和互動平臺進行自主學習和交流；線下教學是進行探究式和項目驅動式教學,以企業真實生產項目為載體,通過虛擬仿真系統完成冶金企業高危項目的學習和操作,通過真實生產線+真實任務,培養學生的崗位操作能力、職業素養和團隊協作能力。

3.3 形成區域特色的冶金類優質資源課程群

以基于真實工作崗位的課程群進行混合式教學,不僅能有利于學生專業知識和技能的系統化培養,也能借助優勢企業的資源,在教學項目開發、教學資源轉化、教學成果提升等方面取得優勢。

“鋼管生產”是天津工業職業學院于2010年建成的市級精品課程,2012年成為市級優質資源共享課。2012年,通過中央財政專項引進了無縫鋼管生產線(ASSEL)和LD-40型冷軋鋼管生產線,2013年學院冶金工程系與山東星科智能科技有限公司合作開發了國內唯一的無縫鋼管虛擬仿真實訓系統,實現了以虛擬仿真實訓系統+真實設備+在線課程資源為教學載體的冶金類混合式教學模式的改革。

自2014年起,天津工業職業學院連續3年取得全國冶金行業煉鋼學生技能大賽一、二等獎8項；于2018年5月獲得全國高職組“金屬冶煉與行車賽項”的第一名；課程負責教師2017年獲得全國信息化教學大賽課堂教學賽項一等獎；“金屬塑性變形與軋制技術”優質共享資源已經為天津鋼管集團、天津鋼鐵集團、中興盛達鋼業有限公司等十幾家大型鋼鐵企業培訓員工3 000余人次,課程負責人于2016年獲得天津市信息化教學大賽課程設計組一等獎。混合式教學在學生專業技能培養、企業培訓、技能鑒定等方面效果突出,“棒線材生產”“板帶鋼生產”課程負責教師分別在2014年、2015年的國際化專業教學競賽中獲得天津市二、三等獎。

4 結語

冶金類課程群混合式教學模式改革為高職院校專業人才培養提供了更充足的源動力。核心課程群混合式教學模式的構建以行業、企業的產業升級和用人需求為導向,對學習對象、實踐條件、信息化平臺等多種因素進行研究,基于PDCA循環的混合式質量監控與評價體系在實踐中能夠真實客觀地反映學生的學習行為、學習態度與學習效果之間的關聯性。冶金類課程群混合式教學策略在提高人才培養質量和信息化教學水平方面取得了顯著效果。